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零下196摄氏度的液氮有什么作用呢?
我们知道空气中含有大量的氮气,大约占了空气的78%,有人做过计算,空气中大约有4000万亿吨氮气。氮气充斥在空气中,它无色无味是一种惰性气体。
由于它不容易与物质产生反应。因此氮气在生活中的使用范围较为广泛,它可以和金属结合成硬氮化物,还可以用来制造氨、硝镪水等。如果把气体状的氮气压缩变成液氮,它就可以用来作为冷却剂。
液态氮气的沸点为零下196.5 6摄氏度,它可以用来直接冷冻,又不会破坏生物的活性,在医学上,它还可以用来灭红火蚁,保存有生命的动植物体组织、雄性生殖细胞、雌性生殖细胞等。
液态氮气使用中的安全注意事项1、窒息:当氮的含量增加而使空气中氧的含量<19.5%时,会导致快速窒息,这时需配备自给式呼吸器(SCBA)。
2、接触到液氮或冷的氮蒸气会导致严重在低温所致体表局部损伤或对接触到的容器,管路或系统有裂开的可能。
3、氮气侵入人体的途径为吸入,若人员处于含氧量在19.5%以下的空气中,会引起眩晕、昏昏欲睡、恶心、呕吐、唾液过多,反应迟钝,失去知觉甚至去世。
4、进入缺氧环境,动脉内的血液会在5-7秒内降到过低水平。接下来10-12秒人将眩晕。2-4分钟得不到氧气及时补给将会造成去世。
5、吸入一口高浓度氮气(氮气浓度高于90%)就会发生惨剧,导致人员出现昏迷,呼吸心跳停止而去世。
液态氮气在真空热处理中的应用
真空热处理是国内外正在采用的热处理方法,在真空热处理中,往往离不开使用氮气。例如,当钢铁件在真空炉中加热时,若真空程度过高,则为防止工件材料中的合金元素挥发,需对炉中回充适量的氮气,以提离炉内微量气体的压力。又如,在真空加热油淬的真空淬火过程中,有时为了保证或提高淬火油的冷却能力,需在工件冷却之前,向真空炉中回充足够的氮气。在高压气淬时,需要快速向真空炉中充入高于一个大气压的氮气。在钢件真空回火时,在抽真空后需回充氮气以实现炉内保护气体循环均匀加热,以及实现回火后的快速冷却。
真空热处理所需的氮气,有各种不同的来源。由于液氮的密度远比氮气大,体积远比氮气小,便于运输和贮藏,而且在大量供应时价格也较便宜。所以,液氮是真空热处理所用氮气的重要来源之一。
液态氮气的广泛用途
液氮是指液态的氮气,氮气构成了大气的大部分(体积比78.03%,重量比75.5%),它是不活泼的,也不支持燃烧。液氮,是氮气在低温下形成的液体形态。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。单纯从化学性质的角度来了解液氮,这是一种惰性的、无色、无臭、无腐蚀性、不可燃、温度极低的物质。
液氮由于其化学惰性,可以直接和生物组织接触,在立即冷冻的同时也不会破坏生物活性,因此在很多领域被广泛应用。比如进行低温物理学的研究;在科学教育中演示低温状态;提供高温超导体显示超导性所需的温度,例如钇钡铜氧;可作为工业生产氮肥的原材料;可作制冷剂,用来迅速冷冻生物组织,防止组织被破坏等。
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