Det flydende nitrogen er gassen dinitrogen afkølet under kogepunktet ved 77,36 K ( -195,79 ° C ) under et tryk på en atmosfære (atm). Det ligner en klar væske, hvorfra hvide dampe undslipper. Den nitrogen væske kondenseret for første gang i form af en tåge af kemikeren og fysikeren Fransk Louis Paul Cailletet i 1877 , derefter et par dage senere af den schweiziske fysiker Raoul Pictet , opnåedes mere stabilt i 1883 af polske forskere Karol Olszewski og Zygmunt Wróblewski ved universitetet i Krakow ( Uniwersytet Jagielloński ) er en meget almindelig kryogen væske , både inden for videnskabelig forskning og i industrien, især på grund af dens lave omkostninger (fra l (omkring fem euro cent per liter eller omkring halvtreds gange mindre end flydende helium ).
Det bruges for eksempel i biologiske videnskaber til at opbevare eller slibe biologisk materiale ved en meget kold temperatur, hvor enzymernes virkning inhiberes stærkt.
Det opbevares i isotermiske cylindre, der er forbeholdt denne anvendelse. Den Dewar er almindeligt anvendt i laboratorier til at lagre flydende nitrogen. Den fremragende isolering af denne beholder resulterer i en meget langsom "kogning", som muliggør en lang konservering af flydende nitrogen og undgår dyrt køleudstyr .
Densiteten af flydende nitrogen afhænger af temperatur og tryk. Ved ligevægtstrykket mellem væske og gas tager det følgende værdier:
Kogepunktet for nitrogen er 77,36 K under et tryk på en atmosfære og øges med trykket.
Flydende nitrogen anvendes inden for det medicinske område til behandling af vorter , tumorer (godartet eller ondartet: hudkræft ), konservering af væv , æg , embryoner , sædceller eller knoglemarv . Hver celletype skal fryses med en bestemt kølehastighed. Dette er grunden til, at forskere endnu ikke har formået at fryse hele organer, der består af flere cellulære væv, uden at ødelægge dem.
Den meget lave temperatur af flydende nitrogen forhindrer funktionen af enzymer, der er i stand til at nedbryde DNA, RNA eller proteiner, som vi ønsker at ekstrahere, indtil vi er i stand til at sætte hæmmere af disse.enzymer i hjertet af cellerne i pulveret opnået efter formaling .
Til planteprøver fortsættes formaling, indtil der opnås et hvidgrønt pulver (hvis nødvendigt tilsættes en lille mængde nitrogen for at fortsætte formaling).
Flydende nitrogen anvendes til hurtig frysning ( dybfrysning ) og konservering af fødevarer.
Mennesker, især Hervé This , har foreslået brugen af flydende nitrogen som et alternativt middel til at fremstille is uden at kræve, at en ismaskine begrænser dannelsen af iskrystaller.
Flydende kvælstof anvendes til:
Flydende kvælstof er en fremstillingsafvisning fra flydende ilt og er ret billig. Nogle forskere har udviklet ideen om at bruge det som en energikilde til at flytte et køretøj ved blot at slappe af i en cylinder.
Flydende kvælstof anvendes også til ekstrem afkøling af processorer ( ekstremkøling ) for at opnå overclocking- poster .
Flydende nitrogen kan også bruges som et insekticid mod krybende skadedyr såsom kakerlakker eller kakerlakker. Fremgangsmåden er enkel, men dens anvendelse kræver uendelige forholdsregler. Teknikeren borer huller i skillevæggene til inficerede huse og hælder derefter flydende kvælstof i dem. Kvælstoffet fordamper og afkøler atmosfæren betydeligt og afkøler insekterne på plads, som dør med det samme. Denne procedure er sjælden, men effektiv; det bruges i USA,
Der er to store risici forbundet med brugen af flydende nitrogen (eller for eksempel flydende helium):
1. risiko for forbrænding af kulde eller kryogene forbrændinger.
2. risiko for anoxi : det skal sikres, at ventilationen af det rum, hvor flydende nitrogen opbevares eller anvendes, er tilstrækkelig, fordi flydende nitrogen, selv i en isotermisk cylinder, fordamper og producerer en stor mængde nitrogengas, der er i stand til at reducere andelen af dioxygen i den omgivende luft i et lukket rum, deraf risikoen for kvælning eller rettere anoxi . For bedre at forstå de mængder gas involveret, kan det præciseres, at 1 l af flydende nitrogen nemt kan frigive næsten 0,7 m 3 ( 700 liter) gasformigt nitrogen ved afdampning ved stuetemperatur. Risikoen er, at vejrtrækning i en let begrænset nitrogenatmosfære ikke længere forsynes med ilt . Det viser sig, at faldet i ilt i den inspirerede luft ikke forårsager kvælningsfølelse: sidstnævnte skyldes kun stigningen i kuldioxid i blodet, og eliminering af sidstnævnte fungerer stadig, selv i en iltfattig stemning. Derfor forårsager anoxi synkope og derefter døden uden advarselsskilte . Dette er grunden til, at et oximeter , der er tilsluttet en kraftig hørbar og visuel alarm , nødvendigvis skal installeres nær ethvert lager- og prøveudtagningssted.
Derfor er det obligatorisk at anbringe piktogrammer, der vedrører disse risici, på installationer (cylindre, tanke osv.) Og lokaler .
Når en beholder indeholdende flydende nitrogen efterlades i den omgivende luft, fører fordampningen af det flydende nitrogen også til kondensering af det omgivende ilt. Du bør derfor være forsigtig med beholdere, der er tilbage i det fri i lang tid, da væsken indeni kunne have været erstattet af flydende ilt med alle de brandfarer, der er forbundet med flydende ilt. Flydende ilt har en meget let blålig farve og en temperatur på 90,188 K ( -182,96 ° C ).