W fizyce niskiej temperatury i zastosowaniach przemysłowych odgrywają ważną rolę, ciekawy azot (LN₂) i ciekłego tlenu (LOX). Chociaż oba istnieją w postaci płynnej i są wytwarzane przez chłodzenie gazu do bardzo niskich temperatur, istnieją znaczące różnice we właściwościach fizycznych, scenariuszach zastosowania i zagrożeniach bezpieczeństwa. W tym artykule systematycznie sortuje różnicę między ciekłym azotem a ciekłym tlenem z czterech aspektów: podstawowe właściwości, metody przygotowania, główne zastosowania i środki ostrożności bezpieczeństwa.
Porównanie podstawowych właściwości
1. Skład chemiczny
Ciekł azot składa się z cząsteczek azotu (N₂), a ciekłego tlenu składa się z cząsteczek tlenu (O₂). Oba są bogate w naturę i oba są gazami w normalnych warunkach.
2. Punktem wrzenia i temperatury topnienia
Temperatura wrzenia ciekłego azotu wynosi -195,8 stopnia (77 K), a temperatura topnienia wynosi -210 stopnia; Temat wrzenia ciekłego tlenu wynosi -183 stopnia (90,2 K), a temperatura topnienia wynosi -218,8 stopnia. Ciekł azot ma niższą temperaturę wrzenia, co ułatwia osiągnięcie i utrzymanie stanu ciekłego.
3. Gęstość
Gęstość ciekłego azotu wynosi około 0,808 g/cm³, podczas gdy ciekłego tlenu wynosi 1,141 g/cm³. Dlatego pod taką samą objętością masa ciekłego tlenu jest większa.
Metoda przygotowania
Ciekły azot i tlen ciekawy są zwykle wytwarzane przez urządzenie do separacji powietrza (ASU). Ta technologia wykorzystuje różnice w temperaturach wrzenia różnych komponentów w powietrzu, aby osiągnąć rozdział gazu poprzez procesy kompresji, chłodzenia i ekspansji. Ze względu na wyższą temperaturę wrzenia ciekłego tlenu, jest on zbierany w ASU w stosunkowo wysokiej strefie temperatury, podczas gdy ciekawy azot uzyskuje się w strefie niższej temperatury.
Obszary aplikacji
Główne zastosowania ciekłego azotu obejmują:
- Przemysł spożywczy: wykorzystywany do szybkiego zamrażania, utrzymania jakości żywności i odżywiania;
- Pole medyczne: zastosowane do krioterapii i kriogenicznego przechowywania próbek biologicznych (takich jak komórki, tkanki);
- Badania naukowe: jako pożywka chłodząca w eksperymentach nadprzewodzących i badaniach fizyki niskiej temperatury.
Główne zastosowania ciekłego tlenu obejmują:
- Napęd przestrzenny: stosowany jako utleniacz w silnikach rakietowych;
- Przemysł metalurgiczny: pomaga spalanie podczas tworzenia stali w celu zwiększenia temperatury pieca;
- Medyczne dopływ tlenu: Zapewnij wysokie stężenie wsparcia tlenu u pacjentów z zaburzeniami oddechowymi.
Środki ostrożności bezpieczeństwa
Oba mają wyjątkowo niskie temperatury, a bezpośredni kontakt może prowadzić do silnego odmrożenia. Również:
- Ciekł tlen jest silnym utleniaczem, a kontakt z substancjami palnymi może łatwo powodować spalanie lub eksplozję;
- Chociaż ciekły azot nie jest utleniaczem, zastąpi powietrze w dużych ilościach po odparowaniu, co może powodować ryzyko niedotlenienia i uduszenia w przestrzeniach ograniczonych.
Chociaż ciekłe ciekłe azot i tlen ciekłego są niskie -, ich właściwości fizyczne, zastosowania i wymagania bezpieczeństwa są znacząco różne. Prawidłowe zrozumienie różnicy między nimi ma ogromne znaczenie dla wyboru naukowego i bezpiecznego użytkowania. Niezależnie od tego, czy w badaniach przemysłowych, naukowych czy medycznych należy ściśle przestrzegać procedur operacyjnych i należy podjąć środki ochronne, aby zapewnić bezpieczeństwo personelu i sprzętu.
