液氮气化比较慢的原因有哪些?

问：液氮为什么气化的那么慢?

　　今天和朋友在吃饭的时候，聊到液氮，讨论的挺有意思的。液氮罐一般可分为液氮贮存罐、液氮运输罐两种。 贮存罐主要用于室内液氮的静置贮存，不宜在工作状态下作远距离运输使用； 液氮运输罐为了满足运输的条件，作了专门的防震设计。其除可静置贮存外，还可在充装液氮状态下，作运输使用，但也应避免剧烈的碰撞和震动。

　　觉得非常好奇的一点是为什么液氮即使是常温时储存在一个敞口的钢瓶里，都能保持液态，而不是迅速气化掉。液氮罐使用过程中要经常检查。可以用眼观测也可以用手触摸外壳，若发现外表挂霜，应停止使用；特别是颈管内壁附霜结冰时不宜用小刀去刮，以防颈管内壁受到破坏，造成真空不良，而是应将液氮取出，让其自然融化。这是为什么呢?

　　在生活中，打火机要是不小心裂开了，里面的液体就会很快的气化了;还有煤气瓶里的煤气，一拧开阀门就马上气化膨胀(inflate)，有煤气通过(tōng guò)导管出来。所以在印象(yìn xiàng)中，液化气体(gas)**起码要密封(seal)加压保存，爆炸危险(Danger)是**常见的了。

　　希望大家能跟我说说为什么液氮能装在一个一个敞口的钢瓶里吧，谢谢了。

　　另外：本人是数学专业(zhuān yè)的，对液氮是非常外行的，需要解释的浅显点哦。



　　回答1：

　　1 打火机跟液化气里都是压缩气体，当然容易汽化

　　2 液氮表面积还是不够大，你把它倒到地上看看多久汽化

　　3 热传递速率(rate)问题，空气传热速率慢，倒到一个热表面立马没了

　　回答2：

　　液氮灌装时应该都是低温高压的，零下近200℃，这样的话你找个容器(container)装起来，往里面倒入液氮，可能刚开始时由于温差较大，倒一点进去马上气化了，要是大量倒入后就能得到敞口下的液体氮，因为容器还有周围空气都被液氮降温到很低温度（temperature)了，所以就大大降低了气化的速度。

　　跟雪花差不多的道理，刚开始下雪时地面(ground)不会立即有雪花，等地表温度降下去了，慢慢的就会积雪了。

　　回答3：

　　我觉得这样还是不通啊，要按你这样解释的话，那无论是医院用的液氧(Oxygen)还是消防用的干冰，都可以像液氮一样储存了?

　　我曾见过我一老同学用勺子把液氮舀出来给我看，太震惊了。液氮罐

　　另外，积雪是因为周围的空气和地表的温度（temperature)和雪的温度基本上一致了才能积起来，而液氮的表明温度是从零下近200度一下子变成室温啊，那差距太大了。

　　我觉得液氮气化慢的性质非常特殊，应该是液化后分子结构上甚**原子结构上有很大变化造成的，我只是猜了。

　　回答4：

　　我见过**震撼的是把液氮倒到勺子里。而我们根本不可能把家里用的煤气(Coal Gas)，打火机里的丁烷倒到一个不密封的容器里，就更别提倒到类似于勺子的敞口容器里了。我们注意(attention)到一个事实是：非常多气体(gas)液化后都是密封加压保存的，原因是由于密封和容器吸热，内部部分气体气化，使得内部压强增大，**后使得压强与液化气体的熔点沸点升高从而达到一个新的平衡。而在实验室(laboratory)里，一般情况(Condition)下液氮的储存却没有密封加压保存，甚**可以倒到热水瓶里;此时液氮要是像煤气一样迅速气化，那热水瓶肯定爆炸了。

　　我由此怀疑，氮气(Nitrogen)被液化后，在分子甚**原子的某些结构上有了改变，使他具有了某种不稳定的惰性，导致液氮在200多度的温差下对热量(Heat)差别不敏感(感觉敏锐)。可没有具体点的依据支持我这个想法。

　　一个数学科班的讨论一个物理化学方面的问题，纯真是兴趣，得到满意结果后散金币，哈哈。

　　回答5：

　　气体液化一是加压液化二是低温液化还有都用的。像打火机的燃气、家用煤气(Coal Gas)都是加压液化的，而液氮是常压低温液化保存在有真空保温(Insulation)层的钢瓶中不会像煤气那样很快气化。

　　回答6：

　　楼主提的问题，1997年，我在做超导实验（experiment)时就遇到过。平时我们用杜瓦瓶盛液氮。7-8月的**，我用热水瓶装液氮，尝试做冰棍!用不锈钢勺子舀液氮，当时惊呆了! 现在回想起来，跟空气分压，空气湿度，雪花保温结构有关。不必大惊小怪。

　　回答7：

　　我们曾经实验（experiment)课上提植物(plant)组DNA时，用液氮来研磨菜叶，把液氮倒入研钵时就瞬间只剩白雾了(可能液氮升华了，白雾是水蒸气(简称水汽)液化形成的)，所以可能是表面接触面积不够大才汽化的比较慢。

　　回答8：

　　这里存在着物质相互作用后有产生相互保护的问题(Emerson)，有两方面的原因，一是空气中的水在液氮表面成固体，隔住了热量的交换(或者说降低了热量的交换)，二是不要忘记空气中有70%是氮气，实际上在液氮表面周围由于温度低造成有较高密度的氮气，也相应地阻止了氮气的挥发，同样有一定的保护作用。液氮罐