普通玻璃禁用液氮,特殊玻璃使用有讲究
普通玻璃禁用液氮,特殊玻璃使用有讲究
在科学实验和工业应用中,液氮作为一种极低温的液体(沸点约为 -196℃)被广泛使用。而玻璃仪器能否承受低温液氮是一个需要仔细探讨的问题。
一般来说,普通的玻璃仪器不能直接承受低温液氮。这是因为普通玻璃在低温下会变得脆弱,容易发生破裂。
玻璃是一种脆性材料,其物理性质会随着温度的急剧变化而发生改变。当玻璃仪器接触到液氮这样的极低温时,会迅速收缩。但由于玻璃的导热性相对较差,不同部位的收缩不均匀,从而产生巨大的内应力。这种内应力超过了玻璃的承受极限时,就会导致玻璃破裂,甚至可能发生爆炸,造成严重的安全隐患。
然而,并非所有的玻璃都不能承受液氮的低温。一些特殊设计和制造的玻璃,如石英玻璃或经过特殊处理的耐低温玻璃,具有更好的热稳定性和机械强度,能够在一定程度上承受液氮的低温。
石英玻璃的主要成分是二氧化硅,其热膨胀系数非常小,这使得它在低温下的体积变化相对较小,从而能够更好地抵抗低温带来的应力。经过特殊处理的耐低温玻璃,可能在成分、制造工艺或后续处理上进行了优化,以提高其在低温环境下的性能。
但即使是这些特殊的玻璃仪器,在使用液氮时也需要谨慎操作。首先,要确保玻璃仪器的质量和规格符合低温使用的要求,并且经过了严格的质量检测和认证。其次,在操作过程中,要避免温度的急剧变化,例如不能将常温的玻璃仪器直接放入液氮中,而应该采取逐步降温的方式,让玻璃有足够的时间适应温度的变化。
例如,在一些低温物理实验中,使用石英玻璃制成的杜瓦瓶可以用来储存液氮,但在使用前需要对其进行预冷处理,并且在操作过程中要密切观察是否有异常现象。
另外,还需要考虑玻璃仪器的密封性能。在低温下,密封材料也可能会变硬、变脆,导致密封失效,从而引发液氮泄漏等危险情况。
总之,普通的玻璃仪器通常不能承受低温液氮,而特殊的耐低温玻璃仪器在严格的条件和操作规范下可以使用液氮,但仍需谨慎对待。在实际应用中,为了确保安全和实验的准确性,对于涉及液氮的操作,通常会优先选择专门设计的低温容器,如不锈钢杜瓦瓶等。
本文原文来自skhlkj.com