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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?dú)狻N覀冎赖獨(dú)庠诔叵率且环N氣態(tài)的保護(hù)氣,密度比空氣略小。那么液態(tài)的氮?dú)馐鞘裁礃拥哪兀?/span>

液氮是一種惰性、無(wú)色、無(wú)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(yùn)輸食品、低溫實(shí)驗(yàn)研究、化學(xué)檢測(cè)、工業(yè)制氮肥等。熔點(diǎn)是-209.8℃,沸點(diǎn)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(chǔ)存運(yùn)輸,所以在大型化工企業(yè)中,氮?dú)舛际怯梢旱獨(dú)饣鴣?lái),一體積的液氮可以膨脹到696體積的氣態(tài)氮?dú)?。工業(yè)中液氮是由空氣分餾而來(lái),先將凈化后的空氣加壓液化就制得液態(tài)氮?dú)狻?/span>

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(chǔ)精子的液氮罐打開(kāi)時(shí),看到白茫茫的一片,好多人都有這個(gè)疑問(wèn),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(lèi)似于霧。

首先,裝液氮的容器被稱(chēng)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(jì)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(yùn)動(dòng)不劇烈,熱阻已經(jīng)足夠的大,導(dǎo)熱量會(huì)非常小。

后,液氮罐開(kāi)口后,周?chē)囊旱肿佣枷胍鼰崃孔兂蓺鈶B(tài)分子,自由地重新出發(fā),但是有點(diǎn)成熟思想的都知道的,自由哪那么多呢?當(dāng)打開(kāi)蓋后周邊的空氣就會(huì)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(wú)法提供更多的熱量來(lái)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(yùn)輸液氮的罐車(chē)是由特殊的耐低溫材料制成,并且重要的一點(diǎn)就是液氮運(yùn)輸車(chē)不能封閉,因?yàn)樵谝旱\(yùn)輸過(guò)程中或者儲(chǔ)存情況下,有時(shí)候溫度不可能都達(dá)到-196℃,所以或多或少的液氮都會(huì)氣化,液氮?dú)饣w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(huì)造成爆炸,所以液氮運(yùn)輸車(chē)都會(huì)有一個(gè)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?dú)?,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(lái)維持液體狀態(tài),所以?xún)?chǔ)存液氮的儲(chǔ)槽必須要定時(shí)巡檢增壓盤(pán),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(huì)自動(dòng)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(hù)提供的配件服務(wù)。

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