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液体窒素とは?


データ
窒素分子N2の液相
分子量          28.0134
1気圧での沸点      77.348K(-195.802℃)
沸点における液体の密度  807.4kg/m3
1m3の液体を生成する
のに要する標準状態(1℃,
1気圧の状態)の気体の容量 645.3m3


2リットル用容器に入っている液体窒素


製造方法
主に液体空気の分留によって製造される。 液化の原理は、低温技術[第2版](物理工学実験シリーズ7, 東京大学出版会, \2,472)、 低温物理入門(McClintock 他著, 藤田敏三 他訳, 丸善, \4,017)などを参照のこと。(理系学部以上)

用途
主に寒剤。 低温物理学の実験、工業プラント、受精卵の凍結保存、爆発物処理など 広く使われている。

注意
  1. 液体窒素は気化すると体積が約650倍になるので、換気を必ず行うこと。 また液体窒素の容器は高圧になるので取り扱いは慎重に行うこと。

    事故例↓

    H大学工学部窒息死事故(1992年8月10日)
     北海道札幌市のH大学工学部応用物理学科低温実験室(-2〜-1℃)において、 停電のため室内の温度を下げようとして液体窒素をばらまき(推定)、 そのため液体窒素が気化して室内に充満し、 酸欠状態になり呼吸不全のため助手と大学院学生の二名が死亡した。
    事故の経緯
    8月8日  午 前   冷凍機故障
      9日        停電
     10日   朝    冷凍機修理開始
                液体窒素40リットル×2本、計80リットルを搬入
         11時10分 大学院学生 準備室で倒れている2人を発見
                救急車でH大学病院へ
         12時30分 死亡
                液体窒素残量 3リットル

    北海道石狩町食品工場液体窒素タンク破裂事故(1992年8月28日)
     札幌市郊外の北海道石狩支庁石狩町の食品工場で液体窒素貯糟 (コールドエバポレータ)が、 安全弁等すべての弁をふさいでいたため破裂し、多大な損害を生じた。 幸い夜間に破裂したため、物的被害のみですんだ。

    当事者被害額:約7700万円
    第三者被害額:約3億5900万円
      被害総額:約4億3600万円

  2. 広い口の容器で長時間液体が空気に触れていたものは、 ほとんど酸素に置換している場合があるので、取り扱いには注意すること。 酸素は液体のままでも有機物に触れると爆発を起こす場合がある。

    事故例↓

    セラミック工場爆発事故(1991年1月18日)
     岐阜県揖斐郡揖斐川町のセラミック工場において、 ベンゼンを含んだセラミックスの粉末を、 液体窒素で冷却して搬送していたところ、 激しい爆発が起こり従業員二名が死亡、一名が軽傷を負った。 原因は、前述のように液体窒素が液体酸素に置換してベンゼンと接し、 何らかの引火によって爆発したものと考えられる。

  3. 液体窒素を取り扱うときには、 場合によっては凍傷防止のために耐寒手袋を使うこと。

  4. 容器内の水分は、使用する前に取り除くこと。

    参考文献 寒剤を用いる実験における安全、応用物理62(1993)p.174
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