Как получают жидкий азот своими руками

Жидкий азот в домашних условиях. Альтернатива жидкому азоту

Думаю каждый из нас, хотя бы один раз видел, как замерзшие лепестки цветов или листики на деревьях легко рассыпаются в руках. Но далеко не каждый знает, как можно добиться подобного эффекта без низкой температуры воздуха на улице и в течении нескольких секунд.

В нашем видео, вы можете посмотреть, как подобное можно воплотить в жизнь.

Для создания крошащихся листьев и бутонов нам понадобится:
— большой пенопластовый стаканчик;
— пропан-бутановая смесь;
— толстые перчатки;
— вода;
— цветы или листья.

Для хранения реагента мы будем использовать пенопластовый стаканчик.

Пропан-бутановую смесь можно получить, если взять пустой баллон, перевернуть его и слить оставшуюся жидкость. Также можно воспользоваться баллончиком для заправки зажигалок. Переворачиваем его и нажимаем на насадку, из него будет вылетать жидкая пропан-бутановая смесь, которую можно распылить в пенопластовый стаканчик. Эта смесь также подходит для нашего опыта.

Если вы решили добыть смесь из баллона, не торопитесь выпускать газ, делайте это медленно, примерно за 3 минуты у вас наберется полстаканчика, это примерно столько же, сколько находится и в баллончике для заправки зажигалок. Не забывайте использовать толстые перчатки, чтобы не обморозить пальцы. Также помните, что смесь горючая – держите огонь подальше.

Когда набрано необходимое количество смеси – модно приступать к эксперименту. Берем любой цветок и опускаем на 10-15 секунд в смесь. После этого он начнет легко крошиться. Чем тоньше лепестки у цветка – тем меньше времени необходимо для получения желаемого эффекта.

На открытом воздухе наша жидкость кипит, поэтому для достижения требуемого эффекта периодически необходимо подливать пропан-бутановую смесь в стакан. Также сразу не стоит торопиться в самом начале, смесь испаряется очень быстро.

Если в смесь добавить воды, то можно увидеть, как начнут подниматься пузырьки воздуха. Получаются такие маленькие шарики льда внутри которых находится пузырек воздуха.

Если вы не совсем уверены в своих силах или познаниях физики. То лучше не проводите подобныепыты.

Источник

Как получают жидкий азот?

Для того чтобы понимать основные критерии оценки качества жидкого азота, нужно хорошо знать, как его получают. Рассмотрим особенности производства, а также методы хранения.

Особенности получения азота

Азот всегда присутствует вокруг нас. Так в земной атмосфере этого газа не менее 75 %, он необходим организму человека для выполнения множества обменных процессов. Высокий процент этого вещества есть в белках, аминокислотах, гемоглобине.

В эпоху активного развития промышленности, азот получали из чилийской селитры. Но с уменьшением количества этого полезного ископаемого человечество использует неисчерпаемые атмосферные запасы.

В одной молекуле газа есть два атома. При этом они очень прочно соединены между собой. Нельзя получить соединение с другими элементами, пока атомная связь не разорвана. Сегодня вы можете купить жидкий азот, который получен из воздуха, доведен до жидкого или газообразного состояния.

Основные области использования азота

Азот очень востребован в промышленности. Он применяется для различных задач — от обработки металлов при высоких температурах до бурения скважин.

Ведется поставка для пищевой промышленности, в которой он применяется для упаковки. Активными заказчиками являются производители систем для пожаротушения, горнодобывающие компании.

Состояния вещества

Прежде чем переходить к рассмотрению того, как производится жидкий азот, нужно уточнить характеристики вещества. Если в процессе изготовления не было допущено нарушения, эти параметры будут соответствовать ГОСТ, а продукт можно будет эффективно использовать для всех поставленных целей.

Состояние для азота при нормальном атмосферном давлении газообразное:

• Нет запаха или цвета.
• Плохо растворяется в воде.
• Не наблюдается реакции с какими-либо химическими веществами, кроме лития.
• В нагретом состоянии значительно увеличивается способность к созданию химических соединений.
• Полная взрыво- и пожаробезопасность.
• Способность не допускать развития гниения, окислительных процессов.
• Отсутствие токсичности.

