一、液氮是氣體還是液體
液氮是指(zhi)液態(tai)的(de)(de)(de)氮(dan)氣(qi)。液氮(dan)是惰(duo)性(xing),無色,無臭,無腐蝕性(xing),不可(ke)燃(ran),溫度極低的(de)(de)(de)液體(ti),汽化(hua)時大(da)量吸熱接觸造成凍傷。氮(dan)氣(qi)構成了大(da)氣(qi)的(de)(de)(de)大(da)部(bu)分(體(ti)積比(bi)78.03%,重量比(bi)75.5%)。 在常(chang)壓(ya)下(xia),氮(dan)的(de)(de)(de)沸點(dian)為(wei)-196.56℃,1立(li)(li)方(fang)米的(de)(de)(de)液氮(dan)可(ke)以(yi)膨(peng)脹至696立(li)(li)方(fang)米的(de)(de)(de)純氣(qi)態(tai)氮(dan)(21℃)。如果(guo)加壓(ya),可(ke)以(yi)在更高的(de)(de)(de)溫度下(xia)得到液氮(dan)。
在工業中,液態氮是由空氣分餾而得。先將空氣凈化后,在加壓、冷卻的環境下液化,借由空氣中各組分之沸點不同加以分離。液氮(dan)在特定的(de)低溫容(rong)器內(nei)才是液體狀(zhuang)態(tai),但是一(yi)旦遇到高(gao)溫液態(tai)變(bian)成氣態(tai),所以不同的(de)環(huan)境(jing)液氮(dan)的(de)狀(zhuang)態(tai)是不同的(de)。
二、液氮的作用與用途
1、工業用途
工業生(sheng)產(chan)中,用壓縮液體空氣分餾的方法獲得液氮,可以(yi)用于作為深度制冷劑,由于其化學惰性(xing),可以(yi)直(zhi)接和生(sheng)物組織(zhi)接觸,立即冷凍而不會破壞生(sheng)物活性(xing),因(yin)此可以(yi)用于:
(1)迅速冷凍和運(yun)輸食品,或制作冰品。
(2)進行低溫物理學(xue)的(de)研究。
(3)在(zai)科學教育中演示低溫(wen)狀(zhuang)態。在(zai)常溫(wen)下柔軟的(de)物體在(zai)液氮中浸泡一(yi)下,就會脆如玻璃。
(4)提供(gong)高溫(wen)超(chao)導(dao)體顯示超(chao)導(dao)性所需的溫(wen)度(du),例如釔鋇銅氧。
(5)可(ke)作制冷(leng)劑,用(yong)來(lai)迅(xun)速冷(leng)凍生物組(zu)織(zhi),防止組(zu)織(zhi)被破(po)壞。
(6)用于(yu)工業制氮肥。
(7)用(yong)于化學(xue)檢測,如BET比表面積測試(shi)法。
2、生物及醫學用途
(1)除滅紅火(huo)蟻(yi)。
(2)在外(wai)科手術(shu)中可以用(yong)迅速(su)冷凍的方(fang)法幫助止血和去除皮膚表面的淺層(ceng)需要割除的部位。
(3)保存(cun)活體組織,生物樣品以(yi)及(ji)精子和(he)卵子的儲存(cun)。
(4)可作制冷劑,用(yong)來(lai)迅(xun)速冷凍(dong)生物(wu)組織(zhi),防止組織(zhi)被破壞(huai)。
(5)液氮(dan)還能治(zhi)療(liao)一(yi)些(xie)皮(pi)(pi)膚(fu)病,其原理是通過極度冷凍(dong)的(de)狀(zhuang)態下,將病區細胞(bao)迅速殺(sha)死,使得(de)病區得(de)到正常恢復(fu),一(yi)般用來治(zhi)療(liao)瘊子、雞眼以(yi)及皮(pi)(pi)膚(fu)性(xing)疾病等。
三、液氮的危害
雖然液氮的(de)用途很多(duo),但在某些情況(kuang)下也會對人體(ti)造成傷害。如皮膚(fu)接(jie)觸液(ye)氮可(ke)致凍傷;在常壓下汽化產生的(de)氮氣(qi)(qi)過量,可(ke)使空氣(qi)(qi)中氧(yang)氣(qi)(qi)含量下降,極端情況(kuang)下可(ke)能引起缺氧(yang)窒息。因此(ci)我(wo)們在生活中接(jie)觸液(ye)氮時,需要小心謹慎,防止凍傷。