在液氮制備和儲(chǔ)存過(guò)程中,往往會(huì)發(fā)生氣體混入液體的現(xiàn)象,形成氣液兩相共存的狀態(tài)。這些混入的氣體包括水蒸氣、氧氣、二氧化碳等。其中,水蒸氣是最常見的氣體混入物,也是導(dǎo)致管道堵塞的主要因素之一。
水蒸氣在液氮中的存在會(huì)導(dǎo)致多種問題。首先,水蒸氣在低溫下會(huì)凝結(jié)成液態(tài)水,形成水滴。這些水滴會(huì)隨著液氮流動(dòng),沉積在管道內(nèi)壁上。隨著時(shí)間的推移,水滴會(huì)逐漸增多,形成水層,進(jìn)而導(dǎo)致管道堵塞。
其次,水蒸氣還會(huì)與液氮中的氮?dú)夥磻?yīng)生成氮氧化物。這些氮氧化物具有較強(qiáng)的腐蝕性,可以侵蝕管道內(nèi)壁,導(dǎo)致管道磨損和腐蝕,最終引發(fā)管道堵塞。
除了水蒸氣之外,氧氣也是液氮中常見的混入物。氧氣具有較高的活性,它可以與液氮中的氮?dú)夥磻?yīng)生成一氧化二氮等氮氧化物。這些氮氧化物同樣具有腐蝕性,會(huì)對(duì)管道造成損害,并可能導(dǎo)致管道堵塞。
此外,二氧化碳也可能存在于液氮中。二氧化碳是一種不穩(wěn)定的氣體,在低溫下會(huì)凝結(jié)成固態(tài)。這些固態(tài)二氧化碳顆粒會(huì)隨著液氮流動(dòng),聚集在管道內(nèi)壁上,形成堵塞物。
綜上所述,液氮中水蒸氣、氧氣和二氧化碳是容易導(dǎo)致液氮管道堵塞的主要成分。它們會(huì)與液氮中的氮?dú)夥磻?yīng)生成氮氧化物,或者在低溫下凝結(jié)成液態(tài)或固態(tài),從而引發(fā)管道堵塞問題。因此,在使用液氮時(shí),應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)氣體混入的控制,防止這些成分進(jìn)入液氮中,以減少管道堵塞的風(fēng)險(xiǎn)。