Bagaimana Nitrogen Cecair Dibuat?

Nitrogen ialah unsur utama di atmosfera yang wujud dalam bentuk cecair dan gas. Ia mempunyai titik didih sangat rendah, iaitu -196°C (384.8°F). Secara semula jadi, nitrogen berada dalam bentuk gas dan tidak berbahaya atau berbau. Walau bagaimanapun, nitrogen cecair berbahaya kerana ia mengembang apabila terdedah kepada suhu tinggi. Untuk menukar nitrogen gas kepada cecair, kita memerlukan proses pengekalan dan penyejukan yang teliti.

Pengkompresian Udara

Pengkompresian udara merupakan salah satu kaedah asas untuk memperoleh nitrogen cecair. Di bawah tekanan atmosfera biasa, molekul nitrogen jarang bersilang. Apabila didorong ke bawah tekanan tinggi, mereka menjadi lebih rapat, seterusnya meningkatkan suhu semasa proses pemanasan. Setelah ini, gas dipanaskan dan disimpan sebelum ia didinginkan.

Penyejukan

Selepas pengkompresian, gas tersebut dibiarkan seketika sehingga suhu menurun dan ia mula mengembang. Penyerapan haba daripada persekitaran menurunkan tekanan dan suhu secara berterusan. Gas nitrogen terus dikompres dan didinginkan berulang kali sehingga ia mencapai keadaan cecair.

Penggunaan Cryocooler

Alternatif lain ialah menggunakan peranti pembeku atau cryocooler. Dalam kaedah ini, tidak diperlukan pengkompresian udara. Gas nitrogen dimasukkan ke dalam reaktor dewar—tempat vakum khas yang dinamakan mengikut penemu James Dewar. Cryocooler menyejukkan nitrogen sehingga ia berubah menjadi cecair.

Pengendalian Nitrogen Cecair

Nitrogen cecair mempunyai titik didih rendah dan akan mengembang walaupun pada suhu bilik biasa, yang boleh menyebabkan letupan. Oleh itu, ia mesti disimpan dalam dewar yang dilengkapi cermin tepi yang longgar, mengurangkan risiko tekanan berlebih. Dewar direka khas untuk penyimpanan dan penghantaran nitrogen cecair dengan selamat. Selama mengendalikan nitrogen cecair, pakaikan sarung tangan krio yang direka khusus.