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  • 液氮

    液氮:液态的氮气。是惰性的,无色,无臭,无腐蚀性,不可燃,温度极低。氮构成了大气的大部分(体积比78.03%,重量比75.5%)。氮是不活泼的,不支持燃烧。汽化时大量吸热接触造成冻伤。在常压下,液氮温度为-196℃;1立方米的液氮可以膨胀至696立方米 21°C的纯气态氮。液氮是无色、无味,在高压下低温的液体和气体。液氮(常写为LN2),是氮气在低温下形成的液体形态。氮的沸点为-196°C,在正常大气压下温度如果在这以下就会形成液氮;如果加压,可以在更高的温度下得到液氮。.在工业中,液态氮是由空气分馏而得。先将空气净化后,在加压、冷却的环境下液化,借由空气中各组分之沸点不同加以分离。氮气(占空气体积的78.09%)最先泄出(且未被液化),再来是占空气中0.93%的氩气,最后是占20.95%的氧气。

    编辑摘要
    百科帮你涨姿势

    氮气在低温下形成的液体形态 低温液氮汽化大量吸热直接接触会冻伤

    由于其化学惰性可以直接和生物组织接触 立即冷冻而不破坏生物活性

    尽管氮无毒且很大程度上不活泼 但吸入氮气过量可以使人缺氧而窒息

    科学 +
    液氮

    由于液氮的沸点为-196℃,常温下把液氮倒出来就开始沸腾、汽化,呈现出如仙境般的茫茫薄雾。[详细]

    基本信息 编辑信息模块

    中文名: 液氮
    解释: 液态的氮气 化学性质: 惰性的,无色,无嗅,无腐蚀性,不可燃,温度极低
    • 婕~液氮通常被添加到饮料中用以制冷或制造烟雾效果,在超过摄氏零下196度时才会蒸发。英国警方已经禁止事发当地酒吧出售液氮鸡尾酒。

    目录

    理化特性/液氮 编辑

    化学品中文名称: 液氮

    化学品英文名称: Liquid nitrogen

    技术说明书编码: 84

    CAS No.: 7727-37-9

    分子式: N2

    分子量: 28.01

    主要成分: 含量:高纯氮≥99.999%;工业级 一级≥99.5%; 二级≥98.5%。

    外观与性状: 液体,无色无臭。

    pH:

    熔点(℃): -209.8

    沸点(℃): -196.56

    相对密度(水=1): 0.808(-196℃)

    汽化潜热:5.56 kJ/mol

    相对蒸气密度(空气=1): 0.97

    饱和蒸气压(kPa): 1026.42(-173℃)

    燃烧热(kJ/mol): 无意义

    临界温度(℃): -147

    临界压力(MPa): 3.40

    辛醇/水分配系数的对数值: 无资料

    闪点(℃): 无意义

    引燃温度(℃): 无意义

    爆炸上限%(V/V): 无意义

    爆炸下限%(V/V): 无意义

    溶解性: 微溶于水、乙醇。

    主要用途: 用作制冷剂等。

    其它理化性质:

    稳定性: 稳定

    禁配物: 无资料

    避免接触的条件: 禁忌物

    聚合危害: 不聚合

    分解产物:氮气

    危险性/液氮 编辑

    危险性类别:

    侵入途径:吸入

    健康危害: 皮肤接触液氮可致冻伤。如在常压下汽化产生的氮气过量,可使空气中氧分压下降,极端情况下可能引起缺氧窒息。

    环境危害:

    燃爆危险:本品不燃,不易爆。

    简介/液氮 编辑

    液态氮

    氮气

    NITROGEN

    产品名称 执行标准 技术标准(V/V)≥ 氧含量

    ppm≤ 氢含量

    ppm≤ CO+CO2+CH4

    ppm≤ 水份含量}

    液态氮GB/T8980-96 99.999 2 1 2 不规定水含量

    性状:无色、无臭、无味、几乎完全隋性气体、氮不可燃

    物性:密度1.25kg/m3(0℃、气体)、804kg/m3 (-183℃、液体)

