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液氮 | |
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液氮,液態的氮氣。是惰性的,無色,無臭,無腐蝕性,不可燃,溫度極低。氮構成了大氣的大部分(體積比78.03%,重量比75.5%)。氮是不活潑的,不支持燃燒。汽化時大量吸熱接觸造成凍傷。
在常壓下,液氮溫度為-196℃;1立方米的液氮可以膨脹至696立方米 21°C的純氣態氮。液氮是無色、無味,在高壓下低溫的液體和氣體。
液氮(常寫為LN2),是氮氣在低溫下形成的液體形態。氮的沸點為-196°C,在正常大氣壓下溫度如果在這以下就會形成液氮;如果加壓,可以在更高的溫度下得到液氮。.
在工業中,液態氮是由空氣分餾而得。先將空氣淨化後,在加壓、冷卻的環境下液化,藉由空氣中各組分之沸點不同加以分離。氮氣(占空氣體積的78.09%)最先泄出(且未被液化),再來是占空氣中0.93%的稀有氣體,最後是占20.95%的氧氣。人體皮膚直接接觸液氮瞬間是沒有問題的,超過2秒才會凍傷且不可逆轉。[1]
理化特性
化學品中文名稱: 液氮 [2]
化學品英文名稱: Liquid nitrogen
技術說明書編碼: 84
CAS No.: 7727-37-9
分子式: N2
分子量: 28.01
主要成分: 含量:高純氮≥99.999%;工業級 一級≥99.5%; 二級≥98.5%。
外觀與性狀: 液體,無色無臭。
熔點: -209.8℃
沸點: -196.56℃
相對密度(水=1): 0.808(-196℃)
汽化潛熱:5.56 kJ/mol
相對蒸氣密度(空氣=1): 0.97
飽和蒸氣壓(kPa): 1026.42(-173℃)
燃燒熱(kJ/mol): 無意義
臨界溫度(℃): -147
臨界壓力(MPa): 3.40
辛醇/水分配係數的對數值: 無資料
閃點(℃): 無意義
引燃溫度(℃): 無意義
爆炸上限%(V/V): 無意義
爆炸下限%(V/V): 無意義
溶解性: 微溶於水、乙醇。
主要用途: 用作製冷劑等。
其它理化性質:
穩定性: 穩定
禁配物: 無資料
避免接觸的條件: 禁忌物
聚合危害: 不聚合
分解產物:氮氣
危險性
危險性類別:
侵入途徑:吸入
健康危害: 皮膚接觸液氮可致凍傷。如在常壓下汽化產生的氮氣過量,可使空氣中氧分壓下降,極端情況下可能引起缺氧窒息。
環境危害:
燃爆危險:本品不燃,不易爆。
用途
工業用途
工業生產中,用壓縮液體空氣分餾的方法獲得液氮,可以用於作為深度製冷劑,由於其化學惰性,可以直接和生物組織接觸,立即冷凍而不會破壞生物活性,因此可以用於:
(1)迅速冷凍和運輸食品,或製作冰品;
(2)進行低溫物理學的研究;
(3)在科學教育中演示低溫狀態。在常溫下柔軟的物體在液氮中浸泡一下,就會脆如玻璃;
(4)提供高溫超導體顯示超導性所需的溫度,例如釔鋇銅氧。
(5)可作製冷劑,用來迅速冷凍生物組織,防止組織被破壞。
(6)用於工業制氮肥。
(7)用於化學檢測,如BET比表面積測試法。
生物及醫學用途
(1)除滅紅火蟻。
(2)在外科手術中可以用迅速冷凍的方法幫助止血和去
(3)保存活體組織,生物樣品以及精子和卵子的儲存;
(4)可作製冷劑,用來迅速冷凍生物組織,防止組織被破壞。
冷凍治療
液氮冷凍治療是近代治療學領域中的一門新技術。液氮冷凍治療是一種冷凍生物學的綜合效應。正常細胞在極度冷凍的狀態下,會發生不可逆轉的損害。它就是通過極度冷凍的狀態下,將病區細胞迅速殺死,使得病區得到正常的恢復。一般用來治療瘊子、雞眼以及皮膚病等。
