Сұйық азот: қасиеттері мен әртүрлі салаларда қолданылуы
Сұйық азоттүссіз, иіссіз және жанбайтын сұйықтық, ол әртүрлі өнеркәсіптік қолданбаларда жиі қолданылады. Ол жер атмосферасында ең көп таралған газ болып табылатын атмосфералық азотты сұйылту арқылы өндіріледі. Сұйық азоттың қайнау температурасы -195,8 градус Цельсий немесе -320,4 градус Фаренгейт. Бұл оны жалпы қол жетімді ең суық зат етеді.
Сұйық азоттың қасиеттері:
1. Төмен температура:
Сұйық азоттың ең көрнекті қасиеттерінің бірі оның өте төмен температурасы. Цельсий бойынша -195,8 градус температурада ол жанасу кезінде заттарды тез мұздатуы мүмкін. Бұл қасиет оны биологиялық үлгілерді сақтау, азық-түлік өнімдерін мұздату және асқын өткізгіштерді жасау сияқты криогендік қолданбалар үшін өте қолайлы етеді.
2. Инерттілік:
Сұйық азот химиялық инертті, яғни ол көптеген заттармен әрекеттеспейді. Бұл қасиет оны ұшпа материалдарды сақтауға және тасымалдауға қолайлы етеді, себебі ол жану немесе жарылыс қаупін азайтады. Сонымен қатар, оның инертті табиғаты оны әртүрлі зертханалық процестерде және сезімтал электронды компоненттер үшін салқындатқыш ретінде пайдалануға мүмкіндік береді.
3. Булану кезіндегі кеңею:
Бөлме температурасына әсер еткенде сұйық азот тез буланып, шамамен 700 есе кеңейеді. Бұл кеңею қуатты күш тудырып, сұйық азотты ракетаның қозғалуы және өнеркәсіптік процестерде салқындатқыш ретінде қолдану үшін пайдалы етеді.
Сұйық азоттың әртүрлі салаларда қолданылуы:
1. Тамақ өнеркәсібі:
Сұйық азот бірегей аспаздық туындыларды өндіруге мүмкіндік беру арқылы тамақ өнеркәсібінде төңкеріс жасады. Ол әдетте азық-түлік өнімдерін балғындығы мен құрылымын сақтай отырып, тез мұздату үшін қолданылады. Бұл әдіс балмұздақтарды, мұздатылған десерттерді және мұздатылған кептірілген тағамдарды өндіруде жиі қолданылады. Сонымен қатар, сұйық азот бұзылуды азайту және өнім сапасын сақтау үшін азық-түлікті сақтау және тасымалдау үшін пайдаланылады.
2. Медицина және фармацевтика өнеркәсібі:
Медицина саласында сұйық азот криотерапия процедураларында кеңінен қолданылады, онда ол сүйелдер немесе ісік алды жасушалар сияқты қалыптан тыс тіндерді мұздату және жою үшін қолданылады. Ол сондай-ақ биологиялық үлгілерді, соның ішінде сперматозоидтарды, жұмыртқаларды және ұрықтандыруды емдеу үшін эмбриондарды криоконсервациялау үшін қолданылады. Сонымен қатар, фармацевтикалық компаниялар белгілі бір реакциялар үшін қажетті төмен температураны сақтау және сезімтал материалдарды сақтау үшін дәрі-дәрмек өндірісі кезінде сұйық азотты пайдаланады.
3. Өндіріс және инженерия:
Сұйық азот салқындату қасиетіне байланысты өндіріс пен машина жасау салаларында шешуші рөл атқарады. Ол қызып кетудің алдын алу және құралдың қызмет ету мерзімін ұзарту үшін тегістеу, кесу және бұрғылау сияқты әртүрлі өңдеу процестерінде салқындатқыш ретінде пайдаланылады. Сонымен қатар, сұйық азот қаттылық пен беріктік сияқты материалдың қасиеттерін жақсарту үшін металды термиялық өңдеу процестерінде қолданылады. Оның төмен температурасы сонымен қатар бөлшектердің қысылуын жеңілдетеді және дәл бөлшектерді өндіруге көмектеседі.
4. Зерттеулер және әзірлемелер:
Ғылыми зертханаларда сұйық азот бірнеше мақсатқа қызмет етеді. Ол ядролық магниттік-резонанстық (ЯМР) спектроскопия және магниттік-резонанстық бейнелеу (МРТ) машиналарында асқын өткізгіш магниттер үшін салқындатқыш ретінде пайдаланылады. Сонымен қатар, ол физика және химия эксперименттерінде төмен температура құбылыстарын зерттеуге мүмкіндік береді. Оның төмен қайнау температурасы оны әртүрлі ғылыми қолданбаларда қолданылатын криостаттар үшін тамаша салқындатқыш етеді.
5. Автомобиль өнеркәсібі:
Сұйық азот автомобиль өнеркәсібінде, әсіресе шиналар өндірісінде қолданылады. Ол шинаның беріктігі мен өнімділігін жақсартатын вулканизация процестері кезінде резеңке қосылыстарын тез мұздату үшін қолданылады. Сұйық азот сонымен қатар қатты суық жағдайларды модельдеу және мұндай жағдайларда қозғалтқыштың жұмысын бағалау үшін қозғалтқышты сынау қондырғыларында қолданылады.
Сұйық азоттың бірегей қасиеттері оны әртүрлі салаларда баға жетпес ресурсқа айналдырады. Оның төмен температурасы, инерттілігі және булану кезінде кеңеюі тамақ өндірісінен медициналық процедуралар мен ғылыми зерттеулерге дейін кең ауқымды қолдану мүмкіндігін береді. Технология дамыған сайын сұйық азотты пайдалану одан әрі кеңейіп, көптеген салалардағы инновациялар мен прогреске ықпал етеді.