קבוצת הטכנולוגיה של האנגז'ו נוז'ואו בע"מ

חנקן נוזלי וחמצן נוזלי הם שני נוזלים קריוגניים נפוצים בתעשייה ובמחקר. לכל אחד מהם יישומים ייחודיים ורחבים משלו. שניהם מיוצרים באמצעות הפרדת אוויר, אך בשל תכונותיהם הכימיות והפיזיקליות השונות, יש להם מאפיינים ייחודיים ביישומים מעשיים. מאמר זה יבחן את היישומים הספציפיים של חנקן נוזלי וחמצן נוזלי ואת ההבדלים ביניהם.

א. יישומים של חנקן נוזלי

חנקן נוזלי מתקבל על ידי קירור אוויר מתחת לנקודת הרתיחה של חנקן. המרכיב העיקרי שלו הוא גז חנקן (N₂). התכונה של חנקן נוזלי בטמפרטורה נמוכה הופכת אותו לשימוש נרחב, בעיקר בהיבטים הבאים:

הקפאה ושימור בטמפרטורה נמוכה

אחד השימושים הנפוצים ביותר של חנקן נוזלי הוא הקפאה ושימור בטמפרטורה נמוכה, במיוחד בתחום הביו-רפואה. הטמפרטורה של חנקן נוזלי נמוכה עד 196°C-, מה שיכול להקפיא במהירות רקמות ביולוגיות, תאים ועוברים ולשמר אותם לאורך זמן, תוך הבטחת פעילותם. יישומים אלה בעלי חשיבות רבה במחקר רפואי, השתלת איברים ורביית בעלי חיים ניסיוניים.

הקפאת מזון

בתחום עיבוד המזון, חנקן נוזלי משמש להקפאה מהירה של מזון, כגון פירות ים, בשר ופירות. הקפאה בחנקן נוזלי יכולה להוריד במהירות את טמפרטורת המזון, ובכך להפחית את היווצרות גבישי הקרח ולשמור על הטעם והערך התזונתי של המזון.

קירור וקירור

חנקן נוזלי משמש לעתים קרובות גם לקירור ובקרת טמפרטורה של ציוד מכני. לדוגמה, חנקן נוזלי יכול לשמש כמדיום קירור כדי להפחית חיכוך וחום בעיבוד מכני, ובכך לשפר את דיוק העיבוד והיעילות.

יישומים של חנקן גזי: חנקן נוזלי יכול גם לספק גז חנקן בעל טוהר גבוה לאחר אידוי, הנמצא בשימוש נרחב בתעשייה הכימית כגז מגן למניעת תגובות חמצון של חומרים מזיקים.

II. יישומים של חמצן נוזלי

המרכיב העיקרי של חמצן נוזלי הוא חמצן (O₂), אשר מתקבל גם הוא באמצעות טכנולוגיית הפרדה קריוגנית עמוקה. לחמצן, כמרכיב חשוב לתמיכה בחיים ולתגובות כימיות, יש יישומים שונים, המשתקפים בעיקר בהיבטים הבאים:

אספקת חמצן רפואית

חמצן נוזלי נמצא בשימוש נרחב בבתי חולים ובטיפולי חירום, ומספק חמצן בריכוז גבוה לחולים כדי לסייע בנשימה. במיוחד בטיפול במחלות נשימה, אספקת חמצן היא קריטית. חמצן נוזלי הוא קטן בנפחו, בעל תכולת חמצן גבוהה, נוח לאחסון והובלה, והוא אחת מצורות אספקת החמצן הרפואי המועדפות.

מחמצן תעשייתי

חמצן נוזלי משמש בדרך כלל כחומר מחמצן בתעשייה, במיוחד בהתכת פלדה ובייצור כימי. חמצן נוזלי יכול לשמש לסיוע בעירה, להגברת טמפרטורת הבעירה ויעילות התגובה. לדוגמה, בתהליך ייצור הפלדה, מוזרק חמצן למי הברזל המותך כדי להסיר זיהומים ולשפר את טוהר הפלדה.