    熔点-210℃;沸点-195.8℃;临界温度-147℃;临界压力3.39Mpa

    用途:食品冷藏、冶金工业、洗涤及保护气、用于气体激光器、空份设备、电力输送和废物处理

    注意事项:它是一种使人窒息的气体、液氮为低温会对人造成冻伤、不可与皮肤接触。

    液态氮为无色、无味,不易燃烧,不会爆炸,沸点是—196摄氏度。

    冷冻治疗/液氮 编辑

    冷冻治疗是利用低温作用于组织,使之发生坏死,以达到治疗目的的一种方法,是一个生物化学过程。肌体组织受到0℃以下低温利用时,组织中的水分冻结形成冰晶。作用的温度不很低时,组织降温缓慢,冰晶主要在细胞外形成;作用的温度很低时,组织急骤降温,则冰晶主要形成于细胞内。细胞内的冰晶致死性损伤作用更大,故致冷剂的温度越低,对细胞的损伤作用也越大。冰晶可引起细胞的机械性损伤;组织中的水分结冰,细胞脱水,电解质浓缩使细胞中毒死亡。

    冰冻融解期对细胞的死亡有更为重要的作用。冰冻融解时,细胞间的冰晶先融解,从而吸收周围的大量热能,导致细胞内继续结冰,形成更大的冰晶。缓慢融冻可加强和延长此种作用,大的冰晶可致使细胞更严重的机械损伤,同时也使细胞更久地处于浓缩的电解质环境中,加速细胞的死亡。因此,缓慢融冻对组织的破坏性更大。融冻快慢有关因素有致冷剂的温度,冷冻治疗的时间长短,组织的含水量、导热性,组织的血流供应是否丰富。如果血供丰富,则融冻加快。

    低温引起血循环障碍,是冷冻引起组织坏死的另一因素。低温引起血管收缩,血流减慢,进而血栓形成,阻断血流;低温可直接损伤血管,引起血管内皮细胞水肿、坏死,甚至细胞溶解,使组织发生缺血、死亡。

    此外,低温使构成细胞的主要成分脂质蛋白复合物发生变性,致使细胞破裂;低温引起局部温度骤然下降,使细胞发生温度性休克,也是冷冻引起细胞死亡的原因。

    组织被冷冻结成冰球,然后再让其自然融冻,为一次冻融周期。实验及临床证明,多次冻融较一次冻融具有更大的破坏作用,加深冷冻的深度,减少活细胞的残存率。致冷剂接触组织之处的温度最低,由此向边缘温度逐渐升高。

    一般认为,细胞致死的低温的最高温度线在-20℃。各种细胞对低温的敏感性不同,例如:色素细胞较为敏感,而皮肤组织、骨组织、神经组织的耐受性则较高。

    用于冷冻治疗的致冷剂有液体氮(-196℃)、固体二氧化碳(-70℃)、氟利昂(-60~-90℃),其中液体氮的致冷温度低,价格低廉,易于购买,使用安全。

    液体氮冷冻治疗的方法有棉签法、接触法及喷射法。

    医疗作用/液氮 编辑

    液态氮治疗方法

    治疗前常规消毒,采用冷冻器,将喷射口管对准斑秃区,距离2厘米,均匀喷射4—5次,见表面形成薄霜后即停止。等液态氮自然融化后,再重复冻融2—3次,每周一次,4次为一个疗程。

    治疗过程中

    患者多在治疗1到2天后局部轻度瘙痒、疼痛、片状脱屑,平静冷冻1到2次后即可见效,7到14天新生毛发露出头皮,长0.4—0.5厘米。新生毛发开始为细软的白色毳毛样发外,以后逐渐变为黑发,其余均为粗黑的正常毛发。约3到4周后如正常头发,并由边缘部开始逐渐向中央生发。

    液态氮的副作用

    患者冷冻区的头皮充血、水肿,2天后开始消退,轻微瘙痒疼痛,片状脱屑,均能忍受,不影响治疗。

    液氮治疗脱发的机理

    液态氮冷冻喷射到脱发区域,使局部能温度降低至零下1℃—零下6℃,冷的刺激通过神经传导,调整了皮肤血管舒张功能,使处于关闭状态的毛细血管开放,毛囊血液供应增加,从而改善局部营养,促进毛发增长。

