Vloeibare stikstof is erg koud! Bij normale atmosferische druk is stikstof een vloeistof tussen 63 K en 77,2 K (-346 ° F en -320,44 ° F). Binnen dit temperatuurbereik lijkt vloeibare stikstof veel op kokend water. Onder 63 K bevriest het in vaste stikstof. Omdat vloeibare stikstof in een gebruikelijke setting kookt, is de gebruikelijke temperatuur 77 K.
Vloeibare stikstof kookt in stikstofdamp bij kamertemperatuur en druk. De dampwolk die je ziet is geen stoom of rook. Stoom is onzichtbare waterdamp, terwijl rook een verbrandingsproduct is. De wolk is water dat uit de lucht is gecondenseerd door blootstelling aan de koude temperatuur rond de stikstof. Koude lucht kan niet zoveel vocht vasthouden als warmere lucht, dus vormt zich een wolk.
Veilig zijn met vloeibare stikstof
Vloeibare stikstof is niet giftig, maar bevat wel enkele gevaren. Ten eerste neemt de concentratie stikstof in de directe omgeving toe naarmate de vloeistof van fase verandert in een gas. De concentratie van andere gassen neemt af, vooral bij de vloer, omdat koude gassen zwaarder zijn dan warmere gassen en zinken. Een voorbeeld waar dit een probleem kan zijn, is wanneer vloeibare stikstof wordt gebruikt om een misteffect te creëren voor een zwembadfeest. Als er slechts een kleine hoeveelheid vloeibare stikstof wordt gebruikt, wordt de temperatuur van het zwembad niet beïnvloed en wordt de overtollige stikstof weggeblazen door een briesje. Als een grote hoeveelheid vloeibare stikstof wordt gebruikt, kan de zuurstofconcentratie aan de oppervlakte van het zwembad worden verlaagd tot het punt dat het ademhalingsproblemen of hypoxie kan veroorzaken.
Een ander gevaar van vloeibare stikstof is dat de vloeistof uitzet tot 174,6 keer het oorspronkelijke volume wanneer het een gas wordt. Vervolgens zet het gas nog 3,7 keer uit als het opwarmt tot kamertemperatuur. De totale volumetoename is 645,3 keer, wat betekent dat verdampende stikstof een enorme druk op de omgeving uitoefent. Vloeibare stikstof mag nooit in een afgesloten container worden bewaard, omdat deze zou kunnen barsten.
Ten slotte, omdat vloeibare stikstof zo erg koud is, vormt het een onmiddellijk gevaar voor levend weefsel. De vloeistof verdampt zo snel dat een kleine hoeveelheid van de huid stuitert op een kussen van stikstofgas, maar een groot volume kan bevriezing veroorzaken.
Koel vloeibaar stikstofgebruik
Door de snelle verdamping van stikstof kookt al het element af wanneer u maak vloeibaar stikstofijs. De vloeibare stikstof maakt het ijs koud genoeg om in een vaste stof te veranderen, maar het blijft niet echt als ingrediënt.
Een ander cool effect van de verdamping is dat vloeibare stikstof (en andere cryogene vloeistoffen) lijken te zweven. Dit komt door de Leidenfrost-effect, wanneer een vloeistof zo snel kookt, wordt deze omgeven door een gaskussen. Vloeibare stikstof die op de vloer spat, lijkt net over het oppervlak weg te scharrelen. Er zijn video's waarin mensen vloeibare stikstof op een menigte gooien. Niemand wordt geschaad omdat het Leidenfrost-effect voorkomt dat een van de superkoude vloeistoffen ze aanraakt.