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科普知识——氮气

时间:2022-08-01 点击:0 次 来源:洛阳伊川宏源气体厂家


氮气是大气中常见的元素,约占大气的78%。事实证明,氮气是最大的工业气体。氮气被广泛用于各种行业,包括化学氧化、焊接、熔化、钎焊、制造电池、玻璃工业、铜冶炼、污水处理、养鱼、纸浆和造纸业等。工业和医院使用制氮机来生产工业和医疗用途的氮气。

氮气在医院里有什么用途?

氮气在医院的使用:

氮气有很多医疗应用,特别是以液体形式提供低至-196°C的温度。医院采用医用制氮机来满足他们的氮气需求。它有以下医疗应用。

使用低温工艺保存血液、血液成分、其他细胞、体液或组织样本。

在皮肤病学中使用冷冻手术进行各种小手术。

它被用作各种气体混合物的成分。

作为无菌设备的置换介质,制药瓶中的非氧化置换介质,以及作为加压气雾剂分配器的推进剂。

为了获得气压,氮气被用作气体操作的医疗设备的动力源。

它被用于冷却二氧化碳手术激光器。

液态氮(常写为LN2)是指惰性、无色、无嗅、无腐蚀性、不可燃的氮气在温度极低的环境下而得到的液体,是氮气在低温下形成的液体形态。氮的沸点为−195.79 °C(77 K),在正常大气压下温度如果在这以下就会形成液氮;如果加压,可以在更高的温度下得到液氮。人体若在无保护措施之情况接触,皮肤会有严重冻伤之危险。如在常压下汽化产生的氮气过量,可使空气中氧分压下降,引起缺氧窒息。

在工业中,液态氮是由空气分馏而得。先将空气净化后,在加压、冷却的环境下液化,借由空气中各组分之沸点不同加以分离。未被液化的氦气最先泄出,接着就是占空气中78.09%的氮气,再来是占空气中0.93%的氩气,最后是占20.95%的氧气。

工业生产中,用压缩液体空气分馏的方法获得液氮,可以用于作为深度制冷剂,由于其化学惰性,可以直接和生物组织接触,立即冷冻而不会破坏生物活性,因此可以用于:

  • 迅速冷冻和运输食品,或制作冰品;

  • 保存活体组织,生物样品以及精子和卵子的储存;

  • 钢铁工业用途,铝铸造之冷却;

  • 进行低温物理学的研究;

  • 在科学教育中演示低温状态。在常温下柔软的物体(如花瓣)在液氮中浸泡一下,就会脆如玻璃;

  • 在外科手术中可以用迅速冷冻的方法帮助止血和去除皮肤表面的浅层需要割除的部位;

  • 提供高温超导体显示超导性所需的温度,例如钇钡铜氧;

  • 超频玩家用于冷却CPU、GPU等;

  • 除灭红火蚁。

液态氮在常压时的温度相当的低,一旦与物体表面接触将迅速地沸腾,同时也会带走相当大量的热能。因此,使用液态氮时须额外注意,避免与皮肤的直接接触。装填时应穿戴护具,如防冻手套。切忌使用棉质手套,棉质手套会借由毛细现象吸著大量的液态氮,手套结冻而提高冻伤的可能性(甚至比不穿戴还要危险)。

液态氮在常温环境下会迅速挥发为氮气,由液态转而成为气态。同一时间,体积将快速膨胀,在非压力式之密闭容器中储存恐导致气爆。若为非正压式储存桶,切勿将液态氮常温储存于密封容器中。

氮气属于非活性物质,若在密闭空间内使用液态氮,由液态氮所汽化出的氮气将会填满整个空间,慢慢地取代掉空气中的氧气,使氧浓度降低。氮气无法替代氧气作为呼吸作用所使用的氧化剂,因此能令人窒息,故必须在开放式的空间中使用液态氮。