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液氮用途小知识

发布时间:2018-12-08 16:01:00 来源:http://www.gxjcxr.com 分类:行业资讯 次浏览

 

    氮气是空气的主要成分,在空气中占78.09%,氮气无处不在。

    空气中除了氮气以外,还有20.95%氧气,二氧化氮及少量稀有气体。那么如何将氮气从空气中分离出来呢,来到广西金川新锐气体有限公司答案便可揭晓,这里不仅有99.999%高纯度的氮气,还有可以食用的液态氮气。那么氮气都有哪些用处呢?接下来金川气体为您揭秘氮气的不平“氮”!



液氮的主要用途


一、在生物工程中的应用


1、精液冷冻保存。是将精液进行特殊处理,保存在超低温下,以达到长期保存的目的。通常采用液氮(—196℃)保存。其最大优点是可长期保存,使用不受时间、地域以及种用雄性动物寿命的限制,可充分提高公牛的利用率。


2、动物的胚胎移植。采用胚胎冷冻仪用液氮保存胚胎。


3、微生物技术菌种在超低温液氮中长期保存。

4、农业生物基因超低温保存。


5、疫苗超低温保存。

6、治疗奶牛的乳头乳孔外口闭合、家畜皮肤瘤子。  

7、粮食储藏中采用氮气气调技术。相比传统的磷化氢熏蒸方式,氮气储粮具有安全、经济、有效等优点。



二、在食品行业的应用


1、液氮在食品速冻中的应用

    液氮速冻早已被食品加工企业所采用,由于它能实现低温深冷的超速冻,也有利于实现冻结食品的部分玻璃化,使食品解冻后能最大限度地恢复到原来的新鲜状态和原有的营养成分,极大提高了冷冻食品的品质。

2、在饮料加工中的应用

     越来越多饮料生产厂家采用氮或氮与C02的混合物取代传统的C02,对饮料进行充气包装。充了氮的高碳酸型饮料,比仅充填二氧化碳的饮料引起的问题要少;氮对于灌装无泡饮料,如酒和果汁也很理想。

     在非充气饮料罐头中加注液氮可排除每只罐头顶部空间中的氧气,使贮罐上部空间的气体呈惰性,从而延长了易腐品的贮存期限。

3、在果蔬贮存保鲜中的应用

      液氮用于果蔬的贮存保鲜具有气调的优点,可调节农副产品旺季和淡季供需方面的矛盾,减少贮存上的损失。气调的功能是提高氮气的浓度,同时控制氮、氧与C02的气体比例,并使其保持在稳定状态,降低果蔬的呼吸强度,延缓后熟过程,从而使果品、蔬菜保持采摘时的新鲜状态和原有营养价值,延长果蔬保鲜期。


4、在肉制品加工中的应用

    液氮在对原料肉绞制、斩拌或混合等工序中加入,可有效提高产品质量。如在沙拉米型香肠加工中,液氮的使用可提高肉保水性,阻止脂肪氧化,改善切片性和外观质量;用于肉制点心、肉脯等再制肉的加工,不仅可使肉糜混合时加速蛋白质溶解和增强保水性,且对保持产品特有形状尤为有效。另外原料肉经液氮快速冷却,既可在较长时间内保持热肉特性,又保证了肉品卫生安全;在加工工艺上,无须再担心温度上升对肉质的影响,且加工可不受原料温度、加工时间、季节因素的影响,同时还可使加工过程处于低氧分压,在一定范围延长了产品的货架寿命。


5、在食品低温粉碎中的应用

    低温粉碎,就是将冷却到脆化点温度的物质,在外力作用下破碎成粉体的过程。食品的低温粉碎是近几年发展起来的一种食品加工新技术,该技术特别适宜于加工含芳香成分多、含脂量高、含糖量多和含胶状物质多的食品。用液氮进行低温粉碎处理,可连原料的骨、皮、肉、壳等一次性全部粉碎,使成品颗料细小并保持其有效营养。如日本将经液氮冻结后的海藻、甲壳素、蔬菜、调味品等,投入粉碎机粉碎,可使成品微细粒度高达100μm以下,且基本保持原有营养价值。此外,用液氮进行低温粉碎,还可粉碎常温下难以粉碎的物料、热敏性及受热易变质,易分解的物质。另外,液氮可以粉碎如脂肪多的肉类、水分多的蔬菜等在常温下难以粉碎的食品原料,并可以制造迄今未曾有过的新加工食品。


6、在食品包装中的应用

     在给食品进行包装时,往包装袋内加入几滴液氮,当液氮蒸发转化成气体时它的体积迅速扩大,在包装袋内快速取代原有的大部分气体,减少食品因氧化而造成的变质,从而大大延长食品的保鲜期。


