Nestemäinen typpi on kaasu dityppioksidin jäähdytettiin alle sen kiehumispiste 77,36 K ( -195,79 ° C ) paineessa yhden ilmakehässä (atm). Se näyttää kirkkaalta nesteeltä, josta valkoiset höyryt poistuvat. Typpi neste kondensoituu ensimmäistä kertaa sumuna kemistien ja fyysikko ranskalainen Louis Paul Cailletet vuonna 1877 , sitten muutama päivä myöhemmin sveitsiläinen fyysikko Raoul Pictet , saatiin luotettavammin 1883 Puolan tiedemiesten Karol Olszewski ja Zygmunt Wróblewski klo yliopiston Krakovan ( Uniwersytet Jagielloński ), on hyvin yleinen kryogeeninen neste , sekä tieteellisen tutkimuksen ja teollisuuden, erityisesti koska sen kustannustehokkuutta (L (noin viisi senttiä litralta eli noin viisikymmentä kertaa vähemmän kuin nestemäinen helium ).
Sitä käytetään esimerkiksi biologisissa tieteissä biologisen materiaalin varastointiin tai jauhamiseen hyvin kylmässä lämpötilassa, jossa entsyymien toiminta on voimakkaasti estetty.
Se varastoidaan tätä käyttöä varten varattuihin isotermisiin sylintereihin . Dewar-astian käytetään yleisesti laboratorioissa tallentaa nestemäistä typpeä. Tämän astian erinomainen eristys johtaa hyvin hitaaseen "kiehumiseen", mikä mahdollistaa nestemäisen typen pitkän säilymisen ja välttää kalliita jäähdytyslaitteita .
Nestemäisen typen tiheys riippuu lämpötilasta ja paineesta. Nesteen ja kaasun välisessä tasapainopaineessa se ottaa seuraavat arvot:
Typen kiehumispiste on 77,36 K yhden atmosfäärin paineessa ja kasvaa paineen myötä.
Nestemäistä typpeä käytetään lääketieteen alalla hoitoon syyliä , kasvaimet (hyvänlaatuinen tai pahanlaatuinen: ihosyöpä ), säilyttäminen kudosten , munasolujen , alkioiden , sperman tai luuytimen . Jokainen kennotyyppi on pakastettava tietyllä jäähdytysnopeudella. Siksi tutkijat eivät ole vielä onnistuneet jäädyttämään kokonaisia, useista solukudoksista koostuvia elimiä tuhoamatta niitä.
Nestemäisen typen erittäin alhainen lämpötila estää sellaisten entsyymien toiminnan, jotka pystyvät hajottamaan DNA: n, RNA: n tai proteiinit, jotka haluamme uuttaa, kunnes pystymme asettamaan näiden entsyymien estäjät solujen sydämeen jauhamisen jälkeen saatuun jauheeseen. .
Kasvinäytteiden jauhamista jatketaan, kunnes saadaan valkeanvihreä jauhe (tarvittaessa lisätään pieni määrä typpeä jauhamisen jatkamiseksi).
Nestemäistä typpeä käytetään nopeaan pakastamiseen ( pakastamiseen ) ja elintarvikkeiden säilyttämiseen.
Ihmiset, mukaan lukien Hervé Tämä , on ehdotettu käyttöä nestemäisen typen vaihtoehtoisena tehdä jäätelöä tarvitsematta jäätelökone rajoittaa jääkiteiden muodostumisen.
Nestemäistä typpeä käytetään:
Nestemäinen typpi on nestemäisen hapen valmistusjätteet, ja se on melko halpaa. Jotkut tutkijat ovat kehittäneet ajatuksen käyttää sitä energialähteenä ajoneuvon liikuttamiseen yksinkertaisesti rentoutumalla sylinterissä.
Nestemäistä typpeä käytetään myös prosessorien äärimmäiseen jäähdytykseen ( äärijäähdytys ) ylikellotustietojen saavuttamiseksi .
Nestemäistä typpeä voidaan käyttää myös hyönteismyrkkynä indeksoivia tuholaisia, kuten torakoita tai torakoita vastaan. Menettely on yksinkertainen, mutta sen käyttö vaatii loputtomia varotoimia. Teknikko poraa reiät tartunnan saaneiden talojen väliseiniin ja kaataa nestemäistä typpeä niihin. Typpi haihtuu ja jäähdyttää huomattavasti ilmakehää jäähdyttäen paikallaan olevat hyönteiset, jotka kuolevat välittömästi. Tämä menettely on harvinainen, mutta tehokas; sitä käytetään Yhdysvalloissa,
Nestemäisen typen (tai esimerkiksi nestemäisen heliumin) käyttöön liittyy kaksi suurta riskiä:
1. riskiä polttaa kylmä tai jäätymisvamman.
2. hapettomuusriski : on varmistettava, että tilan, jossa nestemäistä typpeä varastoidaan tai käytetään, ilmanvaihto on riittävä, koska nestemäinen typpi jopa isotermisessä sylinterissä haihtuu ja tuottaa suuren määrän typpikaasua, joka pystyy vähentämään osuus dihappi ilmassa on suljetussa tilassa, joten riski tukehtumisen tai pikemminkin anoksian . Jotta voitaisiin paremmin ymmärtää määrät kaasun mukana, se voidaan määrittää, että 1 l nestemäistä typpeä voidaan helposti vapauttaa lähes 0,7 m 3 ( 700 litraa) kaasumaista typpeä haihduttamalla huoneenlämpötilassa. Riskinä on, että hieman suljetussa typpi-ilmakehässä hengitys ei enää ole happea . On käynyt ilmi, että hapen väheneminen sisäänhengitetyssä ilmassa ei aiheuta tukehtumisen tunnetta: jälkimmäinen johtuu vain veren hiilidioksidin lisääntymisestä, ja jälkimmäisen eliminointi toimii edelleen myös hapettomassa tilassa ilmapiiri. Siksi anoksia aiheuttaa pyörtymisen ja sitten kuoleman ilman varoitusmerkkejä . Siksi oksimetri , joka on kytketty voimakkaaseen ääni- ja visuaaliseen hälytykseen , on ehdottomasti asennettava lähelle mitä tahansa säilytys- ja näytteenottopaikkaa.
Tämän vuoksi on välttämätöntä kiinnittää näihin riskeihin liittyvät kuvakuvat laitoksiin (sylinterit, säiliöt jne.) Ja tiloihin .
Lisäksi, kun nestemäistä typpeä sisältävä astia jätetään ympäröivään ilmaan, nestemäisen typen haihtuminen johtaa ympäröivän hapen kondensaatioon. Siksi sinun tulisi olla varovainen pitkään ulkoilmasta jätettyjen astioiden suhteen, koska sisällä oleva neste olisi voitu korvata nestemäisellä hapella, johon liittyy kaikki nestemäiseen happeen liittyvät palovaarat. Nestemäisellä hapella on hyvin hieman sinertävä väri ja lämpötila 90,188 K ( -182,96 ° C ).