A folyékony nitrogén az a gáz- dinitrogén, amely forráspontja alatt 77,36 K ( -195,79 ° C ) hőmérsékleten, egy atmoszféra (atm) nyomáson hűtött . Tiszta folyadéknak tűnik, amelyből fehér gőzök távoznak. A nitrogén kondenzált folyadék először a köd formájában a kémikus és fizikus francia Louis Paul Cailletet a 1877 , majd néhány nappal később a svájci fizikus Raoul Pictet kaptuk több stabilan 1883 lengyel tudósok Karol Olszewski és Zygmunt Wróblewski a Krakkói Egyetemen ( Uniwersytet Jagielloński ) nagyon gyakori kriogén folyadék , mind a tudományos kutatásban , mind az iparban, főleg alacsony költségei miatt (literenként (körülbelül öt eurócent / liter, vagy körülbelül ötvenszer kevesebb, mint folyékony hélium ).
Például biológiai tudományokban használják biológiai anyagok tárolására vagy őrlésére nagyon hideg hőmérsékleten, ahol az enzimek hatása erősen gátolt.
Az erre a célra fenntartott izoterm palackokban tárolják . A dewart általában laboratóriumokban használják folyékony nitrogén tárolására. Ennek az edénynek a kiváló szigetelése nagyon lassú „forralást” eredményez, amely lehetővé teszi a folyékony nitrogén hosszú megőrzését, és elkerüli a drága hűtőberendezéseket .
A folyékony nitrogén sűrűsége a hőmérséklettől és a nyomástól függ. A folyadék és a gáz közötti egyensúlyi nyomáson a következő értékeket veszi fel:
A nitrogén forráspontja egy atmoszféra nyomása alatt 77,36 K , és nyomással növekszik.
Folyékony nitrogént alkalmaznak a gyógyászati területen kezelésére szemölcsök , daganatok (jóindulatú vagy rosszindulatú: bőrrák ), a megőrzése szövetek , petesejtek , embriók , sperma vagy csontvelő . Minden cellatípust meghatározott hűtési sebességgel kell lefagyasztani. Ezért a kutatóknak még nem sikerült fagyasztaniuk a teljes, több sejtes szövetből álló szerveket anélkül, hogy azokat megsemmisítették volna.
A folyékony nitrogén nagyon alacsony hőmérséklete megakadályozza azoknak az enzimeknek a működését, amelyek képesek lebontani a kivonni kívánt DNS-t, RNS-t vagy fehérjéket, mindaddig, amíg az őrlés után kapott porba nem tudjuk beiktatni ezen enzimek inhibitorait a sejtek középpontjába. .
Növényi mintáknál az őrlést addig folytatjuk, amíg fehéres-zöld színű port nem kapunk (szükség esetén kis mennyiségű nitrogént adunk hozzá az őrlés folytatásához).
A folyékony nitrogént gyors fagyasztásra ( mélyfagyasztásra ) és élelmiszerek tartósítására használják.
Az emberek, köztük Hervé This , a folyékony nitrogén alkalmazását javasolták a fagylalt készítésének alternatív eszközeként anélkül, hogy a fagylaltkészítőtől megkövetelték volna a jégkristályok képződésének korlátozását.
Folyékony nitrogént használnak:
A folyékony nitrogén a folyékony oxigén gyártási folyamata, és meglehetősen olcsó. Egyes kutatók kidolgozták azt az ötletet, hogy energiaforrásként használják a jármű mozgatásához a hengerben való lazítással.
A folyékony nitrogént a processzorok extrém hűtésére ( extrahűtés ) is használják, a túlhajtási rekordok elérése érdekében .
A folyékony nitrogént rovarölő szerként is lehet használni mászó kártevők, például csótányok vagy csótányok ellen. Az eljárás egyszerű, de használata végtelen elővigyázatosságot igényel. A technikus lyukakat fúr a fertőzött házak válaszfalaiba, majd folyékony nitrogént önt bele. A nitrogén elpárolog, és jelentősen lehűti a légkört, lehűtve a rovarokat, amelyek azonnal elpusztulnak. Ez az eljárás ritka, de hatékony; az Egyesült Államokban használják,
A folyékony nitrogén (vagy például a folyékony hélium) használatával két fő kockázat jár:
1. kockázata égési a hideg, vagy fagymarást.
2. anoxia kockázata : biztosítani kell, hogy a folyékony nitrogént tároló vagy felhasznált tér szellőzése elegendő legyen, mivel a folyékony nitrogén, még izoterm palackban is, elpárolog és nagy mennyiségű dinitrogéngázt termel, amely képes csökkenteni a dioxigén aránya a zárt tér környezeti levegőjében, ezért a fulladás vagy inkább az anoxia veszélye . Hogy jobban megértsük a gáz mennyiségét részt, megadható, hogy 1 liter folyékony nitrogén könnyen engedje közel 0,7 m 3 ( 700 liter) a gázállapotú nitrogén elpárologtatásával szobahőmérsékleten. A kockázat az, hogy kissé zárt nitrogén atmoszférában a légzés már nem jut oxigénhez . Kiderült, hogy az oxigén csökkenése a belélegzett levegőben nem okoz fulladásérzetet: ez utóbbi csak a vér szén-dioxid- növekedésének köszönhető , és ez utóbbi eltávolítása még oxigénszegényekben is működik légkör. Ezért az anoxia szinkopót , majd halált okoz minden figyelmeztető jel nélkül . Ezért feltétlenül egy erős hangos és vizuális riasztáshoz csatlakoztatott oximétert kell elhelyezni bármely tároló és mintavételi hely közelében .
Következésképpen a kockázatokra vonatkozó piktogramokat kötelező elhelyezni a létesítményekben (palackokban, tartályokban stb.) És helyiségekben .
Továbbá, amikor egy folyékony nitrogént tartalmazó tartályt a környezeti levegőben hagynak, a folyékony nitrogén párolgása a környezeti oxigén kondenzációjához vezet. Ezért óvakodnia kell a sokáig a szabadban hagyott tartályoktól, mivel a benne lévő folyadékot helyettesíthette folyékony oxigén, a folyékony oxigénhez kapcsolódó összes tűzveszély mellett. A folyékony oxigén nagyon enyhén kékes színű, hőmérséklete 90,188 K ( -182,96 ° C ).