Рідкий азот і рідкий кисень – це дві кріогенні рідини, що широко використовуються в промисловості та дослідженнях. Кожна з них має своє широке та унікальне застосування. Обидві виробляються шляхом розділення повітря, але через різні хімічні та фізичні властивості вони мають різні характеристики в практичному застосуванні. У цій статті буде розглянуто конкретне застосування рідкого азоту та рідкого кисню та їхні відмінності.
I. Застосування рідкого азоту
Рідкий азот отримують шляхом охолодження повітря до температури нижче точки кипіння азоту. Його основним компонентом є газоподібний азот (N₂). Низькотемпературна властивість рідкого азоту робить його широко застосовним, зокрема в таких аспектах:
Низькотемпературне заморожування та консервування
Одним із найпоширеніших застосувань рідкого азоту є низькотемпературне заморожування та консервування, особливо в галузі біомедицини. Температура рідкого азоту сягає −196°C, що дозволяє швидко заморожувати біологічні тканини, клітини та ембріони та зберігати їх протягом тривалого часу, забезпечуючи їхню активність. Ці застосування мають велике значення в медичних дослідженнях, трансплантації органів та експериментальному розведенні тварин.
Заморожування продуктів
У харчовій промисловості рідкий азот використовується для швидкого заморожування продуктів, таких як морепродукти, м'ясо та фрукти. Заморожування рідким азотом може швидко знизити температуру їжі, тим самим зменшуючи утворення кристалів льоду та захищаючи смак і харчову цінність їжі.
Охолодження та холодильне обладнання
Рідкий азот також часто використовується для охолодження та контролю температури механічного обладнання. Наприклад, рідкий азот може бути використаний як охолоджувальне середовище для зменшення тертя та нагрівання під час механічної обробки, тим самим підвищуючи точність та ефективність обробки.
Застосування газоподібного азоту: Рідкий азот також може забезпечити високочистий газоподібний азот після випаровування, який широко використовується в хімічній промисловості як захисний газ для запобігання реакціям окислення шкідливих речовин.
II. Застосування рідкого кисню
Основним компонентом рідкого кисню є кисень (O₂), який також отримують за допомогою технології глибокого кріогенного розділення. Кисень, як важливий елемент для життєзабезпечення та хімічних реакцій, має різноманітне застосування, яке головним чином відображається в таких аспектах:
Постачання медичного кисню
Рідкий кисень широко використовується в лікарнях та відділеннях невідкладної допомоги, забезпечуючи пацієнтів висококонцентрованим киснем для покращення дихання. Подача кисню має вирішальне значення, особливо при лікуванні респіраторних захворювань. Рідкий кисень має невеликий об'єм, високий вміст кисню, зручний для зберігання та транспортування, і є однією з найкращих форм медичного кисневого постачання.
Промисловий окислювач
Рідкий кисень зазвичай використовується як окислювач у промисловості, особливо у виплавці сталі та хімічному виробництві. Рідкий кисень може бути використаний для сприяння горінню, підвищення температури горіння та ефективності реакції. Наприклад, у процесі виробництва сталі кисень впорскується у воду з розплавленим залізом для видалення домішок та покращення чистоти сталі.
Аерокосмічний та ракетний двигуни
Рідкий кисень – це поширене допоміжне паливо в ракетних двигунах, яке змішується з рідким паливом (наприклад, рідким воднем) для горіння, генеруючи надзвичайно високу енергію для запуску ракет у космос. Його чудові допоміжні властивості горіння роблять рідкий кисень незамінним паливом в аерокосмічній промисловості.
III. Відмінності між рідким азотом та рідким киснем
Хоча застосування рідкого азоту та рідкого кисню є різними, вони мають суттєві відмінності за своєю природою та використанням. Зокрема:
1. Склад: Рідкий азот містить газоподібний азот (N₂), тоді як рідкий кисень містить газоподібний кисень (O₂).
2. Густина: Рідкий азот щільніший за рідкий кисень.
3. Температура кипіння: Рідкий азот має нижчу температуру кипіння, ніж рідкий кисень.
4. Використання: Рідкий азот зазвичай використовується для заморожування та консервування, тоді як рідкий кисень в основному використовується як окислювач та пропелент. Хімічні властивості
Рідкий азот по суті інертний, з дуже стабільною молекулярною структурою, що робить його малоймовірним для хімічних реакцій з іншими речовинами. Ця властивість дозволяє використовувати його як захисний газ та застосовувати в багатьох хімічних та промислових процесах. З іншого боку, рідкий кисень є сильним окислювачем з високою хімічною реакційною здатністю та схильний до інтенсивних реакцій окислення з іншими речовинами, що робить його широко використовуваним у процесах горіння та окислення.
Температурні характеристики
Температура кипіння рідкого азоту нижча, ніж у рідкого кисню (рідкий азот -196°C, рідкий кисень -183°C), що робить його придатним для охолодження та зберігання за нижчих температур. Хоча рідкий кисень також належить до класу кріогенних рідин, його низькотемпературні характеристики не такі хороші, як у рідкого азоту. Тому рідкий кисень частіше використовується для горіння та окислення, ніж для кріогенного зберігання. Безпека
Рідкий азот є відносно безпечним у використанні, оскільки він не схильний до хімічних реакцій. Основними ризиками є обмороження від низької температури та заміна кисню в просторі, що може спричинити задуху. У той же час рідкий кисень, як окислювач, слід тримати подалі від легкозаймистих речовин, таких як олії, щоб запобігти займанню та вибухам. Тому під час його використання потрібна більша обережність.
Рідкий азот і рідкий кисень – це дві важливі низькотемпературні рідини. Хоча обидві вони отримують шляхом розділення повітря, через різні хімічні та фізичні властивості, їх сфери застосування мають різну спрямованість. Рідкий азот, завдяки своїй інертності та низькотемпературним характеристикам, широко використовується для заморожування, переробки харчових продуктів, промислового охолодження тощо. У той час як рідкий кисень, завдяки своїм окислювальним властивостям, в основному використовується для медичного кисневого постачання, промислового окислення та аерокосмічних двигунів тощо. У практичній експлуатації використання рідкого азоту та рідкого кисню вимагає повного врахування їхніх відповідних характеристик та безпеки для забезпечення їх ефективного застосування.
Ми є виробником та експортером блоків розділення повітря. Якщо ви хочете дізнатися про нас більше:
Контактна особа: Анна
Тел./Whatsapp/Wechat: +86-18758589723
Email :anna.chou@hznuzhuo.com
Час публікації: 22 вересня 2025 р.