Покупатели используют газ для разных целей. Чаще всего встречается его соединение с водородом, которое помогает выработать аммиак. Он востребован во многих отраслях промышленности — от производства хладагента до изготовления удобрений.

Чтобы азот стал жидким, его нужно довести до температуры −195,8 °С. Важно учитывать особенность поведения азотно-кислородной смеси во время сильного прогрева. Именно второй элемент начинает быстрее испаряться.

На производстве часто чередуются циклы вскипания и последующего сжижения. Это помогает влиять на состав газов, получать смесь с необходимыми эксплуатационными качествами.

Также применяется свойство перехода газа между состояниями. Если нагреть один литр вещества в жидкой форме, то на выходе можно получить до 700 литров в газообразном варианте. Потому важно обеспечивать правильное хранение в герметичных баллонах без риска нагрева, с изоляцией.

Иногда может потребоваться также переход вещества в твердое состояние. Кристаллизация начинается при охлаждении до −209,86 °С. Полученные кристаллы начинают плавиться при контакте с кислородом.

Как делают жидкий азот

Процесс получения такого вещества в жидком состоянии хорошо отработан и помогает выработать нужный продукт. Рассмотрим основные подходы.

Криогенный метод

Использует в работе атмосферный воздух. В основе подхода лежит его сжижение. Процедура состоит из нескольких 3 этапов:

1. Сжатие в компрессоре до нужного состояния, передача в теплообменники.
2. Поступление в детандер, расширение.
3. Охлаждение, перевод в жидкое состояние.

Разница в температурах позволяет разделить кислород и азот. Для достижения нужной чистоты вещества такую процедуру нужно повторять несколько раз.

Обычно криогенный метод используется, когда нужно получить большой объем продукции. Установки для разделения дорогие, имеют большие размеры. Чтобы разместить их, нужно отыскать большую площадь и подвести коммуникации.

Преимущество технологии заключается в чистоте получаемого вещества. В нем будет минимум примесей. При помощи установок можно также получать кислород и аргон в нужном объеме. Состояния разные — жидкое, газообразное.

Мембранный метод

Достаточно старая, хорошо зарекомендовавшая себя технология. Названа так благодаря использованию специальной мембраны с очень небольшими порами. Когда на нее подается воздух, то он свободно проходит через такую преграду, в то время как азот остается и поступает в накопитель.

У метода есть несколько важных преимуществ:

• Чистота получаемого вещества.
• Высокий уровень энергоэффективности производства.
• Возможность быстрого развертывания процесса изготовления газа.

Установки можно легко разместить на предприятии, они не занимают много места. При этом при изготовлении больших объемов подход обычно оказывается нерентабельным.

Адсорбционный метод

Применение адсорбентов для создания газовых смесей также практикуется многими изготовителями. Подход дает возможность получать большие объемы готового продукта достаточно быстро.

Установка представляет собой две колонны. Вещество, применяемое в работе, есть в каждой их них. Воздух забирается напрямую из атмосферы и сжимается в компрессоре. Давление при этом стабилизируется до нужных показателей в ресивере.

Важно также обеспечить правильную фильтрацию. Она гарантирует, что в готовом продукте не будет различных примесей и загрязнений — от пыли и двуокиси углерода до паров воды, ацетилена, иных веществ, рассеянных в городской воздушной среде.

Когда смесь полностью очищена, наступает процесс адсорбционного разделения. Для этого воздух пропускается через колонну, внутри которой установлены углеродные молекулярные сита. Далее смесь поступает во вторую колонную, где происходит накопление азота в ресивере.

Среди важных преимуществ подобной технологии следующие:

• Чистота получаемой смеси достигает отметки в 99,9995 %.
• Весь процесс обработки занимает мало времени.
• Уровень потребления электроэнергии низкий.
• Процедура автоматизирована, что помогает стабилизировать получение важных показателей.
• Недорогое обслуживание оборудования.
• Качественная очистка воздушной смеси от различных атмосферных примесей.

В процессе большое значение имеет расчет уровня рентабельности. Нужно определить, подойдет ли для вас технология.

Важные характеристики готовой смеси

После того как азот был произведен, остается только охладить его до нужного уровня превращения в жидкость. Далее происходит перекачивание в герметичный баллон, отправка заказчикам.

