Рідкий азот
вступ
Рідкий азот — це рідка форма газоподібного азоту, яка відома своїми інертними, безбарвними та негорючими властивостями без запаху та корозії. Він має надзвичайно низьку температуру. Газоподібний азот становить значну частину атмосфери Землі (приблизно 78,03% за об’ємом і 75,5% за вагою). За стандартного атмосферного тиску азот має температуру кипіння -196.56 градусів, а 1 кубічний метр рідкого азоту може розширитися до 696 кубічних метрів газоподібного азоту при 21 градусі. Рідкий азот зазвичай виробляється в промисловості за допомогою процесу фракціонування повітрям і має широкий спектр застосувань, але він вимагає обережного поводження через ризик обмороження під час контакту.
Фізичні та хімічні властивості
Зовнішній вигляд і характеристики:Рідина без кольору і запаху.
Точка плавлення: -210 град
Точка кипіння: -196 град
Теплота пароутворення: 5,56 кДж/моль
Критична температура: -147 градусів
Критичний тиск: 3,40 МПа
Розчинність: слаборозчинний у воді та етанолі.
Зберігання та заходи безпеки
Операційні процедури:З рідким азотом слід працювати в закритому середовищі з достатньою природною вентиляцією. Персонал, який працює з рідким азотом, повинен пройти спеціалізоване навчання та суворо дотримуватися правил безпеки. Для запобігання контакту зі шкірою персоналу рекомендується носити холодостійкий одяг і рукавички. Необхідно вжити заходів щодо запобігання витоку газу на робоче місце. Під час транспортування слід обережно поводитися з контейнерами, щоб уникнути їх пошкодження.Обладнання для екстреного реагування на витік має бути легкодоступним.
Правила зберігання:Рідкий азот слід зберігати в прохолодному, добре провітрюваному складському приміщенні при температурі не вище 30 градусів. Зона зберігання повинна бути обладнана обладнанням для аварійного реагування на витік для забезпечення безпеки.
Інженерний контроль:Використовуйте закриті операції, забезпечуючи достатню природну вентиляцію.
Захист органів дихання:Спеціальний захист органів дихання, як правило, не потрібен. Однак, коли концентрація кисню в робочому середовищі падає нижче 18%, персонал повинен носити відповідні засоби захисту органів дихання, такі як автономні дихальні апарати, кисневі дихальні апарати або повнолицеві маски з довгими шлангами.
Захист очей:Персонал повинен носити захисні окуляри або щитки для обличчя, щоб запобігти контакту очей з рідким азотом.
Захист тіла:Персонал повинен носити морозостійкий одяг для забезпечення ізоляції тіла.
Захист рук:Щоб запобігти контакту рук з рідким азотом, слід надягати рукавички, розроблені для захисту від сильного холоду.
Небезпеки
Шляхи надходження: вдихання
Небезпека для здоров'я: контакт шкіри з рідким азотом може призвести до обмороження. У випадках, коли надлишок рідкого азоту випаровується при стандартному тиску, це може призвести до зниження парціального тиску кисню в повітрі, потенційно спричиняючи екстремальні випадки гіпоксичної асфіксії. Важливо відзначити, що сам по собі рідкий азот не є горючим або вибухонебезпечним.
Лікування отруєнь Невідкладні заходи
SКонтакт із родичами: Негайно зверніться за медичною допомогою у разі обмороження.
Вдихання: у разі вдихання газоподібного азоту або концентрації газу, нижчої за норму, негайно перемістіть потерпілого на свіже повітря, забезпечивши вільні дихальні шляхи. Якщо виникають труднощі з диханням, дайте кисень. При припиненні дихання зробіть штучне дихання та зверніться до лікаря.
Протипожежні заходи
Характеристики небезпеки: коли контейнери з рідким азотом піддаються впливу тепла, існує ризик підвищення внутрішнього тиску, що може призвести до розриву або вибуху.
Небезпечні продукти згоряння: сам рідкий азот не горить, тому немає продуктів згоряння.
