Flytande kväve
Introduktion
Flytande kväve är den flytande formen av kvävgas, känd för sina inerta, färglösa, luktfria, icke-frätande och icke brandfarliga egenskaper. Den har en extremt låg temperatur. Kvävgas utgör en betydande del av jordens atmosfär (ungefär 78,03 volymprocent och 75,5 viktprocent). Vid standardatmosfärstryck har kväve en kokpunkt på -196.56 grader och 1 kubikmeter flytande kväve kan expandera till 696 kubikmeter gasformigt kväve vid 21 grader . Flytande kväve produceras vanligtvis i industrier genom luftfraktionering och har ett brett användningsområde, men det kräver noggrann hantering på grund av risken för köldskador vid kontakt.
Fysiska och kemiska egenskaper
Utseende och egenskaper:Färglös och luktfri vätska.
Smältpunkt: -210 grad
Kokpunkt: -196 grad
Förångningsvärme: 5,56 kJ/mol
Kritisk temperatur: -147 grad
Kritiskt tryck: 3,40 MPa
Löslighet: Något löslig i vatten och etanol.
Förvaring och säkerhetsåtgärder
Driftsrutiner:Flytande kväve bör hanteras i en sluten miljö med tillräcklig naturlig ventilation. Personal som arbetar med flytande kväve måste genomgå specialutbildning och strikt följa säkerhetsprotokollen. Det är tillrådligt för personal att bära köldbeständiga kläder och handskar för att förhindra hudkontakt. Åtgärder bör vidtas för att förhindra gasläckage till arbetsplatsen. Under transport ska behållare hanteras med försiktighet för att undvika skador.Utrustning vid nödläckage bör vara lättillgänglig.
Riktlinjer för lagring:Flytande kväve bör förvaras i ett svalt, välventilerat förråd, med lagringstemperaturer som inte överstiger 30 grader. Förvaringsutrymmet måste vara utrustat med nödläckagebekämpningsutrustning för att säkerställa säkerheten.
Tekniska kontroller:Använd slutna verksamheter samtidigt som du tillhandahåller tillräcklig naturlig ventilation.
Andningsskydd:Särskilt andningsskydd krävs i allmänhet inte. Men när syrekoncentrationen i arbetsmiljön faller under 18 % måste personalen bära lämplig andningsskyddsutrustning, såsom fristående andningsapparat, syrgasandningsapparat eller helmasker med långa slangar.
Ögonskydd:Personal bör bära skyddsglasögon eller ansiktsskydd för att förhindra ögonkontakt med flytande kväve.
Kroppsskydd:Personal bör bära köldbeständiga kläder för att säkerställa kroppens isolering.
Handskydd:Handskar utformade för att motstå extrem kyla bör bäras för att förhindra handkontakt med flytande kväve.
Faror
Intagsvägar: Inandning
Hälsorisker: Hudkontakt med flytande kväve kan resultera i köldskador. I fall där överskott av flytande kväve avdunstar vid standardtryck, kan det leda till en minskning av syrepartialtrycket i luften, vilket potentiellt kan orsaka extrema fall av hypoxisk kvävning. Det är viktigt att notera att flytande kväve i sig inte är brännbart eller explosivt.
Förgiftningsbehandling Nödåtgärder
Sanhörig Kontakt: Sök omedelbart medicinsk behandling för frostskador.
Inandning: Vid inandning av kvävgas eller gaskoncentrationer under det normala, flytta omedelbart den drabbade personen till frisk luft, och säkerställ fria luftvägar. Om andningssvårigheter uppstår, administrera syrgas. Om andningen upphör, utför konstgjord andning och sök läkare.
Brandbekämpningsåtgärder
Faroegenskaper: När behållare med flytande kväve utsätts för värme finns det risk för ökat inre tryck, vilket kan leda till bristning eller explosion.
Farliga förbränningsprodukter: Flytande kväve i sig brinner inte, så det finns inga förbränningsprodukter.
