Stikstof ...

[GuidoK]

Jij hebt een boel woorden nodig om tot de laatste regel te komen.

jij weet het netjes te verwoorden.
Mij collega's hebben minder flatteerde bijnaampjes voor mij

[Duck]

vreemd een rotterdammer is meestal kort van stof

[WackoH]

Er zijn twee effecten:
1) De diffusiesnelheid van stikstof (N2) door de band is lager dan van zuurstof (O2). Dus een band gevuld me N2 verliest zijn druk iets minder snel.
2) De N2-band bevat aan de binnenzijde geen O2. Er zal dan O2 naar binnen diffunderen omdat de natuur streeft naar gelijke partiaalspanningen. Zodoende schijnt de band zich op te pompen wat het verlies aan N2 door diffusie vanwege het drukverschil gedeeltelijk teniet doet.
Hier na te lezen op. Op de 3de pagina staat een stukje uit de Telegraaf waarin dit wordt toegelicht.

Verder is er nog allerlei abacadabra te vinden over verlengde levensduur v/d banden etc.

[GuidoK]

Dat laatste effect zal ongetwijfeld plaatsvinden, maar dat geldt evenveel voor andere gassen in de atmosfeer die misschien wel kleiner zijn. (alhoewel gassen idealiter hetzelfde molaire volume hebben (22,4dm² bij referentiecondities))
Ook denk ik dat dit effect zo miniem is, dat dit niet meetbaar is met de drukmeter waarmee je je band vult (de partiele druk van de gedifusseerde gassen (van buiten naar binnen dus) is denk ik een stuk lager dan de resolutie van de drukmeter (0,1 bar of evt. 0,01 bar)).
Voor hetzelfde geldt is het effect dat zuurstof gedeeltelijk in de band met rubber reageert een factor miljoen groter, dus waarom zou je het effect uberhaupt noemen.

Vooralsnog lees ik een hoop theorieen gelanceerd worden die misschien wel eens zouden kunnen afspelen die de druk merkbaar zouden kunnen beinvloeden maar die worden niet met verifieerbare meetdata gestaagd.
Om dat laatste draait het natuurlijk, maar misschien scheelt het.
Het is iig niet zo dat een stikstofgevulde band niet leegloopt, die moet je ook gewoon van tijd tot tijd bijvullen.

[Kapitein Rob]

Kan gewoon lucht bij hoor.

Mag je dan die groene dopjes er nog opdoen??

[Klaverblaadje]

Die groene dopjes zijn van jou, die heb je betaald en die mag je er gerust op doen hoor.

Maar ook wel gele of rode of blauwe.

Die hele stikstofvulling is een truc van de bandenboeren om jou geld uit de zak te kloppen, als ze erg hun best doen gaat het percentage stikstof in jouw band van 80% (het natuurlijke aandeel) naar een procent of 90.

Hier in de buurt was een bandenboer die er 7,50 per band voor wilde hebben.

Toen ik niet meer bij kwam van het lachen en zei dat ik het niet nodig had haalde hij zijn schouders op en kreeg ik het voor niks.

[Kapitein Rob]

Die groene dopjes zijn van jou, die heb je betaald en die mag je er gerust op doen hoor.

Maar ook wel gele of rode of blauwe.

Dat dacht ik toch ook.....

[Harm]

Doe dan Citroën-rood of de kleur van je C5...

[Maarten]

Zal ik als chemicus nog even een duit in het zakje doen?

De grootte van stkstof- of zuustofmoleculen is wel iets anders (hoeveel weet ik niet uit mijn hoofd, dat zou ik moeten nazoeken) maar het is niet zoveel dat je op grond hiervan een enorm andere diffusie kunt verklaren.

Zuurstof heeft een eigenschap die stikstof niet heeft: het lost a.h.w. langzaam op in polymeren. Daardoor dringt zuurstof langzaam door het rubber heen.
Echter, de diffusiesnelheid is afhankelijk van het verschil in partiele druk binnen en buiten je band. Als je uitgaat van een buitendruk van 1 bar, heeft zuurstof een partiele druk van 0,2 bar.
In je band, bij 2,5 bar, is dat 0,5 bar. Hoe lang je ook wacht, meer dan 0,3 bar zou er dus nooit uit je band kunnen ontsnappen, aangenomen dat de diffusie van zuurstof het enige drukverlagende proces is.

Ik denk dat minuscule lekjes (langs de rand van de velg of bij het ventiel) veel meer invloed hebben op het verliezen van druk. Voldoende vaak je spanning controleren geldt dus ook voor puur stikstofafgevulde banden.

De opmerking dat de druk in je band zou toenemen als er geen zuurstof binnenin aanwezig is, lijkt mij zeer onwaarschijnlijk. Dat is entropisch zo ongunstig dat dat effect zo klein is dat het niet meetbaar is.

Wel is het zo, dat zuurstof het rubber misschien iets sneller aantast dan stikstof. Bedenk dan echter dat de buitenkant van je band continue aan 20% zuurstof is blootgesteld.

Mijn conclusie: vullen met 100% stikstof heeft wat mij betreft onvoldoende grond om een voordeel te hebben boven vullen met lucht, behalve voor het spekken van de kas van de mensen die het verkopen. Bedenk dat de druk in je band veel meer toeneemt door veranderende temperaturen tijdens het rijden t.o.v. stilstaan! Het is niet voor niets dat je de bandenspanning moet testen met koude banden. Het drukverschil met banden die net een uur lang 120 km/u hebben gereden, is gauw al 20%.

