Технический, чистый и жидкий азот

Свойства можно писать всего несколькими словами: без цвета, без запаха, не токсичен, инертный, не горит (точка кипения — минус 196 градусов Цельсия), в жидком состоянии окисляется.

Благодаря этим особенностям активно применяется при сварке металлов, но только в качестве защитного «экран» от воздействия кислорода на сплав при высоких температурах, таким образом, качество сварного шва повышается в несколько раз.

Отдельно выделяют производство азотных удобрений и аммиака, но в редких химических соединениях газ не так безобиден для человека — они ядовиты и требуют грамотного обращения.

Как и углекислота, азот используется в установках пожаротушения — он вытесняет кислород из любой среды, не оставляя за собой следов.

Жидкий азот мы встречаем на процедурах прижигания новообразований, при экстренной заморозке продуктов, в научно-популярных опытах и т.д.

Требования к баллонам под азот

Давление при заправке как газообразного, так и жидкого N в баллоне должно быть не менее 150 кг/см2, объемы емкости зависят от назначения — 5-10-20-40 литров.

Технический газ обычно заправляют в емкости из углеродистой стали 40 литров, давлением 150 (150У), легированную сталь и показатели в 200 кг/см2 используют под четырехокись N, азот особой чистоты (для пожаротушения и сварки) — легированные емкости (150Л). А вот жидкий азот — настоящая проблема для длительного хранения — при обычной температуре он очень быстро испаряется — вакуум не подойдет, так как в герметичной таре он разорвет оболочку от постоянно нарастающего давления.

Единственный выход — сосуд Дьюара — работает по принципу термоса — длительно сохраняет низкую температуру, и имеет клапан — для сброса испарившегося азота (суточная потеря от 1,5 до 5 %).

Эксплуатация

Несмотря на инертность — бывали случаи взрыва N при неправильной эксплуатации.

Во первых, нагрев может спровоцировать еще большее расширение азота и последующего разрыва сосуда.

Во-вторых, при нарушении целостности — например при механическом повреждении — происходит резкая разгерметизация и взрыв.

В-третьих, физически навредить может азот при вдыхании, так как активно вытесняет О2, что приводит к удушью в закрытых помещениях. Жидкий газ — при неадекватном обращении ведет к обморожению. Если уровень кислорода возрос до 30 % — оксид легко вступает в реакцию с органическими соединениями и образует взрыво- и пожароопасные смеси.

Применение

Баллоны с азотом нашли свою нишу в промышленном производстве: для создания инертной атмосферы во время выпуска окисляющихся продуктов; высокотемпературной обработке металлов. В нефтяной и газовой индустрии азотные баллоны применимы для консервации замкнутых трубопроводов. Пищепром не обходится без азота во время заморозки продуктов и производстве некоторых товаров. Стальные емкости с азотом всегда нужны для научно-исследовательских работ.