液氮
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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%的氬氣。
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:
- 迅速冷冻和运输食品,或製作冰品;
- 保存活体组织,生物样品以及精子和卵子的储存;
- 进行低溫物理學的研究;
- 在科学教育中演示低温状态。在常温下柔软的物体(如花瓣)在液氮中浸泡一下,就会脆如玻璃;
- 在外科手術中可以用迅速冷冻的方法帮助止血和去除皮肤表面的浅层需要割除的部位。
- 提供高温超导体显示超导性所需的温度,例如钇钡铜氧。
- 超頻玩家用於冷卻CPU、GPU等。
- 除滅紅火蟻。
安全性 [编辑]
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]
- ^ 徒手可以觸摸液態氮嗎?有條件的. T客邦. [2010-11-11].