Η θερμοκρασία του υγρού αζώτου

Το υγρό άζωτο είναι μια διαφανής ουσία με ειδική πυκνότητα 0,808 g / cm³. Αυτή είναι μία από τις συγκεντρωτικές καταστάσεις στις οποίες μπορεί να υπάρχει άζωτο, το σημείο βρασμού του είναι -195,75 ° C. Το υγρό άζωτο δεν είναι τοξικό και εκρηκτικό.

Ένα χαρακτηριστικό της λειτουργίας και αποθήκευσης του υγρού αζώτου είναι ότι όταν θερμαίνεται, επεκτείνεται πολύ, για παράδειγμα, με μια αύξηση της θερμοκρασίας τόσο χαμηλή όσο 20 C, περίπου 700 λίτρα αερίου σχηματίζονται από ένα λίτρο της ουσίας. Ως εκ τούτου, για την αποθήκευση και τη μεταφορά χρησιμοποιούνται ειδικά δοχεία, τα επονομαζόμενα δοχεία Dewar, τα οποία παρέχουν απομόνωση υπό κενό.

Το υγρό άζωτο έχει βρεθεί σε ευρεία εφαρμογή σε διάφορους τομείς της ανθρώπινης δραστηριότητας, με πολλούς τρόπους, αυτό το εύρος χρήσης οφείλεται σε τέτοιες ιδιότητες όπως η θερμοκρασία του υγρού αζώτου. Χρησιμοποιείται στη βιομηχανία όπου είναι απαραίτητο να εφαρμοστεί η τεχνολογία της κρυογονικής κοπής μετάλλων. Η πολύ χαμηλή θερμοκρασία του υγρού αζώτου επιτρέπει την χρήση του σε βαθιά κατάψυξη και σε αυτόν τον τομέα είναι κατάλληλη τόσο για τα ανόργανα υλικά όσο και για τα οργανικά, συμπεριλαμβανομένων των ζωντανών οργανισμών.

Υπάρχουν και άλλες εφαρμογές: πυρόσβεση και ψύξη διαφόρων μονάδων και τεχνικών συσκευών, κρυοσυντήρηση κυττάρων, overclocking.

Σε ατμοσφαιρική πίεση, η θερμοκρασία του υγρού αζώτου είναι κάτω από τη θερμοκρασία συμπύκνωσης του οξυγόνου κατά 10 μοίρες, επομένως, κατά κανόνα, το ίζημα του συμπυκνώματος της ουσίας μπορεί να παρατηρηθεί στα τοιχώματα των δοχείων.

Λόγω του γεγονότος ότι το σημείο βρασμού του αζώτου στην υγρή κατάσταση είναι -195.8 ° C, το οποίο είναι χαμηλότερο από εκείνο για το υγρό οξυγόνο, στο οποίο είναι -183 ° C, ως αποτέλεσμα της αλληλεπίδρασής τους, ο υγρός αέρας εμπλουτίζεται πολύ γρήγορα με οξυγόνο. Η ίδια διαφορά θερμοκρασίας εξηγεί την πιο έντονη εξάτμιση του υγρού αζώτου σε σύγκριση με το υγρό οξυγόνο.

Πρακτικά όλες οι θερμοκρασίες που υπερβαίνουν την τιμή για το υγρό άζωτο μπορούν να παρατηρηθούν στο ακόλουθο πείραμα. Απαιτείται για αυτό το μπλοκ αλουμινίου, ψύξη, αν σταδιακά στάζει με υγρό αέρα.

Στις σύγχρονες τεχνολογίες, η θερμοκρασία του υγρού αζώτου, ως κύρια ιδιότητα αυτής της ουσίας, προκάλεσε ευρεία εφαρμογή ημιαγωγών στον τομέα της ηλεκτρονικής και της ηλεκτρομηχανολογίας, οι οποίοι επομένως λαμβάνουν αξιόπιστη ψύξη.

Με την ίδια αρχή βασίζεται επίσης η χρήση της ουσίας ως συστατικού διαφόρων μειγμάτων κατά της πυρκαγιάς. Κατά τη διαδικασία της πυρόσβεσης, το άζωτο εξατμίζεται πολύ γρήγορα και, ως εκ τούτου, μετατοπίζει το οξυγόνο, ως αποτέλεσμα της διακοπής της πρόσβασης στο οξυγόνο στη φωτιά, η φωτιά εντοπίζεται και σταματά εντελώς. Λόγω αυτού του αποτελέσματος, η κατάσβεση πυρκαγιάς αζώτου αναγνωρίζεται σήμερα ως πιο αποτελεσματική από το διοξείδιο του άνθρακα. Με τη χρήση τέτοιων τεχνολογιών, επιτυγχάνεται υψηλός βαθμός διατήρησης των υλικών αξιών.

Γενικά, η επίδραση του υγρού αζώτου μπορεί να παρατηρηθεί σχεδόν σε όλους, αν στρέψετε την προσοχή σας στα εφέ ταινίας που χρησιμοποιούνται στη μαγνητοσκόπηση των σύγχρονων ταινιών. Για παράδειγμα, στην ταινία "Terminator", χρησιμοποιούνται ευρέως τα αποτελέσματα που λαμβάνονται με τη βοήθεια υγρού αζώτου (πλαίσια, στα οποία παρουσιάζεται στιγμιαία κατάψυξη αντικειμένων). Αλλά αυτό το αποτέλεσμα μπορεί να έχει μια πολύ πιο οικεία μορφή. Για παράδειγμα, η χαμηλή θερμοκρασία αζώτου επιτρέπει τη χρήση της για γρήγορη κατάψυξη ενός αναισθητικού χαρακτήρα. Αυτό συχνά παρατηρούμε κατά τη διάρκεια των αθλητικών αγώνων, όταν ο αθλητής τραυματίζεται και του παρέχεται πρώτη βοήθεια με τοπικό αερόλυμα.

Πιο εξωτικό, αν όχι φανταστικό, τώρα είναι η χρήση μιας ουσίας ως μέσου για την κατάψυξη των ζωντανών όντων, με σκοπό την επακόλουθη απόψυξή τους και τη διατήρηση των βιολογικών ιδιοτήτων.

Ταυτόχρονα, τόσο στις ΗΠΑ όσο και στη Ρωσία, υπάρχουν ήδη εταιρείες που ασχολούνται με την κρυογονική δέσμευση ανθρώπων και ζώων σε εμπορική βάση.