Folyékony nitrogén
Bevezetés
A folyékony nitrogén a nitrogéngáz folyékony formája, amely közömbös, színtelen, szagtalan, nem korrozív és nem gyúlékony tulajdonságairól ismert. Rendkívül alacsony hőmérsékletű. A nitrogéngáz a Föld légkörének jelentős részét (körülbelül 78,03 térfogat- és 75,5 tömeg%-át) teszi ki. Normál légköri nyomáson a nitrogén forráspontja -196,56 fok, és 1 köbméter folyékony nitrogén 21 fokon 696 köbméter gáznemű nitrogénre tud kitágulni. A folyékony nitrogént az iparban jellemzően levegős frakcionálási eljárással állítják elő, és sokféle felhasználási területtel rendelkezik, de gondos kezelést igényel, mivel érintkezéskor fennáll a fagyás veszélye.
Fizikai és kémiai tulajdonságok
Megjelenés és jellemzők:Színtelen és szagtalan folyadék.
Olvadáspont: -210 fok
Forráspont: -196 fok
Párolgási hő: 5,56 kJ/mol
Kritikus hőmérséklet: -147 fok
Kritikus nyomás: 3,40 MPa
Oldhatóság: vízben és etanolban kevéssé oldódik.
Tárolási és biztonsági óvintézkedések
Üzemeltetési eljárások:A folyékony nitrogént zárt környezetben, megfelelő természetes szellőzéssel kell kezelni. A folyékony nitrogénnel dolgozó személyzetnek speciális képzésen kell részt vennie, és szigorúan be kell tartania a biztonsági előírásokat. Javasoljuk, hogy a személyzet hidegálló ruházatot és kesztyűt viseljen, hogy megakadályozza a bőrrel való érintkezést. Intézkedéseket kell tenni a gáz munkahelyre való szivárgásának megakadályozására. Szállítás közben a tartályokat óvatosan kell kezelni, hogy elkerüljük a sérüléseket.A vészhelyzeti szivárgás-elhárítási berendezésnek könnyen elérhetőnek kell lennie.
Tárolási irányelvek:A folyékony nitrogént hűvös, jól szellőző raktárban kell tárolni, tárolási hőmérséklete nem haladhatja meg a 30 fokot. A tárolóhelyet vészhelyzeti szivárgáselhárító berendezéssel kell felszerelni a biztonság érdekében.
Műszaki vezérlések:Zárt műveleteket végezzen, miközben elegendő természetes szellőzést biztosít.
Légutak védelme:Speciális légzésvédelem általában nem szükséges. Ha azonban a munkakörnyezet oxigénkoncentrációja 18% alá csökken, a személyzetnek megfelelő légzésvédő felszerelést kell viselnie, például független légzőkészüléket, oxigénes légzőkészüléket vagy hosszú tömlős teljes arcmaszkot.
Szemvédelem:A személyzetnek védőszemüveget vagy arcvédőt kell viselnie, hogy megakadályozza a folyékony nitrogénnel való szembejutást.
Testvédelem:A személyzetnek hidegálló ruházatot kell viselnie a test szigetelése érdekében.
Kézvédelem:A szélsőséges hidegnek ellenálló kesztyűt kell viselni, hogy megakadályozzuk a kéz folyékony nitrogénnel való érintkezését.
Veszélyek
Bejutási utak: Belégzés
Egészségügyi veszélyek: A bőr folyékony nitrogénnel való érintkezése fagyási sérülést okozhat. Azokban az esetekben, amikor a felesleges folyékony nitrogén standard nyomáson elpárolog, az oxigén parciális nyomásának csökkenéséhez vezethet a levegőben, ami extrém hipoxiás fulladást okozhat. Fontos megjegyezni, hogy a folyékony nitrogén maga nem éghető és nem robbanásveszélyes.
Mérgezési kezelés Sürgősségi intézkedések
Srokonok Kapcsolattartás: Fagyhalál esetén azonnal forduljon orvoshoz.
Belélegzés: Nitrogéngáz vagy a normál alatti gázkoncentráció belélegzése esetén az érintett személyt azonnal friss levegőre kell vinni, biztosítva a légutakat. Légzési nehézségek esetén oxigént kell adni. Ha a légzés leáll, végezzen mesterséges lélegeztetést és forduljon orvoshoz.
Tűzoltási intézkedések
Veszélyességi jellemzők: Ha a folyékony nitrogén tartályok hőhatásnak vannak kitéve, fennáll a megnövekedett belső nyomás veszélye, ami szakadáshoz vagy robbanáshoz vezethet.
Veszélyes égéstermékek: Maga a folyékony nitrogén nem ég, így nincs égéstermék.
Tűzoltási módszerek: Mivel a folyékony nitrogén nem ég, nincs szükség tűzoltási intézkedésekre. Ha aggályok merülnek fel a tartály sértetlenségével kapcsolatban a hőhatás miatt, a tartály hűtésére vízzel párásítást lehet használni. A potenciális veszélyek elkerülése érdekében azonban kerülni kell a víz folyékony nitrogénre való közvetlen permetezését.
