Nitơ lỏng
Giới thiệu
Nitơ lỏng là dạng khí nitơ lỏng, được biết đến với đặc tính trơ, không màu, không mùi, không ăn mòn và không bắt lửa. Nó có nhiệt độ cực thấp. Khí nitơ chiếm một phần đáng kể trong bầu khí quyển của Trái đất (khoảng 78,03% theo thể tích và 75,5% theo trọng lượng). Ở áp suất khí quyển tiêu chuẩn, nitơ có điểm sôi là -196,56 độ và 1 mét khối nitơ lỏng có thể giãn nở thành 696 mét khối nitơ khí ở 21 độ. Nitơ lỏng thường được sản xuất trong các ngành công nghiệp thông qua quá trình phân đoạn không khí và có nhiều ứng dụng, nhưng cần phải xử lý cẩn thận do nguy cơ tê cóng khi tiếp xúc.
Các tính chất vật lý và hóa học
Ngoại hình và đặc điểm:Chất lỏng không màu, không mùi.
Điểm nóng chảy: -210 độ
Điểm sôi: -196 độ
Nhiệt hóa hơi: 5,56 kJ/mol
Nhiệt độ tới hạn: -147 độ
Áp suất tới hạn: 3,40 MPa
Độ hòa tan: Ít tan trong nước và ethanol.
Lưu trữ và biện pháp phòng ngừa an toàn
Thủ tục điều hành:Nitơ lỏng phải được xử lý trong môi trường kín có thông gió tự nhiên đầy đủ. Nhân viên làm việc với nitơ lỏng phải được đào tạo chuyên môn và tuân thủ nghiêm ngặt các giao thức an toàn. Nhân viên nên mặc quần áo chống lạnh và găng tay để tránh tiếp xúc với da. Cần thực hiện các biện pháp để ngăn ngừa rò rỉ khí vào nơi làm việc. Trong quá trình vận chuyển, các thùng chứa phải được xử lý cẩn thận để tránh hư hỏng.Thiết bị ứng phó rò rỉ khẩn cấp phải luôn sẵn sàng.
Hướng dẫn lưu trữ:Nitơ lỏng phải được bảo quản trong kho mát, thông gió tốt, nhiệt độ bảo quản không quá 30 độ. Khu vực bảo quản phải được trang bị thiết bị ứng phó rò rỉ khẩn cấp để đảm bảo an toàn.
Kiểm soát kỹ thuật:Áp dụng hoạt động khép kín nhưng vẫn đảm bảo thông gió tự nhiên.
Bảo vệ hô hấp:Nói chung không cần bảo vệ hô hấp đặc biệt. Tuy nhiên, khi nồng độ oxy trong môi trường làm việc giảm xuống dưới 18%, nhân viên phải đeo thiết bị bảo vệ hô hấp thích hợp, chẳng hạn như máy thở tự cung cấp, máy thở oxy hoặc mặt nạ toàn mặt có ống dài.
Bảo vệ mắt:Nhân viên phải đeo kính bảo hộ hoặc tấm chắn mặt để tránh tiếp xúc với nitơ lỏng.
Sự bảo vệ cơ thể:Nhân viên phải mặc quần áo chống lạnh để đảm bảo cách nhiệt cho cơ thể.
Bảo vệ tay:Nên đeo găng tay được thiết kế để chống lại thời tiết lạnh giá để tránh tiếp xúc tay với nitơ lỏng.
Nguy hiểm
Đường xâm nhập: Hít phải
Nguy cơ sức khỏe: Tiếp xúc với nitơ lỏng có thể gây tê cóng cho da. Trong trường hợp nitơ lỏng dư thừa bốc hơi ở áp suất tiêu chuẩn, nó có thể dẫn đến giảm áp suất riêng phần oxy trong không khí, có khả năng gây ra các trường hợp ngạt thở do thiếu oxy nghiêm trọng. Điều quan trọng cần lưu ý là bản thân nitơ lỏng không dễ cháy hoặc nổ.
Biện pháp xử lý ngộ độc khẩn cấp
SNgười thân Liên hệ: Tìm kiếm sự điều trị y tế ngay lập tức nếu bị tê cóng.
Hít phải: Trong trường hợp hít phải khí nitơ hoặc nồng độ khí dưới mức bình thường, hãy nhanh chóng di chuyển người bị ảnh hưởng đến nơi có không khí trong lành, đảm bảo đường thở thông thoáng. Nếu khó thở, hãy cung cấp oxy. Nếu ngừng thở, hãy thực hiện hô hấp nhân tạo và tìm kiếm sự chăm sóc y tế.
Biện pháp chữa cháy
Đặc điểm nguy hiểm: Khi bình chứa nitơ lỏng tiếp xúc với nhiệt, có nguy cơ áp suất bên trong tăng cao, có thể dẫn đến vỡ hoặc nổ.
Sản phẩm đốt cháy nguy hiểm: Bản thân nitơ lỏng không cháy nên không có sản phẩm cháy.
