Tekoči dušik in tekoči kisik sta dve pogosto uporabljeni kriogeni tekočini v industriji in raziskavah. Vsaka ima svojo široko paleto in edinstveno uporabo. Obe se proizvajata z ločevanjem zraka, vendar imata zaradi različnih kemijskih in fizikalnih lastnosti v praktični uporabi različne značilnosti. Ta članek bo raziskal specifične uporabe tekočega dušika in tekočega kisika ter njune razlike.
I. Uporaba tekočega dušika
Tekoči dušik se pridobiva z ohlajanjem zraka pod vrelišče dušika. Njegova glavna sestavina je dušikov plin (N₂). Zaradi nizkotemperaturne lastnosti tekočega dušika je široko uporaben, predvsem v naslednjih pogledih:
Zamrzovanje in konzerviranje pri nizkih temperaturah
Ena najpogostejših uporab tekočega dušika je za zamrzovanje in konzerviranje pri nizkih temperaturah, zlasti na področju biomedicine. Temperatura tekočega dušika je nizka do -196 °C, kar omogoča hitro zamrzovanje bioloških tkiv, celic in zarodkov ter njihovo dolgotrajno ohranjanje, s čimer se zagotovi njihova aktivnost. Te uporabe so zelo pomembne v medicinskih raziskavah, presajanju organov in poskusni vzreji živali.
Zamrzovanje hrane
Na področju predelave hrane se tekoči dušik uporablja za hitro zamrzovanje hrane, kot so morski sadeži, meso in sadje. Zamrzovanje s tekočim dušikom lahko hitro zniža temperaturo hrane, s čimer zmanjša nastanek ledenih kristalov in zaščiti okus ter hranilno vrednost hrane.
Hlajenje in zamrzovanje
Tekoči dušik se pogosto uporablja tudi za hlajenje in nadzor temperature mehanske opreme. Tekoči dušik se lahko na primer uporablja kot hladilni medij za zmanjšanje trenja in toplote pri mehanski obdelavi, s čimer se izboljša natančnost in učinkovitost obdelave.
Uporaba plinastega dušika: Tekoči dušik lahko po uparjanju zagotovi tudi visoko čist dušikov plin, ki se v kemični industriji pogosto uporablja kot zaščitni plin za preprečevanje oksidacijskih reakcij škodljivih snovi.
II. Uporaba tekočega kisika
Glavna sestavina tekočega kisika je kisik (O₂), ki se prav tako pridobiva s tehnologijo globokega kriogenega ločevanja. Kisik, kot pomemben element za vzdrževanje življenja in kemijske reakcije, ima različne uporabe, ki se odražajo predvsem v naslednjih vidikih:
Oskrba z medicinskim kisikom
Tekoči kisik se pogosto uporablja v bolnišnicah in urgentnih centrih, saj pacientom zagotavlja visoko koncentriran kisik za lažje dihanje. Oskrba s kisikom je ključnega pomena zlasti pri zdravljenju bolezni dihal. Tekoči kisik ima majhno prostornino, visoko vsebnost kisika, je primeren za shranjevanje in transport ter je ena izmed prednostnih oblik oskrbe z medicinskim kisikom.
Industrijski oksidant
Tekoči kisik se v industriji pogosto uporablja kot oksidant, zlasti pri taljenju jekla in kemični proizvodnji. Tekoči kisik se lahko uporablja za pomoč pri zgorevanju, s čimer se poveča temperatura zgorevanja in učinkovitost reakcije. Na primer, pri proizvodnji jekla se kisik vbrizga v staljeno železovo vodo, da se odstranijo nečistoče in izboljša čistost jekla.
Vesoljski in raketni pogon
Tekoči kisik je pogosto uporabljeno pomožno gorivo v raketnih pogonskih sistemih, ki se meša s tekočim gorivom (kot je tekoči vodik) za zgorevanje, pri čemer ustvari izjemno veliko energije za pogon raket v vesolje. Zaradi odličnih lastnosti pomožnega zgorevanja je tekoči kisik nepogrešljivo gorivo v letalski in vesoljski industriji.
III. Razlike med tekočim dušikom in tekočim kisikom
Čeprav se uporaba tekočega dušika in tekočega kisika razlikuje, se bistveno razlikujeta po naravi in uporabi. Natančneje:
1. Sestava: Tekoči dušik vsebuje dušikov plin (N₂), tekoči kisik pa kisikov plin (O₂).
2. Gostota: Tekoči dušik je gostejši od tekočega kisika.
3. Vrelišče: Tekoči dušik ima nižje vrelišče kot tekoči kisik.
4. Uporaba: Tekoči dušik se običajno uporablja za zamrzovanje in konzerviranje, tekoči kisik pa se uporablja predvsem kot oksidant in pogonsko gorivo. Kemijske lastnosti
Tekoči dušik je v bistvu inerten, z zelo stabilno molekularno strukturo, zaradi česar je malo verjetno, da bi kemijsko reagiral z drugimi snovmi. Ta lastnost mu omogoča uporabo kot zaščitnega plina in uporabo v številnih kemijskih in industrijskih procesih. Po drugi strani pa je tekoči kisik močan oksidant z visoko kemijsko reaktivnostjo in je nagnjen k intenzivnim oksidacijskim reakcijam z drugimi snovmi, zaradi česar se pogosto uporablja v procesih zgorevanja in oksidacije.
Temperaturne značilnosti
Vrelišče tekočega dušika je nižje od vrelišča tekočega kisika (tekoči dušik -196 °C, tekoči kisik -183 °C), zaradi česar je primeren za hlajenje in shranjevanje pri nižjih temperaturah. Čeprav tekoči kisik prav tako spada v razred kriogenih tekočin, njegova nizkotemperaturna učinkovitost ni tako dobra kot pri tekočem dušiku. Zato se tekoči kisik pogosteje uporablja za zgorevanje in oksidacijo kot za kriogeno shranjevanje. Varnost
Uporaba tekočega dušika je relativno varna, saj ni nagnjen k kemičnim reakcijam. Glavni nevarnosti sta poškodbe zaradi mraza zaradi nizke temperature in zamenjava kisika v prostoru, kar lahko povzroči zadušitev. Tekoči kisik kot oksidant pa je treba hraniti ločeno od vnetljivih snovi, kot so olja, da se preprečijo nesreče zaradi vžiga in eksplozije. Zato je med uporabo potrebna večja previdnost.
Tekoči dušik in tekoči kisik sta dve pomembni nizkotemperaturni tekočini. Čeprav se oba proizvajata z ločevanjem zraka, imata zaradi različnih kemijskih in fizikalnih lastnosti različna področja uporabe. Tekoči dušik se zaradi svoje inertnosti in nizkotemperaturnih lastnosti pogosto uporablja pri zamrzovanju, predelavi hrane in industrijskem hlajenju itd. Medtem ko se tekoči kisik zaradi svojih oksidacijskih lastnosti uporablja predvsem za oskrbo z medicinskim kisikom, industrijsko oksidacijo in pogon vesoljskih plovil itd. V praktičnih operacijah je treba pri uporabi tekočega dušika in tekočega kisika v celoti upoštevati njune značilnosti in varnost, da se zagotovi njuna učinkovita uporaba.
Smo proizvajalec in izvoznik enot za ločevanje zraka. Če želite izvedeti več o nas:
Kontaktna oseba: Ana
Tel./Whatsapp/Wechat: +86-18758589723
Email :anna.chou@hznuzhuo.com
Čas objave: 22. september 2025