Nitrogen lichid
Azotul lichid este un fluid criogen . Este uneori folosit pentru răcirea echipamentelor științifice, pentru crioconservarea probelor biologice și pentru alte procese în care trebuie obținute sau menținute temperaturi extrem de scăzute.
Temperatura este foarte scăzută și o face periculoasă: este de fapt lichidă în intervalul de temperatură între aproximativ -210 ° C și -195 ° C. În al doilea rând, singurul interval de existență al lichidului de 15 ° C creează multe probleme pentru proiectarea unui sistem de răcire a lichidului cu acest fluid. Densitatea azotului lichid este de aproximativ 0,8 kg / litru [1] .
Pericol
Pericolul azotului lichid este adesea subestimat. Puteți găsi pe net videoclipuri care încearcă să-i demonstreze inofensivitatea pentru oameni, folosind câteva picături pe rând și contactând pielea pentru câteva secunde. Dimpotrivă, azotul lichid nu trebuie niciodată subestimat pentru următorii factori [2] :
- fragilizarea containerelor; estimarea incorectă a temperaturii de proiectare a acestora în raport cu condițiile de utilizare a azotului se dovedește a fi una dintre principalele cauze ale accidentelor.
- contact accidental al personalului cu suprafețe la temperaturi criogenice, contact care provoacă leziuni pe piele asemănătoare arsurilor (gradul de deteriorare crește odată cu scăderea temperaturii și cu durata prelungită de contact).
- ultimul risc, dar cu siguranță cel mai mare în ceea ce privește frecvența accidentelor, este cel legat de pericolul de asfixiere care rezultă din dispersia azotului în medii închise. Se știe că azotul nu este „intrinsec” toxic sau dăunător în sensul tradițional al termenului, dar o creștere a concentrației sale, nedetectabilă, deoarece gazul este incolor și inodor, poate provoca asfixierea datorită reducerii consecvente a procentului de oxigen în mediu.
Aplicații
Azotul este un gaz foarte comun în atmosfera Pământului și are un punct de fierbere foarte scăzut, în jurul valorii de -196 ° C. În stare lichidă, acesta poate fi apoi transportat numai cu multe precauții. De fapt, atunci când este expus la aer, se evaporă absorbind cantități uriașe de căldură. În unele cazuri excepționale, heliul lichid este utilizat pentru a obține temperaturi sub cele ale azotului lichid. Cu toate acestea, acest fluid este chiar mai complex de gestionat, având în vedere că temperatura sa este aproape de zero absolut (-273,15 ° C).
Biologie
Azotul lichid este utilizat pentru conservarea materialului biologic sau a originii biologice pentru perioade lungi de timp. Prin urmare, este utilizat pentru depozitarea (în depozite speciale echipate cu carcase speciale) a liniilor celulare utilizate în cercetarea științifică, a probelor de lichid seminal sau pentru depozitarea pe termen lung a proteinelor deosebit de labile.
Industria alimentară
La măcinarea multor alimente, azotul lichid este utilizat pentru a absorbi căldura generată de frecare, ceea ce ar putea provoca supraîncălzirea produsului, provocând topirea acestuia și formând bulgări nedorite sau degradări termice.
Azotul lichid este preferat dioxidului de carbon lichid și metodelor mecanice în congelarea alimentelor mici datorită vitezei de răcire mai mari pe care este capabil să le garanteze și absenței unei ușoare acidități tipice dioxidului de carbon.
În piscicultură, azotul lichid este utilizat pentru a controla temperatura apei.
Azotul lichid este folosit și în gastronomia moleculară .
Gastronomie improvizată
De la începutul anilor 2000 , azotul lichid a fost introdus în unele bucătării ale unor restaurante mari. Această modă a fost numită prin numele impropriu și extemporan al așa-numitei „ gastronomii moleculare ”: printre susținătorii săi, Heston Blumenthal și Peter Barham în Regatul Unit, Ettore Bocchia și Davide Cassi în Italia [3] , Dani și Raimundo Garcia în Spania [4] .
Utilizarea sa principală a fost legată de producerea așa-numitei „înghețate improvizate” [5]
Aceste preparate improvizate au folosit imersiunea în azot a alimentelor pentru a crea noi texturi sau contraste de temperatură și textură pe palat între interiorul și exteriorul alimentelor. În mod clar, pericolul nu a justificat nici măcar de la distanță aceste schimbări de consistență.
