Kapalný dusík a kapalný kyslík jsou dvě běžně používané kryogenní kapaliny v průmyslu a výzkumu. Každá z nich má své vlastní široké a jedinečné využití. Obě se vyrábějí separací vzduchu, ale díky svým odlišným chemickým a fyzikálním vlastnostem mají v praktických aplikacích odlišné charakteristiky. Tento článek se bude zabývat specifickými aplikacemi kapalného dusíku a kapalného kyslíku a jejich rozdíly.
I. Aplikace kapalného dusíku
Kapalný dusík se získává ochlazením vzduchu pod bod varu dusíku. Jeho hlavní složkou je plynný dusík (N₂). Nízkoteplotní vlastnosti kapalného dusíku ho činí široce použitelným, zejména včetně následujících aspektů:
Nízkoteplotní zmrazování a konzervace
Jedním z nejběžnějších použití tekutého dusíku je zmrazování a konzervace při nízkých teplotách, zejména v oblasti biomedicíny. Teplota tekutého dusíku je až -196 °C, což umožňuje rychle zmrazit biologické tkáně, buňky a embrya a dlouhodobě je uchovat, čímž je zajištěna jejich aktivita. Tyto aplikace mají velký význam v lékařském výzkumu, transplantaci orgánů a experimentálním chovu zvířat.
Mrazení potravin
V oblasti zpracování potravin se tekutý dusík používá k rychlému zmrazení potravin, jako jsou mořské plody, maso a ovoce. Zmrazování tekutým dusíkem může rychle snížit teplotu potravin, čímž se snižuje tvorba ledových krystalů a chrání se chuť a nutriční hodnota potravin.
Chlazení a mražení
Kapalný dusík se také často používá k chlazení a regulaci teploty mechanických zařízení. Například kapalný dusík lze použít jako chladicí médium ke snížení tření a tepla při mechanickém obrábění, čímž se zlepší přesnost a účinnost obrábění.
Použití plynného dusíku: Kapalný dusík může po odpaření také poskytovat vysoce čistý dusík, který se v chemickém průmyslu široce používá jako ochranný plyn k prevenci oxidačních reakcí škodlivých látek.
II. Aplikace kapalného kyslíku
Hlavní složkou kapalného kyslíku je kyslík (O₂), který se také získává technologií hluboké kryogenní separace. Kyslík, jakožto důležitý prvek pro podporu života a chemické reakce, má různé využití, které se odráží především v následujících aspektech:
Zásobování lékařským kyslíkem
Kapalný kyslík se široce používá v nemocnicích a na pohotovosti, kde pacientům poskytuje vysoce koncentrovaný kyslík, který jim usnadňuje dýchání. Zejména při léčbě respiračních onemocnění je dodávka kyslíku zásadní. Kapalný kyslík má malý objem, vysoký obsah kyslíku, je vhodný pro skladování a přepravu a je jednou z preferovaných forem dodávek lékařského kyslíku.
Průmyslové oxidační činidlo
Kapalný kyslík se běžně používá jako oxidační činidlo v průmyslu, zejména při tavení oceli a chemické výrobě. Kapalný kyslík lze použít k podpoře spalování, ke zvýšení teploty spalování a účinnosti reakce. Například v procesu výroby oceli se kyslík vstřikuje do roztavené železné vody za účelem odstranění nečistot a zlepšení čistoty oceli.
Letecký a raketový pohon
Kapalný kyslík je běžně používané pomocné palivo v raketových pohonných systémech, které se smíchává s kapalným palivem (například kapalným vodíkem) pro spalování, čímž generuje extrémně vysokou energii pro pohon raket do vesmíru. Jeho vynikající vlastnosti pomocného spalování činí z kapalného kyslíku nepostradatelné palivo v leteckém průmyslu.
III. Rozdíly mezi kapalným dusíkem a kapalným kyslíkem
Ačkoli se aplikace kapalného dusíku a kapalného kyslíku liší, mají významné rozdíly v povaze a použití. Konkrétně:
1. Složení: Kapalný dusík obsahuje plynný dusík (N₂), zatímco kapalný kyslík obsahuje plynný kyslík (O₂).
2. Hustota: Kapalný dusík má větší hustotu než kapalný kyslík.
3. Bod varu: Kapalný dusík má nižší bod varu než kapalný kyslík.
4. Použití: Kapalný dusík se běžně používá k mražení a konzervaci, zatímco kapalný kyslík se používá hlavně jako oxidační činidlo a hnací plyn. Chemické vlastnosti
Kapalný dusík je v podstatě inertní, s velmi stabilní molekulární strukturou, která znemožňuje chemické reakce s jinými látkami. Tato vlastnost umožňuje jeho použití jako ochranného plynu a uplatnění v mnoha chemických a průmyslových procesech. Na druhou stranu je kapalný kyslík silným oxidačním činidlem s vysokou chemickou reaktivitou a je náchylný k intenzivním oxidačním reakcím s jinými látkami, díky čemuž se široce používá ve spalovacích a oxidačních procesech.
Teplotní charakteristiky
Bod varu kapalného dusíku je nižší než bod varu kapalného kyslíku (kapalný dusík -196 °C, kapalný kyslík -183 °C), takže je vhodný pro chlazení a konzervaci při nižších teplotách. Přestože kapalný kyslík také patří do třídy kryogenních kapalin, jeho nízkoteplotní vlastnosti nejsou tak dobré jako u kapalného dusíku. Proto se kapalný kyslík častěji používá ke spalování a oxidaci než ke kryogenní konzervaci. Bezpečnost
Použití tekutého dusíku je relativně bezpečné, protože není náchylný k chemickým reakcím. Hlavními riziky jsou omrzliny způsobené nízkou teplotou a výměna kyslíku v prostoru, která může způsobit zadušení. Kapalný kyslík jako oxidační činidlo se musí uchovávat mimo dosah hořlavých látek, jako jsou oleje, aby se zabránilo vzniku vznícení a výbuchu. Proto je při jeho používání nutná větší opatrnost.
Kapalný dusík a kapalný kyslík jsou dvě důležité nízkoteplotní kapaliny. Přestože se oba vyrábějí separací vzduchu, jejich oblasti použití se liší díky odlišným chemickým a fyzikálním vlastnostem. Kapalný dusík se svou inertností a nízkoteplotními vlastnostmi široce používá při mrazení, konzervaci, zpracování potravin a průmyslovém chlazení atd. Zatímco kapalný kyslík se díky svým oxidačním vlastnostem používá hlavně pro dodávku lékařského kyslíku, průmyslovou oxidaci a pohon leteckých zařízení atd. V praktickém provozu vyžaduje použití kapalného dusíku a kapalného kyslíku plné zvážení jejich příslušných vlastností a bezpečnosti, aby bylo zajištěno jejich efektivní použití.
Jsme výrobcem a vývozcem jednotek pro separaci vzduchu. Chcete-li se o nás dozvědět více:
Kontaktní osoba: Anna
Tel./Whatsapp/Wechat: +86-18758589723
Email :anna.chou@hznuzhuo.com
Čas zveřejnění: 22. září 2025