Flytende nitrogen
Introduksjon
Flytende nitrogen er den flytende formen av nitrogengass, kjent for sine inerte, fargeløse, luktfrie, ikke-etsende og ikke-brennbare egenskaper. Den har ekstremt lav temperatur. Nitrogengass utgjør en betydelig del av jordens atmosfære (omtrent 78,03 volum-% og 75,5 vekt-%). Ved standard atmosfærisk trykk har nitrogen et kokepunkt på -196.56 grader, og 1 kubikkmeter flytende nitrogen kan utvides til 696 kubikkmeter gassformig nitrogen ved 21 grader. Flytende nitrogen produseres vanligvis i industrien gjennom prosessen med luftfraksjonering og har et bredt spekter av bruksområder, men det krever forsiktig håndtering på grunn av risikoen for frostskader ved kontakt.
Fysiske og kjemiske egenskaper
Utseende og egenskaper:Fargeløs og luktfri væske.
Smeltepunkt: -210 grad
Kokepunkt: -196 grad
Fordampningsvarme: 5,56 kJ/mol
Kritisk temperatur: -147 grad
Kritisk trykk: 3,40 MPa
Løselighet: Lite løselig i vann og etanol.
Oppbevaring og sikkerhetstiltak
Opererende prosedyrer:Flytende nitrogen skal håndteres i et lukket miljø med tilstrekkelig naturlig ventilasjon. Personell som arbeider med flytende nitrogen må gjennomgå spesialisert opplæring og strengt følge sikkerhetsprotokollene. Det anbefales at personell bruker kuldebestandige klær og hansker for å forhindre hudkontakt. Det bør iverksettes tiltak for å hindre gasslekkasje til arbeidsplassen. Under transport bør containere håndteres med forsiktighet for å unngå skade.Nødlekkasjeberedskap skal være lett tilgjengelig.
Retningslinjer for lagring:Flytende nitrogen bør oppbevares i et kjølig, godt ventilert bod, med lagringstemperaturer som ikke overstiger 30 grader. Lagerområdet skal være utstyrt med nødlekkasjeberedskap for å ivareta sikkerheten.
Tekniske kontroller:Bruk lukkede operasjoner mens du sørger for tilstrekkelig naturlig ventilasjon.
Åndedrettsvern:Spesiell åndedrettsvern er generelt ikke nødvendig. Men når oksygenkonsentrasjonen i arbeidsmiljøet faller under 18 %, må personell bruke egnet åndedrettsvern, slik som selvforsynt pusteapparat, oksygenpusteapparat eller helmasker med lange slanger.
Øyebeskyttelse:Personell bør bruke vernebriller eller ansiktsskjerm for å hindre øyekontakt med flytende nitrogen.
Kroppsbeskyttelse:Personell bør bruke kuldebestandige klær for å sikre kroppsisolasjon.
Håndbeskyttelse:Hansker designet for å motstå ekstrem kulde bør brukes for å forhindre håndkontakt med flytende nitrogen.
Farer
Inntaksveier: Innånding
Helsefarer: Hudkontakt med flytende nitrogen kan føre til frostskader. I tilfeller der overflødig flytende nitrogen fordamper ved standardtrykk, kan det føre til en reduksjon i oksygenpartialtrykket i luften, noe som potensielt kan forårsake ekstreme tilfeller av hypoksisk kvelning. Det er viktig å merke seg at flytende nitrogen i seg selv ikke er brennbart eller eksplosivt.
Forgiftningsbehandling Nødtiltak
Spårørende Kontakt: Søk øyeblikkelig medisinsk behandling for frostskader.
Innånding: Ved innånding av nitrogengass eller gasskonsentrasjoner under normalen, flytt den berørte personen umiddelbart til frisk luft, og sørg for at luftveiene ikke er blokkert. Hvis det oppstår pustevansker, gi oksygen. Hvis pusten opphører, utfør kunstig åndedrett og søk legehjelp.
Brannslukkingstiltak
Farekarakteristikker: Når beholdere med flytende nitrogen utsettes for varme, er det fare for økt indre trykk, som kan føre til brudd eller eksplosjon.
Farlige forbrenningsprodukter: Flytende nitrogen i seg selv brenner ikke, så det er ingen forbrenningsprodukter.
