Sadržaj
Tečni dušik ima veliku vrijednost u prikazivanju znanstvenih principa; iako je vrlo hladan i zahtijeva pažljivo rukovanje, LN2 je jeftin, netoksičan i kemijski inertan. Budući da je izuzetno hladno - minus 196 Celzija (minus 320 Fahrenheita), može vam pomoći prikazati pojave na način nedostupan na normalnim sobnim temperaturama. Tečni dušik dodaje osjećaj, zabavu i dramu znanstvenim demonstracijama.
Mjere opreza pri rukovanju
Glavna opasnost tekućeg dušika je ekstremna hladnoća; bilo koji dijelovi tijela izloženi izravno LN2 mogu brzo pretrpjeti ozljede. To se također odnosi i na dodirivanje predmeta ohlađenih u tekućem dušiku. Pri radu s LN2 uvijek nosite zaštitne naočale i kriogene rukavice - obične gumene rukavice smrznuće se i puknuti. Ispustite LN2 samo iz kriogenog đavola ili drugog odobrenog spremnika i koristite zdjele i kutije od stiropora za držanje demonstracijskih predmeta. Zapamtite da LN2 izlazi u velike količine dušikovog plina; Iako nije toksičan, on zamjenjuje kisik, pa izvodite demonstracije u dobro prozračenom okruženju.
Smanjivanje balona
Eksperiment "stezanja balona" pokazuje zakon Ideal Gasa koji se odnosi na temperaturu, volumen i tlak. Ispuhajte balon za zabavu i svežite kraj. Ulijte oko 200 do 300 ml tekućeg dušika u mali hladnjak za piknik od stiropora. Pažljivo stavite balon u LN2 kako bi došao u dodir s tekućinom. Nakon nekoliko sekundi balon se stegne. Izvadite balon i ostavite da se zagrije; ponovno će se napuhati. LN2 ukapljuje zrak unutar balona, uvelike smanjujući njegov pritisak i volumen. Kad se ostavi da se ugrije, tekućina isparava, vraćajući tlak unutra.
Olovo zvono
Na sobnim temperaturama, olovo je vrlo mekan metal. Kad se pogodi propalicom, pokazno zvono od olova čini gustu „mrlju“. Dodajte oko pola litre LN2 u posudu od stiropora, stavite zvono u tekućinu i dajte mu nekoliko minuta da se ohladi. Skinite zvono i pustite da tekući dušik istekne. Ponovno udari u zvono i ono zvoni snažno. Hladne temperature smanjuju toplinske vibracije u atomima olova, čineći metal tvrđim.
Zamrzavanje protiv smrzavanja
Kada se doda u vodu u pravilnim omjerima, automobilski sustav protiv smrzavanja postaje krutina na temperaturama niskim od 55 stupnjeva Celzijusa (minus 67 stupnjeva Celzijevih stupnjeva). Iako je ovo dovoljno dobro da većina automobila prolazi zimu, tekući dušik je toliko hladan da će smrznuti krutinu protiv smrzavanja. Da biste demonstrirali, napravite 70/30 mješavinu sredstva protiv smrzavanja vode i sipajte oko 150 ml u zdjelu od stiropora. Dodajte nekoliko stotina mL LN2 i pričekajte minutu ili dvije; sredstvo protiv smrzavanja postaje sirupasta tekućina, a zatim se smrzava u kristale. Nakon nekoliko minuta LN2 isparava, a smjesa protiv smrzavanja zagrijava, ponovno postaje tekućina.