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在工业和日常生活中液氮充当着重要的角色

更新时间: 2022-08-25
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  氮气我们都知道,是工业生产中主要的气体之一,也是空气组分含量中最多的一种气体。液氮就是氮气的液态气体,与氮气的化学性质一样,也是无色、无味、无刺激性、不可燃也不可助燃,是比较安全的一种液态气体。液氮是低温-196℃的液体,是由占用空气成分百分之七十多的氮气得来的。惰性、无色、无毒,易挥发,使用范围非常广。液氮低温易挥发,所以一般储存在专用容器—液氮罐中。
 
  按照液氮纯度用途分类,常分为食品级液氮,工业级液氮。食品级液氮纯度较高,因为要考虑到人食用安全,纯度达到5个9即99.999%。工业级液氮纯度不如食品级液氮纯度那么高,不同的行业对液氮纯度的要求不一样。食品级液氮的应用像液氮冰淇淋、液氮饼干,医学方面液氮冷冻、麻醉也需要高纯度的液氮。其他行业如化工、电子、冶金等对液氮纯度有不同要求。其具体应用如下:
 
  一、在食品工业应用
 
  1、在食品速冻中的应用
 
  在众多的保藏法中,冷冻保藏法应用尤为广泛,效果也非常显着。而作为冷冻保藏方法之一的液氮速冻早已被食品加工企业所采用,由于它能实现低温深冷的超速冻,也有利于实现冻结食品的部分玻璃化,使食品解冻后能限度地恢复到原来的新鲜状态和原有的营养成分,提高了冷冻食品的品质,因此在速冻工业中显示出特有的生命力。
 
  2、在粮食储藏中的应用
 
  粮食是人类生活所需的基本物质,粮食的贮藏和保存是关系到国民生计的大事。目前在粮食存储过程中常用的一种方式是对温度和湿度进行测量和控制,但效果往往不能尽如人意,部分粮食仍会受微生物、虫子活动或者本身粮食的呼吸作用的影响而腐坏。为更好起到保护作用,有效的方式是向粮仓中通入氮气以降低空气中氧气浓度,从而破坏微生物生理活动、虫子的生存条环境、抑制本身的呼吸作用。
 
  3、在饮料加工中的应用
 
  目前,已有不少饮料生产厂家采用氮或氮与C02的混合物取代传统的C02,对饮料进行充气包装。充了氮的高碳酸型饮料,比仅充填二氧化碳的饮料引起的问题要少;氮对于灌装无泡饮料,如酒和果汁也是很理想的。在非充气饮料罐头中加注液氮的好处是,所注入的少量液氮可排除每只罐头顶部空间中的氧气,使贮罐上部空间的气体呈惰性,从而延长了易腐品的贮存期限。
 
  4、在果蔬贮存保鲜中的应用
 
  液氮用于果蔬的贮存保鲜具有气调的优点,可调节农副产品旺季和淡季供需方面的矛盾,减少贮存上的损失。气调的功能是提高氮气的浓度,同时控制氮、氧与C02的气体比例,并使其保持在稳定状态,降低果蔬的呼吸强度,延缓后熟过程,从而使果品、蔬菜保持采摘时的新鲜状态和原有营养价值,延长果蔬保鲜期。
 
  5、在肉制品加工中的应用
 
  液氮在对原料肉绞制、斩拌或混合等工序中加入,可有效提高产品质量。原料肉经液氮快速冷却,既可在较长时间内保持热肉特性,气又保证了肉品卫生安全;在加工工艺上,无须再担心温度上升对肉质的影响,且加工可不受原料温度、加工时间、季节因素的影响,同时还可使加工过程处于低氧分压,在一定范围延长了产品的货架寿命。
 
  6、在食品低温粉碎中的应用
 
  低温粉碎就是将冷却到脆化点温度的物质,在外力作用下破碎成粉体的过程。食品的低温粉碎是近几年发展起来的一种食品加工新技术,该技术特别适宜于加工含芳香成分多、含脂量高、含糖量多和含胶状物质多的食品。用液氮进行低温粉碎处理,可连原料的骨、皮、肉、壳等一次性全部粉碎,使成品颗料细小并保持其有效营养。
 
  7、在食品包装中的应用
 
  一种简单实用的食品保鲜包装方法,就是在给食品进行包装时,往包装袋内加入几滴液氮。当液氮蒸发转化成气体时它的体积迅速扩大,在包装袋内快速取代原有的大部分气体,减少食品因氧化而造成的变质,从而大大延长食品的保鲜期。
 
  二、 在医疗事业应用
 
  1、低温医学
 
  我国临床低温医学工作发展迅速,促进了移植医学的发展,特别是在骨髓、造血干细胞、皮肤、角膜、内分泌腺体、以及血管和瓣膜等的冷冻保存和移植应用取得了显着成绩。成功的造血干细胞移植依赖于造血干细胞活力的保存。生物样品在降温冷冻过程中,当由液态向固态变化的相变期内会释放一定热量,使其温度回升,不控制降温速率的冷冻过程将会导致组织细胞死亡。准确地测定生物样品的相变点,用微机编制降温程序,以便在样品相变时加大液氮输入量,克服相变样品温度的回升,使细胞安全而迅速地度过相变期,这是提高被冻样品成活率的关键环节。
 
  2、临床医学
 
  液氮是目前冷冻外科中应用广泛的冷冻剂。是目前为止发现的一种的制冷剂,把它注入低温医疗器内,就像手术刀一样,可以做任何手术。冷冻是用低温来破坏病灶组织的一种治疗方法。细胞由于温度的急剧变化,组织内外水晶形成,使细胞脱水、皱缩,以致电解质等发生变化,冷冻还可使局部血流速度变慢,微血管血液瘀滞或栓塞造成细胞缺氧死亡。采用液氮冰冻配合中药治疗,无毒副作用,痛苦小,复发率低,术后并发症少,治疗时间短,经济,是治疗的理想方法之一。
 
  三、在电子工业中应用
 
  1、超导技术
 
  超导体的特性,使它可能在各种领域得到广泛的应用。以液态氮代替液态氦作超导制冷剂获得超导体,使超导技术走向大规模开发应用。
 
  2、电子元件制造与检测
 
  液氮是一种更快和更有效的屏蔽和测试电子元器、电路板的方法。
 
  3、绿色切削加工技术
 
  低温切削是利用低温流体如液态氮、液态二氧化碳和冷风等喷向加 工系统的切削区域,造成切削区的局部低温或温状态,利用工件在低 温条件下产生的低温脆性,提高工件的切削加工性、刀具寿命和工件表面质量。 液氮冷却切削主要有两种应用形式,一种是利用瓶装压力将液氮像切削液一样直接喷射到切削区;另一种是利用液氮受热蒸发循环来间接冷却刀具或工件。目前低温切削加工主要应用于钛合金、高锰钢、淬硬钢等难 加工材料的加工中。
 
  液氮的应用广泛,无论是在工业上还是日常生活中,我们都可以发现,液氮充当着重要的角色!
 
液氮深冷处理
无锡爱思科仪器有限公司
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