A | B | C | D | E | F | G | H | CH | I | J | K | L | M | N | O | P | Q | R | S | T | U | V | W | X | Y | Z | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9
Kapalný dusík je dusík převedený za nízké teploty do kapalného skupenství. Jeho teplota varu je kolem -196 °C. Vyrábí se frakční destilací zkapalněného vzduchu. Jedná se o bezbarvou kapalinu s viskozitou asi 10krát nižší, než má za pokojové teploty aceton (tedy přibližně 30krát nižší než u vody). Používá se jako chladivo.
Vlastnosti
Dvouatomová struktura (N2) se po zkapalnění zachovává. Mezi molekulami působí jen velmi slabé Van der Waalsovy síly, což způsobuje neobvykle nízkou teplotu varu.[1]
Kapalný dusík lze snadno ochladit na teplotu tuhnutí (−210 °C) umístěním do prostoru, ze kterého je odsáván vzduch.[2]
Chladicí účinnost kapalného dusíku omezuje skutečnost, že při styku s teplejšími předměty se v důsledku Leidenfrostova jevu rychle odpařuje a pokrývá je vrstvou plynného dusíku. Rychlejšího ochlazení lze dosáhnout ponořením předmětu do směsi kapalného a pevného dusíku.[2]
Skladování
Protože kapalný dusík rychle zmrazuje tkáně, se kterými přijde do styku, musejí být nádoby jej obsahující tepelně izolovány. Často se skladuje ve vakuových nádobách, kde se udržuje stálá teplota 77 K pomalým odpařováním kapaliny. V těchto nádobách může vydržet několik hodin až týdnů. Rozvoj tlakových superizolovaných vakuových nádob umožnil skladování a přepravu kapalného dusíku po delší dobu, se ztrátami 2 % za den nebo i menšími.[3]
Použití
Kapalný dusík je snadno přepravovatelným zdrojem plynného dusíku, který nevyžaduje zvýšené tlaky. Jeho schopnost udržovat teploty pod bodem tuhnutí vody, měrná tepelná kapacita 1040 J⋅kg−1⋅K−1 a entalpie varu 200 kJ⋅kg−1 jej činí vhodným v mnoha oblastech, jako jsou:
- v kryoterapii odstraňování bradavic a aktinokeratózy
- uchovávání buněk pro laboratorní účely v nízkých teplotách
- v kryogenice
- jako zdroj suchého plynného dusíku
- k zamrazování potravin
- ke skladování krve a dalších biologických materiálů
- jako chladivo
- v CCD čipech v astronomii
- při udržování supravodivosti u vysokoteplotních supravodičů
- k udržování nízkých teplot okolo chladičů založených na kapalném heliu, používaných u supravodivých magnetů například v nukleární magnetické rezonanci
- u nízkoteplotních chemických reakcí
- při napodobování vesmírného prostředí během tepelného testování vesmírných sond[4]
- k uchovávání energie[5][6]
Historie
První zkapalnění dusíku provedli v roce 1883 Zygmunt Wróblewski a Karol Olszewski na Jagellonské univerzitě.[7]
Bezpečnost
Vzhledem k jeho velmi nízké teplotě je třeba s kapalným dusíkem nakládat opatrně, jelikož jím chlazené předměty mohou způsobit omrzliny; únik či rozlití malého množství ale v důsledku Leidenfrostova jevu, kdy se vytváří izolační vrstva plynu, nepůsobí hned, podobně jako lehké dotknutí se horkého povrchu namočeným prstem.
