Tečni dušik: svojstva i upotreba u različitim industrijama
Tečni azotje bezbojna tečnost bez mirisa i nezapaljiva tečnost koja se obično koristi u raznim industrijskim aplikacijama. Proizvodi se ukapljivanjem atmosferskog dušika, koji je najzastupljeniji plin u Zemljinoj atmosferi. Tečni azot ima tačku ključanja od -195,8 stepeni Celzijusa, ili -320,4 stepena Farenhajta. To ga čini najhladnijom supstancom koja je obično dostupna.
Svojstva tečnog azota:
1. Niska temperatura:
Jedno od najznačajnijih svojstava tečnog azota je njegova ekstremno niska temperatura. Na -195,8 stepeni Celzijusa, može brzo da zamrzne supstance nakon kontakta. Ovo svojstvo ga čini idealnim za kriogene primjene, kao što je očuvanje bioloških uzoraka, zamrzavanje prehrambenih proizvoda i stvaranje superprovodnika.
2. Inertnost:
Tečni azot je hemijski inertan, što znači da ne reaguje sa većinom supstanci. Ovo svojstvo ga čini pogodnim za skladištenje i transport isparljivih materijala, jer smanjuje rizik od izgaranja ili eksplozije. Osim toga, njegova inertna priroda omogućava da se koristi u različitim laboratorijskim procesima i kao rashladno sredstvo za osjetljive elektronske komponente.
3. Ekspanzija nakon isparavanja:
Kada je izložen sobnoj temperaturi, tečni dušik brzo isparava i širi se za faktor od približno 700 puta. Ova ekspanzija može stvoriti moćnu silu, čineći tečni dušik korisnim za primjene kao što su raketni pogon i kao rashladno sredstvo u industrijskim procesima.
Upotreba tekućeg dušika u različitim industrijama:
1. Prehrambena industrija:
Tečni dušik je napravio revoluciju u prehrambenoj industriji omogućivši proizvodnju jedinstvenih kulinarskih kreacija. Obično se koristi za brzo zamrzavanje prehrambenih proizvoda, čuvajući njihovu svježinu i teksturu. Ova tehnika se često koristi u proizvodnji sladoleda, smrznutih deserta i zamrznutih sušenih namirnica. Dodatno, tečni dušik se koristi za skladištenje i transport hrane kako bi se smanjilo kvarenje i održao kvalitet proizvoda.
2. Medicinska i farmaceutska industrija:
U medicinskom polju, tečni dušik nalazi široku primjenu u procedurama krioterapije, gdje se primjenjuje za zamrzavanje i uništavanje abnormalnih tkiva, kao što su bradavice ili prekancerozne stanice. Također se koristi za krioprezervaciju bioloških uzoraka, uključujući spermu, jajašca i embrije za liječenje plodnosti. Štaviše, farmaceutske kompanije koriste tečni azot tokom procesa proizvodnje lekova za održavanje niskih temperatura potrebnih za određene reakcije i za skladištenje osetljivih materijala.
3. Proizvodnja i inženjering:
Tečni dušik igra ključnu ulogu u proizvodnoj i inženjerskoj industriji zbog svojih svojstava hlađenja. Koristi se kao rashladno sredstvo u različitim procesima obrade, kao što su brušenje, rezanje i bušenje, kako bi se spriječilo pregrijavanje i produžio vijek trajanja alata. Dodatno, tečni dušik se koristi u procesima toplinske obrade metala kako bi se poboljšala svojstva materijala poput tvrdoće i izdržljivosti. Njegova niska temperatura također olakšava stezanje komponenti i pomaže u proizvodnji preciznih dijelova.
4. Istraživanje i razvoj:
U istraživačkim laboratorijama tečni dušik služi višestrukim svrhama. Koristi se kao rashladno sredstvo za supravodljive magnete u mašinama za spektroskopiju nuklearne magnetne rezonance (NMR) i magnetnu rezonancu (MRI). Nadalje, omogućava proučavanje niskotemperaturnih fenomena u eksperimentima fizike i kemije. Njegova niska tačka ključanja takođe ga čini idealnim rashladnim sredstvom za kriostate koji se koriste u raznim naučnim primenama.
5. Automobilska industrija:
Tečni dušik nalazi primjenu u automobilskoj industriji, posebno u proizvodnji guma. Koristi se za brzo zamrzavanje gumenih smjesa tokom procesa vulkanizacije, što poboljšava trajnost i performanse gume. Tečni azot se takođe koristi u objektima za testiranje motora kako bi se simulirali ekstremni hladni uslovi i procenili performanse motora u takvim okolnostima.
Jedinstvena svojstva tekućeg dušika čine ga neprocjenjivim resursom u raznim industrijama. Njegova niska temperatura, inertnost i ekspanzija pri isparavanju omogućavaju širok spektar primjena, od proizvodnje hrane do medicinskih procedura i naučnih istraživanja. Kako tehnologija napreduje, upotreba tečnog azota će se vjerovatno dalje širiti, doprinoseći inovacijama i napretku u brojnim poljima.