液氮的用途有哪些？

液氮是低溫-196℃的液體,，是由占用空氣成分百分之七十多的氮?dú)獾脕?lái)的。惰性,、無(wú)色,、無(wú)毒，易揮發(fā),，使用范圍非常廣,。液氮低溫易揮發(fā)，所以一般儲(chǔ)存在專用容器—液氮罐中,。

按照液氮純度用途分類,，常分為食品級(jí)液氮，工業(yè)級(jí)液氮,。食品級(jí)液氮純度較高,，因?yàn)橐紤]到人食用安全，純度達(dá)到5個(gè)9即99.999%,。工業(yè)級(jí)液氮純度不如食品級(jí)液氮純度那么高,，不同的行業(yè)對(duì)液氮純度的要求不一樣。

食品級(jí)液氮的應(yīng)用像液氮冰淇淋,、液氮餅干,，醫(yī)學(xué)方面液氮冷凍、麻醉也需要高純度的液氮,。其他行業(yè)如化工,、電子、冶金等對(duì)液氮純度有不同要求,。

一,、在畜牧業(yè)方面的應(yīng)用

1、廣泛用于家畜凍配改良技術(shù)

牛精液冷凍的冷源普遍應(yīng)用液氮,，需要時(shí)可隨時(shí)取出,。

2、家畜及多種動(dòng)物的胚胎移植中,，制備保存胚胎 目前多采用胚胎冷凍儀,，屬智能型冷凍儀。該儀器采用微機(jī)控制技術(shù),，專用軟件,，能較準(zhǔn)確地控制液氮的施放量，從而保證被凍存的生物制品以適宜的冷凍速率降溫冷凍,。

3,、液氮溫保藏微生物技術(shù)菌種用-196℃的液氮長(zhǎng)期

4,、農(nóng)業(yè)生物基因保存

5、保存液氮疫苗

6,、用液氮治療奶牛乳頭乳孔外口閉合,、家畜皮膚瘤子等也較為普通。

二,、 在醫(yī)療事業(yè)應(yīng)用

1,、低溫醫(yī)學(xué)

我國(guó)臨床低溫醫(yī)學(xué)工作發(fā)展迅速，促進(jìn)了移植醫(yī)學(xué)的發(fā)展,，特別是在骨髓,、造血干細(xì)胞、皮膚,、角膜,、內(nèi)分泌腺體、以及血管和瓣膜等的冷凍保存和移植應(yīng)用取得了顯著成績(jī),。成功的造血干細(xì)胞移植依賴于造血干細(xì)胞活力的保存,。生物樣品在降溫冷凍過(guò)程中，當(dāng)由液態(tài)向固態(tài)變化的相變期內(nèi)會(huì)釋放一定熱量,，使其溫度回升，不控制降溫速率的冷凍過(guò)程將會(huì)導(dǎo)致組織細(xì)胞死亡,。準(zhǔn)確地測(cè)定生物樣品的相變點(diǎn),，用微機(jī)編制降溫程序，以便在樣品相變時(shí)加大液氮輸入量,，克服相變樣品溫度的回升,，使細(xì)胞安全而迅速地度過(guò)相變期，這是提高被凍樣品成活率的關(guān)鍵環(huán)節(jié),。

2,、臨床醫(yī)學(xué)

液氮是目前冷凍外科中應(yīng)用廣泛的冷凍劑。是目前為止發(fā)現(xiàn)的一種的制冷劑,，把它注入低溫醫(yī)療器內(nèi),，就像手術(shù)刀一樣，可以做任何手術(shù),。冷凍是用低溫來(lái)破壞病灶組織的一種治療方法,。細(xì)胞由于溫度的急劇變化，組織內(nèi)外水晶形成,，使細(xì)胞脫水,、皺縮，以致電解質(zhì)等發(fā)生變化,，冷凍還可使局部血流速度變慢,，微血管血液瘀滯或栓塞造成細(xì)胞缺氧死亡,。

采用液氮冰凍配合中藥治療，無(wú)毒副作用,，痛苦小,，，復(fù)發(fā)率低,，術(shù)后并發(fā)癥少,，治療時(shí)間短，經(jīng)濟(jì),，是治療的理想方法之一,。

液氮冷凍療法治療結(jié)節(jié)性癢診、粘液囊腫,、多發(fā)性尋常疣及神經(jīng)性皮炎采用的液氮直接噴射法治療慢性咽炎,，將液氮直接噴射在病變表面，降溫快,、深,、面廣，并能消滅中間地帶,，收到滿意的近期效果,。每個(gè)凍融周期掌握在1min左右，連續(xù)4～5個(gè)凍融周期,。每周僅1次,。