Phương pháp chữa cháy: Vì nitơ lỏng không cháy nên không cần biện pháp chữa cháy. Nếu có lo ngại về tính toàn vẹn của thùng chứa do tiếp xúc với nhiệt, có thể phun sương bằng nước để làm mát thùng chứa. Tuy nhiên, nên tránh phun nước trực tiếp vào nitơ lỏng để ngăn ngừa các mối nguy hiểm tiềm ẩn.
Xử lý khẩn cấp
Phản hồi khẩn cấp:
Trong trường hợp rò rỉ nitơ lỏng, hãy nhanh chóng sơ tán khỏi khu vực bị ô nhiễm, di chuyển ngược gió và thiết lập các khu vực cách ly với quyền truy cập hạn chế. Người ứng phó khẩn cấp nên đeo máy thở áp suất dương tự cung cấp, quần áo chống lạnh và găng tay để tránh tiếp xúc trực tiếp với chất bị rò rỉ. Cần nỗ lực cắt đứt nguồn rò rỉ và sử dụng quạt thông gió để phân tán khí rò rỉ ra các khu vực mở. Các thùng chứa bị rò rỉ phải được xử lý cẩn thận, sửa chữa, kiểm tra và thử nghiệm trước khi tái sử dụng.
Xử lý sự cố tràn nitơ lỏng:
Khi hít phải khí nitơ ở nồng độ thấp, các triệu chứng ban đầu có thể bao gồm tức ngực, khó thở và mệt mỏi. Sau đó, bồn chồn, cực kỳ phấn khích, kích động, chạy, la hét, biểu cảm trống rỗng, dáng đi không vững và thậm chí hôn mê hoặc tử vong có thể xảy ra trong những trường hợp nghiêm trọng.Cần thực hiện các biện pháp sau đây:
1. Nhanh chóng di tản người dân khỏi khu vực bị ô nhiễm đến nơi đầu gió và thiết lập các khu vực cách ly hạn chế ra vào.
2. Thông báo cho cơ quan phòng cháy chữa cháy và các cơ quan có thẩm quyền.
3. Người ứng cứu khẩn cấp phải đeo mặt nạ phòng độc áp suất dương, quần áo chống lạnh và găng tay.
4. Ngăn chặn rò rỉ chảy vào tầng hầm hoặc các không gian làm việc khép kín khác. Nếu không thể tránh được, hãy thông báo ngay cho các cơ quan có thẩm quyền.
5. Tránh tiếp xúc trực tiếp với chất rò rỉ. Cần cố gắng cắt đứt nguồn rò rỉ.
6. Có thể phun sương bằng nước để đẩy nhanh quá trình bay hơi của chất lỏng, nhưng không nên phun nước trực tiếp vào chất lỏng.
7. Ngăn chặn sự tích tụ khí ở những vùng trũng thấp, và sử dụng quạt thông gió để dẫn khí rò rỉ ra những khu vực mở. Cấm nhân viên ở lại những vùng trũng thấp hoặc xuôi gió.
Ứng dụng Sử dụng công nghiệp
Nitơ lỏng có nhiều ứng dụng trong các quy trình công nghiệp, bao gồm:
1. Làm đông lạnh nhanh và vận chuyển các sản phẩm thực phẩm hoặc sản xuất nước đá. Sử dụng trong nghiên cứu vật lý nhiệt độ thấp.
2. Trình diễn trạng thái nhiệt độ thấp trong giáo dục khoa học, chẳng hạn như nhúng các vật thể ở nhiệt độ phòng vào nitơ lỏng, khiến chúng trở nên giòn như thủy tinh.
3. Cung cấp nhiệt độ cần thiết cho các siêu dẫn nhiệt độ cao như yttri bari đồng oxit. Hoạt động như chất làm lạnh để đông lạnh nhanh các mô sinh học nhằm ngăn ngừa hư hỏng.
4. Sử dụng trong sản xuất phân đạm.
5. Ứng dụng trong phân tích hóa học, chẳng hạn như phương pháp thử diện tích bề mặt BET.
Sử dụng sinh học và y tế
Nitơ lỏng cũng có nhiều ứng dụng trong sinh học và y học, bao gồm:
1. Diệt trừ các loại sâu bệnh như kiến lửa đỏ nhập khẩu.
2. Hỗ trợ cầm máu và loại bỏ các tổn thương nông, có thể cắt bỏ trên da thông qua phương pháp đông lạnh nhanh trong các thủ thuật phẫu thuật.
3. Lưu trữ mô sống, mẫu sinh học, tinh trùng và trứng thông qua bảo quản lạnh để duy trì khả năng sống và sử dụng lâu dài.
4. Nhấn mạnh lại lần nữa, nitơ lỏng được sử dụng rộng rãi như một chất làm lạnh để đông lạnh nhanh các mô sinh học nhằm ngăn ngừa tổn thương.
Thông tin về các quy định
Việc sử dụng nitơ lỏng an toàn phải tuân theo các quy định và tiêu chuẩn ở nhiều quốc gia, bao gồm lưu trữ, vận chuyển và xử lý. Khi sử dụng nitơ lỏng, việc tuân thủ nghiêm ngặt các quy định an toàn của địa phương và quốc tế là bắt buộc để đảm bảo an toàn cho nhân viên và môi trường.
