Вход
Быстрая регистрация
Если вы у нас впервые: О проекте FAQ
1

Почему температура жидкого азота часто заметно выше "табличной­" (-195,8°С)?

il63 [148K] 4 года назад

Имеется в виду жидкий азот, хранящийся в сосуде Дьюара, давление нормальное (1 атмосфера).

dydySacha [10.7K]
Из-за давления в 1 атмосферу (760 мм рт.ст.)  4 года назад
il63 [148K]
Объясните, почему если давление 760 мм, температура жидкости будет повышаться? У воды же она не повышается (если ее не греть).  4 года назад
dydySacha [10.7K]
Не нужно сравнивать воду с азотом в жидком состоянии, у них разные условия кипения. Это во-первых. Во-вторых чтобы такие газы как азот, аммиак, пропан и прочие держать в жидком состоянии при температуре +20*С, их нужно заключить в резервуар, в котором для каждого газа будет соответствовать его давление. То есть, если резко снять давление температура понизится, поднять - повысится.  4 года назад
il63 [148K]
Да, сравнение жидкого азота с водой некорректна. Я просто хотел обратить внимание на то, что повышение температуры в азоте никак от давление не зависит (если оно постоянное и не слишком отличается от 1 атм). А по поводу "держать в жидком состоянии при температуре +20*С" - для азота это невозможно в принципе: при комнатной температуре он не может быть жидким.  4 года назад
комментировать
2

Интересный вопрос (+1). Мне никогда не приходило в голову измерить. Я бы объяснил так. У чистого жидкого азота температура кипения - именно -195,8. Но жидкий азот находится, как правило, в контакте с воздухом. А там куча кислорода с температурой конденсации существенно выше. Не помню, какой, но на всю жизнь запомнил капельки кислорода, конденсирующиеся на гофрированной трубке, по которой я переливал азот из 400л дьюара в 20л. Так вот, кислород из воздуха конденсируется на азоте, и азот перестаёт быть чистым. Получается смесь азота и кислорода. А уж какая у неё температура кипения - как карта ляжет.

автор вопроса выбрал этот ответ лучшим
il63 [148K]
"Интересный вопрос (+1)". Интересный ответ, но +1 не могу :(. "Мне никогда не приходило в голову измерить". А у меня термопара была в него опущена (второй спай в каше из льда и воды - и нужно следить, чтобы каша не расслаивалась, иначе не будет точно 0°С и будет ошибка измерения). "там куча кислорода", ну, не куча, а 21%, но и этого достаточно. "из 400л дьюара" - ого! я такие не видел, у нас во дворе стоял танк на несколько тонн, а дьюары были от 20 л до 20 мл (самодельные), я помню еще черные, цилиндрические, с ручками, которые врезались в руку. Остальное верно. Хотя на трубке конденсировался, скорее всего, не чистый кислород, а жидкий воздух. Но дело, конечно, не в карте, а в количестве сконденсированного и растворившегося в азоте кислорода. Так что теоретически температура в нем может плыть от -196 до -183.  4 года назад
Михаил Белодедов [26.1K]
Помнится, (четверть века назад), я подставил пенопластовый черепок, и то, что накапало - было ощутимо голубоватое. Я разумно заключил, что азот на кипящеи азоте конденсироваться не могёт. А 400л дьюар раз в месяц (?) меняла машина с кислородного завода.  4 года назад
il63 [148K]
Конечно, азот на азоте не конденсируется. И все же это скорее был не чистый кислород, а его смесь с жидким азотом, то есть жидкий воздух. Вот цитата: "По мере удаления азота цвет жидкого воздуха изменяется от светло-голубого до синего". Но если из кислородного баллона пропускать через трубку газ в пробирку, опущенную в жидкий азот, то можно получить относительно чистый жидкий кислород (по нему можно калибровать термопару, вместе с другими точками - жидким метаном, например).  4 года назад
комментировать
2

Причина проста: жидкий азот "гигроскопичен" по отношению к кислороду и накапливает его при стоянии на воздухе. Причина этого очевидна -- более высокая температура кипения кислорода, чем азота, так что при температуре кипения азота кислород конденсируется. Равновесное содержание кислорода в жидкости над воздухом при атмосферном давлении -- около 50%. Именно такого состава конденсат капает с трубки, по которой азот заливают в прибор, и нужно быть внимательным, чтобы этот конденсат не капал на органическое вещество -- бумагу, тряпки, вату, скопления пыли -- иначе возможен пожар.

Кстати, азот поглощает из воздуха не только кислород. При наличии в воздухе следов природного газа, что очень часто встречается в лабораториях, где пользуются газовыми горелками, он также накапливается, и это явление представляет определенную опасность, так как при полном испарении азота из дьюара последней испаряющейся порцией становится взрывчатая смесь азота, кислорода и горючего вещества. Опасность усугубляется еще и тем, что в этой смеси порой присутствует озон (если в лаборатории есть его источники -- включая банальный лазерный принтер). Поэтому нельзя допускать "высыхания" азота в дьюаре. Дьюар нужно обязательно отогреть или в крайнем случае вылить остатки азота, иначе в результате произошедшего на его дне взрыва его останется только выбросить.

bezdelnik [33.8K]
Очень полезное дополнение.  4 года назад
il63 [148K]
Сколько ни работал с металлическими дьюарами, сколько ни перебил стеклянных (самое обидное, если разобьется сразу после серебрения и откачки), никогда не слышал (и не читал), чтобы они взрывались от испарения последних капель. Вот взрывы при перегонке простых эфиров - диэтилового, ТГФ и особенно диизопропилового - обычное дело, что и описано много раз в литературе. Причем со смертельными случаями.  4 года назад
комментировать
Знаете ответ?
Есть интересный вопрос? Задайте его нашему сообществу, у нас наверняка найдется ответ!
Делитесь опытом и знаниями, зарабатывайте награды и репутацию, заводите новых интересных друзей!
Задавайте интересные вопросы, давайте качественные ответы и зарабатывайте деньги. Подробнее..
регистрация