Πώς παρασκευάζεται το υγρό άζωτο;
1. Συλλογή αέρα:
- Ο αέρας συλλέγεται για πρώτη φορά από την ατμόσφαιρα.
- Στη συνέχεια καθαρίζεται για να απομακρυνθεί οι ακαθαρσίες όπως σκόνη, υγρασία και διοξείδιο του άνθρακα.
2. Συμπίεση αέρα:
- Ο καθαρός αέρας συμπιέζεται για να αυξήσει την πυκνότητα του.
- Αυτή η συμπίεση αυξάνει τη θερμοκρασία του αέρα.
3. Ψύξη αέρα:
- Ο πεπιεσμένος αέρας ψύχεται σε πολύ χαμηλή θερμοκρασία χρησιμοποιώντας ένα σύστημα ψύξης.
- Αυτή η ψύξη αναγκάζει τον αέρα να συμπυκνωθεί σε υγρή κατάσταση.
4. Κλασματική απόσταξη:
- Ο υγροποιημένος αέρας διέρχεται στη συνέχεια μέσω μιας ψηλής στήλης που ονομάζεται στήλη απόσταξης.
- Αυτή η στήλη έχει διαφορετικές ζώνες θερμοκρασίας.
- Καθώς ο υγρός αέρας ταξιδεύει στη στήλη, συναντά προοδευτικά πιο δροσερές θερμοκρασίες.
- Κάθε συστατικό του αέρα (άζωτο, οξυγόνο, αργόν κ.λπ.) έχει διαφορετικό σημείο βρασμού.
- Τα εξαρτήματα με τα χαμηλότερα σημεία βρασμού (όπως το άζωτο) εξατμίζονται πρώτα και συλλέγονται στην κορυφή της στήλης.
5. Συλλογή υγρού αζώτου:
- Στη συνέχεια, το αέριο αζώτου συλλέγεται και συμπυκνώνεται σε υγρό άζωτο.
Βασικές εκτιμήσεις:
- Θερμοκρασία: Το υγρό άζωτο έχει σημείο βρασμού -195,8 ° C (-320,4 ° F). Ολόκληρη η διαδικασία πρέπει να διατηρεί θερμοκρασίες κάτω από αυτό το σημείο για τον επιτυχή διαχωρισμό του αζώτου.
- Καθαρότητα: Η καθαρότητα του τελικού υγρού αζώτου εξαρτάται από την αποτελεσματικότητα της διαδικασίας κλασματικής απόσταξης.
- Ασφάλεια: Το υγρό άζωτο είναι εξαιρετικά κρύο και μπορεί να προκαλέσει σοβαρά εγκαύματα εάν δεν αντιμετωπιστεί σωστά.
Βιομηχανικές εφαρμογές:
Το υγρό άζωτο χρησιμοποιείται ευρέως σε διάφορες βιομηχανίες, όπως:
- Διατήρηση τροφίμων: Κατάψυξη και διατήρηση τροφίμων.
- Ιατρικές εφαρμογές: Κρυστυριακή, κρυοσυντήρηση.
- Ηλεκτρονικά: Ψύξη ηλεκτρονικών εξαρτημάτων.
- Κατασκευή: Συγκόλληση και κοπή.
- Έρευνα: Κρυογονικά και επιστημονικά πειράματα.
Θυμηθείτε, η διαδικασία παρασκευής υγρού αζώτου είναι μια πολύπλοκη και εξαιρετικά ελεγχόμενη βιομηχανική διαδικασία.
