तरल नाइट्रोजन के साथ प्रयोग

वैज्ञानिक सिद्धांतों को प्रदर्शित करने के लिए तरल नाइट्रोजन का बहुत महत्व है; हालांकि यह बहुत ठंडा है और सावधानी से निपटने की आवश्यकता है, एलएन 2 सस्ता, गैर-विषैले और रासायनिक रूप से निष्क्रिय है। क्योंकि यह बेहद ठंडा है - शून्य से 196 सेल्सियस (माइनस 320 फ़ारेनहाइट), यह सामान्य कमरे के तापमान पर अप्राप्य तरीके से घटनाओं को प्रदर्शित करने में आपकी मदद कर सकता है। तरल नाइट्रोजन विज्ञान के प्रदर्शनों के लिए स्वभाव, मस्ती और नाटक जोड़ता है।

तरल नाइट्रोजन का मुख्य खतरा अत्यधिक ठंड है; LN2 के सीधे संपर्क में आने वाले शरीर के किसी भी हिस्से को तेजी से चोट लग सकती है। यह तरल नाइट्रोजन में ठंडी वस्तुओं को छूने पर भी लागू होता है। LN2 के साथ काम करते समय हमेशा सुरक्षा चश्मे और क्रायोजेनिक दस्ताने पहनें - साधारण रबर के दस्ताने जम जाएंगे और फट जाएंगे। केवल क्रायोजेनिक देवर या अन्य अनुमोदित कंटेनर से LN2 निकालें, और प्रदर्शन वस्तुओं को रखने के लिए स्टायरोफोम कटोरे और बक्से का उपयोग करें। याद रखें कि LN2 नाइट्रोजन गैस की प्रचुर मात्रा में उबलता है; हालांकि गैर-विषाक्त, यह ऑक्सीजन को विस्थापित करता है, इसलिए अपने प्रदर्शनों को एक हवादार वातावरण में करें।

"सिकुड़ता गुब्बारा" प्रयोग आदर्श गैस कानून को प्रदर्शित करता है जो तापमान, आयतन और दबाव से संबंधित है। एक पार्टी गुब्बारा उड़ाएं और अंत को बांधें। एक छोटे स्टायरोफोम पिकनिक कूलर में लगभग २०० से ३०० एमएल तरल नाइट्रोजन डालें। गुब्बारे को LN2 में सावधानी से रखें ताकि वह तरल के संपर्क में आए। कुछ सेकंड के बाद, गुब्बारा सिकुड़ जाता है। गुब्बारा निकालें और इसे गर्म होने दें; यह खुद को फिर से फुलाएगा। LN2 गुब्बारे के अंदर की हवा को द्रवीभूत करता है, जिससे उसका दबाव और आयतन बहुत कम हो जाता है। जब गर्म करने की अनुमति दी जाती है, तो तरल वाष्पित हो जाता है, जिससे अंदर का दबाव बहाल हो जाता है।

कमरे के तापमान पर, सीसा एक बहुत ही नरम धातु है। जब एक मैलेट से मारा जाता है, तो सीसे से बनी एक प्रदर्शन घंटी एक सुस्त "थंक" बनाती है। a. के बारे में जोड़ें आधा लीटर LN2 एक स्टायरोफोम कंटेनर में, घंटी को तरल में रखें और इसे कुछ मिनट दें शांत हो जाओ। घंटी निकालें और किसी भी तरल नाइट्रोजन को टपकने दें। फिर से घंटी बजाओ और यह तेज बजता है। ठंडे तापमान से लेड परमाणुओं में थर्मल कंपन कम हो जाते हैं, जिससे धातु सख्त हो जाती है।

जब सही अनुपात में पानी में मिलाया जाता है, तो ऑटोमोटिव एंटी-फ्रीज माइनस 55 डिग्री सेल्सियस (माइनस 67 डिग्री फ़ारेनहाइट) के तापमान पर ठोस हो जाता है। हालांकि यह अधिकांश कारों को सर्दियों से गुजरने के लिए पर्याप्त है, तरल नाइट्रोजन इतना ठंडा है कि यह एंटी-फ्रीज ठोस जम जाएगा। प्रदर्शित करने के लिए, पानी में एंटी-फ्रीज का 70/30 मिश्रण बनाएं और लगभग 150 एमएल को स्टायरोफोम बाउल में डालें। LN2 के कुछ सौ मिलीलीटर जोड़ें और एक या दो मिनट प्रतीक्षा करें; एंटी-फ्रीज एक सिरप जैसा तरल बन जाता है, फिर क्रिस्टल में जम जाता है। कई मिनटों के बाद, LN2 वाष्पित हो जाता है, और एंटी-फ्रीज़ मिश्रण गर्म हो जाता है, फिर से तरल हो जाता है।