7、在食品冷藏运输中的应用

      冷藏运输是食品工业中很重要的一部分,发达国家多年的应用实践表明,液氮制冷是食品冷藏运输的发展方向。 


8、在食品工业中的其它应用

      由于液氮的制冷作用,蛋汁、液体调味品、酱油能够加工成可自由流动并能倒出的颗粒状冷冻食品,这些食品可随时使用并且很容易配制。在研磨香料和吸水的食物添加剂,如糖的替代品和卵磷脂时,液氮被注入到研磨机中来保护有价值的成分,同时也增加了研磨产量。研究证明,利用液氮淬冷协同高温解冻进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稳定、不受污染等特点。


(1)氮气啤酒

      氮气的小气泡会在接触舌尖的同时赋予你无比的丝滑感,而二氧化碳则会提供一种沙口的触感,仿佛啤酒在你的喉咙后弹来跳去。除了喝起来的区别,外观的区别也十分明显。普通啤酒只有稀薄的消散迅速的泡沫层,而氮气啤酒则布满了浓厚细腻的泡沫。二氧化碳的气泡的尺寸很大,质感也十分粗糙,而氮气气泡更小、更顺滑。因此氮气在创造绝佳体验与特立的造型中功不可没。氮气代替二氧化碳的位置,创造出更丝滑、紧实和丰满的啤酒。

(2)液氮冰淇淋

     液氮处理过的食品更健康,更好吃。 液氮冰淇淋的口味绝对媲美哈根达斯,因为液氮的低温使冰淇淋原材料能够得到很好的分解至分子状态,所以叫分子美食!

(3)分子茶

      饮品加氮技术是咖啡行业巨头星巴克最早应用到咖啡调制中的,在低温和高压时,将氮气注入水果茶中,在回到常压后,氮气就会释放出大量细小的气泡飘在水果茶上,形成绵密泡沫,既能去除茶的苦涩,又能让茶味更香醇,口感绵密、细腻顺滑且不影响本质口味!香味十足!因为和分子美食原理相同,所以叫它分子茶,无咖啡因,喝多少都能睡得着!

(4)氮气奶盖

      在饮品中充入氮气,可以增加液体的表面张力,所以产生的气泡非常细腻,口感浓郁,同时让饮品变得更加顺滑、滋润、绵密,而且神奇的是可以减少酸味和涩味,产生类似浓浓奶油的口感。氮气能很神奇地在饮品表面形成3-4 cm厚的氮气“奶盖”,这形似奶盖的东西其实是包裹着氮气的细密的微气泡,不是牛奶但口感胜似牛奶,细腻柔滑。



三、在医疗方面的应用


1、低温医学

      我国临床低温医学工作发展迅速,促进了移植医学的发展,特别是在骨髓、造血干细胞、皮肤、角膜、内分泌腺体、以及血管和瓣膜等的冷冻保存和移植应用取得了显著成绩。成功的造血干细胞移植依赖于造血干细胞活力的保存。

      生物样品在降温冷冻过程中,当由液态向固态变化的相变期内会释放一定热量,使其温度回升,不控制降温速率的冷冻过程将会导致组织细胞死亡。准确地测定生物样品的相变点,用微机编制降温程序,以便在样品相变时加大液氮输入量,克服相变样品温度的回升,使细胞安全而迅速地度过相变期,这是提高被冻样品成活率的关键环节。

2、临床医学

      液氮是目前冷冻外科中应用最广泛的冷冻剂。是目前为止发现的一种最好的制冷剂,把它注入低温医疗器内,就像手术刀一样,可以做任何手术。冷冻是用低温来破坏病灶组织的一种治疗方法。细胞由于温度的急剧变化,组织内外水晶形成,使细胞脱水、皱缩,以致电解质等发生变化,冷冻还可使局部血流速度变慢,微血管血液瘀滞或栓塞造成细胞缺氧死亡。

      采用液氮冰冻配合中药治疗尖锐湿疣,无毒副作用,痛苦小,治愈率高,复发率低,术后不留疤痕,并发症少,治疗时间短,经济,是治疗尖锐湿疣的理想方法之一。

      液氮冷冻疗法治疗结节性痒诊、粘液囊肿、多发性寻常疣及神经性皮炎采用的液氮直接喷射法治疗慢性咽炎,将液氮直接喷射在病变表面,降温快、深、面广,并能消灭中间地带。



四、在电子工业的应用


1、超导技术   

      超导体得天独厚的特性,使它可能在各种领域得到广泛的应用。以液态氮代替液态氦作超导制冷剂获得超导体,使超导技术走向大规模开发应用,认为是2 0世纪科学上最伟大的发现之一。  