Главной характеристикой готового продукта является степень чистоты. Она указывает на то, в какой области можно использовать такую смесь, не возникнет ли каких-либо непредвиденных проблем и химических реакций при нагреве, контакте с атмосферным воздухом и различными соединениями.

Хранение жидкого азота и техника безопасности

Хорошо понимая, как образуется жидкий азот, можно сделать выводы о его правильной перевозке, хранении и использовании. Важным требованием является поддержание герметичности тары. Потому баллоны, в которые закачивается смесь, должны регулярно проходить проверку, текущий ремонт и обслуживание.

Наша компания не только занимается продажей, но и проверяет баллоны, обеспечивает быструю перевозку продукции. Для транспортировки используется автотранспорт, в который помещаются цистерны, криогенные сосуды.

Чтобы обеспечить сохранность произведенного вещества, его нужно держать в вакууме. Используется закачивание в сосуды Дьюара с двойными стенками. Внутренняя поверхность проходит серебрение до зеркального состояния — это помогает значительно уменьшить теплопередачу.

Готовый продукт нужно использовать со строгим соблюдением техники безопасности. Лучше не допускать долговременного контакта вещества с незащищенной кожей. Если он все-таки произошел, нужно как можно быстрее промыть пораженную область.

При утечках азот начинает накапливаться на уровне пола. При этом он быстро испаряется, в помещении становится меньше кислорода. Потому если протечка сосуда все-таки произошла, нужно как можно быстрее обеспечить правильное проветривание.

«Тантал-Д» — производитель качественного жидкого азота

Наша компания поставляет большое количество газовых смесей. Вы можете заказать азот любого типа с быстрой доставкой.

Также проверяем баллоны, организуем постоянное снабжение, даем официальные гарантии. Чтобы узнать больше про представленные смеси, условия работы и доставки, оставьте заявку на сайте или звоните.

Источник

Жидкий азот в молекулярной кухне

Купить термос для жидкого азота можно прямо сейчас в нашем интернет магазине

Напоминаем, что у нас есть курс по уникальным техникам декора блюд. Целый блок с жидким азотом раскрыт в курсе. Курс включает в себя значительное количество техник молекулярной кухни. Курс подходит для профессионалов и любителей, ознакомиться можно, перейдя по ссылке сейчас. Мы также оставим ссылку в конце статьи, чтобы Вы могли ознакомиться с курсом после ее прочтения.

Жидкий азот используется в кулинарии с конца XIX века, с момента его открытия. Аньес Маршал еще в 1877 году приготовила мороженое данным интересным способом. В настоящее время с помощью жидкого азота готовят сорбет, мороженное, муссы, коктейли, приправы из свежих трав.

Что такое жидкий азот и как его получают

Воздух вокруг нас состоит, примерно, из 78% азота в газообразном состоянии, 21% кислорода и 1% прочих газов.
Существует несколько способов производства жидкого азота. Материалом для производства жидкого азота является воздух.
Для начала происходит охлаждение воздуха, и как следствие, его сжижение. Далее проводится дистилляция(перегонка) жидкого воздуха.
Каким образом жидкий азот в воздухе отделяется от кислорода? Температура кипения азота ниже (-195,8°C), чем кислорода (-182,9°C), следовательно, при незначительном нагревании жидкого воздуха азот испаряется первым. Далее этот пар охлаждением переводят в жидкое состояние.

Техника безопасности при работе с жидким азотом

Не соблюдение техники безопасности при работе с жидким азотом может привести к очень серьезным ожогам, повреждению глаз, удушью и даже взрывам. Профессионалы, которые используют жидкий азот, должны пройти обучение, чтобы как следует изучить информацию о его свойствах и, следовательно, принять соответствующие меры предосторожности.

1) Соприкосновение с кожей
Если капля жидкого азота вступает в прямой контакт с кожей, то она быстро перейдет в газообразное состояние и ожога не будет. Однако, если капля жидкого азота попадет на одежду или украшения, она замерзнет мгновенно и замороженный материал может нанести ожог при контакте с кожей.
Относительно погружения руки в жидкий азот — это возможно, но это делается быстро! Не держать руку в жидком азоте. Что сохраняет в безопасности кожу человека в такой экстремальной температуре? Слой пара мгновенно формирует и временно защищает кожу-это явление называется эффектом Лейденфроста. Данный эффект объясняет безопасность краткосрочного погружения руки в расплавленный свинец.
Опасность возникает, когда поверхность тела соприкасается с жидким азотом дольше нескольких секунд.
Для постоянной безопасной работы с жидким азотом существуют фартуки и перчатки, выдерживающие холод жидкого азота. Использование защитных очков является необходимым условием.

