Ханчжоуская технологическая группа Нучжуо, ООО

Жидкий азот и жидкий кислород — две криогенные жидкости, широко используемые в промышленности и научных исследованиях. Каждая из них имеет свои уникальные и разнообразные области применения. Оба они производятся методом разделения воздуха, но из-за различий в химических и физических свойствах они обладают уникальными характеристиками в практическом применении. В этой статье рассматриваются конкретные области применения жидкого азота и жидкого кислорода и их различия.

I. Применение жидкого азота

Жидкий азот получают путём охлаждения воздуха до температуры ниже точки кипения азота. Его основным компонентом является газообразный азот (N₂). Низкотемпературные свойства жидкого азота обеспечивают его широкое применение, в частности, в следующих областях:

Низкотемпературное замораживание и консервирование

Одно из наиболее распространённых применений жидкого азота — низкотемпературное замораживание и консервация, особенно в области биомедицины. Температура жидкого азота достигает −196 °C, что позволяет быстро замораживать биологические ткани, клетки и эмбрионы и сохранять их в течение длительного времени, сохраняя их активность. Эти применения имеют большое значение в медицинских исследованиях, трансплантации органов и экспериментальном разведении животных.

Заморозка продуктов питания

В пищевой промышленности жидкий азот используется для быстрой заморозки продуктов, таких как морепродукты, мясо и фрукты. Замораживание жидким азотом позволяет быстро снизить температуру продуктов, тем самым уменьшая образование кристаллов льда и сохраняя вкус и пищевую ценность продуктов.

Охлаждение и заморозка

Жидкий азот также часто используется для охлаждения и регулирования температуры механического оборудования. Например, жидкий азот может использоваться в качестве охлаждающей среды для снижения трения и нагрева при механической обработке, тем самым повышая точность и эффективность процесса.

Применение газообразного азота: Жидкий азот также может давать высокочистый азот после испарения, который широко используется в химической промышленности в качестве защитного газа для предотвращения реакций окисления вредных веществ.

II. Применение жидкого кислорода

Основным компонентом жидкого кислорода является кислород (O₂), который также получают методом глубокого криогенного разделения. Кислород, являясь важным элементом для жизнеобеспечения и химических реакций, имеет различные области применения, в частности:

Подача медицинского кислорода

Жидкий кислород широко используется в больницах и отделениях неотложной помощи, обеспечивая пациентов кислородом высокой концентрации для облегчения дыхания. Обеспечение кислородом имеет решающее значение, особенно при лечении заболеваний органов дыхания. Жидкий кислород имеет небольшой объём, высокое содержание кислорода, удобен для хранения и транспортировки и является одним из предпочтительных способов подачи медицинского кислорода.

Промышленный окислитель

Жидкий кислород широко используется в качестве окислителя в промышленности, особенно при выплавке стали и в химическом производстве. Жидкий кислород может способствовать горению, повышая температуру горения и эффективность реакции. Например, в сталеплавильном процессе кислород впрыскивается в расплавленную железную воду для удаления примесей и повышения чистоты стали.

Аэрокосмическая и ракетная техника

Жидкий кислород широко используется в качестве вспомогательного топлива в ракетных двигательных установках. Он смешивается с жидким топливом (например, жидким водородом) для сжигания, вырабатывая чрезвычайно высокую энергию, необходимую для запуска ракет в космос. Его превосходные свойства в качестве вспомогательного топлива делают жидкий кислород незаменимым топливом в аэрокосмической промышленности.

III. Различия между жидким азотом и жидким кислородом

Хотя применение жидкого азота и жидкого кислорода различно, они имеют существенные различия в природе и использовании. В частности:

1. Состав: жидкий азот содержит газообразный азот (N₂), а жидкий кислород содержит газообразный кислород (O₂).

2. Плотность: Жидкий азот плотнее жидкого кислорода.

3. Температура кипения: жидкий азот имеет более низкую температуру кипения, чем жидкий кислород.

4. Применение: Жидкий азот обычно используется для заморозки и консервации, а жидкий кислород — в основном в качестве окислителя и топлива. Химические свойства

Жидкий азот практически инертен и обладает очень стабильной молекулярной структурой, что исключает его химическое взаимодействие с другими веществами. Это свойство позволяет использовать его в качестве защитного газа и применять во многих химических и промышленных процессах. С другой стороны, жидкий кислород является сильным окислителем с высокой химической активностью и склонен к интенсивным реакциям окисления с другими веществами, что делает его широко используемым в процессах горения и окисления.

Температурные характеристики

Температура кипения жидкого азота ниже, чем у жидкого кислорода (жидкий азот -196 °C, жидкий кислород -183 °C), что делает его пригодным для охлаждения и консервации при более низких температурах. Хотя жидкий кислород также относится к классу криогенных жидкостей, его низкотемпературные свойства уступают таковым у жидкого азота. Поэтому жидкий кислород чаще используется для сжигания и окисления, а не для криогенной консервации. Безопасность

Жидкий азот относительно безопасен в использовании, поскольку не склонен к химическим реакциям. Основные риски – обморожение из-за низкой температуры и вытеснение кислорода из помещения, что может привести к удушью. Жидкий кислород, являясь окислителем, необходимо хранить вдали от легковоспламеняющихся веществ, таких как масла, во избежание возгорания и взрыва. Поэтому при его использовании требуется повышенная осторожность.

Жидкий азот и жидкий кислород – две важные низкотемпературные жидкости. Хотя оба они производятся методом разделения воздуха, из-за различий в химических и физических свойствах их области применения различаются. Жидкий азот, благодаря своей инертности и низкотемпературным свойствам, широко используется в заморозке, пищевой промышленности, промышленном охлаждении и т.д. В то время как жидкий кислород, благодаря своим окислительным свойствам, используется в основном для подачи медицинского кислорода, промышленного окисления, в аэрокосмических двигателях и т.д. На практике использование жидкого азота и жидкого кислорода требует всестороннего учета их характеристик и безопасности для обеспечения их эффективного применения.

Мы являемся производителем и экспортером воздухоразделительных установок. Хотите узнать о нас больше?

Контактное лицо: Анна

Тел./Whatsapp/Wechat:+86-18758589723

Email :anna.chou@hznuzhuo.com