液氮

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室溫下的液態氮
正在沸騰的液態氮

液氮(常寫為LN2),是氮氣在低溫下形成的液體形態。氮的沸点為-196°C,在正常大气压下温度如果在這以下就会形成液氮;如果加压,可以在更高的温度下得到液氮。人體如果在毫無保護措施的情況之下接觸,皮膚會有嚴重凍傷的危險[1]

在工業中,液態氮是由空氣分餾而得。先將空氣淨化後,在加壓、冷卻的環境下液化,藉由空氣中各組分之沸點不同加以分離。氦氣最先洩出(且未被液化),接著就是占空氣中78.09%的氮氣,再來是占20.95%的氧氣,最後是占空氣中0.93%的氣。

用途[编辑]

工业生产中,用压缩液体空气分馏的方法获得液氮,可以用于作为深度制冷剂,由于其化学惰性,可以直接和生物组织接触,立即冷冻而不会破坏生物活性,因此可以用于:

安全性[编辑]

左為常壓式液態氮儲存桶(參見杜瓦瓶),右為正壓式液態氮儲存桶。正壓式儲存桶之存放期較長,且提取液態氮較為方便,僅需打開上方導管之門,液態氮將被桶中之正壓所迫出。

液態氮在常壓時的溫度相當的低,一旦與物體表面接觸將迅速地沸騰,同時也會帶走相當大量的熱能。 因此,使用液態氮時須額外注意,避免與皮膚的直接接觸。裝填時應穿戴護具,如:防凍手套。切忌使用棉質手套,棉質手套會藉由毛細現象吸著大量的液態氮而提高凍傷的可能性(甚至比不穿戴還要危險)。

液態氮在常溫環境下會迅速揮發為氮氣,由液態轉而成為氣態。同一時間,體積將快速膨脹,在非壓力式之密閉容器中儲存恐導致氣爆。若為非正壓式儲存桶,切勿將液態氮常溫儲存於密封容器中。

氮氣屬於非活性物質,若在密閉空間內使用液態氮,由液態氮所汽化出的氮氣將會填滿整個空間,慢慢地取代掉空氣中的氧氣,使氧濃度降低。氮氣無法替代氧氣作為呼吸作用所使用的氧化劑,因此能令人窒息,故必須在開放式的空間中使用液態氮。

參考資料[编辑]