Температура испарения жидкого азота

Температура испарения жидкого азота

Жидкий азот — прозрачная жидкость. Является одним из четырёх агрегатных состояний азота. Жидкий азот обладает удельной плотностью 0,808 г/см³ и имеет точку кипения 77,4 K (−195,75 °C). Не взрывоопасен и не ядовит. Впервые получен Раулем Пикте.

Содержание

Хранение [ править | править код ]

Литр жидкого азота, испаряясь и нагреваясь до 20 °C, образует примерно 700 литров газа. По этой причине жидкий азот хранят в специальных сосудах Дьюара с вакуумной изоляцией открытого типа или криогенных ёмкостях под давлением.

Использование [ править | править код ]

У жидкого азота немало сфер применения.

В технике и на производстве:

  • используется для криогенной резки;
  • при глубокой заморозке различных материалов, в том числе органических;
  • для охлаждения различного оборудования и техники;
  • в оверклокинге, для охлаждения компонентов компьютера при экстремальном разгоне;
  • Для замораживания водонасыщенных грунтов при строительстве подземных сооружений. [1]
  • для хранения клеток, органов и тканей при помощи криоконсервации
  • для криодеструкции (разрушения пораженных участков тканей и органов), например, для удаления бородавок
  • для косметической процедуры «криованна» (воздействие холодом на кожу)
  • Испаряясь, азот охлаждает очаг возгорания и вытесняет кислород, необходимый для горения, поэтому пожар прекращается. Так как азот, в отличие от воды, пены или порошка, просто испаряется и выветривается, азотное пожаротушение, наряду с углекислотным, — наиболее эффективный с точки зрения сохранности ценностей способ тушения пожаров.

Жидкий азот в массовой культуре [ править | править код ]

Мгновенная заморозка крупных объектов [ править | править код ]

Жидкий азот нередко демонстрируется в кинофильмах («Терминатор 2: Судный день», «Куб Ноль») в качестве вещества, способного мгновенно заморозить достаточно крупные объекты. Это широко распространённая ошибка. Даже для замораживания цветка необходимо достаточно продолжительное время. Это связано отчасти с весьма низкой теплоёмкостью азота. По этой же причине весьма затруднительно охлаждать, скажем, замки́ до −196 °C и раскалывать их одним ударом, согласно одной из серий «Разрушителей Легенд» для этого требуется 25 минут. Однако на примере "Терминатора 2. Судный день" нельзя однозначно сказать, что это невозможно, так как неизвестен материал (его характеристики), из которого изготовлен терминатор.

Читайте также:  Как подключить wifi на ноутбуке леново

Заморозка жидким азотом живых организмов [ править | править код ]

Заморозка жидким азотом живых организмов (главным образом млекопитающих) с возможностью последующей их разморозки проблематична. Проблема заключается в невозможности заморозить (и разморозить) организм достаточно быстро, чтобы неоднородность заморозки не сказалась на его жизненных функциях. Главным образом происходит обширное повреждение тканей кристаллами замёрзшей воды. Даже если остановить сердцебиение на момент заморозки и заморозить живое существо без повреждений, его разморозка представляет собой достаточно длительный процесс, проходящий от поверхности внутрь тела. К моменту полной разморозки внутренней области тела, наружные ткани успевают отмереть. Поэтому заморозка и последующая разморозка с сохранением жизни возможна только с относительно небольшими по размерам живыми организмами. Некоторые насекомые используют заморозку своего тела на зимнее время.

Станислав Лем, фантазируя на эту тему в книге «Фиаско», придумал экстренную систему заморозки азотом, в которой шланг с азотом, выбивая зубы, вонзался в рот астронавта и внутрь его подавался обильный поток азота.

Но тем не менее заморозка людей после их смерти осуществляется несколькими крионическими компаниями, как в России, так и за рубежом.

Общие вопросы

При испарении жидкого азота образуется газообразный азот с низкой температурой, при этом плотность его больше, чем у воздуха. Поэтому азот после испарения может накапливаться вначале на нижнем уровне помещения и затем постепенно создавать повышенную концентрацию во всем помещении. Это приводит к понижению концентрации кислорода в воздухе и когда ее величина становится ниже 18%, человек в таком помещении подвергается серьезной опасности — происходит нарушение ритма дыхания, учащается пульс, затем — нарушение сознания, снижение чувствительности, теряется способность двигаться, появляется тошнота и рвота, отключается сознание, и через несколько минут наступает смерть. Особая опасность заключается в том, что это происходит безболезненно и человек не осознает свое состояние.