Brannslokkingsmetoder: Siden flytende nitrogen ikke brenner, er det ikke nødvendig med brannslokkingstiltak. Hvis det er bekymringer om beholderens integritet på grunn av varmeeksponering, kan dugging med vann brukes til å avkjøle beholderen. Imidlertid bør direkte spraying av vann på flytende nitrogen unngås for å forhindre potensielle farer.
Nødhåndtering
Nødberedskap:
I tilfelle en lekkasje av flytende nitrogen, evakuer forurensede områder umiddelbart, flytt mot vinden og etablere isolasjonssoner med begrenset tilgang. Nødpersonell bør bruke selvforsynt åndedrettsvern med positivt trykk, kuldebestandige klær og hansker for å unngå direkte kontakt med stoffet som har lekket. Det bør tilstrebes å avskjære kilden til lekkasjen, og ventilasjonsvifter bør brukes for å spre lekke gasser til åpne områder. Lekkende beholdere bør håndteres forsiktig, repareres, inspiseres og testes før gjenbruk.
Håndtering av søl av flytende nitrogen:
Når du inhalerer nitrogengass i lave konsentrasjoner, kan de første symptomene inkludere tetthet i brystet, kortpustethet og tretthet. Deretter kan rastløshet, ekstrem spenning, agitasjon, løping, roping, ledige uttrykk, ustø gange og til og med koma eller død oppstå i alvorlige tilfeller.Følgende tiltak bør tas:
1. Evakuer personer umiddelbart fra det forurensede området til et sted mot vinden og opprett isolasjonssoner med begrenset tilgang.
2. Varsle brannvesenet og relevante myndigheter.
3. Beredskapspersonell bør bruke selvforsynt åndedrettsvern med positivt trykk, kuldebestandige klær og hansker.
4. Unngå at lekkasjen renner inn i kjellere eller andre lukkede arbeidsrom. Hvis dette ikke kan unngås, informer relevante myndigheter umiddelbart.
5. Unngå direkte kontakt med det lekkede stoffet. Det bør tilstrebes å kutte av kilden til lekkasjen.
6. Misting med vann kan brukes til å akselerere fordampningen av væsken, men vann bør ikke sprayes direkte på væsken.
7. Forhindr akkumulering av gass i lavtliggende områder, og bruk avtrekksvifter til å lede lekkede gasser til åpne områder. Forby personell fra å oppholde seg i lavtliggende områder eller områder med motvind.
Bruksområder Industriell bruk
Flytende nitrogen finner ulike anvendelser i industrielle prosesser, inkludert:
1. Rask frysing og transport av matvarer eller produksjon av is. Utnyttelse i lavtemperaturfysikkforskning.
2. Demonstrasjoner av lavtemperaturtilstander i vitenskapelig utdanning, for eksempel å senke gjenstander ved romtemperatur i flytende nitrogen, som får dem til å bli sprø som glass.
3. Gir den nødvendige temperaturen for høytemperatursuperledere som yttriumbariumkobberoksid. Fungerer som et kjølemiddel for rask frysing av biologisk vev for å forhindre skade.
4. Utnyttelse ved fremstilling av nitrogengjødsel.
5. Anvendelse i kjemisk analyse, som for eksempel BET overflateareal testmetode.
Biologisk og medisinsk bruk
Flytende nitrogen har også ulike anvendelser innen biologi og medisin, inkludert:
1. Utryddelse av skadedyr, som røde importerte brannmaur.
2. Assistere i hemostase og fjerning av overfladiske, utskjærbare lesjoner fra huden gjennom rask frysing i kirurgiske prosedyrer.
3. Lagring av levende vev, biologiske prøver, sædceller og egg gjennom kryokonservering for å opprettholde langsiktig levedyktighet og bruk.
4. For å understreke igjen, er flytende nitrogen mye brukt som et kjølemiddel for rask frysing av biologisk vev for å forhindre skade.
Juridisk informasjon
Sikker bruk av flytende nitrogen er underlagt forskrifter og standarder i ulike land, som omfatter lagring, transport og håndtering. Ved bruk av flytende nitrogen er streng overholdelse av lokale og internasjonale sikkerhetsbestemmelser avgjørende for å sikre sikkerheten til personell og miljø.
