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液氮的特性以及应用

液氮是氮元素的一种形式,它非常冷以液态存在,用于许多食品和医疗行业应用。以下是有关液氮的一些介绍以及如何安全处理液氮的具体内容。

  • 液氮由处于液态的纯氮分子(N2)组成。
  • 在常压下,氮气在−195.8°C 或−320.4°F 时变为液体,在−209.86°C或−345.75°F时变为固体。在如此低的温度下,它非常冷,以至于会立即冻结组织。
  • 液氮与固态和气态氮一样,是无色的。
液氮

液氮介绍

  • 液氮是元素氮的液化形式,通过液态空气的分馏在工业上生产。与氮气一样,它由共享共价键 (N2) 的两个氮原子组成。
  • 有时液氮表示为LN2、LN或LIN。
  • 联合国编号(UN或UNID)是用于识别易燃和有害化学品的四位代码。液氮被确定为联合国编号1,977。
  • 在常压下,液氮的沸点为77K(-195.8°C或-320.4°F)。
  • 氮气的液气膨胀比为1:694,这意味着液氮会很快沸腾并充满氮气。
  • 氮气无毒、无味、无色。它相对惰性,不易燃。
  • 氮气在达到室温时比空气稍轻。它微溶于水。
  • 1883年4月15日,波兰物理学家Zygmunt Wróblewski和Karol Olszewski首次将氮气液化。
  • 液氮储存在特殊的隔热容器中,这些容器可以通风以防止压力升高。根据杜瓦瓶的设计,它可以存放数小时或长达数周。
  • LN2 表现出莱顿弗罗斯特效应,这意味着它沸腾得非常快,以至于它在表面周围环绕着一层氮气绝缘层。这就是溢出的氮气液滴在地板上掠过的原因。

液氮安全

使用液氮时,采取安全预防措施至关重要:

  • 液氮的温度足以在与活组织接触时造成严重的冻伤。处理液氮时必须穿戴适当的安全装备,以防止接触或吸入极冷的蒸气。覆盖和隔离皮肤以避免暴露。
  • 饮用液氮可能是致命的。虽然它会冻结组织,但真正的问题是从液体迅速膨胀成气体,这会导致胃肠道破裂。
  • 因为它沸腾得如此之快,所以从液体到气体的相变会很快产生很大的压力。请勿将液氮装入密封容器中,否则可能会导致其爆裂或爆炸。
  • 向空气中添加大量氮气会降低氧气的相对含量,这可能会导致窒息风险。冷氮气比空气重,因此在地面附近风险最大。在通风良好的地方使用液氮。
  • 液氮容器可能会积聚从空气中凝结的氧气。随着氮气的蒸发,有机物存在剧烈氧化的风险。

液氮用途

液氮有很多用途,主要基于其低温和低反应性。常见应用示例包括:

  • 食品的冷冻和运输
  • 精子、卵子、动物基因样本等生物样本的冷冻保存
  • 用作超导体、真空泵和其他材料和设备的冷却剂
  • 用于冷冻疗法以去除皮肤异常
  • 保护材料免受氧气暴露
  • 快速冻结水或管道,以便在阀门不可用时对其进行操作
  • 极度干燥的氮气来源
  • 特殊食品和饮料的分子美食制备
  • 材料冷却以便于加工或压裂
  • 科学项目,包括制作液氮冰淇淋、制造氮气雾和瞬间冻结花朵,然后观察它们在轻敲坚硬表面时破碎。

液氮不能在常温下产生,需要采用深冷空分技术制得。如果你需要了解更多关于生产液氮的信息,请联系我们,盛尔气体为您进行专业的解答。

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