液氮是怎么形成的
液氮是怎么形成的
學(xué)過化學(xué)的人們都知道，液態(tài)氮是惰性的，無色，無嗅，無腐蝕性，但是對于液氮的形成原因可能就不太了解了。下面由學(xué)習(xí)啦小編為你詳細(xì)介紹液氮的形成的相關(guān)知識。
形成液氮的原因
在空氣分離工廠，通過空氣液化和蒸餾分離出氮。接著氮作為低溫液體回收。
液氮的用途
氮是世界上銷售量最大的無機化學(xué)品，有著廣泛的商業(yè)和技術(shù)應(yīng)用。作為液體，氮用于食品冷凍、塑料和橡膠拋光、冷卻、金屬處理、金屬噴鍍和其它同溫度相關(guān)的應(yīng)用。
液氮的處置
1.此物質(zhì)是冷凍液體， 于封閉地區(qū)會產(chǎn)生很大的危險， 需要工程控制及防護(hù)設(shè)備， 工作人員應(yīng)適當(dāng)受訓(xùn)并告知此物質(zhì)之危險性及安全使用法。
2.工作區(qū)應(yīng)通風(fēng)良好以避免缺氧。
3.若在封閉區(qū)域使用液態(tài)氮，應(yīng)小心遵循所有安全程序。
4.安裝連續(xù)式空氣偵測器以決定是否適當(dāng)?shù)耐L(fēng)。
5.不要與不兼容物一起使用( 如鎂) ，會起激烈反應(yīng)。
6.裝填液態(tài)氮容器的頸部避免被冰堵住。
7.小心運送裝填冷凍液的容器。
8.以專用推車或手推車搬運。
9.鋼瓶直于地板且固定于墻壁或柱子。
10.鋼瓶不可滾、拖、丟或者讓它們碰撞在一起。
11.若必須以升降機運送冷凍液， 采取適當(dāng)措施以預(yù)防可能的傷害，如升降機沒有其它乘客。
12. 當(dāng)轉(zhuǎn)換冷凍液至其它容器，接收容器須預(yù)冷，轉(zhuǎn)運過程初期應(yīng)緩慢， 冷凍液揮發(fā)而使接收容器變冷。
13.若要將物體放入冷凍液中，必須很緩慢以減少冷凍液沸騰或飛濺。
14.許多常用物質(zhì)如碳鋼、塑料和橡膠.，液態(tài)氮存在下的低溫變脆而容易破裂，或收縮而使接頭出現(xiàn)裂縫。
15. 所有裝填液態(tài)氮的容器和管線應(yīng)有適當(dāng)釋壓裝置以避免壓力過高。
16. 須備隨時可用于火災(zāi)及溢泄的緊急處理裝備。
17. 查閱液態(tài)氮的相關(guān)法規(guī)。
個人防護(hù)設(shè)備
呼吸防護(hù)： 1.正常情況，不須任何呼吸防護(hù)具。 2.緊急或進(jìn)入未知氣濃度或氧氣濃度低18% 的情況時需穿戴正 壓之全面型自攜式呼吸防護(hù)具或正壓之全面型供氣式呼吸防護(hù)具以正壓之自攜式呼吸防護(hù)具。
手部防護(hù)：可耐低溫的保溫手套。 眼睛防護(hù)：化學(xué)防濺護(hù)目鏡、面罩。 皮膚及身體防護(hù)：可耐低溫且保溫的圍裙或工作靴。
液氮的儲存
1. 檢查所有新進(jìn)鋼瓶是否確實標(biāo)示并無受損。
2.貯存區(qū)應(yīng)標(biāo)示清楚， 無障礙物并只允許指定或受過訓(xùn)的人員進(jìn)入。
3.貯存區(qū)與工作區(qū)分開。
4.張貼警告標(biāo)志。
5.定期檢查是否破損或溢漏，
6.貯存在陰涼、干燥、通風(fēng)良好、防火的地區(qū)， 遠(yuǎn)離可燃物質(zhì)、腐蝕性氣體、工作區(qū)、飲食區(qū)、
引火源、避免陽光直接照射。
7.貯存區(qū)不要靠近升降機、走廊、裝卸區(qū)。
8.使用專為液態(tài)氮設(shè)計的貯存容器和設(shè)備。
9.遠(yuǎn)離不相容物。
10. 貯存容器避免與水氣接觸以免結(jié)冰而阻塞壓力釋放閥。
11. 貯存液態(tài)氮的容器直放于地板且固定于墻壁或柱子。
12. 充裝液態(tài)氮容器(Dewar fasks)的蓋子應(yīng)輕輕松開，阻止空氣或水氣進(jìn)多但可讓壓力釋放。
13. 若裝填液態(tài)氮容器的頸部被冰或結(jié)冰的空氣堵塞， 依制造商的指示移除。
14. 此物質(zhì)的空氣重和冷會累積在低洼地區(qū)， 必須低于地面貯存。
15. 遵循所有冷凍液體貯存的法規(guī)。
氮的相關(guān)知識