חלל והנעת רקטות

חמצן נוזלי הוא דלק עזר נפוץ במערכות הנעה רקטיות, המעורבב עם דלק נוזלי (כגון מימן נוזלי) לצורך בעירה, ומייצר אנרגיה גבוהה במיוחד להנעת רקטות לחלל. תכונות הבעירה העזר המצוינות שלו הופכות את החמצן הנוזלי לדלק הכרחי בתעשיית התעופה והחלל.

ג. הבדלים בין חנקן נוזלי לחמצן נוזלי

למרות שהיישומים של חנקן נוזלי וחמצן נוזלי שונים זה מזה, יש ביניהם הבדלים משמעותיים באופיים ובשימוש בהם. באופן ספציפי:

1. הרכב: חנקן נוזלי מכיל גז חנקן (N₂), בעוד שחמצן נוזלי מכיל גז חמצן (O₂).

2. צפיפות: חנקן נוזלי צפוף יותר מחמצן נוזלי.

3. נקודת רתיחה: לחנקן נוזלי נקודת רתיחה נמוכה יותר מחמצן נוזלי.

4. שימוש: חנקן נוזלי משמש בדרך כלל להקפאה ושימור, בעוד שחמצן נוזלי משמש בעיקר כחומר מחמצן וכדלק. תכונות כימיות

חנקן נוזלי הוא למעשה אינרטי, בעל מבנה מולקולרי יציב מאוד, מה שמקשה על תגובות כימיות עם חומרים אחרים. תכונה זו מאפשרת להשתמש בו כגז מגן ולהשתמש בו בתהליכים כימיים ותעשייתיים רבים. מצד שני, חמצן נוזלי הוא מחמצן חזק בעל תגובתיות כימית גבוהה, והוא נוטה לתגובות חמצון עזות עם חומרים אחרים, מה שהופך אותו לשימוש נרחב בתהליכי בעירה וחמצון.

מאפייני טמפרטורה

נקודת הרתיחה של חנקן נוזלי נמוכה מזו של חמצן נוזלי (חנקן נוזלי -196°C, חמצן נוזלי -183°C), מה שהופך אותו למתאים לקירור ושימור בטמפרטורות נמוכות יותר. למרות שחמצן נוזלי שייך גם הוא לסוג של נוזלים קריוגניים, ביצועיו בטמפרטורה נמוכה אינם טובים כמו אלה של חנקן נוזלי. לכן, חמצן נוזלי משמש לרוב לבעירה וחמצון מאשר לשימור קריוגני.

חנקן נוזלי בטוח יחסית לשימוש מכיוון שהוא אינו נוטה לתגובות כימיות. הסיכונים העיקריים הם פגיעות קור כתוצאה מטמפרטורה נמוכה והחלפת חמצן בחלל, מה שעלול לגרום לחנק. בעוד שחמצן נוזלי, כמחמצן, יש להרחיק מחומרים דליקים כמו שמנים כדי למנוע תאונות בעירה ופיצוץ. לכן הוא דורש זהירות רבה יותר במהלך השימוש.

חנקן נוזלי וחמצן נוזלי הם שני נוזלים חשובים בטמפרטורה נמוכה. למרות ששניהם מיוצרים באמצעות הפרדת אוויר, בשל תכונותיהם הכימיות והפיזיקליות השונות, תחומי היישום שלהם שונים. חנקן נוזלי, עם מאפייני האינרטיות והטמפרטורה הנמוכה שלו, נמצא בשימוש נרחב בהקפאה, שימור, עיבוד מזון וקירור תעשייתי וכו'. בעוד שחמצן נוזלי, בהסתמך על תכונותיו המחמצנות, משמש בעיקר לאספקת חמצן רפואי, חמצון תעשייתי והנעה בחלל וכו'. בפעולות מעשיות, השימוש בחנקן נוזלי וחמצן נוזלי דורש התחשבות מלאה במאפייניהם ובבטיחותם כדי להבטיח את יישומם היעיל.

אנחנו יצרן ויצואן של יחידות הפרדת אוויר. אם אתם רוצים לדעת עוד עלינו:

איש קשר: אנה

טלפון/וואטסאפ/ווצ'אט: +86-18758589723

Email :anna.chou@hznuzhuo.com