E2a

Hur man gör flytande kväve

Förstå temperaturen för flytande kväve

Göra flytande kväve troligen inte kan göras hemma (eller åtminstone inte lätt). Dessa tips kan dock om temperaturen och mer hjälp.

Hur man gör flytande kväve. Förstå temperaturen för flytande kväve.
Hur man gör flytande kväve. Förstå temperaturen för flytande kväve.

Processen att skapa flytande kväve börjar med vanlig luft, som består av cirka 80% kväve, den vanligaste grundämnet i atmosfären. Genom att komprimera denna luft till cirka 3.000 psi molekylerna tvingas mycket närmare varandra än de är under normalt atmosfärstryck. Denna komprimering gör kvävemolekyler stöter på varandra oftare och de ökade interaktioner öka temperaturen av gasen. Om detta komprimerade gasen får svalna genom att utstråla sin värme (drivs normalt genom en serie av spolar som exponeras för luft av rumstemperatur eller kallare) det nu finns i den trycksatta miljön en komprimerad gas vid en lägre temperatur.

En egenskap av gaser är att när de expanderar de absorberar värme från sin omgivning. Ett välkänt exempel på denna egenskap lätt observeras genom att låta vatten avdunsta på huden. De vattenmolekyler absorberar värme när de expanderar in i ett gasformigt tillstånd och faktiskt sänka temperaturen av huden. Detsamma gäller av komprimerad kvävgas. När det kväve som har svalnat lite efter komprimering tillåts expandera det absorberar värme och producerar en kall effekt. Denna process liknar vad som händer i ett gemensamt kylskåp utan att flytande kväve processen upprepas tills temperaturer runt -196 Celsius uppnås (Kokpunkten eller den punkt där gasformiga övergår i flytande kväve).

På grund av de extremt låga temperaturer, måste försiktighetsåtgärder iakttas vid hantering av flytande kväve. Exponering för vätskan kan orsaka köldskador men på grund av Lieden frost effekt, vilket gör att alla föremål som placeras i kokande kväve för att bli omgiven av ett tunt lager av skyddande gas, är kortvarig exponering inte så farligt som populär mytologi kan få vissa att tro. Andra faror inkluderar explosion på grund av den snabba versionen av komprimerad gas och kvävning om för mycket kvävgas ersätter tillgängligt syre.

Flytande kväve är faktiskt relativt billigt att göra och kväve i sig är mycket riklig, men på grund av de tekniska utmaningarna (och säkerhetsfrågor) är inblandade i produktionen, vilket gör det är förmodligen inte en gör-det-själv-projekt. Man kan uppnå liknande effekter och kan återge några av de fascinerande experiment som utförs ofta med flytande kväve med en enkel alternativ: torris eller koldioxid i fast form. Detta material är mycket lättare att köpa, lagra, och transporter och för de flesta projekt är det mycket säkrare också.