三、在食品工業(yè)應(yīng)用

1,、液氮在食品速凍中的應(yīng)用

在眾多的保藏法中,，冷凍保藏法應(yīng)用尤為廣泛，效果也非常顯著,。而作為冷凍保藏方法之一的液氮速凍早已被食品加工企業(yè)所采用,，由于它能實(shí)現(xiàn)低溫深冷的超速凍，也有利于實(shí)現(xiàn)凍結(jié)食品的部分玻璃化,，使食品解凍后能限度地恢復(fù)到原來(lái)的新鮮狀態(tài)和原有的營(yíng)養(yǎng)成分,，極大提高了冷凍食品的品質(zhì)，因此在速凍工業(yè)中顯示出*的生命力,。

2,、液氮在飲料加工中的應(yīng)用

目前，已有不少飲料生產(chǎn)廠家采用氮或氮與C02的混合物取代傳統(tǒng)的C02,，對(duì)飲料進(jìn)行充氣包裝,。充了氮的高碳酸型飲料，比僅充填二氧化碳的飲料引起的問(wèn)題要少;氮對(duì)于灌裝無(wú)泡飲料,，如酒和果汁也是很理想的,。在非充氣飲料罐頭中加注液氮的好處是,，所注入的少量液氮可排除每只罐頭頂部空間中的氧氣，使貯罐上部空間的氣體呈惰性,，從而延長(zhǎng)了易腐品的貯存期限,。

3、液氮在果蔬貯存保鮮中的應(yīng)用

液氮用于果蔬的貯存保鮮具有氣調(diào)的優(yōu)點(diǎn),，可調(diào)節(jié)農(nóng)副產(chǎn)品旺季和淡季供需方面的矛盾,，減少貯存上的損失。氣調(diào)的功能是提高氮?dú)獾臐舛?，同時(shí)控制氮,、氧與C02的氣體比例，并使其保持在穩(wěn)定狀態(tài),，降低果蔬的呼吸強(qiáng)度,，延緩后熟過(guò)程，從而使果品,、蔬菜保持采摘時(shí)的新鮮狀態(tài)和原有營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,，延長(zhǎng)果蔬保鮮期。

4,、液氮在肉制品加工中的應(yīng)用

液氮在對(duì)原料肉絞制,、斬拌或混合等工序中加入，可有效提高產(chǎn)品質(zhì)量,。如在沙拉米型香腸加工中,，液氮的使用可提高肉保水性，阻止脂肪氧化,，改善切片性和外觀質(zhì)量;用于肉制點(diǎn)心、肉脯等再制肉的加工,，不僅可使肉糜混合時(shí)加速蛋白質(zhì)溶解和增強(qiáng)保水性,，且對(duì)保持產(chǎn)品*形狀尤為有效。另外原料肉經(jīng)液氮快速冷卻,，既可在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持熱肉特性,，氣又保證了肉品衛(wèi)生安全;在加工工藝上，無(wú)須再擔(dān)心溫度上升對(duì)肉質(zhì)的影響,，且加工可不受原料溫度,、加工時(shí)間、季節(jié)因素的影響,，同時(shí)還可使加工過(guò)程處于低氧分壓,，在一定范圍延長(zhǎng)了產(chǎn)品的貨架壽命。

5,、液氮在食品低溫粉碎中的應(yīng)用

低溫粉碎,，就是將冷卻到脆化點(diǎn)溫度的物質(zhì),，在外力作用下破碎成粉體的過(guò)程。食品的低溫粉碎是近幾年發(fā)展起來(lái)的一種食品加工新技術(shù),，該技術(shù)特別適宜于加工含芳香成分多,、含脂量高、含糖量多和含膠狀物質(zhì)多的食品,。用液氮進(jìn)行低溫粉碎處理,，可連原料的骨、皮,、肉,、殼等一次性全部粉碎，使成品顆料細(xì)小并保持其有效營(yíng)養(yǎng),。如日本將經(jīng)液氮凍結(jié)后的海藻,、甲殼素、蔬菜,、調(diào)味品等,，投入粉碎機(jī)粉碎，可使成品微細(xì)粒度高達(dá)100μm以下,，且基本保持原有營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,。此外，用液氮進(jìn)行低溫粉碎,，還可粉碎常溫下難以粉碎的物料,、熱敏性及受熱易變質(zhì)，易分解的物質(zhì),。另外,，液氮可以粉碎如脂肪多的肉類、水分多的蔬菜等在常溫下難以粉碎的食品原料,，并可以制造迄今新加工食品,。

6、液氮在食品包裝中的應(yīng)用

英國(guó)倫敦一家公司開(kāi)發(fā)出一種簡(jiǎn)單實(shí)用的食品保鮮包裝方法,，就是在給食品進(jìn)行包裝時(shí),，往包裝袋內(nèi)加入幾滴液氮。當(dāng)液氮蒸發(fā)轉(zhuǎn)化成氣體時(shí)它的體積迅速擴(kuò)大,，在包裝袋內(nèi)快速取代原有的大部分氣體,，減少食品因氧化而造成的變質(zhì)，從而大大延長(zhǎng)食品的保鮮期,。

