理化学機器メーカー マイクロテック・ニチオンの専門用語解説


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用語解説

液体窒素とは

空気を圧縮すると温度が上がるが、これを冷やした後で急激に断熱膨張させると、温度が著しく低下する、この操作を繰り返すことで(沸点以下の)極低温に到達させ、空気を液体にしたものが“液体窒素”である。液化した空気は沸点の違いを利用して分留され、窒素と酸素に分けられて利用される。保存には専用の容器を必要とするが(約10万円)、比較的容易に超低温の世界を体験できる(約-190℃)。なお、費用は1リットル当たり数百円ほどであるが、徐々に蒸発してしまうために1〜2ヶ月ほどしか保存できない(=定期的な供給を必要とする)。
液体窒素を取り扱う際には以下の注意が必要である。
1. 容器を密閉してはならない。気化したガスの圧力が高まると破裂することがある。
2. わずかな量の液他窒素でも、気化すると体積が甚大となる。窒素は無色無臭のガスであり、換気をよくしないと、気づかない間に窒息することがある。
3. 液体窒素で物を冷却する場合には、瞬間的に気化した窒素が薄い膜状になって物体を覆ってしまい、これが熱伝導を遮断するように働くので大して冷えない。
4. 当然のことながら、液体窒素を扱う際には凍傷を負わないようにする必要がある。特に超低温に達した金属に直接手で触れると、瞬間的に凍り付いてしまうことがある。

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