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成都特种气体科普进行时之如何动手制作液氮

2019-09-25

今天继续一下诺贝尔物理学奖科普系列,按照顺序今天应该讲一下1913年的诺贝尔物理学奖。简单的先容一下诺贝尔物理学奖的获得者以及获奖原因:海克·卡末林·昂尼斯(Heike Onnes,1853年9月21日-1926年2月21日),荷兰物理学家,超导现象的发现者,低温物理学的奠基人。获奖原因:低温物理学的研究与液氮的制作。


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低温物理学属于物理学的一个小分支,不管怎么讲,也属于一个完整的物理体系,要讲起来的话比较不方便,冷言打算单独做一个系列或者说几篇文章,尽量把低温物理学讲清楚。所以这篇文章主要目的更加探讨一下液氮的制作。


随着科学技术的发展,现在液氮的制作与当初海克第 一次制造出液氮的方法有些不同。目前工业制造液氮的主要方式就是把纯净的空气压缩并分离出液氮。



今天冷言偷一下懒跟大家聊一下高中的化学和高中的物理吧。大家怎么能用空气制造液氮。(可能制作设备不完善。得到的纯度并不高。)假设大家现在的空气只有氮气,二氧化碳和氧气三种成分。那大家要做的事情就很简单了把二氧化碳和氧气分离。吸取二氧化碳比较容易,如果能买到氢氧化钠就去买氢氧化钠,如果买不到也不要紧可以自己做。自己制作氢氧化钠就比较简单了,找一个塑料盆然后再用一个东西把它盖住并且密封,然后把直流电导进去。(一般家用的电瓶是24V把电导进去的过程不会伤到人。)这个过程还会产生氯气,氯气就非常危险了请注意保管。把氯气抽干剩下的溶液就是氢氧化钠溶液,纯度不算太高,但是用来吸取一些二氧化碳还是够的。现在大家就把大家的空气通入这些过氧化氢溶液。这样大家就得到了只有氮气和氧气的一种气体。



想要分离氮气和氧气,最 好的办法就是样其中一种变成液体,因为它们的熔点不同。工业可以用机器制造很大的压强,如果某位小伙伴想要动手制作的话,冷言倒是有一个办法,不过代价也相对昂贵一点。以前的时候冷言曾经去借朋友要过一个玻璃的箱子,就是大家实验室那种玻璃的箱子,那些箱子的密闭条件比较好,只有一个地方可以把气体通进去。然后连接一个泵式装置,把大量的气体通到那个玻璃箱子里面去,然后把箱子里的气体压缩。


冷言这样子做的时候。并没有成功虽然发现这个箱子变冷了,但是没有得到液氮。


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