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El Nitrógeno Líquido

Publicado por Mónica González

El Nitrógeno líquido cuya densidad en el punto de tríplice es 0,707 g/mL, es el líquido producido industrialmente en grandes cantidades por la destilación fraccionada del aire líquido y frecuentemente designado por la abreviatura NL2, esto es nitrógeno puro y se presenta en estado líquido.

El Nitrógeno líquido tiene el número UM 1977.

El Nitrógeno líquido entra en ebullición a 77 K, y es un fluido criogénico que puede causar rápido congelamiento al contacto con tejidos vivos.

El tiene una constante dieléctrica de 1,4. Cuando es apropiadamente aislado del calor externo, el nitrógeno líquido puede ser almacenado y transportado, por ejemplo en recipientes térmicos. Donde, temperaturas muy bajas son mantenidas constantes a 77 K por la lenta evaporación del líquido, resultando en la liberación del gas Nitrógeno.

Dependiendo del tamaño y proyecto, el tiempo de almacenamiento en recipientes térmicos, puede extenderse de pocas horas hasta algunas semanas.

El Nitrógeno líquido puede ser fácilmente convertido para sólido por su colocación en una cámara de vacío accionada por una bomba de vacío centrífuga.

El Nitrógeno líquido se congela a 63 K y con respecto a su reputación, la eficiencia del nitrógeno líquido como un refrigerante es reducida por el hecho que el hierve inmediatamente en contacto con un objeto calentado, envolviendo al objeto con una nube de gas nitrógeno aislante.

Este efecto es conocido como efecto Leidenfrost y se aplica al líquido en contacto con un objeto significativamente mas caliente que su punto de ebullición. Un enfriamiento más rápido puede ser obtenido por la conexión de un objeto dentro de una mezcla de nitrógeno sólido y líquido de que en el nitrógeno líquido solamente. Por esto, el nitrógeno líquido puro es insuficiente para la mayoría de las aplicaciones.

Aplicaciones

El Nitrógeno líquido es una fuente compacta y funcional de nitrógeno gaseoso despresurizado. Además de esto, su capacidad de mantener la temperatura bien por debajo del punto de congelación del agua lo torna extremadamente útil en un amplio espectro de aplicaciones, primariamente como un refrigerador de ciclo abierto, incluyendo:

  • En criogenia, o sea, la crio-preservación de sangre, células reproductivas (esperma y óvulos) y otros materiales y muestras biológicas. Preservación de humanos y animales como las mascotas en la esperanza de una reanimación viable en el futuro.
  • Como una fuente muy seca de nitrógeno gaseoso.
  • El congelamiento por inmersión y transporte de productos alimenticios
  • Como un refrigerante suplementario para el overlocking de unidades centrales de procesamiento y unidades de procesamiento gráfico, u otro tipo de hardware.
  • En la crio-terapia para remover lesiones malignas de la piel, incipientes o potenciales tales como verrugas.
  • Refrigeración de un superconductor de altas temperaturas para una temperatura suficiente para obtener superconductividad.

Medidas de Seguridad

Desde que la razón de expansión del líquido para gas de esta sustancia es de 1:694, un tremendo aumento de fuerza puede ser generado cuando el nitrógeno líquido hierve por cualquier razón.

Debido a las temperaturas extremadamente bajas, la manipulación descuidada del nitrógeno líquido puede resultar en quemaduras por frio y hasta pérdida de la parte del cuerpo afectada.

Se debe tener en mente que como el nitrógeno líquido se evapora, va a reducir la concentración de oxígeno en el aire y podrá actuar como un agente asfixiante, especialmente en espacio confinado. El nitrógeno es inodoro, sin color o sabor y puede producir asfixia sin ninguna sensación previa de alerta.

Vasos conteniendo nitrógeno líquido pueden condensar el oxígeno del aire. El líquido en el recipiente se vuelve gradualmente enriquecido en oxígeno (hirviendo a 90K) con la evaporación del nitrógeno y puede causar una oxidación violenta del material orgánico.

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