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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。

液氮

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]

目錄

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。

參考來源