7,、液氮在食品冷藏運(yùn)輸中的應(yīng)用

冷藏運(yùn)輸是食品工業(yè)中很重要的一部分。開(kāi)發(fā)液氮制冷技術(shù),，發(fā)展液氮冷藏火車,、冷藏汽車及冷藏集裝箱是現(xiàn)今國(guó)際上的共同發(fā)展趨勢(shì),。經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家多年的應(yīng)用實(shí)踐表明，液氮制冷系統(tǒng)是在商業(yè)上可與機(jī)械制冷系統(tǒng)相競(jìng)爭(zhēng)的冷藏保鮮技術(shù),，也是食品冷藏運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展方向,。

8、液氮在食品工業(yè)中的其它應(yīng)用

由于液氮的制冷作用,，蛋汁,、液體調(diào)味品、醬油能夠加工成可自由流動(dòng)并能倒出的顆粒狀冷凍食品,，這些食品可隨時(shí)使用并且很容易配制,。在研磨香料和吸水的食物添加劑，如糖的替代品和卵磷脂時(shí),，液氮被注入到研磨機(jī)中來(lái)保護(hù)有價(jià)值的成分,，同時(shí)也增加了研磨產(chǎn)量。周順華等人研究證明,，利用液氮淬冷協(xié)同高溫解凍進(jìn)行花粉破壁具有效果好,、破壁率高、速度快及花粉生理活性保持穩(wěn)定,、不受污染等特點(diǎn),。

四、在電子工業(yè)中應(yīng)用

1,、超導(dǎo)技術(shù)

超導(dǎo)體得天獨(dú)厚的特性,，使它可能在各種領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。以液態(tài)氮代替液態(tài)氦作超導(dǎo)制冷劑獲得超導(dǎo)體,，使超導(dǎo)技術(shù)走向大規(guī)模開(kāi)發(fā)應(yīng)用,，認(rèn)為是2 0世紀(jì)科學(xué)上最偉大的發(fā)現(xiàn)之一。

2,、電子元件制造與檢測(cè)

液氮是一種更快和更有效的屏蔽和測(cè)試電子元器,、電路板的方法。

3,、低溫球磨技術(shù)

低溫行星式球磨機(jī)是將液氮?dú)怏w持續(xù)地輸入裝有保溫罩的行星式球磨機(jī)中，這些冷氣將高速旋轉(zhuǎn)的球磨罐產(chǎn)生的熱量及時(shí)吸收,，使裝有物料,、磨球的球磨罐始終處于一定的低溫環(huán)境中。在低溫環(huán)境中混合,、細(xì)磨,、新產(chǎn)品研制和小批量生產(chǎn)高新技術(shù)材料的裝置。該產(chǎn)品體積小,、功能全,、效率高,、噪聲低，廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥,、化工,、環(huán)保、輕工,、建材,、冶金、陶瓷,、礦產(chǎn)等部門,。

4、綠色切削加工技術(shù)

低溫切削是利用低溫流體如液態(tài)氮,、液態(tài)二氧化碳和冷風(fēng)等噴向加 工系統(tǒng)的切削區(qū)域,，造成切削區(qū)的局部低溫或溫狀態(tài)，利用工件在低 溫條件下產(chǎn)生的低溫脆性,，提高工件的切削加工性,、刀具壽命和工件表面質(zhì)量。 液氮冷卻切削主要有兩種應(yīng)用形式,，一種是利用瓶裝壓力將液氮像切削液一樣直接噴射到切削區(qū);另一種是利用液氮受熱蒸發(fā)循環(huán)來(lái)間接冷卻刀具或工件,。目前低溫切削加工主要應(yīng)用于鈦合金、高錳鋼,、淬硬鋼等難 加工材料的加工中,。

五、其它領(lǐng)域

酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心特燃站生產(chǎn)液氮,，它是燃料的推送劑,，大量的液氮用高壓把燃料推向燃燒室。 應(yīng)用于高溫超導(dǎo)電力電纜開(kāi)發(fā);應(yīng)用于緊急維修中對(duì)液體管道進(jìn)行凍結(jié);應(yīng)用于物質(zhì)的低溫穩(wěn)定和低溫淬火;液氮冷裝配技術(shù)(熱脹冷縮現(xiàn)象在工業(yè)中的應(yīng)用)也廣泛使用;液氮人工增雨技術(shù);液氮排液技術(shù)及時(shí)降液誘噴,，正在不斷深入研究,。

采用氮?dú)饩聹缁穑饎?shì)被迅速撲滅,，同時(shí)又消除了瓦斯爆炸危險(xiǎn)等,。 為什么選擇液氮：因?yàn)楸绕渌椒ɡ鋮s得更快，并且不與其它物質(zhì)起化學(xué)反應(yīng),，大大地節(jié)省空間,，提供了干燥的氣氛，它是環(huán)保的(液氮使用后直接揮發(fā)成氣體返回大氣中,，不會(huì)留下任何污染),，它用起來(lái)簡(jiǎn)單方便。