    另外一种研究表明,脱发是一种自身性的免疫疾病,冷冻治疗可改变淋巴细胞亚群组成,增强免疫功能,因此冷冻治疗脱发可提高人体皮肤的免疫功能。

    第三,液态氮是一种低温液体,沸点为-196℃,液态氮喷射到脱发区域后,使皮肤迅速降温,形成一层薄霜,这种迅速降温过程会直接杀死附着在皮肤表面的真菌和螨虫。

    处置储存/液氮 编辑

    处置

    1.此物质是冷冻液体, 于封闭地区会产生很大的危险, 需要工程控制及防护设备, 工作人员应适当受训并告知此物质之危险性及安全使用法。

    2.工作区应通风良好以避免缺氧。

    3.若在封闭区域使用液态氮,应小心遵循所有安全程序。

    4.安装连续式空气侦测器以决定是否适当的通风。

    5.不要与不兼容物一起使用( 如镁) ,会起激烈反应。

    6.装填液态氮容器的颈部避免被冰堵住。

    7.小心运送装填冷冻液的容器。

    8.以专用推车或手推车搬运。

    9.钢瓶直于地板且固定于墙壁或柱子。

    10.钢瓶不可滚、拖、丢或者让它们碰撞在一起。

    11.若必须以升降机运送冷冻液, 采取适当措施以预防可能的伤害,如升降机没有其它乘客。

    12. 当转换冷冻液至其它容器,接收容器须预冷,转运过程初期应缓慢, 冷冻液挥发而使接收容器变冷。

    13.若要将物体放入冷冻液中,必须很缓慢以减少冷冻液沸腾或飞溅。

    14.许多常用物质如碳钢、塑料和橡胶.,液态氮存在下的低温变脆而容易破裂,或收缩而使接头出现裂缝。

    15. 所有装填液态氮的容器和管线应有适当释压装置以避免压力过高。

    16. 须备随时可用于火灾及溢泄的紧急处理装备。

    17. 查阅液态氮的相关法规。

    个人防护设备

    呼吸防护: 1.正常情况,不须任何呼吸防护具。 2.紧急或进入未知气浓度或氧气浓度低18% 的情况时需穿戴正 压之全面型自携式呼吸防护具或正压之全面型供气式呼吸防护具以正压之自携式呼吸防护具。

    手部防护:可耐低温的保温手套。 眼睛防护:化学防溅护目镜、面罩。 皮肤及身体防护:可耐低温且保温的围裙或工作靴。

    储存

    1. 检查所有新进钢瓶是否确实标示并无受损。

    2.贮存区应标示清楚, 无障碍物并只允许指定或受过训的人员进入。

    3.贮存区与工作区分开。

    4.张贴警告标志。

    5.定期检查是否破损或溢漏,

    6.贮存在阴凉、干燥、通风良好、防火的地区, 远离可燃物质、腐蚀性气体、工作区、饮食区、

    引火源、避免阳光直接照射。

    7.贮存区不要靠近升降机、走廊、装卸区。

    8.使用专为液态氮设计的贮存容器和设备。

    9.远离不相容物。

    10. 贮存容器避免与水气接触以免结冰而阻塞压力释放阀。

    11. 贮存液态氮的容器直放于地板且固定于墙壁或柱子。

    12. 充装液态氮容器(Dewar fasks)的盖子应轻轻松开,阻止空气或水气进多但可让压力释放。

    13. 若装填液态氮容器的颈部被冰或结冰的空气堵塞, 依制造商的指示移除。

    14. 此物质的空气重和冷会累积在低洼地区, 必须低于地面贮存。

    15. 遵循所有冷冻液体贮存的法规。

    相关知识/液氮 编辑

    一般情况下,氮是不活泼的的。当加热到非常高的温度时它会同更加活泼的金属,如锂和镁反应生成氮化物。它还会同氧反应生成氮的氧化物,而且当在有催化剂存在时它会同氢反应生成氨。

