Жидкий азот – это форма элементарного азота, достаточно холодная, чтобы существовать в жидком состоянии, и используется во многих охлаждающих и криогенных приложениях. Вот некоторые факты о жидком азоте и важная информация о безопасном обращении с ним.
Факты о жидком азоте
- Жидкий азот – это сжиженная форма элементарного азота, который коммерчески производится путем фракционной перегонки жидкого воздуха. Как и газообразный азот, он состоит из двух атомов азота, имеющих ковалентные связи (N 2 ).
- Иногда жидкий азот обозначается как LN 2 , LN или LIN.
- Номер ООН (UN или UNID) – это четырехзначный код, используемый для идентификации легковоспламеняющихся и вредных химических веществ. Жидкий азот имеет номер ООН 1977.
- При нормальном давлении жидкий азот кипит при 77 К (-195,8 ° C или -320,4 ° F).
- Коэффициент расширения жидкость-газ азота составляет 1: 694, что означает, что жидкий азот закипает, чтобы заполнить объем газообразным азотом очень быстро.
- Азот нетоксичен, не имеет запаха и цвета. Он относительно инертен и не горюч.
- Газообразный азот немного легче воздуха, когда он достигает комнатной температуры. Он слабо растворяется в воде.
- Впервые азот был сжижен 15 апреля 1883 года польскими физиками Зигмунтом Врублевским и Каролем Ольшевским.
- Жидкий азот хранится в специальных изолированные контейнеры, которые вентилируются для предотвращения повышения давления. В зависимости от конструкции сосуда Дьюара его можно хранить в течение нескольких часов или до нескольких недель.
- LN2 проявляет эффект Лейденфроста, что означает, что он закипает так быстро, что окружает поверхности жидкостью. изоляционный слой газообразного азота. Вот почему пролитые капли азота разбегаются по полу.
Безопасность жидкого азота
При работе с жидким азотом первостепенное значение имеют меры безопасности:
- Жидкий азот достаточно холодный, чтобы вызвать сильное обморожение при контакте с живой тканью. При работе с жидким азотом необходимо надевать соответствующую защитную одежду, чтобы предотвратить контакт или вдыхание очень холодного пара. Накройте и изолируйте кожу, чтобы избежать воздействия.
- Поскольку она так быстро закипает, фазовый переход от жидкости к газу может очень быстро создать большое давление. Не помещайте жидкий азот в герметичный контейнер, так как это может привести к его разрыву или взрыву.
- Добавление большого количества азота в воздух снижает относительное количество кислорода, что может привести к риск удушья. Холодный азот тяжелее воздуха, поэтому опасность больше всего у земли. Используйте жидкий азот в хорошо вентилируемом помещении.
- В контейнерах с жидким азотом может накапливаться кислород, который конденсируется из воздуха. По мере испарения азота возникает риск сильного окисления органических веществ..
Использование жидкого азота
Жидкий азот имеет множество применений, в основном из-за его низкой температуры и низкой реакционной способности. Примеры распространенных приложений:
- Замораживание и транспортировка пищевых продуктов.
- Криоконсервация биологических образцов , например, сперма, яйца и генетические образцы животных.
- Использование в качестве охлаждающей жидкости для сверхпроводников, вакуумных насосов и других материалов и оборудования.
- Использование в криотерапии для удаления кожи отклонения от нормы
- Защита материалов от воздействия кислорода
- Быстрое замерзание воды или труб, позволяющее работать с ними, когда клапаны недоступны.
- Источник чрезвычайно сухого газообразного азота.
- Брендирование крупного рогатого скота
- Молекулярная гастрономия, приготовление необычных продуктов и напитков.
- Охлаждение материалов для облегчения обработки или разрушения.
- Научные проекты, в том числе изготовление мороженого из жидкого азота, создание азотного тумана и мгновенное замораживание цветов с последующим наблюдением, как они разбиваются при ударе о твердую поверхность.