Vészhelyzet kezelése
Katasztrófaelhárítási:
Folyékony nitrogén szivárgása esetén haladéktalanul evakuálja a szennyezett területeket, haladjon széllel szemben, és hozzon létre korlátozott hozzáférésű izolációs zónákat. A sürgősségi elhárítóknak zárt rendszerű túlnyomásos légzőkészüléket, hidegálló ruházatot és kesztyűt kell viselniük, hogy elkerüljék a kiszivárgott anyaggal való közvetlen érintkezést. Törekedni kell a szivárgás forrásának elzárására, és szellőzőventilátorokat kell használni a kiszivárgott gázok nyílt területekre való eloszlatására. A szivárgó tárolóedényeket óvatosan kell kezelni, meg kell javítani, ellenőrizni és tesztelni kell az újrahasználat előtt.
Folyékony nitrogén kiömlésének kezelése:
Alacsony koncentrációjú nitrogéngáz belélegzése esetén a kezdeti tünetek közé tartozhat a mellkasi szorító érzés, a légszomj és a fáradtság. Ezt követően nyugtalanság, rendkívüli izgatottság, izgatottság, futás, kiabálás, üres arckifejezések, bizonytalan járás, sőt súlyos esetekben kóma vagy halál is előfordulhat.A következő intézkedéseket kell megtenni:
1. A szennyezett területről haladéktalanul evakuálja az egyéneket széllel szemben lévő helyre, és hozzon létre korlátozott hozzáférésű izolációs zónákat.
2. Értesítse a tűzoltóságot és az illetékes hatóságokat.
3. A sürgősségi beavatkozóknak zárt rendszerű túlnyomásos légzőkészüléket, hidegálló ruházatot és kesztyűt kell viselniük.
4. Akadályozza meg, hogy a szivárgás alagsorokba vagy más zárt munkaterületekbe kerüljön. Ha ez nem kerülhető el, azonnal értesítse az illetékes hatóságokat.
5. Kerülje a közvetlen érintkezést a kiszivárgott anyaggal. Törekedni kell a szivárgás forrásának elzárására.
6. A folyadék párolgását felgyorsíthatjuk vízzel permetezve, de a vizet nem szabad közvetlenül a folyadékra permetezni.
7. Akadályozza meg a gáz felhalmozódását az alacsonyan fekvő területeken, és használjon elszívó ventilátorokat, hogy a kiszivárgott gázokat a nyílt területekre irányítsa. Tiltsa meg a személyzet számára, hogy alacsonyan fekvő vagy szélső fekvésű területeken tartózkodjon.
Alkalmazások Ipari felhasználás
A folyékony nitrogént különféle alkalmazásokban alkalmazzák az ipari folyamatokban, többek között:
1. Élelmiszerek gyors fagyasztása és szállítása vagy jéggyártás. Alkalmazása alacsony hőmérsékletű fizikai kutatásokban.
2. Alacsony hőmérsékletű állapotok bemutatása a tudományos oktatásban, például tárgyak szobahőmérsékleten történő bemerítése folyékony nitrogénbe, amitől olyan törékennyé válnak, mint az üveg.
3. A szükséges hőmérséklet biztosítása olyan magas hőmérsékletű szupravezetők számára, mint az ittrium-bárium-réz-oxid. Hűtőközegként működik a biológiai szövetek gyors lefagyasztásához a károsodások megelőzése érdekében.
4. Felhasználás a nitrogénműtrágyák gyártásában.
5. Alkalmazás a kémiai elemzésben, mint például a BET felületvizsgálati módszer.
Biológiai és orvosi felhasználás
A folyékony nitrogénnek különféle alkalmazásai vannak a biológiában és az orvostudományban is, többek között:
1. Kártevők, például vörös import tűzhangyák irtása.
2. Sebészeti beavatkozásoknál a vérzéscsillapítás és a felületes, kimetszhető bőrelváltozások gyors fagyasztással történő eltávolításának segítése.
3. Élő szövetek, biológiai minták, spermiumok és petesejtek tárolása mélyhűtéssel a hosszú távú életképesség és felhasználás megőrzése érdekében.
4. Ismételten hangsúlyozva, a folyékony nitrogént széles körben alkalmazzák hűtőközegként a biológiai szövetek gyors fagyasztására a károsodás megelőzése érdekében.
Szabályozási információk
A folyékony nitrogén biztonságos használatára a különböző országokban érvényes előírások és szabványok vonatkoznak, ideértve a tárolást, a szállítást és a kezelést is. Folyékony nitrogén használatakor a helyi és nemzetközi biztonsági előírások szigorú betartása elengedhetetlen a személyzet és a környezet biztonsága érdekében.