En een flink naschrift:
De opmerking dat een band gevuld met Xenon veel zwaarder zou zijn, is de moeite waard om even uit te rekenen. Kijk maar even mee:

• Bandenmaat 205/65 R15 geeft een velgdiameter van 15 inch, dat is 38,1 cm.
• De wang van de band is 65% van 205mm, dus 13,3 cm. Het hele wiel is daarmee te zien als een cilinder met een diameter van 38,1+13,3+13,3=64,7 cm, en een hoogte van 20,5 cm.
• Zo'n cilinder heeft een inhoud van 2*pi*(r^2)*h=135 liter.
• Daarvan wordt 47 liter ingenomen door de velg.
• In de band zit dus 135-47=88 liter gas.
• Als je uitgaat van een 80/20 mengsel van stikstof en zuurstof, is dat 141 gram lucht.
• Als je uitgaat van 100% stikstof, is dat 137 gram.
• Als je uitgaat van 100% xenon, is dat 1284 gram.

Vullen met 100% stikstof zal de massa van het geheel niet noemenswaardig veranderen. Xenon doet dat wel, maar aangezien het een gas is, heeft het niet of nauwelijks traagheid en daarom zal je dat denk ik niet merken.

[GuidoK]

En een flink naschrift:
De opmerking dat een band gevuld met Xenon veel zwaarder zou zijn, is de moeite waard om even uit te rekenen. Kijk maar even mee:

• Bandenmaat 205/65 R15 geeft een velgdiameter van 15 inch, dat is 38,1 cm.
• De wang van de band is 65% van 205mm, dus 13,3 cm. Het hele wiel is daarmee te zien als een cilinder met een diameter van 38,1+13,3+13,3=64,7 cm, en een hoogte van 20,5 cm.
• Zo'n cilinder heeft een inhoud van 2*pi*(r^2)*h=135 liter.
• Daarvan wordt 47 liter ingenomen door de velg.
• In de band zit dus 135-47=88 liter gas.
• Als je uitgaat van een 80/20 mengsel van stikstof en zuurstof, is dat 141 gram lucht.
• Als je uitgaat van 100% stikstof, is dat 137 gram.
• Als je uitgaat van 100% xenon, is dat 1284 gram.

Vullen met 100% stikstof zal de massa van het geheel niet noemenswaardig veranderen. Xenon doet dat wel, maar aangezien het een gas is, heeft het niet of nauwelijks traagheid en daarom zal je dat denk ik niet merken.

Ik kan je berekening even niet volgen.
De band heeft een inhoud van 88 liter.
Stikstof heeft een dichtheid van 1,25gr/liter (1,25kg/m³). Klopt ook aardig aangezien een stikstofatoom een atoommassa van 14u heeft, en een molecuul 2 atomen bevat: (2x14)/22,4=1,25gram.
De band gevult, maar niet onder druk (dus 1 atmosfeer) zou 88x1,25=110gr stikstof bevatten.
Ik stel even voor dat we de band met 2,5 bar vullen; da's afaik 2,5 bar overdruk, dus 3,5 bar tov vacuum.
Er gaat dus 3,5x88=308 liter in een band; gevult met stikstof heeft dat een massa van 308x1,25=385 gram.
Ook vergeet je volgens mij dat xenon niet ongeveer 10x zo's grote dichtheid heeft als stikstof is, maar ongeveer 5x (de atoommassa is wel bijna 10x zo groot, maar een stikstofmolecuul bestaat uit 2 atomen, en een xenonmolecuul uit 1).
Wikipedia geeft een dichtheid van 5,88kg/m³
De massa van xenon in een band zou dus 308x5,88=1811gram.
Of maak ik nu heel veel rekenfouten

Of dit zou schelen weet ik niet; ik heb wel eens hele felle discussies gezien over het gewicht van velgen (AEZ racevelgen oid), en in hoe verre dat zou kunnen schelen met optrekperformance.
Daar was wat (vermoedelijke) meetdata over dat dat 1sec of meer zou kunnen schelen (de velgen waren wel meer dan 1kg lichter), maar dat vond ik allemaal heel onzichtige reclamedata.

[Maarten]

Ahh f*ck, ik heb gerekend met de foute massa voor stikstof en zuurstof. Het scheelt een factor 2... dus de band op absoluut 2,5 bar bevat 282 gram lucht, of 274 gram stikstof...
Bij 3,5 bar (2,5 bar overdruk) kom ik dan uit op 395 gram lucht en 384 gram stikstof...
Voor 2,5 bar overdruk Xenon kom je dan op ca. 1800 gram.
Jouw berekening klopt dus wel. Alleen omdat ik de foute massa nam.

Ik heb alleen geen idee of je nou echt 2,5 bar overdruk hebt of 2,5 bar absolute druk.

Overigens doet het aan de discussie weinig af: sterker nog, het verschil tussen lucht/stikstof en xenon wordt kleiner...

[Harm]

Manometers geven overdruk ten opzichte van de atmosfeer aan. Voor de juiste massa moet je dus met een bar meer rekenen...

[Maarten]

OK, dan gaan we dus uit van een absolute druk van 3,5 bar.

[Ploffie]

Nu kunnen jullie allemaal hele mooie boeken overtiepen, maar de enige reden om voor N2 te kiezen ipv lucht is het ontbreken van vocht in N2, hetgeen weer oxidatie kan voorkomen aan je velg.

Deze reden heb ik ook wel eens gelezen....dus...

[GuidoK]

Eigenlijk alle velgen die ik zie die oxidatieproblemen hebben, hebben dat allemaal aan de buitenkant; ik vraag me af of het dus wel zo'n probleem vormt
Toch zou ik graag testdata willen zien van lucht ontsnappend uit banden