冷凍手術還用以治療乳腺癌。以色列醫療公司IceCure2012年開發出一種利用冷凍療法治療乳腺癌的最新技術,用液氮將乳腺癌細胞冷凍並且殺死,該公司正在對其進行臨床試驗。如果試驗成功,今後乳腺癌患者就能夠在不接受外科手術的情況下,將體內腫瘤"切除"
中毒處理
急救措施
皮膚接觸: 若有凍傷,就醫治療。
吸入: 迅速脫離現場至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難,給輸氧。如呼吸停止,立即進行人工呼吸。就醫。
消防措施
危險特性: 若遇高熱,容器內壓增大,有開裂和爆炸的危險。
有害燃燒產物: 氮氣。
滅火方法: 本品不燃。用霧狀水保持火場中容器冷卻。可用霧狀水噴淋加速液氮蒸發,但不可使水槍射至液氮。
應急處理
應急處理: 迅速撤離泄漏污染區,人員至上風處,並進行隔離,嚴格限制出入。建議應急處理人員戴自給正壓式呼吸器,穿防寒服。不要直接接觸泄漏物。儘可能切斷泄漏源。用排風機將漏出氣送至空曠處。漏氣容器要妥善處理,修復、檢驗後再用。
液氮外瀉處理方法
吸入氮氣濃度不太高時,患者最初感胸悶、氣短、疲軟無力;繼而有煩躁不安、極度興奮、亂跑、叫喊、神情恍惚、步態不穩,稱之為"氮酩酊",可進入昏睡或昏迷狀態。吸入高濃度,患者可迅速昏迷、因呼吸和心跳停止而死亡。
1. 迅速撤離泄漏污染區人員至上風處,並設置隔離區域,嚴格限制出入。
2. 通知消防及相關單位。
3. 應急處理人員戴自給正壓式呼吸器,穿防寒服,戴防寒手套。
4. 避免泄漏液體流入地下室或其他密閉有人工作空間,如無法避免應立即通知相關部門。
5. 不要直接接觸泄漏物。
6. 儘可能切斷泄漏源。
7. 可用霧狀水噴淋加速液體蒸發,但不可使水槍射至液體。
8. 防止氣體在低凹處積聚,用排風機將漏出氣送至空曠處。
9. 禁止人員在低洼或下風區停留。
儲存防護
操作注意事項: 密閉操作。密閉操作,提供良好的自然通風條件。操作人員必須經過專門培訓,嚴格遵守操作規程。建議操作人員穿防寒服,戴防寒手套。防止氣體泄漏到工作場所空氣中。搬運時輕裝輕卸,防止鋼瓶及附件破損。配備泄漏應急處理設備。
儲存注意事項: 儲存於陰涼、通風的庫房。庫溫不宜超過30℃。儲區應備有泄漏應急處理設備。
個體防護
職業接觸限值
中國MAC(mg/m3): 未制定標準
前蘇聯MAC(mg/m3): 未制定標準
TLVTN: 未制定標準
TLVWN: 未制定標準
監測方法:
工程控制: 密閉操作。提供良好的自然通風條件。
呼吸系統防護: 一般不需特殊防護。但當作業場所空氣中氧氣濃度低於18%時,必須佩戴空氣呼吸器、氧氣呼吸器或長管面具。
眼睛防護: 戴安全防護面罩。
身體防護: 穿防寒服。
手防護: 戴防寒手套。
其他防護: 避免高濃度吸入。防止凍傷。
氮氣占空氣78%
運輸信息
危險貨物編號: 22006
UN編號: 1977
包裝標誌:
包裝類別: Z01
包裝方法: 無資料。
運輸注意事項: 儲槽必須定時巡檢增壓盤等,保持無故障狀態,運輸工具內不可人貨同車,且保持封閉空間內的通風情況,裝卸時嚴禁傾倒、滾動儲槽,裝車後應加裝防倒翻措施。
法規信息
法規信息化學危險物品安全管理條例(1987年2月17日國務院發布),化學危險物品安全管理條例實施細則 (化勞發[1992] 677號),工作場所安全使用化學品規定 ([1996]勞部發423號)等法規,針對化學危險品的安全使用、生產、儲存、運輸、裝卸等方面均作了相應規定;常用危險化學品的分類及標誌 (GB 13690-92)將該物質劃為第2.2 類不燃氣體。