Hoe koud is vloeibare stikstof?

Vloeibare stikstof is erg koud! Bij normale atmosferische druk is stikstof een vloeistof tussen 63 K en 77,2 K (-346 ° F en -320,44 ° F). Over dit temperatuurbereik lijkt vloeibare stikstof veel op kokend water. Onder 63 K bevriest het tot vaste stikstof. Omdat vloeibare stikstof in een gebruikelijke omgeving kookt, is de gebruikelijke temperatuur 77 K.

Vloeibare stikstof kookt bij kamertemperatuur en druk in stikstofdamp. De dampwolk die je ziet, is geen stoom of rook. Stoom is onzichtbare waterdamp, terwijl rook een verbrandingsproduct is. De wolk is water dat uit de lucht is gecondenseerd door blootstelling aan de koude temperatuur rond de stikstof. Koude lucht kan niet zoveel luchtvochtigheid vasthouden als warmere lucht, dus vormt zich een wolk.

Veilig zijn met vloeibare stikstof

Vloeibare stikstof is niet giftig, maar levert wel enkele gevaren op. Ten eerste, als de vloeistof van fase verandert in een gas, neemt de concentratie stikstof in de directe omgeving toe. De concentratie van andere gassen neemt af, vooral in de buurt van de vloer, omdat koude gassen zwaarder zijn dan warmere gassen en zinken. Een voorbeeld van waar dit een probleem kan opleveren, is wanneer vloeibare stikstof wordt gebruikt om een ​​misteffect voor een zwembadpartij te creëren. Als slechts een kleine hoeveelheid vloeibare stikstof wordt gebruikt, wordt de temperatuur van het zwembad niet beïnvloed en wordt de overtollige stikstof door een briesje weggeblazen. Als een grote hoeveelheid vloeibare stikstof wordt gebruikt, kan de zuurstofconcentratie aan het oppervlak van het zwembad worden verlaagd tot het punt waar het ademhalingsproblemen of hypoxie kan veroorzaken.

Een ander gevaar van vloeibare stikstof is dat de vloeistof expandeert tot 174,6 keer zijn oorspronkelijke volume wanneer het een gas wordt. Vervolgens zet het gas nog 3,7 keer uit terwijl het opwarmt tot kamertemperatuur. De totale toename van het volume is 645,3 keer, wat betekent dat verdampende stikstof een enorme druk op de omgeving uitoefent. Vloeibare stikstof mag nooit in een afgesloten container worden bewaard, omdat deze kan barsten.

Ten slotte, omdat vloeibare stikstof zo erg koud is, vormt het een onmiddellijk gevaar voor levend weefsel. De vloeistof verdampt zo snel dat een kleine hoeveelheid van de huid stuitert op een kussen van stikstofgas, maar een groot volume kan bevriezing veroorzaken.

Koel vloeibaar stikstofgebruik

De snelle verdamping van stikstof betekent dat al het element kookt wanneer u vloeibaar stikstofijs maakt. De vloeibare stikstof maakt het ijs koud genoeg om in een vaste stof te veranderen, maar het blijft eigenlijk niet als ingrediënt.

Een ander cool effect van de verdamping is dat vloeibare stikstof (en andere cryogene vloeistoffen) lijken te zweven. Dit komt door het Leidenfrost-effect, dat is wanneer een vloeistof zo snel kookt dat deze wordt omgeven door een gaskussen. Vloeibare stikstof die op de vloer is gespat lijkt net over het oppervlak weg te spatten. Er zijn video's waarin mensen vloeibare stikstof op een menigte gooien. Niemand wordt geschaad omdat het Leidenfrost-effect voorkomt dat de superkoude vloeistof ze raakt.