Det flytende nitrogenet er gassen dinitrogen avkjølt under kokepunktet ved 77,36 K ( -195,79 ° C ) under et trykk på en atmosfære (atm). Det ser ut som en klar væske der hvite damper slipper ut. Den nitrogen væske kondenseres for første gang i form av en tåke av den kjemiker og fysiker fransk Louis Paul Cailletet i 1877 , da noen dager senere ved den sveitsiske fysiker Raoul Pictet , ble det oppnådd mer stabilt i 1883 av polske forskere Karol Olszewski og Zygmunt Wróblewski ved Universitetet i Krakow ( Uniwersytet Jagielloński ), er en veldig vanlig kryogen væske , både i vitenskapelig forskning og i industrien, spesielt på grunn av lave kostnader (fra l (rundt fem euro cent per liter, eller omtrent femti ganger mindre enn flytende helium ).
Det brukes for eksempel i biologiske vitenskaper å lagre eller å male biologisk materiale ved en meget lav temperatur, hvor virkningen av enzymer er sterkt hemmet.
Den lagres i isotermiske sylindre som er reservert for denne bruken. Den Dewar-beholder er vanligvis brukes i laboratorier for å lagre flytende nitrogen. Den utmerkede isolasjonen av dette fartøyet resulterer i en veldig langsom "koking", som muliggjør lang konservering av flytende nitrogen, og unngår dyrt kjøleutstyr .
Tettheten av flytende nitrogen avhenger av temperatur og trykk. Ved likevektstrykket mellom væske og gass tar det følgende verdier:
Kokepunktet for nitrogen er 77,36 K under et trykk på en atmosfære , og øker med trykk.
Flytende nitrogen brukes i det medisinske feltet til behandling av vorter , svulster (godartet eller ondartet: hudkreft ), bevaring av vev , egg , embryoer , sædceller eller benmarg . Hver celletype må fryses med en bestemt kjølehastighet. Dette er grunnen til at forskere ennå ikke har lyktes i å fryse hele organer, som består av flere cellulære vev, uten å ødelegge dem.
Den svært lave temperaturen på flytende nitrogen hindrer funksjonen av enzymer som er i stand til å nedbryte DNA, RNA eller proteiner som vi ønsker å ekstrahere, til vi er i stand til å sette hemmere av disse enzymene i hjertet av celler, i pulveret som oppnås etter sliping .
For planteprøver fortsettes malingen til et hvittgrønt pulver er oppnådd (om nødvendig tilsettes en liten mengde nitrogen for å fortsette malingen).
Flytende nitrogen brukes til hurtigfrysning ( dypfrysning ) og konservering av matvarer.
Mennesker, særlig Hervé This , har foreslått bruk av flytende nitrogen som et alternativt middel til å lage is uten å kreve en iskremprodusent for å begrense dannelsen av iskrystaller.
Flytende nitrogen brukes til:
Flytende nitrogen er en produksjonsavvisning fra flytende oksygen og er ganske billig. Noen forskere har utviklet ideen om å bruke den som en energikilde for å flytte et kjøretøy ved å slappe av i en sylinder.
Flytende nitrogen brukes også til ekstrem kjøling av prosessorer ( extremcooling ) for å oppnå overklokkingsrekorder .
Flytende nitrogen kan også brukes som insektmiddel mot krypende skadedyr som kakerlakker eller kakerlakker. Fremgangsmåten er enkel, men bruken krever uendelige forholdsregler. Teknikeren borer hull i skilleveggene til infiserte hus, og heller deretter flytende nitrogen i dem. Nitrogen fordamper og kjøler ned atmosfæren betraktelig, og kjøler ned insektene som dør øyeblikkelig. Denne prosedyren er sjelden, men effektiv; den brukes i USA,
Det er to store risikoer forbundet med bruk av flytende nitrogen (eller for eksempel flytende helium):
1. fare for forbrenning på grunn av forkjølelse eller kryogene brannskader.
2. fare for anoksi : det må sikres at ventilasjonen i rommet der flytende nitrogen lagres eller brukes er tilstrekkelig fordi flytende nitrogen, selv i en isotermisk sylinder, fordamper og produserer en stor mengde nitrogengass som er i stand til å redusere andelen dioksygen i den omgivende luften i et trangt rom, derav risikoen for kvelning eller snarere anoksi . For bedre å forstå de gassmengder som er involvert, kan det angis at 1 liter av flytende nitrogen lett kan frigjøre nesten 0,7 m 3 ( 700 liter) av nitrogen i gassform ved å dampe ved romtemperatur. Risikoen er at åndedrett ikke lenger forsynes med oksygen i en litt begrenset nitrogenatmosfære . Det viser seg at reduksjonen i oksygen i den inspirerte luften ikke forårsaker en følelse av kvelning: sistnevnte skyldes bare økningen av karbondioksid i blodet, og eliminering av sistnevnte fungerer fortsatt, selv i en oksygenfattig stemning. Derfor forårsaker anoksi synkope og deretter død uten advarselstegn . Dette er grunnen til at et oksymeter , koblet til en kraftig hørbar og visuell alarm , må installeres i nærheten av ethvert lagrings- og prøvetakingssted.
Derfor er det obligatorisk å anbringe piktogrammer knyttet til disse farene på installasjoner (sylindere, tanker osv.) Og lokaler .
Når en beholder som inneholder flytende nitrogen er igjen i den omgivende luften, fører fordampningen av det flytende nitrogenet til kondensering av det omgivende oksygen. Du bør derfor være forsiktig med beholdere som står i det fri i lang tid, da væsken inni kan ha blitt erstattet av flytende oksygen, med alle brannfarene forbundet med flytende oksygen. Flytende oksygen har en veldig lett blåaktig farge og en temperatur på 90,188 K ( −182,96 ° C ).