Dusík při odpařování snižuje obsah kyslíku ve vzduchu a může tak, hlavně v uzavřených prostorech, způsobit udušení. Dusík je bezbarvý a bez chuti a zápachu, a udušení může nastat bez předchozích varovných signálů.[8][9][10]
K upozornění na rozlití plynu v uzavřeném prostoru je možné použít kyslíková čidla.[11]
Nádoby s kapalným dusíkem mohou ze vzduchu kondenzovat kyslík. Kapalina v takových nádobách vykazuje při odpařování dusíku zvýšený podíl kyslíku (teplota varu -183 °C), a může vyvolat nebezpečné oxidace organických látek.[12]
Pozření kapalného dusíku vede k poškození tkání v důsledku jejich zmrazení a uvolnění velkého množství dusíku zahřátého tělesným teplem.[13][14]
Výroba
Kapalný dusík se vyrábí destilací zkapalněného vzduchu, nebo zkapalňováním čistého dusíku získaného adsorpcí při kolísání tlaku (pressure swing adsorption). Filtrovaný vzduch se stlačuje na vysoký tlak a následně ochlazuje zpět na pokojovou teplotu, kdy se poté rozpíná a snižuje tlak. Rozpínající vzduch se ochladí (v důsledku Joulova–Thomsonova jevu), a v dalších krocích složených z rozpínání a destilace se oddělují kyslík, dusík, a argon. Kapalný dusík lze vyrábět pro přímý prodej, nebo jako vedlejší produkt výroby kapalného kyslíku.[15]
Odkazy
Reference
V tomto článku byl použit překlad textu z článku Liquid nitrogen na anglické Wikipedii.
- ↑ D. G. Henshaw; D. G. Hurst; N. K. Pope. Structure of Liquid Nitrogen, Oxygen, and Argon by Neutron Diffraction. Physical Review. 1953, s. 1229–1234. DOI 10.1103/PhysRev.92.1229. Bibcode 1953PhRv...92.1229H.
- ↑ a b W. Umrath. Cooling bath for rapid freezing in electron microscopy. Journal of Microscopy. 1974, s. 103–105. DOI 10.1111/j.1365-2818.1974.tb03871.x.
- ↑ DATA BOOK for Cryogenic Gases and Equipment Archivováno 17. 5. 2014 na Wayback Machine. aspenycap.org
- ↑ Robert D. Karam. Satellite Thermal Control for System Engineers. : AIAA, 1998. ISBN 1-56347-276-7. S. 89.
- ↑ Roger Harrabin. Liquid air 'offers energy storage hope' . BBC, 2012-10-02 . Dostupné online.
- ↑ Derek Markham. Frozen Air Batteries Could Store Wind Energy for Peak Demand . Discovery Communications, 2012-10-03. Dostupné online.
- ↑ William Augustus Tilden. A Short History of the Progress of Scientific Chemistry in Our Own Times. : BiblioBazaar, 2009. ISBN 978-1-103-35842-7.
- ↑ British Compressed Gases Association (2000) BCGA Code of Practice CP30. The Safe Use of Liquid nitrogen Dewars up to 50 litres Archivováno 18. 7. 2007 na Wayback Machine. ISSN 0260-4809
- ↑ Confined Space Entry - Worker and Would-be Rescuer Asphyxiated Archivováno 29. 8. 2017 na Wayback Machine., Valero Refinery Asphyxiation Incident Case Study
- ↑ Inquiry after man dies in chemical leak Archivováno 7. 1. 2017 na Wayback Machine., BBC News, October 25, 1999
- ↑ Liquid Nitrogen – Code of practice for handling. : Birkbeck, University of London, 2007. Dostupné online.
- ↑ Christopher G. Levey. Liquid Nitrogen Safety . Thayer School of Engineering at Dartmouth . Dostupné online.
- ↑ Student Gulps Into Medical Literature . Thayer School of Engineering at Dartmouth, 1999-01-20 . Dostupné v archivu pořízeném z originálu.
- ↑ Liquid nitrogen cocktail leaves teen in hospital Archivováno 12. 4. 2017 na Wayback Machine., BBC News, October 8, 2012.
