Vloeibare stikstof heeft grote waarde voor het aantonen van wetenschappelijke principes; hoewel het erg koud is en zorgvuldige behandeling vereist, is LN2 goedkoop, niet-toxisch en chemisch inert. Omdat het extreem koud is - minus 196 Celsius (minus 320 Fahrenheit), kan het je helpen verschijnselen aan te tonen op een manier die onbereikbaar is bij normale kamertemperatuur. Vloeibare stikstof voegt flair, plezier en drama toe aan wetenschappelijke demonstraties.
Voorzorgsmaatregelen
Het grootste gevaar van vloeibare stikstof is extreme kou; alle lichaamsdelen die direct aan LN2 worden blootgesteld, kunnen snel letsel oplopen. Dit geldt ook voor het aanraken van in vloeibare stikstof gekoelde objecten. Draag bij het werken met LN2 altijd een veiligheidsbril en cryogene handschoenen - gewone rubberen handschoenen zullen bevriezen en barsten. Doseer LN2 alleen uit een cryogene dewarvat of andere goedgekeurde container en gebruik piepschuimkommen en -dozen om demonstratieobjecten te bewaren. Onthoud dat LN2 verdampt in grote hoeveelheden stikstofgas; hoewel het niet giftig is, verdringt het zuurstof, dus voer uw demonstraties uit in een goed geventileerde omgeving.
Krimpende ballon
Het experiment met de "krimpende ballon" demonstreert de ideale gaswet die temperatuur, volume en druk met elkaar in verband brengt. Blaas een feestballon op en knoop het uiteinde af. Giet ongeveer 200 tot 300 ml vloeibare stikstof in een kleine piepschuimpicknickkoeler. Plaats de ballon voorzichtig in de LN2 zodat deze in contact komt met de vloeistof. Na een paar seconden verschrompelt de ballon. Verwijder de ballon en laat hem opwarmen; het zal zichzelf opnieuw opblazen. De LN2 maakt de lucht in de ballon vloeibaar, waardoor de druk en het volume aanzienlijk worden verminderd. Wanneer de vloeistof wordt opgewarmd, verdampt het, waardoor de druk binnenin wordt hersteld.
loden bel
Bij kamertemperatuur is lood een zeer zacht metaal. Wanneer er met een hamer op wordt geslagen, maakt een demonstratiebel van lood een doffe "dreun". Voeg ongeveer a. toe halve liter LN2 in een piepschuimcontainer, plaats de bel in de vloeistof en geef deze een paar minuten om chillen. Verwijder de bel en laat eventuele vloeibare stikstof afdruipen. Sla nogmaals op de bel en hij gaat fel. De koude temperaturen verminderen de thermische trillingen in de loodatomen, waardoor het metaal harder wordt.
Antivries bevriezen
Wanneer antivries voor auto's in de juiste verhoudingen aan water wordt toegevoegd, wordt het een vaste stof bij temperaturen tot min 55 graden Celsius (min 67 graden Fahrenheit). Hoewel dit goed genoeg is om de meeste auto's de winter door te laten komen, is vloeibare stikstof zo koud dat het antivries vast zal bevriezen. Maak om te demonstreren een 70/30 mengsel van antivries tot water en giet ongeveer 150 ml in een piepschuimkom. Voeg een paar honderd ml LN2 toe en wacht een minuut of twee; het antivriesmiddel wordt een stroperige vloeistof en bevriest dan tot kristallen. Na enkele minuten verdampt de LN2 en het antivriesmengsel warmt op en wordt weer vloeibaar.