2) Опасность взрыва
Любое вещество занимает больший объем в газообразном состоянии, чем в жидком состоянии. Таким образом, жидкий азот, который стремится вернуться к газообразной форме под действием атмосферного тепла, создает огромное давление, если хранится в герметичном контейнере. При хранении даже небольшое количество данного вещества не должно быть герметично закрыто, так как это приведет к взрыву. В 2006 году в Техасе некто намеренно испортил резервуар для хранения жидкого азота. В результате взрыва были разрушены несколько комнат, проделано отверстие в потолке, произошёл разрыв сантехники, было затоплено целое здание. К счастью все это произошло в 3 часа ночи, и никто не пострадал. В июле 2009 года молодой повар в Германии потерял обе руки и попал в кому из-за взрыва, который произошел по причине плотно закрытого контейнера с жидким азотом. Для хранения жидкого азота разработаны специальные сосуды, которые выдерживают высокое давление и не закрываются герметично. Эти сосуды называются «сосуды Дьюара».
Жидкий азот всегда в состоянии выкипания, когда температура окружающей среды выше -195,8°C, т.е. в сосуде постоянно снижается объем жидкого азота. Поэтому от сосуда Дьюара всегда будут исходить звуки шипения. Если это происходит — это хорошо и правильно.

3) Опасность удушья
Под действием температуры окружающей среды, жидкий азот испаряется и становится газообразным. Переходя из жидкого состояния в газообразное, жидкий азот расширяется в 700 раз. Нетоксичный сам по себе, азот по-прежнему представляет опасность, так как может вызвать удушье. Увеличение доли азота в воздухе из-за испарения жидкого азота может снизить долю кислорода, в этом случае у человека может произойти удушье, кислородное голодание. Это очень опасный случай. Человек не понимает, что в его легких недостаточно кислорода, т.к. организм подает сигналы о дефиците уже перед обморочным состоянием.
Поэтому при использовании жидкого азота в кулинарии необходимо это делать в просторных помещениях, которые хорошо проветриваются.

Преимущества применения жидкого азота

Охлаждение жидким азотом — это один из методов, используемых для замораживания продуктов. При замораживании продуктов в морозильной камере, вода в них обретает форму кристаллов льда. Кристаллы льда повреждают клеточные мембраны продуктом. Как результат, текстура, вкус и питательные свойства продуктов изменяются. При использовании жидкого азота, охлаждение происходит намного быстрее. В этом случае образуются значительно меньшие кристаллы льда, что сохраняет целостность продуктов.

Кулинария с жидким азотом

В кулинарии используется жидкий азот в качестве хладагента. Жидкий азот не является ингредиентом, он охлаждает пищу, затем испаряется.
Продукты, которые охлаждаются жидким азотом, становятся чрезвычайно холодными. Поэтому после испарения азота необходимо дать остыть блюду. Меры предосторожности те же, что и при работе с кипящим маслом. Чем плотнее продукт, тем холоднее он будет, и, следовательно, тем больше времени понадобится, чтобы ему остыть. Поэтому повара, как правило, используют жидкий азот для приготовления продуктов с низкой плотностью: безе, замороженный мусс, сухие меренги, зефир, печенье, тортики, попкорн…

Некоторые повара используют охлаждающие свойства жидкого азота, чтобы сделать мороженое. Кремообразная консистенция мороженого получается благодаря небольшим размерам ледяных кристаллов, образующихся при охлаждении жидким азотом. Также можно создать удивительные закуски, безе, муссы. Достигаемая низкая температура, наконец, дает возможность заморозить спирт делать оригинальные коктейли, которые невозможны в традиционной технологии замораживания.

В молекулярной кулинарии жидкий азот также используется для работы с заморозкой трав и ягод с целью их дальнейшего размельчения. В этом случае меняется форма продукта, но все полезные свойства и качества сохраняются.

Рецепт приготовления блюд молекулярной кухни с жидким азотом можно найти у нас на сайте.

Купить термос для жидкого азота можно прямо сейчас в нашем интернет магазине

Источник