- ↑ Almqvist, Ebbe (2003) History of Industrial Gases, Springer, ISBN 0306472775 p. 163
Související články
Text je dostupný za podmienok Creative Commons Attribution/Share-Alike License 3.0 Unported; prípadne za ďalších podmienok. Podrobnejšie informácie nájdete na stránke Podmienky použitia.
Antény
Chemické zdroje elektriny
Chladenie v elektrotechnike
Elektrická sústava automobilu
Elektrická trakcia
Elektrické prístroje
Elektrické súčiastky
Elektrické spotrebiče
Elektrické stroje
Čítanie (elektrotechnika)
Činný výkon
Štatistická dynamika
Živý vodič
Admitancia
Antiparalelné zapojenie
Asynchrónny motor
Blúdivý prúd
Bočník (elektrotechnika)
Diak (polovodičový prvok)
Displej s kvapalnými kryštálmi
Elektrická inštalácia
Elektrická rezonancia
Elektrická sila
Elektrická vodivosť
Elektrické zariadenie
Elektrický obvod
Elektrický zvonec
Elektroenergetika
Elektromer
Elektrometer
Elektromobil
Elektromotor
Elektromotorické napätie
Elektrotechnický náučný slovník
Elektrotechnika
Elektrotechnológia
Fázor
Faradayova klietka
Frekvencia (fyzika)
Graetzov mostík
Impedancia
Indukčnosť
Induktancia
Istič
Izolácia (elektrotechnika)
Izolant
Jadro vodiča
Jednobran
Jednosmerný prúd
Joulovo teplo
Katóda
Koaxiálny kábel
Kompenzácia účinníka
Konduktometria
Konektor (elektrotechnika)
Korónový výboj
Lanko (elektrotechnika)
Leptanie
Logické hradlo
Magnetická susceptibilita
Magnetizácia (veličina)
Merný elektrický odpor
Mobilné zariadenie
Napájací zdroj
Napäťový chránič
Napäťový násobič
Nortonova veta
Odpínač
Odpojovač
OLED
Olovený akumulátor
Paralelné zapojenie
Peltierov článok
Plošná hustota elektrického prúdu
Poistka (elektrotechnika)
Posuvný prúd
Prúdový chránič
Prenosové médium
Prieletový klystrón
Primárny elektrochemický článok
Reaktancia
Rekuperácia (dopravný prostriedok)
Relé
Reproduktorová výhybka
Rezistancia
Rozhranie (interface)
Sériové zapojenie
Seebeckov jav
Sekundárny elektrochemický článok
Settopbox
Skrat
Sonar
Spínač
Spínaný zdroj
Straty v mikropásikových vedeniach
Striedavý prúd
Stupeň ochrany krytom
Svetelná výbojka
Symetrizačný člen
Technická normalizácia
Tepelné relé
Tepelne vodivostný detektor
Termočlánok
Théveninova veta
Transformátor
Transformátor s fázovou reguláciou
Trojfázová sústava
Tuhá fáza (elektronika)
Tyratrón
Usmerňovač (elektrotechnika)
Uzemnenie
Uzol (vodiče)
Vírivý prúd
Výbojka
Varistor
Ventilátor
Vodič (elektrotechnika)
Voltov stĺp
Vstavaný systém
Zásuvka (elektrotechnika)
Zdroj (elektrotechnika)
Zisk antény
Text je dostupný za podmienok Creative
Commons Attribution/Share-Alike License 3.0 Unported; prípadne za ďalších
podmienok.
Podrobnejšie informácie nájdete na stránke Podmienky
použitia.
www.astronomia.sk | www.biologia.sk | www.botanika.sk | www.dejiny.sk | www.economy.sk | www.elektrotechnika.sk | www.estetika.sk | www.farmakologia.sk | www.filozofia.sk | Fyzika | www.futurologia.sk | www.genetika.sk | www.chemia.sk | www.lingvistika.sk | www.politologia.sk | www.psychologia.sk | www.sexuologia.sk | www.sociologia.sk | www.veda.sk I www.zoologia.sk