液氮

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液氮——LN2——是低温下呈液态的氮气。液体的沸点约为−195.8°C(−320°F;77K)。它是通过液态空气的分馏工业生产的。它是一种无色、低粘度的液体,广泛用作冷却剂。 液化后保留了N2分子的双原子特性。N2分子之间的弱范德华相互作用导致原子间相互作用很小,这表现为它的沸点非常低。 通过将液氮放置在由真空泵抽气的真空室中,可以很容易地将液氮的温度降至其凝固点−210°C(−346°F;63K...
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简介

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液氮——LN2——是低温下呈液态的氮气。 液体的沸点约为 −195.8 °C(−320 °F;77 K)。 它是通过液态空气分馏工业生产的。 它是一种无色、低粘度的液体,广泛用作冷却剂

物理性质

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液化后保留了 N2 分子的双原子特性。 N2 分子之间的弱范德华相互作用导致原子间相互作用很小,这表现为它的沸点非常低。

通过将液氮放置在由真空泵抽气的真空室中,可以很容易地将液氮的温度降至其凝固点 −210°C(−346°F;63K)。 液氮作为冷却剂的效率受到以下事实的限制:它在与较热的物体接触时立即沸腾,将物体包裹在氮气气泡的绝缘层中。 当任何液体接触到明显高于其沸点的表面时,就会发生这种效应,称为莱顿弗罗斯xxx应。 将物体放入液态和固态氮浆而不是单独的液态氮中可以获得更快的冷却。

处理

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作为一种快速冷冻活组织的低温流体,其处理和储存需要隔热。 它可以在真空瓶中储存和运输,通过液体缓慢沸腾将温度保持在 77 K。 根据尺寸和设计保温瓶的保温时间从几小时到几周不等。 加压超绝热真空容器的开发使液氮能够在更长的时间内储存和运输,每天的损失减少到 2% 或更少。

使用

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液氮是一种紧凑且易于运输的干燥氮气源,因为它不需要加压。 此外,它能够将温度保持在远低于水的冰点以下,这使其在广泛的应用中极为有用,主要作为开式循环制冷剂,包括:

  • 在冷冻疗法中用于去除难看或潜在的恶性皮肤病变,例如疣和光化性角化病
  • 为实验室工作在低温下储存细胞
  • 低温学
  • 在冷冻容器中展示通过蒸发快速冷冻
  • 作为缺氧空气防火系统中的备用氮源
  • 作为非常干燥的氮气来源
  • 用于食品的浸泡、冷冻和运输
  • 用于血液、生殖细胞(精子和卵子)和其他生物样本和材料冷冻保存
    • 保存手术切除的组织样本以供未来研究
    • 促进动物遗传资源的低温保存
  • 冻结水管和油管,以便在无法使用阀门阻止流体流向工作区域的情况下对其进行处理; 这种方法被称为低温隔离
  • 冷冻保存以期在未来复活
  • 用于将机械零件热装在一起
  • 作为冷却剂
    • 用于天文学中的 CCD 相机
    • 对于高温超导体,达到足以实现超导的温度
    • 维持用于高场超导磁体的主要液氦冷却系统周围的低温,例如 核磁共振波谱仪和磁共振成像系统
    • 用于真空泵捕集器和化学中的受控蒸发过程
    • 作为用于化学中极低温反应的冷却浴的成分
    • 增加诸如 Strela 3 等导弹的红外寻的导引头的灵敏度
    • 机器组装过程中暂时收缩机械部件并改善过盈配合
    • 用于计算机和极限超频
    • 用于航天器热测试过程中真空室空间背景的模拟
  • 在食品制备中,例如制作超顺滑的冰淇淋。 另见分子美食学
  • 在密封或加盖之前通过注入受控量的液氮对容器进行惰化和加压
  • 作为一种新奇的化妆品,给饮料带来冒烟、冒泡的大锅效果。 参见液氮混合物

液氮

烹饪

1890 年由 Agnes Marshall 夫人撰写的名为 Fancy Ices 的食谱书中提到了液氮的烹饪用途,但最近已被餐馆用于制备冷冻甜点,例如冰淇淋,可以在 因为它冷却食物速度,所以在餐桌上的瞬间。 快速冷却还导致形成更小的冰晶,从而为甜点提供更光滑的质地。

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  1. 简介
  2. 物理性质
  3. 处理
  4. 使用
  5. 烹饪

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