    由于氮无腐蚀性,不需要特殊的建材。但是,选择的建材必须能抗液氮的低温。容器和管道系统要根据相关的压力和温度按照按照国家相关机构的标准或交通部的规定来设计。

    尽管通常作为气体使用,氮一般以液态存储和运输,这样产品供应成本更低。

    当氮转化成液态,就成为低温液体。低温液体是沸点温度一般在–238°F(–150°C)以下的液化气体。液氮的沸点是–320.5°F(–195.8°C)。因为产品和周围环境的温差即使是在冬天也非常大,保持液氮和周围环境隔离是很重要的。产品还要求专门的使用和储存设备。

    1.一个典型的储存系统由一个低温储存罐,一个或多个汽化器,一个压力控制系统和所有的用于灌装、汽化、供给的管道系统组成。低温罐造得象个真空瓶。设计得使热量无法进入内罐中的液氮。汽化器把液氮转化成气态。压力控制管控制着输入到过程的气体压力。使用液氮的过程不要求有汽化器和压力控制管。

    生产/液氮 编辑

    在空气分离工厂,通过空气液化和蒸馏分离出氮。接着氮作为低温液体回收。

    用途/液氮 编辑

    工业用途

    工业生产中,用压缩液体空气分馏的方法获得液氮,可以用于作为深度制冷剂,由于其化学惰性,可以直接和生物组织接触,立即冷冻而不会破坏生物活性,因此可以用于:

    (1)迅速冷冻和运输食品,或制作冰品;

    (2)进行低温物理学的研究;

    (3)在科学教育中演示低温状态。在常温下柔软的物体在液氮中浸泡一下,就会脆如玻璃;

    (4)提供高温超导体显示超导性所需的温度,例如钇钡铜氧。

    (5)可作制冷剂,用来迅速冷冻生物组织,防止组织被破坏。

    (6)用于工业制氮肥。

    (7)用于化学检测,如BET比表面积测试法。

    生物及医学用途

    (1)除灭红火蚁。

    把-170度的针头插入癌变组织,冻死癌细胞把-170度的针头插入癌变组织,冻死癌细胞

    (2)在外科手术中可以用迅速冷冻的方法帮助止血和去

    除皮肤表面的浅层需要割除的部位。

    (3)保存活体组织,生物样品以及精子和卵子的储存;

    (4)可作制冷剂,用来迅速冷冻生物组织,防止组织被破坏。

    冷冻治疗

    液氮冷冻治疗是近代治疗学领域中的一门新技术。液氮冷冻治疗是一种冷冻生物学的综合效应。正常细胞在极度冷冻的状态下,会发生不可逆转的损害。它就是通过极度冷冻的状态下,将病区细胞迅速杀死,使得病区得到正常的恢复。一般用来治疗瘊子、鸡眼以及皮肤病等。

    冷冻手术还用以治疗乳腺癌。以色列医疗公司IceCure2012年开发出一种利用冷冻疗法治疗乳腺癌的最新技术,用液氮将乳腺癌细胞冷冻并且杀死,该公司正在对其进行临床试验。如果试验成功,今后乳腺癌患者就能够在不接受外科手术的情况下,将体内肿瘤“切除”

    中毒处理/液氮 编辑

    急救措施

    皮肤接触: 若有冻伤,就医治疗。

    吸入: 迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难,给输氧。如呼吸停止,立即进行人工呼吸。就医。

    消防措施

    危险特性: 若遇高热,容器内压增大,有开裂和爆炸的危险。

    有害燃烧产物: 氮气。

    灭火方法: 本品不燃。用雾状水保持火场中容器冷却。可用雾状水喷淋加速液氮蒸发,但不可使水枪射至液氮。

    应急处理

    应急处理: 迅速撤离泄漏污染区人员至上风处,并进行隔离,严格限制出入。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器,穿防寒服。不要直接接触泄漏物。尽可能切断泄漏源。用排风机将漏出气送至空旷处。漏气容器要妥善处理,修复、检验后再用。

