Wie wird flüssiger Stickstoff hergestellt?

Stickstoff ist ein Element in der Atmosphäre, das sowohl in flüssiger als auch in gasförmiger Form vorkommt und einen extrem niedrigen Siedepunkt von minus 196 Grad Celsius (384,8 Grad Fahrenheit) hat. Natürlicher Stickstoff ist in der Regel gasförmig, schädlich und hat keinen charakteristischen Geruch. Flüssiger Stickstoff ist gefährlich, da er sich bei hohen Temperaturen ausdehnt. Um gasförmigen Stickstoff in flüssige Form zu bringen, benötigt man normale Luft. Flüssiger Stickstoff kann in kleinen oder großen Mengen produziert werden.

Luftkompression

Luftkompression ist eine der Methoden zur Gewinnung von flüssigem Stickstoff. Bei normalem atmosphärischem Druck sind Stickstoffmoleküle normalerweise weit voneinander entfernt, aber unter Druck kommen sie zusammen. Stickstoff als extrem kaltes Element beginnt sich zu erhitzen und die Temperaturen steigen.

Kühlung

Nach der Kompression bleibt das Gas eine Weile stehen und dehnt sich beim Abkühlen aus. Die umgebenden Temperaturen werden absorbiert. Dieses Stickstoffgas wird immer wieder komprimiert, bis ein flüssiges Element entsteht.

Einfrieren

Flüssiger Stickstoff kann auch mit einer Gefriervorrichtung, einem sogenannten Kryokühler, hergestellt werden. Für diese Methode ist keine Luftkompression notwendig. Flüssigen Stickstoff erhalten Sie unter normalem Atmosphärendruck. Gasförmiger Stickstoff wird in einen Kolben gepumpt, der Dewar genannt wird, ein Name, der von seinem Erfinder James Dewar abgeleitet ist. Dies ist eine spezielle Vakuumflasche, in der der gasförmige Stickstoff gespeichert wird. Der Kryokühler kühlt dann den Stickstoff ab, bis er flüssig wird.

Umgang mit flüssigem Stickstoff

Flüssiger Stickstoff hat einen niedrigen Siedepunkt und dehnt sich bereits bei normaler Raumtemperatur aus. Dies kann zu Explosionen führen und sollte daher in einem lose aufgesetzten Dewar aufbewahrt werden. Dies verringert die Wahrscheinlichkeit, dass sich im Kolben Druck ansammelt. Dewars sollen eine effektive Lagerung und den Transport des flüssigen Stickstoffs ermöglichen. Es gibt einige spezielle Handschuhe, sogenannte Kryohandschuhe, die beim Umgang mit flüssigem Stickstoff die ganze Zeit getragen werden sollten.