液氮

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室温下的液态氮
正在沸腾的液态氮

液氮(常写为LN2),是氮气在低温下形成的液体形态。氮的沸点为-196°C,在正常大气压下温度如果在这以下就会形成液氮;如果加压,可以在更高的温度下得到液氮。人体如果在毫无保护措施的情况之下接触,皮肤会有严重冻伤的危险[1]

在工业中,液态氮是由空气分馏而得。先将空气净化后,在加压、冷却的环境下液化,借由空气中各组分之沸点不同加以分离。氦气最先泄出(且未被液化),接着就是占空气中78.09%的氮气,再来是占20.95%的氧气,最后是占空气中0.93%的气。

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]

左为常压式液态氮储存桶(参见杜瓦瓶),右为正压式液态氮储存桶。正压式储存桶之存放期较长,且提取液态氮较为方便,仅需打开上方导管之门,液态氮将被桶中之正压所迫出。

液态氮在常压时的温度相当的低,一旦与物体表面接触将迅速地沸腾,同时也会带走相当大量的热能。 因此,使用液态氮时须额外注意,避免与皮肤的直接接触。装填时应穿戴护具,如:防冻手套。切忌使用棉质手套,棉质手套会借由毛细现象吸著大量的液态氮而提高冻伤的可能性(甚至比不穿戴还要危险)。

液态氮在常温环境下会迅速挥发为氮气,由液态转而成为气态。同一时间,体积将快速膨胀,在非压力式之密闭容器中储存恐导致气爆。若为非正压式储存桶,切勿将液态氮常温储存于密封容器中。

氮气属于非活性物质,若在密闭空间内使用液态氮,由液态氮所汽化出的氮气将会填满整个空间,慢慢地取代掉空气中的氧气,使氧浓度降低。氮气无法替代氧气作为呼吸作用所使用的氧化剂,因此能令人窒息,故必须在开放式的空间中使用液态氮。

参考资料[编辑]