    液氮外泻处理方法

    吸入氮气浓度不太高时,患者最初感胸闷、气短、疲软无力;继而有烦躁不安、极度兴奋、乱跑、叫喊、神情恍惚、步态不稳,称之为“氮酩酊”,可进入昏睡或昏迷状态。吸入高浓度,患者可迅速昏迷、因呼吸和心跳停止而死亡。

    1. 迅速撤离泄漏污染区人员至上风处,并设置隔离区域,严格限制出入。

    2. 通知消防及相关单位。

    3. 应急处理人员戴自给正压式呼吸器,穿防寒服,戴防寒手套。

    4. 避免泄漏液体流入地下室或其他密闭有人工作空间,如无法避免应立即通知相关部门。

    5. 不要直接接触泄漏物。

    6. 尽可能切断泄漏源。

    7. 可用雾状水喷淋加速液体蒸发,但不可使水枪射至液体。

    8. 防止气体在低凹处积聚,用排风机将漏出气送至空旷处。

    9. 禁止人员在低洼或下风区停留。

    储存防护/液氮 编辑

    操作注意事项: 密闭操作。密闭操作,提供良好的自然通风条件。操作人员必须经过专门培训,严格遵守操作规程。建议操作人员穿防寒服,戴防寒手套。防止气体泄漏到工作场所空气中。搬运时轻装轻卸,防止钢瓶及附件破损。配备泄漏应急处理设备。

    储存注意事项: 储存于阴凉、通风的库房。库温不宜超过30℃。储区应备有泄漏应急处理设备。

    个体防护

    职业接触限值

    中国MAC(mg/m3): 未制定标准

    前苏联MAC(mg/m3): 未制定标准

    TLVTN: 未制定标准

    TLVWN: 未制定标准

    监测方法:

    工程控制: 密闭操作。提供良好的自然通风条件。

    呼吸系统防护: 一般不需特殊防护。但当作业场所空气中氧气浓度低于18%时,必须佩戴空气呼吸器、氧气呼吸器或长管面具。

    眼睛防护: 戴安全防护面罩。

    身体防护: 穿防寒服。

    手防护: 戴防寒手套。

    其他防护: 避免高浓度吸入。防止冻伤。

    氮气占空气78%

    运输信息/液氮 编辑

    危险货物编号: 22006

    UN编号: 1977

    包装标志:

    包装类别: Z01

    包装方法: 无资料。

    运输注意事项: 储槽必须定时巡检增压盘等,保持无故障状态,运输工具内不可人货同车,且保持封闭空间内的通风情况,装卸时严禁倾倒、滚动储槽,装车后应加装防倒翻措施。

    法规信息/液氮 编辑

    法规信息化学危险物品安全管理条例(1987年2月17日国务院发布),化学危险物品安全管理条例实施细则 (化劳发 677号),工作场所安全使用化学品规定 (劳部发423号)等法规,针对化学危险品的安全使用、生产、储存、运输、装卸等方面均作了相应规定;常用危险化学品的分类及标志 (GB 13690-92)将该物质划为第2.2 类不燃气体。

    影响健康/液氮 编辑

    由于无嗅、无色、无味、无刺激性,氮没有警告性特征。人类没有能够探测到氮的存在的官能。尽管氮无毒且很大程度上不活泼,通过取代空气中的氧,使之下降到维持生命所必须的水平以下,它可以成为简单的窒息物。过量吸入氮会导致眩晕、恶心、呕吐、失去知觉和死亡。死亡可能来源于错误的判断、精神混乱或者阻止了自救的失去知觉。在低氧浓度情况下,意识不清和死亡会在几秒钟内发生,而且没有警告。 除非备有自给式呼吸器(SCBA)或空气管呼吸器,任何人,包括救援人员,都不能进入氧浓度低于19.5%的区域。

    要得到关于缺氧大气的更多信息,请参考天津市泰亨气体有限公司的安全程序,“缺氧大气的危险”。暴露于液氮或低温氮蒸气会导致大面积组织损伤或冻伤。

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