Brandbekämpningsmetoder: Eftersom flytande kväve inte brinner, är brandbekämpningsåtgärder inte nödvändiga. Om det finns farhågor om behållarens integritet på grund av värmeexponering, kan imma med vatten användas för att kyla behållaren. Direkt sprutning av vatten på flytande kväve bör dock undvikas för att förhindra potentiella faror.
Akuthantering
Nödutryckning:
I händelse av en läcka av flytande kväve, evakuera förorenade områden omedelbart, flytta mot vinden och upprätta isoleringszoner med begränsad åtkomst. Räddningspersonal bör bära fristående andningsskydd med övertryck, köldbeständiga kläder och handskar för att undvika direktkontakt med det läckta ämnet. Ansträngningar bör göras för att skära av källan till läckan, och ventilationsfläktar bör användas för att sprida läckta gaser till öppna områden. Läckande behållare bör hanteras försiktigt, repareras, inspekteras och testas innan de återanvänds.
Hantering av flytande kvävespill:
Vid inandning av kvävgas i låga koncentrationer kan initiala symtom inkludera tryck över bröstet, andnöd och trötthet. Därefter kan rastlöshet, extrem upphetsning, agitation, spring, skrik, lediga uttryck, ostadig gång och till och med koma eller död inträffa i svåra fall.Följande åtgärder bör vidtas:
1. Evakuera omedelbart individer från det förorenade området till en plats i uppvinden och upprätta isoleringszoner med begränsad tillgång.
2. Meddela brandkåren och berörda myndigheter.
3. Räddningspersonal bör bära fristående andningsskydd med övertryck, köldbeständiga kläder och handskar.
4. Förhindra att läckaget rinner in i källare eller andra slutna arbetsytor. Om detta inte kan undvikas, informera berörda myndigheter omedelbart.
5. Undvik direktkontakt med det läckta ämnet. Ansträngningar bör göras för att skära av källan till läckan.
6. Imma med vatten kan användas för att påskynda avdunstning av vätskan, men vatten bör inte sprayas direkt på vätskan.
7. Förhindra ansamling av gas i lågt belägna områden och använd frånluftsfläktar för att rikta läckta gaser till öppna områden. Förbjud personal från att vistas i lågt liggande områden eller områden med vind.
Tillämpningar Industriell användning
Flytande kväve finner olika tillämpningar i industriella processer, inklusive:
1. Snabb frysning och transport av livsmedel eller framställning av is. Användning i lågtemperaturfysikforskning.
2. Demonstrationer av lågtemperaturtillstånd i vetenskaplig utbildning, som att sänka föremål vid rumstemperatur i flytande kväve, vilket gör att de blir spröda som glas.
3. Tillhandahålla den erforderliga temperaturen för högtemperatursupraledare som yttriumbariumkopparoxid. Fungerar som ett köldmedium för snabb frysning av biologiska vävnader för att förhindra skador.
4. Användning vid tillverkning av kvävegödselmedel.
5. Tillämpning i kemisk analys, såsom BET ytarea testmetoden.
Biologiska och medicinska användningar
Flytande kväve har också olika tillämpningar inom biologi och medicin, inklusive:
1. Utrotning av skadedjur, såsom röda importerade eldmyror.
2. Assistera vid hemostas och avlägsnande av ytliga, skärbara lesioner från huden genom snabb frysning vid kirurgiska ingrepp.
3. Lagring av levande vävnader, biologiska prover, spermier och ägg genom kryokonservering för att upprätthålla långsiktig livskraft och användning.
4. Jag betonar återigen att flytande kväve används i stor utsträckning som ett köldmedium för snabb frysning av biologiska vävnader för att förhindra skador.
Föreskriftsinformation
Säker användning av flytande kväve är föremål för bestämmelser och standarder i olika länder, som omfattar lagring, transport och hantering. Vid användning av flytande kväve är strikt efterlevnad av lokala och internationella säkerhetsföreskrifter absolut nödvändigt för att säkerställa säkerheten för personal och miljö.
