Nitrogen líquid: propietats i usos en diverses indústries

14-12-2023

Nitrogen líquid és un líquid incolor, inodor i no inflamable que s'utilitza habitualment en una varietat d'aplicacions industrials. Es produeix mitjançant la liquació del nitrogen atmosfèric, que és el gas més abundant a l'atmosfera terrestre. El nitrogen líquid té un punt d'ebullició de -195,8 graus Celsius, o -320,4 graus Fahrenheit. Això la converteix en la substància més freda que està disponible habitualment.

nitrat líquid

Propietats del nitrogen líquid:

1. Baixa temperatura:

Una de les propietats més notables del nitrogen líquid és la seva temperatura extremadament baixa. A -195,8 graus centígrads, pot congelar ràpidament substàncies en contacte. Aquesta propietat el fa ideal per a aplicacions criogèniques, com ara conservar mostres biològiques, congelar productes alimentaris i crear superconductors.

2. Inercia:

El nitrogen líquid és químicament inert, és a dir, no reacciona amb la majoria de substàncies. Aquesta propietat la fa apta per emmagatzemar i transportar materials volàtils, ja que redueix el risc de combustió o explosió. A més, la seva naturalesa inert permet que sigui utilitzat en diversos processos de laboratori i com a refrigerant per a components electrònics sensibles.

3. Expansió per evaporació:

Quan s'exposa a temperatura ambient, el nitrogen líquid s'evapora ràpidament i s'expandeix en un factor d'aproximadament 700 vegades. Aquesta expansió pot crear una força poderosa, fent nitrogen líquid útil per a aplicacions com la propulsió de coets i com a refrigerant en processos industrials.

Usos del nitrogen líquid en diverses indústries:

1. Indústria alimentària:

El nitrogen líquid ha revolucionat la indústria alimentària en permetre la producció de creacions culinàries úniques. S'utilitza habitualment per congelar productes alimentaris ràpidament, conservant la seva frescor i textura. Aquesta tècnica s'utilitza sovint en la producció de gelats, postres congelades i aliments liofilitzats. A més, el nitrogen líquid s'utilitza per a l'emmagatzematge i el transport d'aliments per minimitzar el deteriorament i mantenir la qualitat del producte.

2. Indústria mèdica i farmacèutica:

En l'àmbit mèdic, el nitrogen líquid troba un ús extensiu en procediments de crioteràpia, on s'aplica per congelar i destruir teixits anormals, com berrugues o cèl·lules precanceroses. També s'utilitza per a la criopreservació de mostres biològiques, inclosos espermatozoides, òvuls i embrions per a tractaments de fertilitat. A més, les empreses farmacèutiques utilitzen nitrogen líquid durant els processos de fabricació de fàrmacs per mantenir les temperatures baixes necessàries per a determinades reaccions i per emmagatzemar materials sensibles.

3. Fabricació i Enginyeria:

El nitrogen líquid té un paper crucial en les indústries de fabricació i enginyeria a causa de les seves propietats de refrigeració. S'utilitza com a refrigerant en diversos processos de mecanitzat, com ara la mòlta, el tall i la perforació, per evitar el sobreescalfament i allargar la vida útil de l'eina. A més, el nitrogen líquid s'utilitza en processos de tractament tèrmic de metalls per millorar les propietats dels materials com la duresa i la durabilitat. La seva baixa temperatura també facilita l'encaixament dels components i ajuda en la producció de peces de precisió.

4. Recerca i desenvolupament:

Als laboratoris d'investigació, el nitrogen líquid té múltiples finalitats. S'utilitza com a refrigerant per a imants superconductors en màquines d'espectroscòpia de ressonància magnètica nuclear (RMN) i imatges de ressonància magnètica (MRI). A més, permet l'estudi de fenòmens de baixa temperatura en experiments de física i química. El seu baix punt d'ebullició també el converteix en un refrigerant ideal per a criostats utilitzats en diverses aplicacions científiques.

5. Indústria de l'automoció:

Nitrogen líquid troba aplicacions en la indústria de l'automoció, especialment en la fabricació de pneumàtics. S'utilitza per congelar ràpidament compostos de cautxú durant els processos de vulcanització, cosa que millora la durabilitat i el rendiment del pneumàtic. El nitrogen líquid també s'utilitza a les instal·lacions de proves de motors per simular condicions de fred extrem i avaluar el rendiment del motor en aquestes circumstàncies.

Les propietats úniques del nitrogen líquid el converteixen en un recurs inestimable en diverses indústries. La seva baixa temperatura, inercia i expansió després de l'evaporació permeten una àmplia gamma d'aplicacions, des de la producció d'aliments fins a procediments mèdics i investigació científica. A mesura que avança la tecnologia, és probable que la utilització del nitrogen líquid s'ampliï encara més, contribuint a la innovació i al progrés en nombrosos camps.