Азот обладает уникальными химическими и физическими свойствами. При условиях обычной температуры он окисляет только литий (мягкий щелочной металл). Но при незначительном увеличении температуры начинает вступать в окислительную реакцию с водородом. При условиях сверхвысоких температур (+3000 °С и выше) начинает вступать в реакцию с кислородом. За счет этого обеспечивает восстановление некоторых металлов. Данные свойства позволяют применять азот в разных видах при проведении сварочных работ.
В сварочных и промышленных работах применяется в основном газообразный азот. В жидком состоянии этот химический элемент используется в медицине, пищевой и химической промышленности. Далее рассмотрим боле подробно разные сферы его использования.
Применение жидкого азота
Основные сферы применения жидкого азота – это:
- изготовление хладоагентов в разных отраслях промышленности и бытового обслуживания;
- медицинские манипуляции по криодеструкции очагов патологического разрастания тканей (удаление бородавок, прижигание эрозий и т.д.);
- косметология (удаление рубцов, пигментации, шрамов, омоложение на клеточном уровне);
- пищевая промышленность – изготовление продукции, требующей сильного охлаждения (мясокомбинаты, переработка молочных продуктов, изготовление мороженого и т.д.);
- химические процессы, например, получение аммиака, нитратов и т.д.;
- изготовление микросхем в электронике;
- производство нефтепродуктов.
Жидкий азот перед применением помещается в сосуды Дьюара. Они позволяет длительное время поддерживать высокий уровень давления и низкие температуры. Исправный сосуд Дьюара способен сохранять азот в жидком виде в течение 35 – 40 дней. Основной недостаток этого способа хранения – небольшая вместимость.
Если в производственном процессе требуется использовать большое количество газа в жидком виде, то целесообразно транспортировать и хранить его в криоцилиндрах.
Применение газообразного азота
Газообразный азот обладает инертными свойствами, широко используемыми в сварочных процессах. Формирование защитной среды позволяет снизить температуру плавления, получить ровный и прочный шов.
В основном используется в газовой и электрической сварке. При проникновении в место плавления металла, азот вытесняет кислород и тем самым прерывает окислительную реакцию. Такие сварочные швы в меньшей степени подвержены коррозионным процессам. Обладают большей прочностью и способность к растяжению.
Газообразный азот может применяться в пожаротушении. Также используется свойство быстрого удаления кислорода, который способен поддерживать процесс горения.
Меры безопасности
При работе с жидким и газообразным азотом нужно соблюдать меры безопасности. Этот химический элемент не обладает горючестью и не взрывается даже при сильном сжатии. Но он способен вызывать серьезные нарушения в здоровье человека.
Жидкий азот имеет очень низкую температуру (до -200°С), поэтому при попадании на кожу и слизистые оболочки человека он вызывает сильнейший ожог с быстрой деструкцией тканей. Необходимо исключать непосредственный контакт с данным веществом.
Газообразный азот опасен при утечках в закрытых помещениях. Если вентиль баллона не исправен, то газ быстро выходит и вытесняет из воздуха кислород. Это может вызывать у человека, находящегося в помещении, острую кислородную недостаточность. В тяжелых случаях происходит потеря сознания. Может произойти остановка сердца. Первая помощь: при появлении ощущения даже легкого удушья следует немедленно выйти из помещения, где стоят баллоны с азотом, на свежий воздух.
В помещениях, где хранится или используется азот в любом виде, должна быть хорошо работающая система вентиляции.