Методи пожежогасіння: Оскільки рідкий азот не горить, заходи пожежогасіння не потрібні. Якщо є занепокоєння щодо цілісності контейнера через вплив тепла, для охолодження контейнера можна використовувати туман з водою. Однак слід уникати прямого розпилення води на рідкий азот, щоб запобігти потенційній небезпеці.
Екстрена допомога
Екстрене реагування:
У разі витоку рідкого азоту негайно евакуйовуйте забруднені території, рухайтеся проти вітру та встановіть ізольовані зони з обмеженим доступом. Співробітники екстреної допомоги повинні носити автономні респіратори з надлишковим тиском, морозостійкий одяг і рукавички, щоб уникнути прямого контакту з витоку речовини. Слід докласти зусиль, щоб відрізати джерело витоку, і використовувати вентиляційні вентилятори для розсіювання витоку газів у відкриті місця. З контейнерами, що протікають, слід поводитися обережно, ремонтувати, перевіряти та перевіряти перед повторним використанням.
Поводження з розливом рідкого азоту:
При вдиханні газоподібного азоту в низьких концентраціях початкові симптоми можуть включати стиснення в грудях, задишку та втому. Згодом може виникнути неспокій, сильне збудження, хвилювання, біг, крик, невиразні вирази обличчя, нестійка хода, а у важких випадках – навіть кома або смерть.Слід вжити наступних заходів:
1. Негайно евакуюйте людей із забрудненої території у противітряне місце та встановіть зони ізоляції з обмеженим доступом.
2. Повідомте пожежну службу та відповідні органи.
3. Співробітники екстреної допомоги повинні носити автономні респіратори з надлишковим тиском, морозостійкий одяг і рукавички.
4. Запобігайте потраплянню витоку в підвали або інші закриті робочі приміщення. Якщо цього уникнути неможливо, негайно повідомте відповідні органи.
5. Уникайте прямого контакту з витоку речовини. Слід докласти зусиль, щоб усунути джерело витоку.
6. Щоб прискорити випаровування рідини, можна використовувати туман з водою, але воду не слід розпилювати безпосередньо на рідину.
7. Запобігайте накопиченню газу в низинних місцях і використовуйте витяжні вентилятори, щоб направити витік газів на відкриті місця. Заборонити персоналу перебувати в низинних місцях або на вітрових ділянках.
Промислове використання
Рідкий азот знаходить різні застосування в промислових процесах, зокрема:
1. Швидке заморожування та транспортування харчових продуктів або виробництво льоду. Використання в дослідженнях фізики низьких температур.
2. Демонстрація низькотемпературних станів у науковій освіті, наприклад, занурення об’єктів кімнатної температури в рідкий азот, у результаті чого вони стають крихкими, як скло.
3. Забезпечення необхідної температури для високотемпературних надпровідників, таких як ітрій, барій, мідний оксид. Діє як холодоагент для швидкого заморожування біологічних тканин, щоб запобігти пошкодженню.
4. Використання у виробництві азотних добрив.
5. Застосування в хімічному аналізі, наприклад метод тестування площі поверхні BET.
Біологічне та медичне використання
Рідкий азот також має різні застосування в біології та медицині, зокрема:
1. Знищення шкідників, наприклад рудих завезених вогняних мурах.
2. Допомога в гемостазі та видаленні поверхневих уражень шкіри, які можна вирізати, шляхом швидкого заморожування під час хірургічних процедур.
3. Зберігання живих тканин, біологічних зразків, сперми та яйцеклітин шляхом кріоконсервації для підтримки довгострокової життєздатності та використання.
4. Знову наголошуючи, рідкий азот широко використовується як холодоагент для швидкого заморожування біологічних тканин, щоб запобігти пошкодженню.
Регулярна інформація
Безпечне використання рідкого азоту регулюється правилами та стандартами в різних країнах, включаючи зберігання, транспортування та поводження. Під час використання рідкого азоту суворе дотримання місцевих і міжнародних правил безпеки є обов’язковим для забезпечення безпеки персоналу та навколишнього середовища.
