Azot jest podstawowym składnikiem ziemskiej atmosfery. Stanowi około 79% składu powietrza. Skroplony azot otrzymany został po raz pierwszy w roku 1883 za sprawą naukowców z Uniwersytetu Jagiellońskiego – Zygmunta Wróblewskiego i Karola Olszewskiego. Obecnie na skalę przemysłową otrzymywany jest na skutek skraplania i parowania frakcjonującego. Najpierw powietrza jest sprężane, a potem oczyszczane. Później następuje jego chłodzenie z udziałem wymiennika ciepła i rozdzielenie przy pomocy kolumny rektyfikacyjnej. Ostatnim etapem jest destylacja w kolumnie nadciśnieniowej.
Ciekły azot i jego właściwości chemiczne
Ciekły azot, a w zasadzie skroplony azot, to ciecz kriogeniczna, podobnie jak ciekły wodór, hel czy tlen. Wykorzystywana jest przede wszystkim do szybkiego uzyskiwania niskiej temperatury bądź atmosfery beztlenowej. Ciekły azot to gaz bez smaku i zapachu, bezbarwny, niepalny i obojętny chemiczne. Wrze w temperaturze około -196 stopni Celsjusza. Znajduje zastosowanie w wielu gałęziach przemysłu. Z uwagi na swoje specyficzne właściwości musi być przechowywany w odpowiednich naczyniach – dewarach.
Ciekły azot i jego zastosowanie
Ciekły azot na co dzień wykorzystywany jest m.in. w dermatologii, gastronomii, fizyce czy medycynie. Służy do rozdrabniania, obróbki czy przechowywania materiałów biologicznych. Sprawdza się jako środek chłodzący w warunkach, które wymagają zastosowania bardzo niskiej temperatury. Nie da się ukryć, że podstawową zaletą ciekłego azotu jest krótki czas mrożenia. Dzięki niemu woda w żywych komórkach błyskawicznie przeistacza się w lód amorficzny. Ten w trakcie zamrażania nie zwiększa jednak swojej objętości jak lód krystaliczny. Chroni to błony i ściany komórkowe przed rozerwaniem. Komórki mogą więc dalej się rozwijać. Nic więc dziwnego w tym, że ciekły azot jest wykorzystywany w wielu bankach genów oraz klinikach leczenia niepłodności. Doskonale nadaje się do mrożenia produktów spożywczych, gdyż wytworzenie atmosfery beztlenowej zmniejsza ryzyko rozwoju bakterii.
Praktyczne wykorzystanie ciekłego azotu
Ciekły azot daje naprawdę spore możliwości. Jeśli jest przechowywany w odpowiednich warunkach, może być wykorzystywany w branży technicznej, przemysłowej, spożywczej czy medycznej. Jak to wygląda w praktyce?
W szeroko rozumianej branży technicznej ciekły azot pozwala na kruszenie elementów konstrukcyjnych i cięcie blach. Przychodzi z pomocą przy precyzyjnej obróbce metali. W medycynie skroplony azot służy do zamrażania embrionów i komórek żywych. Wykorzystywany jest w leczeniu i rehabilitacji. Sprawdza się w przypadku krioterapii miejscowej i ogólnej. Umożliwia bowiem błyskawiczne schłodzenie ludzkiej skóry.
Całkiem spore możliwości oferuje ciekły azot w branży spożywczej. Mowa tutaj przede wszystkim o kuchni eksperymentalnej, molekularnej, która gwarantuje wyjątkowe doznania. Na tym jednak nie koniec. Ciekły azot z uwagi na bardzo niską temperaturę jest w stanie w krótkim czasie zamrozić produkt, nie pozbawiając go smaku, zapachu czy pierwotnej konsystencji. Substancja ta pozwala też na przygotowywanie bardzo widowiskowych drinków.
Warto jednak zdawać sobie sprawę z tego, że ciekły azot nie nadaje się do użycia prywatnego. Jego niska temperatura powodować może bowiem oparzenia. Konieczne jest w tym przypadku stosowanie specjalnej odzieży ochronnej czy gogli. Skroplony azot musi być także w odpowiedni sposób przechowywany. Do tego służą tzw. naczynia Dewara.
