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液氮在常溫下是怎么保持液態(tài)而不被氣化?
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液氮,呈液態(tài)的氮氣。我們知道氮氣在常溫下是一種氣態(tài)的保護(hù)氣,密度比空氣略小。那么液態(tài)的氮氣是什么樣的呢?

液氮是一種惰性、無色、無腐蝕性的液態(tài)物質(zhì),密度0.808g/cm3,可以作為制冷劑,用于冷凍和運輸食品、低溫實驗研究、化學(xué)檢測、工業(yè)制氮肥等。熔點是-209.8℃,沸點為-196.56℃,在常溫下溫度極低,可以達(dá)到-196℃,所以液氮容易使人凍傷,并且凍傷后不可逆轉(zhuǎn)。

自增壓液氮罐

在常溫下液氮體積較小,容易儲存運輸,所以在大型化工企業(yè)中,氮氣都是由液氮氣化而來,一體積的液氮可以膨脹到696體積的氣態(tài)氮氣。工業(yè)中液氮是由空氣分餾而來,先將凈化后的空氣加壓液化就制得液態(tài)氮氣。

在常溫下溫度極低,可以達(dá)到-196℃,這么低的溫度在普通室溫下25到寶30攝氏度是怎么保持液體狀態(tài)的呢?醫(yī)院里存儲精子的液氮罐打開時,看到白茫茫的一片,好多人都有這個疑問,這是液氮嗎?白茫茫的一片是被液氮冷凝的空氣中的小水滴,類似于霧。

首先,裝液氮的容器被稱作杜瓦瓶。杜瓦瓶是蘇格蘭物理學(xué)家和化學(xué)家詹姆斯-杜瓦爵士與19世紀(jì)發(fā)明的,原理就如同家里的暖水瓶,中間抽成一定得真空度,高真空絕熱,減少的和外面的熱交換。

其次,導(dǎo)熱熱流密度的計算公式為q=溫差/熱阻,溫差很大,液氮與環(huán)境溫度溫差達(dá)200多K,在高真空條件下,分子很少,熱運動不劇烈,熱阻已經(jīng)足夠的大,導(dǎo)熱量會非常小。

后,液氮罐開口后,周圍的液氮分子都想要吸熱量變成氣態(tài)分子,自由地重新出發(fā),但是有點成熟思想的都知道的,自由哪那么多呢?當(dāng)打開蓋后周邊的空氣就會被迅速冷卻到零下50度以下了,所以就看到白茫茫的一片,空氣不是熱的良導(dǎo)體,當(dāng)周邊的空氣被冷卻后,無法提供更多的熱量來使得所有的液氮分子都變成氣態(tài),所以我們就可以在常溫下也可以看到液氮了。

運輸液氮的罐車是由特殊的耐低溫材料制成,并且重要的一點就是液氮運輸車不能封閉,因為在液氮運輸過程中或者儲存情況下,有時候溫度不可能都達(dá)到-196℃,所以或多或少的液氮都會氣化,液氮氣化體積要發(fā)生膨脹,壓力增大,所以如果箱體密閉,由于體積膨脹會造成爆炸,所以液氮運輸車都會有一個通向外界的管子,并且一直在冒白煙,那些白煙就是氣化后的氮氣,液氮在常溫下要想保持液態(tài),必須有一定的壓力,靠壓力來維持液體狀態(tài),所以儲存液氮的儲槽必須要定時巡檢增壓盤,且保持通風(fēng)情況。

如果是小罐子,YDS系列,蓋塞上更是有小細(xì)縫,自增壓液氮罐也有安全排放閥,當(dāng)壓力達(dá)到一定階段后,會自動排放壓力,以保證罐體安全,上海京燦精密機(jī)械有限公司提供液氮罐配件如提桶,蓋塞和安全閥,為客戶提供的配件服務(wù)。

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