Skystas azotas ir skystas deguonis yra du dažniausiai pramonėje ir tyrimuose naudojami kriogeniniai skysčiai. Kiekvienas iš jų turi savo platų ir unikalų pritaikymą. Abu gaminami oro atskyrimo būdu, tačiau dėl skirtingų cheminių ir fizinių savybių praktiniame pritaikyme jie turi skirtingas savybes. Šiame straipsnyje bus nagrinėjamas konkretus skysto azoto ir skysto deguonies pritaikymas ir jų skirtumai.
I. Skysto azoto panaudojimas
Skystas azotas gaunamas aušinant orą iki žemesnės nei azoto virimo temperatūros. Pagrindinis jo komponentas yra azoto dujos (N₂). Dėl žemos temperatūros skysto azoto savybės jį plačiai taikyti, daugiausia šiais atvejais:
Žemos temperatūros užšaldymas ir konservavimas
Vienas iš labiausiai paplitusių skysto azoto panaudojimo būdų yra užšaldymas ir konservavimas žemoje temperatūroje, ypač biomedicinos srityje. Skysto azoto temperatūra siekia net −196 °C, todėl galima greitai užšaldyti biologinius audinius, ląsteles ir embrionus bei ilgai juos išsaugoti, užtikrinant jų aktyvumą. Šie pritaikymai yra labai svarbūs medicinos tyrimuose, organų transplantacijoje ir eksperimentinių gyvūnų veisime.
Maisto šaldymas
Maisto perdirbimo srityje skystas azotas naudojamas greitam maisto produktų, tokių kaip jūros gėrybės, mėsa ir vaisiai, užšaldymui. Užšaldant skystu azotu galima greitai sumažinti maisto temperatūrą, taip sumažinant ledo kristalų susidarymą ir apsaugant maisto skonį bei maistinę vertę.
Aušinimas ir šaldymas
Skystas azotas taip pat dažnai naudojamas mechaninei įrangai aušinti ir temperatūrai reguliuoti. Pavyzdžiui, skystas azotas gali būti naudojamas kaip aušinimo terpė, siekiant sumažinti trintį ir šilumą mechaninio apdorojimo metu, taip pagerinant apdorojimo tikslumą ir efektyvumą.
Dujinio azoto panaudojimas: Skystas azotas po garinimo taip pat gali suteikti labai grynas azoto dujas, kurios plačiai naudojamos chemijos pramonėje kaip apsauginės dujos, siekiant išvengti kenksmingų medžiagų oksidacijos reakcijų.
II. Skysto deguonies panaudojimas
Pagrindinis skysto deguonies komponentas yra deguonis (O₂), kuris taip pat gaunamas giluminio kriogeninio atskyrimo technologijos būdu. Deguonis, kaip svarbus gyvybės palaikymo ir cheminių reakcijų elementas, turi įvairių pritaikymų, daugiausia šių aspektų:
Medicininio deguonies tiekimas
Skystas deguonis plačiai naudojamas ligoninėse ir skubios pagalbos skyriuose, aprūpinant pacientus didelės koncentracijos deguonimi, padedančiu kvėpuoti. Ypač gydant kvėpavimo takų ligas, deguonies tiekimas yra labai svarbus. Skystas deguonis yra mažo tūrio, jame yra daug deguonies, jis patogus laikyti ir transportuoti, be to, tai viena iš pageidaujamų medicininio deguonies tiekimo formų.
Pramoninis oksidatorius
Skystas deguonis pramonėje, ypač plieno lydymo ir chemijos gamyboje, dažniausiai naudojamas kaip oksidatorius. Skystas deguonis gali būti naudojamas degimui skatinti, didinant degimo temperatūrą ir reakcijos efektyvumą. Pavyzdžiui, plieno gamybos procese į išlydytą geležies vandenį įpurškiamas deguonis, kad būtų pašalintos priemaišos ir pagerintas plieno grynumas.