Industria chimica
Mai multe substanțe chimice suferă, de asemenea, măcinarea la temperaturi scăzute; este o tehnică care este utilizată în principal pentru materiale plastice, medicamente și insecticide.
Diverse reacții chimice în care apar specii deosebit de instabile necesită un control atent al temperaturii; în aceste cazuri, azotul lichid poate fi utilizat pentru răcirea reactorului.
Cercetare științifică
În multe domenii ale cercetării științifice, este necesar să funcționeze la temperaturi scăzute, iar azotul lichid se dovedește a fi cel mai convenabil mijloc pentru a satisface această nevoie atunci când temperatura necesară nu este mai mică de -192 ° C. De exemplu, este utilizat în studiul supraconductoarelor și în toate aplicațiile acestora ( SQUID , RMN , acceleratoare de particule etc.). În difracția cu raze X , dacă proba este menținută la o temperatură scăzută, mișcarea vibrațională este limitată și este permisă o rezoluție mai mare a măsurării. Chiar și în spectroscopie și astronomie, măsurători de rezoluție mai mare pot fi obținute datorită azotului lichid, de această dată prin răcirea detectorului pentru a minimiza zgomotul de fond.
Tehnologii de construcție
La excavarea tunelurilor sau a puțurilor din solurile umede, este posibil să se ia măsurile de precauție pentru înghețarea solului pentru a preveni inundațiile și, prin urmare, să permită lucrătorilor să lucreze în condiții de siguranță mai mare.
Metalurgie
În metalurgie și fier și oțel , azotul lichid este utilizat pentru răcirea zgurii, pentru întărirea criogenică, în tehnici de contracție și în special de extrudare . În sistemele de tăiere cu laser, azotul lichid este utilizat ca depozitare pentru a-l putea folosi în timpul procesului de tăiere a unor cantități mari în stare gazoasă.
Tehnologii de mediu
Azotul lichid poate fi utilizat cu rezultate bune pentru condensarea și, prin urmare, păstrarea emisiilor de compuși organici volatili în fabricile de fabricație. Această tehnică, deși este încă ieftină, se așteaptă să fie din ce în ce mai utilizată cu scopul de a îmbunătăți în continuare standardele de calitate a aerului în zonele industriale.
Tehnologii medicale
În chirurgia dermatologică , crioterapia sa dovedit a fi o alternativă bună la chirurgia cu laser sau clasică în tratamentul numeroaselor patologii. Împreună cu dioxidul de carbon , azotul lichid este unul dintre cei mai utilizați criogeni și în acest domeniu.
Informatică
Azotul lichid este utilizat ca agent frigorific în anumite sisteme de răcire pentru computere . Datorită temperaturilor scăzute pe care le permite să ajungă, se pretează deosebit de bine la răcirea CPU- urilor și a GPU-urilor supuse overclockării extreme și a tensiunilor ridicate, care altfel ar duce la o creștere exponențială a temperaturii și, pe termen lung, ar face hardware-ul inutilizabil. Această tehnică este încă utilizată pe scară largă astăzi din cauza costurilor nu excesive și a disponibilității ușoare, spre deosebire de heliul lichid, care este mult mai scump și mai greu de găsit și depozitat.
Notă
- ^ Azot lichid ( PDF ), pe messeritalia.it . Adus la 11 martie 2015 (arhivat din original la 2 aprilie 2015) .
- ^ Comitetul SUA pentru securitate chimică și investigare a pericolelor, Buletinul privind siguranța asfixierii azotului, nr. 2003-10-B, 2003.
- ^ Davide Cassi, Ettore Bocchia, Înghețata improvizată și alte invenții gastronomice , Sperling & Kupfer Editori, 2005, ISBN 8820039370
- ^ Dani García, Técnica y contrastes: Tragabuches , Montagud, 2004, ISBN 8472121089
- ^ Înghețată extemporanie | Bucătăria științifică a lui Moebius
Alte proiecte
-
Wikimedia Commons conține imagini sau alte fișiere despre azot lichid
linkuri externe
- ( EN ) Azot lichid , în Encyclopedia Britannica , Encyclopædia Britannica, Inc.
| Controlul autorității | Thesaurus BNCF 51191 · LCCN (EN) sh85077386 · GND (DE) 4154696-9 · BNF (FR) cb144017446 (data) |
|---|
