2.液氮的介绍

2.1液氮

液氮是液态的氮气。是一种惰性的，无臭，无腐蚀性，无色，不可燃，温度极低的物质。氮是大气的重要组成部分，其中体积大约占78.03%，重量大约占75.5%。氮的化学性质不活泼的，不支持燃烧。汽化时大量吸热接触造成冻伤。液氮温度在常压下为－196℃；1立方米的液氮可以膨胀至696立方米 21°C的纯气态氮。[4]

2.2液氮的安全使用

由于液氮无毒无味，不能燃烧和和助燃，因此在使用液氮，通常要注意下面几点，一是要减少液氮的挥发，避免造成不必要的损失；二是要防止冻伤；最后是要预防缺氧危害。[5]鉴于以上的注意事项，我们在使用液氮之前，要带好专用的防护措施，如全皮绝缘手套，安全眼睛等；必须在通风良好，干燥的地方使用液氮；液氮罐作为储存液氮的主要容器，不要擅自修理或通过任何方法将其改装，如果出现问题，应该及时寻找专业人员进行维修。[6]

2.3液氮的存放与取用

实验室用液氮一般储存在液氮罐中（如图1）。在使用之前会先将大液氮罐中的液氮通过气压装置将液氮储存在小液氮罐（如图2）。液氮罐的盖子为非密封结构，液氮汽化的膨胀率为1:700。极容易在封闭的环境中产生巨大的压强造成危险。因此液氮罐的盖子是用轻质泡沫塑料制成（如图3），能保持液氮罐内外气压大致相等，故液氮罐盖子上严禁放置任何重物。液氮罐罐身有内外两层，中间为真空绝热层，使内罐液氮能够保持在较低的温度下，减少液氮的汽化造成的泄漏。[7]在做实验过程中取用液氮则使用保温杯（如图4）。

2.4液氮罐的使用以及注意问题

由于液氮温度很低，如果不正确使用和注意液氮罐将会出现不可想象的后果。

⑴在使用液氮的时候，应当要及时检查储存液氮罐罐体的使用情况，如果发现罐体的上部或颈部有水或者结霜的情况出现时，则说明罐体出现了一定的质量问题，应当立即停止使用。

⑵如果罐体的表面没有出现水珠或者结霜的时候，可以去触摸外壳，如果感受到上部比下部冷，那么在一定程度上也说明了储存罐的质量出现了问题。有可能会造成液氮的损耗较大，此时需要密切观察，以防止过量损耗，在必要的情况下可以停止使用。与此同时在日常的使用过程中，我们还需要参照压力容器的相关安全技术监察要求，定时定期的对储藏罐和仪表附件进行检测校验，以确保其准确完好。

⑶在使用液氮之前要认真检查相关安全仪表和附件，在附件和仪表都处于正常工作状态下，才能及时正确的掌握和调整所需的压力和容量。如果发现仪表外壁挂霜，应当立即停止使用，及时检查维修。

⑷储藏罐在装填液氮之前，需要先检查外壳是否有凹陷破损，真空排气口是否良好。如果出现破损的情况，真空度则会下降，这会导致进气不能保温，那么储存罐上部会发生结霜，损耗增大，会失去其使用价值。充填液氮时应当注意不要堵塞排气口，以免造成真空的泄露。

⑸液氮罐要存放在通风条件良好的阴凉处，不能在太阳下曝晒。由于罐体紧密结构的特性，无论在使用还是在存放中，严禁倾斜，倒置，横放，堆压或碰撞，要保持罐体竖直。

⑹在使用液氮罐的过程中我们判断合适要装填液氮的方法一般有两种，一是使用探测条，还有一种方法是先确定液氮罐的临界重量，也就是该充氮时的重量，然后每隔一段时间称一次，当与临界重量相同时，就可以开始充氮了。[8]

⑺长期储藏时，需要定期装填液氮，补充时间一般在剩余液氮量为总量的三分之一时为宜。 液氮温区演示实验的开发(3):http://www.youerw.com/jiaoxue/lunwen_74827.html