2、电子元件制造与检测 

      液氮是一种更快和更有效的屏蔽和测试电子元器、电路板的方法。   

3、低温球磨技术

      低温行星式球磨机是将液氮气体源源不断地输入装有保温罩的行星式球磨机中,这些冷气将高速旋转的球磨罐产生的热量及时吸收,使装有物料、磨球的球磨罐始终处于一定的低温环境中。在低温环境中混合、细磨、新产品研制和小批量生产高新技术材料的必备装置。该产品体积小、功能全、效率高、噪声低,广泛应用于医药、化工、环保、轻工、建材、冶金、陶瓷、矿产等部门。


4、绿色切削加工技术

      低温切削是利用低温流体如液态氮、液态二氧化碳和冷风等喷向加 工系统的切削区域,造成切削区的局部低温或超低温状态,利用工件在低 温条件下产生的低温脆性,提高工件的切削加工性、刀具寿命和工件表面 质量。 液氮冷却切削主要有两种应用形式,一种是利用瓶装压力将液氮像切削液一样直接喷射到切削区;另一种是利用液氮受热蒸发循环来间接冷却 刀具或工件。目前低温切削加工主要应用于钛合金、高锰钢、淬硬钢等难 加工材料的加工中。

5、氮气浮法玻璃

      锡槽在浮法玻璃生产中是玻璃成型的关键热工设备,因为玻璃液是在熔融的锡液表面摊薄或堆厚成各种厚度的产品的。所以,锡槽工况的好坏对玻璃的质量、产量都起到至关重要的作用。而氮基气氛既是锡槽的惰性保护气,又是还原气,它对锡槽的正常运行工况起着决定性的作用。对锡槽内输送氮气时,必须要求连续、稳定,尽量少含氧含量。一旦供气产生波动(或供气中断)都将使得外界的氧分大量渗入锡槽内部,引起锡氧化,生成的氧化锡和氧化亚锡大量挥发,造成锡槽内一片混浊,生产无法进行。

6、氮气化学工业

      氮气用于化学与化肥工业上,在氮、尿素、已内酰胺、乙烯、丙烯、聚氯乙烯、人造纤维、合成纤维、硅橡胶制品、电缆合成革等生产中,氮作为工艺气体已广泛应用与研究开拓。特别是乙烯装置在石油化工中具有特殊重要的地位。

      氮气在化工厂,主要用作保护气、置换气、洗涤气,以保障安全生产。如聚丙烯生产,要用纯氮(99.99%)作保护气、置换气。高纯氮气是化纤生产至关重要的气体。


7、其他领域的应用

      是火箭燃料的推送剂,应用于高温超导电力电缆开发;应用于紧急维修中对液体管道进行冻结;应用于物质的低温稳定和低温淬火;液氮冷装配技术(热胀冷缩现象在工业中的应用)也广泛使用;液氮人工增雨技术;液氮排液技术及时降液诱喷,正在不断深入研究。

      采用氮气井下灭火,火势被迅速扑灭,同时又消除了瓦斯爆炸危险等。为什么选择液氮:因为比其它方法冷却得更快,并且不与其它物质起化学反应,大大地节省空间,提供了干燥的气氛,它是环保的(液氮使用后直接挥发成气体返回大气中,不会留下任何污染),它用起来简单方便。




五、其它行业应用


1、医药

      易于氧化的水针(青霉素等)和大输液(如氨基酸等)都需要冲氮保护,否则药液在保存期里很容易氧化,亦即变质。一般是在封装之前,采用前冲氮后冲氮的方式(或单一冲氮),使得安瓿瓶或输液瓶里的氧气浓度降到0.5%以下,药液可长时间保质。

      其他还有原料药制造厂,也需要氮气保护,其用氮工艺更象精细化工厂的用氮方式。通常纯度为99-99.9%。

2、轮胎

      充氮硫化是指轮胎的定型使用低压氮气(0.4-0.5MPa),轮胎的正硫化过程中,胶囊内充介质为高压蒸汽与高压氮气(2.5MPa)的混合气体,外温采用低压蒸汽来进行硫化,利用高温,将天然橡胶链状的分子结构改变成网状结构,同时将一层层带束层紧密结合起来,并在胎面形成花纹。氮气硫化,轮胎的性能指标如里程数、耐久性、均匀性、压穿能力较高。

3、食品

      应用于食品保鲜、冷藏等方面,保证产品气无菌、无尘、无异味,减除了食品厂家的后顾之优。

4、方向盘上的“兴奋剂”按钮比氮气加速更猛?

      看过《速度与激情》或者玩过《极品飞车》的人对氮气加速这个专业名词肯定不陌生,它能瞬间使得发动机爆发出巨大的能量,提升极速!实在没听说过它的人可以把它理解为运动员服用的兴奋剂,在比赛中可以帮你拿金牌。




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