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(duì)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(shí)。
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(jī)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(huì)產(chǎn)生很大的危險(xiǎn)， 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(xiǎn)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(cè)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(huì)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(yùn)送裝填冷凍液的容器。
8.以專用推車或手推車搬運(yùn)。
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(jī)運(yùn)送冷凍液， 采取適當(dāng)措施以預(yù)防可能的傷害，如升降機(jī)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(yùn)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(shí)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(gè)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?dú)鉂舛然蜓鯕鉂舛鹊?8% 的情況時(shí)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(chǔ)存
1. 檢查所有新進(jìn)鋼瓶是否確實(shí)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(jī)、走廊、裝卸區(qū)。
8.使用專為液態(tài)氮設(shè)計(jì)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(huì)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(shí)
一般情況下，氮是不活潑的的。當(dāng)加熱到非常高的溫度時(shí)它會(huì)同更加活潑的金屬，如鋰和鎂反應(yīng)生成氮化物。它還會(huì)同氧反應(yīng)生成氮的氧化物，而且當(dāng)在有催化劑存在時(shí)它會(huì)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(jī)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)或交通部的規(guī)定來設(shè)計(jì)。
盡管通常作為氣體使用，氮一般以液態(tài)存儲(chǔ)和運(yùn)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(diǎn)溫度一般在–238°F(–150°C)以下的液化氣體。液氮的沸點(diǎn)是–320.5°F(–195.8°C)。因?yàn)楫a(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(chǔ)存設(shè)備。
1.一個(gè)典型的儲(chǔ)存系統(tǒng)由一個(gè)低溫儲(chǔ)存罐，一個(gè)或多個(gè)汽化器，一個(gè)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(gè)真空瓶。設(shè)計(jì)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(gè)生物化學(xué)過程。肌體組織受到0℃以下低溫利用時(shí)，組織中的水分凍結(jié)形成冰晶。作用的溫度不很低時(shí)，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(shí)，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(duì)細(xì)胞的損傷作用也越大。冰晶可引起細(xì)胞的機(jī)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(duì)細(xì)胞的死亡有更為重要的作用。冰凍融解時(shí)，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(qiáng)和延長此種作用，大的冰晶可致使細(xì)胞更嚴(yán)重的機(jī)械損傷，同時(shí)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(duì)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(shí)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(shí)驗(yàn)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(duì)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(jià)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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