Aviacija ir raketų varymas
Skystas deguonis yra dažnai naudojamas pagalbinis kuras raketų varymo sistemose, sumaišytas su skystu kuru (pvz., skystu vandeniliu) degimui, taip sukuriant itin didelę energiją raketoms iškelti į kosmosą. Dėl puikių pagalbinių degimo savybių skystas deguonis yra nepakeičiamas kuras aviacijos ir kosmoso pramonėje.
III. Skysto azoto ir skysto deguonies skirtumai
Nors skysto azoto ir skysto deguonies panaudojimas skiriasi, jų pobūdis ir naudojimas labai skiriasi. Konkrečiai:
1. Sudėtis: Skystame azote yra azoto dujų (N₂), o skystame deguonyje – deguonies dujų (O₂).
2. Tankis: Skystas azotas yra tankesnis nei skystas deguonis.
3. Virimo temperatūra: Skystas azotas turi žemesnę virimo temperatūrą nei skystas deguonis.
4. Naudojimas: Skystas azotas dažniausiai naudojamas užšaldymui ir konservavimui, o skystas deguonis daugiausia naudojamas kaip oksidatorius ir propelentas. Cheminės savybės
Skystas azotas iš esmės yra inertiškas, pasižymi labai stabilia molekuline struktūra, todėl mažai tikėtina, kad jis chemiškai reaguotų su kitomis medžiagomis. Ši savybė leidžia jį naudoti kaip apsaugines dujas ir taikyti daugelyje cheminių ir pramoninių procesų. Kita vertus, skystas deguonis yra stiprus oksidatorius, pasižymintis dideliu cheminiu reaktyvumu ir linkęs į intensyvias oksidacijos reakcijas su kitomis medžiagomis, todėl jis plačiai naudojamas degimo ir oksidacijos procesuose.
Temperatūros charakteristikos
Skysto azoto virimo temperatūra yra žemesnė nei skysto deguonies (skystas azotas -196 °C, skystas deguonis -183 °C), todėl jį galima aušinti ir laikyti žemesnėje temperatūroje. Nors skystas deguonis taip pat priklauso kriogeninių skysčių klasei, jo veikimas žemoje temperatūroje nėra toks geras kaip skysto azoto. Todėl skystas deguonis dažniau naudojamas degimui ir oksidacijai, o ne kriogeniniam konservavimui.
Skystas azotas yra gana saugus naudoti, nes jis nėra linkęs į chemines reakcijas. Pagrindinė rizika yra šalčio sužalojimas dėl žemos temperatūros ir deguonies pakeitimas erdvėje, dėl kurio gali kilti asfiksija. Nors skystas deguonis, kaip oksidatorius, turi būti laikomas atokiau nuo degių medžiagų, tokių kaip alyvos, kad būtų išvengta degimo ir sprogimo nelaimingų atsitikimų. Todėl jį naudojant reikia būti atsargesniems.
Skystas azotas ir skystas deguonis yra du svarbūs žemos temperatūros skysčiai. Nors abu jie gaunami oro atskyrimo būdu, dėl skirtingų cheminių ir fizinių savybių jų taikymo sritys yra skirtingos. Skystas azotas, pasižymintis inertiškumu ir žemos temperatūros savybėmis, plačiai naudojamas šaldymo, maisto perdirbimo, pramoninio aušinimo ir kt. srityse. Tuo tarpu skystas deguonis, remdamasis savo oksidacinėmis savybėmis, daugiausia naudojamas medicininiam deguonies tiekimui, pramoniniam oksidavimui, kosmoso varikliams ir kt. Praktiškai naudojant skystą azotą ir skystą deguonį reikia visapusiškai atsižvelgti į jų atitinkamas savybes ir saugą, kad būtų užtikrintas efektyvus jų naudojimas.
Esame oro atskyrimo įrenginių gamintojai ir eksportuotojai. Jei norite sužinoti daugiau apie mus:
Kontaktinis asmuo: Ana
Tel./„WhatsApp“/„Wechat“: +86-18758589723
Email :anna.chou@hznuzhuo.com
Įrašo laikas: 2025 m. rugsėjo 22 d.