一般情況下，氮是不活潑的的。當(dāng)加熱到非常高的溫度時它會同更加活潑的金屬，如鋰和鎂反應(yīng)生成氮化物。它還會同氧反應(yīng)生成氮的氧化物，而且當(dāng)在有催化劑存在時它會同氫反應(yīng)生成氨。
由于氮無腐蝕性，不需要特殊的建材。但是，選擇的建材必須能抗液氮的低溫。容器和管道系統(tǒng)要根據(jù)相關(guān)的壓力和溫度按照按照國家相關(guān)機構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)或交通部的規(guī)定來設(shè)計。
盡管通常作為氣體使用，氮一般以液態(tài)存儲和運輸，這樣產(chǎn)品供應(yīng)成本更低。
當(dāng)?shù)D(zhuǎn)化成液態(tài)，就成為低溫液體。低溫液體是沸點溫度一般在–238°F(–150°C)以下的液化氣體。液氮的沸點是–320.5°F(–195.8°C)。因為產(chǎn)品和周圍環(huán)境的溫差即使是在冬天也非常大，保持液氮和周圍環(huán)境隔離是很重要的。產(chǎn)品還要求專門的使用和儲存設(shè)備。
1.一個典型的儲存系統(tǒng)由一個低溫儲存罐，一個或多個汽化器，一個壓力控制系統(tǒng)和所有的用于灌裝、汽化、供給的管道系統(tǒng)組成。低溫罐造得象個真空瓶。設(shè)計得使熱量無法進(jìn)入內(nèi)罐中的液氮。汽化器把液氮轉(zhuǎn)化成氣態(tài)。壓力控制管控制著輸入到過程的氣體壓力。使用液氮的過程不要求有汽化器和壓力控制管。
液氮的治療方法
冷凍治療是利用低溫作用于組織，使之發(fā)生壞死，以達(dá)到治療目的的一種方法，是一個生物化學(xué)過程。肌體組織受到0℃以下低溫利用時，組織中的水分凍結(jié)形成冰晶。作用的溫度不很低時，組織降溫緩慢，冰晶主要在細(xì)胞外形成;作用的溫度很低時，組織急驟降溫，則冰晶主要形成于細(xì)胞內(nèi)。細(xì)胞內(nèi)的冰晶致死性損傷作用更大，故致冷劑的溫度越低，對細(xì)胞的損傷作用也越大。冰晶可引起細(xì)胞的機械性損傷;組織中的水分結(jié)冰，細(xì)胞脫水，電解質(zhì)濃縮使細(xì)胞中毒死亡。
冰凍融解
冰凍融解期對細(xì)胞的死亡有更為重要的作用。冰凍融解時，細(xì)胞間的冰晶先融解，從而吸收周圍的大量熱能，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)繼續(xù)結(jié)冰，形成更大的冰晶。緩慢融凍可加強和延長此種作用，大的冰晶可致使細(xì)胞更嚴(yán)重的機械損傷，同時也使細(xì)胞更久地處于濃縮的電解質(zhì)環(huán)境中，加速細(xì)胞的死亡。因此，緩慢融凍對組織的破壞性更大。融凍快慢有關(guān)因素有致冷劑的溫度，冷凍治療的時間長短，組織的含水量、導(dǎo)熱性，組織的血流供應(yīng)是否豐富。如果血供豐富，則融凍加快。
低溫引起血循環(huán)障礙，是冷凍引起組織壞死的另一因素。低溫引起血管收縮，血流減慢，進(jìn)而血栓形成，阻斷血流;低溫可直接損傷血管，引起血管內(nèi)皮細(xì)胞水腫、壞死，甚至細(xì)胞溶解，使組織發(fā)生缺血、死亡。
此外，低溫使構(gòu)成細(xì)胞的主要成分脂質(zhì)蛋白復(fù)合物發(fā)生變性，致使細(xì)胞破裂;低溫引起局部溫度驟然下降，使細(xì)胞發(fā)生溫度性休克，也是冷凍引起細(xì)胞死亡的原因。
組織被冷凍結(jié)成冰球，然后再讓其自然融凍，為一次凍融周期。實驗及臨床證明，多次凍融較一次凍融具有更大的破壞作用，加深冷凍的深度，減少活細(xì)胞的殘存率。致冷劑接觸組織之處的溫度最低，由此向邊緣溫度逐漸升高。
一般認(rèn)為，細(xì)胞致死的低溫的最高溫度線在-20℃。各種細(xì)胞對低溫的敏感性不同，例如：色素細(xì)胞較為敏感，而皮膚組織、骨組織、神經(jīng)組織的耐受性則較高。
用于冷凍治療的致冷劑有液體氮(-196℃)、固體二氧化碳(-70℃)、氟利昂(-60～-90℃)，其中液體氮的致冷溫度低，價格低廉，易于購買，使用安全。
液體氮冷凍治療的方法有棉簽法、接觸法及噴射法。
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