Читайте также:  Как найти телефон по эпл айди

В помещениях с естественной вентиляцией допускается работа с открытыми криогенными сосудами в том случае, если объем помещения в м 3 превышает объем жидкости, находящейся в сосудах Дьюара в литрах, не менее чем в 7 раз.

Вопросы по жидкому азоту и сосудам Дьюара

Согласно Правил «Европейского соглашения о международной перевозке опасных грузов (ДОПОГ) жидкий азот в количестве до 333 кг может перевозиться без соблюдения ограничений, установленных для опасных грузов. Это правило подтверждено Приказом Минтранса РФ от 08.08.1995 г. № 73.

Допускается к перевозке в одной транспортной единице без соблюдения вышеуказанных Правил сосудов Дьюара СК-16, заполненных жидким азотом, в количестве до 15 шт.

Действие переливного устройства основано на повышении давления в криогенном сосуде при введении в жидкость «теплой» массы и использовании эффекта газ-лифт. Испарившаяся часть жидкости после герметизации горловины сосуда создает в нем избыточное давление, которое заставляет жидкость по сифону устройства переливается в заполняемую емкость.

Никаких дополнительных устройств для перелива жидкости не требуется.

Часть переливного устройства, вставляемая в сосуд Дьюара, является жесткой конструкцией и приспособлена только к сосуду определенной высоты.

Использование переливного устройства для сосудов Дьюара с горловинами разного диаметра возможно применением дополнительного уплотнителя.

Сосуды Дьюара СК-16 или СК-25 в зависимости от потока пациентов. Криохирургический аппарат КриоИней необходимо периодически заправлять, поэтому нужно выбирать сосуды, к которым есть переливное устройство. Переливать через воронку будет неудобно и тяжело.

АЗОТ, N (читается «эн»), химический элемент второго периода VA группы
периодической системы, атомный номер 7, атомная масса 14,0067. В
свободном виде — газ без цвета, запаха и вкуса, плохо растворим в воде.
Состоит из двухатомных молекул N2, обладающих высокой
прочностью. Относится к неметаллам.

В 1777 году Генри Кавендиш провёл следующий опыт: он
многократно пропускал воздух над раскалённым углём, затем обрабатывал его
щёлочью, в результате получался остаток, который Кавендиш назвал
удушливым (или мефитическим) воздухом. С позиций современной химии ясно,
что в реакции с раскалённым углём кислород воздуха связывался в углекислый газ , который затем реагировал со щёлочью. При этом остаток газа представлял собой по
большей части азот. Таким образом, Кавендиш выделил азот, но не сумел
понять, что это новый химический элемент.

Читайте также:  Камера не видит карту памяти

Жидкий азот — жидкость прозрачного цвета. Является одним из
четырёх агрегатных состояний азота. Имеет криогенные свойства с точкой кипения 77,4 K (−195,75 °C). Не взрывоопасен и не ядовит.

Жидкий азот в кружке:

Литр жидкого азота, испаряясь и нагреваясь до 20 °C, образует примерно
700 литров газа. По этой причине жидкий азот хранят в специальных сосудах Дьюара с вакуумной изоляцией открытого
типа или криогенных ёмкостях под давлением.

Мгновенная
заморозка крупных объектов

Получение: в промышленности азот получают
из воздуха. Для этого воздух сначала охлаждают, сжижают, а жидкий воздух
подвергают перегонке (дистилляции). Температура кипения азота немного
ниже (–195,8°C), чем другого компонента воздуха — кислорода (–182,9°C),
поэтому при осторожном нагревании жидкого воздуха азот испаряется
первым. Потребителям газообразный азот поставляют в сжатом виде (150
атм. или 15 МПа) в черных баллонах, имеющих желтую надпись «азот».
Хранят жидкий азот в сосудах Дьюара.

В лаборатории чистый («химический») азот получают
добавляя при нагревании насыщенный раствор хлорида аммония NH4Cl
к твердому нитриту натрия NaNO2:

Можно также нагревать твердый нитрит аммония:

Применение: в промышленности газ азот используют
главным образом для получения аммиака. Как химически инертный газ азот
применяют для обеспечения инертной среды в различных химических и
металлургических процессах, при перекачке горючих жидкостей. Жидкий азот
широко используют как хладагент, его применяют в медицине, особенно в
косметологии. Важное значение в поддержании плодородия почв имеют
азотные минеральные удобрения.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector