Šķidrais slāpeklis un šķidrais skābeklis ir divi rūpniecībā un pētniecībā bieži izmantoti kriogēni šķidrumi. Katram no tiem ir savs plašs un unikāls pielietojums. Abi tiek ražoti, izmantojot gaisa atdalīšanu, taču to atšķirīgo ķīmisko un fizikālo īpašību dēļ tiem ir atšķirīgas īpašības praktiskajā pielietojumā. Šajā rakstā tiks aplūkoti šķidrā slāpekļa un šķidrā skābekļa īpašie pielietojumi un to atšķirības.

 图片1

I. Šķidrā slāpekļa pielietojums

Šķidru slāpekli iegūst, atdzesējot gaisu līdz temperatūrai, kas zemāka par slāpekļa viršanas temperatūru. Tā galvenā sastāvdaļa ir slāpekļa gāze (N₂). Šķidrā slāpekļa zemās temperatūras īpašība padara to plaši pielietojamu, galvenokārt šādos aspektos:

Saldēšana un konservēšana zemā temperatūrā

Viens no visizplatītākajiem šķidrā slāpekļa izmantošanas veidiem ir sasaldēšana un konservēšana zemā temperatūrā, īpaši biomedicīnas jomā. Šķidrā slāpekļa temperatūra ir pat −196°C, kas ļauj ātri sasaldēt bioloģiskos audus, šūnas un embrijus un ilgstoši saglabāt tos, nodrošinot to aktivitāti. Šiem pielietojumiem ir liela nozīme medicīnas pētījumos, orgānu transplantācijā un eksperimentālo dzīvnieku audzēšanā.

Pārtikas sasaldēšana

Pārtikas pārstrādes jomā šķidro slāpekli izmanto pārtikas, piemēram, jūras velšu, gaļas un augļu, ātrai sasaldēšanai. Saldēšana ar šķidro slāpekli var ātri pazemināt pārtikas temperatūru, tādējādi samazinot ledus kristālu veidošanos un aizsargājot pārtikas garšu un uzturvērtību.

Dzesēšana un saldēšana

Šķidru slāpekli bieži izmanto arī mehānisko iekārtu dzesēšanai un temperatūras kontrolei. Piemēram, šķidru slāpekli var izmantot kā dzesēšanas līdzekli, lai samazinātu berzi un siltumu mehāniskajā apstrādē, tādējādi uzlabojot apstrādes precizitāti un efektivitāti.

Gāzveida slāpekļa pielietojums: Šķidrais slāpeklis pēc iztvaikošanas var nodrošināt arī augstas tīrības pakāpes slāpekļa gāzi, ko ķīmiskajā rūpniecībā plaši izmanto kā aizsarggāzi, lai novērstu kaitīgu vielu oksidācijas reakcijas.

 图片2

II. Šķidrā skābekļa pielietojums

Šķidrā skābekļa galvenā sastāvdaļa ir skābeklis (O₂), ko iegūst arī ar dziļās kriogēnās atdalīšanas tehnoloģiju. Skābeklim kā svarīgam dzīvības uzturēšanas un ķīmisko reakciju elementam ir dažādi pielietojumi, kas galvenokārt atspoguļojas šādos aspektos:

Medicīniskā skābekļa padeve

Šķidrais skābeklis tiek plaši izmantots slimnīcās un neatliekamās palīdzības dienestos, nodrošinot pacientiem augstas koncentrācijas skābekli elpošanas veicināšanai. Īpaši elpceļu slimību ārstēšanā skābekļa piegāde ir ļoti svarīga. Šķidrais skābeklis ir maza tilpuma, ar augstu skābekļa saturu, ērti uzglabājams un transportējams, un tas ir viens no iecienītākajiem medicīniskā skābekļa piegādes veidiem.

Rūpnieciskais oksidētājs

Šķidru skābekli rūpniecībā, īpaši tērauda kausēšanā un ķīmiskajā ražošanā, parasti izmanto kā oksidētāju. Šķidru skābekli var izmantot, lai veicinātu degšanu, palielinot degšanas temperatūru un reakcijas efektivitāti. Piemēram, tērauda ražošanas procesā izkausētajā dzelzs ūdenī tiek ievadīts skābeklis, lai noņemtu piemaisījumus un uzlabotu tērauda tīrību.

Aviācijas un raķešu dzinējsistēmas

Šķidrais skābeklis ir bieži izmantota palīgdegviela raķešu dzinējsistēmās, ko sajauc ar šķidro degvielu (piemēram, šķidru ūdeņradi) sadegšanas nolūkā, radot ārkārtīgi lielu enerģiju raķešu virzīšanai kosmosā. Tā lieliskās palīgdegšanas īpašības padara šķidro skābekli par neaizstājamu degvielu kosmosa rūpniecībā.

III. Šķidrā slāpekļa un šķidrā skābekļa atšķirības

Lai gan šķidrā slāpekļa un šķidrā skābekļa pielietojumi ir atšķirīgi, tiem ir būtiskas atšķirības pēc būtības un lietojuma. Konkrēti:

1. Sastāvs: Šķidrais slāpeklis satur slāpekļa gāzi (N₂), savukārt šķidrais skābeklis satur skābekļa gāzi (O₂).

2. Blīvums: Šķidrais slāpeklis ir blīvāks nekā šķidrais skābeklis.

3. Vārīšanās temperatūra: Šķidram slāpeklim ir zemāka vārīšanās temperatūra nekā šķidram skābeklim.

4. Lietošana: Šķidru slāpekli parasti izmanto sasaldēšanai un konservēšanai, savukārt šķidru skābekli galvenokārt izmanto kā oksidētāju un propelentu. Ķīmiskās īpašības

Šķidrais slāpeklis būtībā ir inerts, ar ļoti stabilu molekulāro struktūru, kas maz ticama tā ķīmisku reakciju veikšanai ar citām vielām. Šī īpašība ļauj to izmantot kā aizsarggāzi un pielietot daudzos ķīmiskos un rūpnieciskos procesos. No otras puses, šķidrais skābeklis ir spēcīgs oksidētājs ar augstu ķīmisko reaktivitāti un ir pakļauts intensīvām oksidācijas reakcijām ar citām vielām, tāpēc to plaši izmanto sadegšanas un oksidācijas procesos.

Temperatūras raksturlielumi

Šķidrā slāpekļa viršanas temperatūra ir zemāka nekā šķidrā skābekļa viršanas temperatūra (šķidrais slāpeklis -196 °C, šķidrais skābeklis -183 °C), tāpēc tas ir piemērots dzesēšanai un uzglabāšanai zemākā temperatūrā. Lai gan šķidrais skābeklis arī pieder pie kriogēno šķidrumu klases, tā veiktspēja zemā temperatūrā nav tik laba kā šķidrajam slāpeklim. Tāpēc šķidro skābekli biežāk izmanto sadedzināšanai un oksidēšanai, nevis kriogēnai uzglabāšanai. Drošība

Šķidrais slāpeklis ir relatīvi drošs lietošanā, jo tas nav pakļauts ķīmiskām reakcijām. Galvenie riski ir aukstuma radītie bojājumi zemas temperatūras dēļ un skābekļa aizstāšana telpā, kas var izraisīt nosmakšanu. Savukārt šķidrais skābeklis kā oksidētājs jāglabā atsevišķi no viegli uzliesmojošām vielām, piemēram, eļļām, lai novērstu degšanas un sprādziena negadījumus. Tāpēc tā lietošanas laikā ir jāievēro lielāka piesardzība.

Šķidrais slāpeklis un šķidrais skābeklis ir divi svarīgi zemas temperatūras šķidrumi. Lai gan abus ražo, atdalot gaisu, to atšķirīgo ķīmisko un fizikālo īpašību dēļ to pielietojuma jomām ir atšķirīgas prioritātes. Šķidrais slāpeklis, pateicoties tā inertumam un zemas temperatūras īpašībām, tiek plaši izmantots saldēšanai, pārtikas pārstrādei un rūpnieciskai dzesēšanai utt. Savukārt šķidrais skābeklis, pateicoties tā oksidējošajām īpašībām, galvenokārt tiek izmantots medicīniskā skābekļa apgādei, rūpnieciskai oksidēšanai un kosmosa dzinējiem utt. Praktiskajā darbībā šķidrā slāpekļa un šķidrā skābekļa lietošanai ir pilnībā jāņem vērā to attiecīgās īpašības un drošība, lai nodrošinātu to efektīvu lietošanu.

 图片3

Mēs esam gaisa atdalīšanas iekārtu ražotājs un eksportētājs. Ja vēlaties uzzināt vairāk par mums:

Kontaktpersona: Anna

Tālrunis/WhatsApp/Wechat: +86-18758589723

Email :anna.chou@hznuzhuo.com 


Publicēšanas laiks: 2025. gada 22. septembris