نیتروژن مایع چیست؟
نیتروژن مایع یا Liquid Nitrogen که به اختصار LN2 نامیده می شود فرم مایع گاز نیتروژن خالص می باشد. نیتروژن مایع در اثر تقطیر جزء به جزء هوا بدست می آید و عموما در کارخانه های تولید گازهایی نظیر CO2 و O2 تولید می شود. این مایع بی رنگ، بدون بو و دارای چگالی 807Kg/m3 (حدودا 20% سبکتر از آب در حجم برابر) می باشد.
همانطور که آب در فشار اتمسفریک در دمای 100 درجه سانتی گراد می جوشد و به بخار آب تبدیل می شود، نیتروژن مایع در دمای -196 (تقریبا 77 کلوین در مقیاس مطلق، بطور دقیق تر -195.8 درجه سانتی گراد) درجه سانتی گراد جوشیده و به بخار خود که گاز نیتروژن تبدیل می شود.
پس وقتی از نیتروژن در حالت مایع سخن می گوییم قطعا دمای آن بالاتر از -196 نخواهد بود، زیرا چنانچه دمای آن به -195 برسد بخار شده و به گاز نیتروژن تبدیل شده است. نیتروژن مایع در دمای -210 درجه سانتی گراد نیز منجمد شده و به حالت نیتروژن جامد در می آید، هرچند می توان نیتروژن جامد را در دماهای بسیار پایینتری نیز یافت. جهت اطلاع دوستان، نیتروژن مایع نخستین بار در سال 1883 میلادی تولید شده است.
با توجه به دمای بسیار پایین و اینکه با کمترین تماسی با جسم گرمتر دمای آن از -196 تجاوز خواهد کرد، برای نگهداری و حمل و نقل آن باید از هرگونه تماس آن با اجسام دیگر ممانعت به عمل آورد، این جسم حتی می تواند هوا باشد، هوای عادی تقریبا 220 درجه سانتی گراد گرم تر از نیتروژن مایع می باشد. با این تفاسیر تنها راه حل استفاده از تانک های مخصوص حمل نیتروژن مایع می باشد که دارای جداره خلاء هستند و برخورد با فضای اطراف را تقریبا به صفر می رسانند. این تانک ها بسیار گران قیمت بوده و بسیار حساس و آسیب پذیر هستند. این تانک ها می توانند بسته به طراحی خود و عوامل دیگر از چند ساعت تا حتی یک سال نیتروژن مایع را نگهداری کنند.
خیلی از افراد با شنیدن نام نیتروژن وحشت می کنند، شخصا با افرادی روبرو شده ام که بدلیل ترس از انفجار حتی جرات نزدیک شدن به آن را ندارند. این افراد تا حدی حق دارند از این مساله وحشت داشته باشند، چرا که نام نیتروژن آنها را به اشتباه انداخته و با هیدروژن یا اکسیژن مقایسه می کنند.
هیدوروژن و اکسیژن بشدت قابلیت انفجار دارند ولی برا خلاف آنها نیتروژن دارای قابلیت انفجاری نیست. البته جهت اطلاع بد نیست بدانید نیتروژن از عناصری است که معمولا در مواد انفجاری نظیر TNT (Tri Nitro Tolouene) کاربرد زیادی دارد.
نیتروژن با توجه به اینکه عنصر خالص می باشد رسانایی الکنریکی چندانی ندارد، پس تماس نیتروژن با قطعات الکترونیکی موجب اتصال کوتاه نخواهد شد.ضریب انبساط نیتروژن مایع در دمای عادی (20درجه سانتی گراد) نزدیک به 700 می باشد و این بدان معنی می باشد که یک لیتر نیتروژن مایع در صورت تبخیر برابر با 694 لیتر گاز نیتروژن خواهد بود.
بدین منظور توصیه می شود از نیتروژن مایع در فضاهای بسته استفاده نشود، زیرا تبخیر حتی چند لیتر نیتروژن مایع باعث افزایش درصد نیتروژن هوا و در نتیجه کاهش اکسیژن خواد شد که این امر می تواند موجب سردرد، بیهوشی و یا حتی مرگ گردد. تماس با نیتروژن مایع نیز باعث سوختگی شدیدی شده که میتواند موجب از کار افتادن اعضا و یا حتی مرگ شود.
از دیگر کاربردهای نیتروژن مایع می توان به عنوان خنک کننده در صنایع مختلف و همچنین کاربردهای پزشکی (به عنوان مثال حذف ضایعات پوستی) اشاره کرد. از این ماده جهت تولید گاز نیتروژن خالص و نیز به عنوان نگه دارنده نیز استفاده می شود.
