Kapalný dusík je velmi chladný! Při normálním atmosférickém tlaku je dusík kapalinou mezi 63 K a 77,2 K (-346 ° F a -320,44 ° F). V tomto teplotním rozmezí vypadá kapalný dusík podobně vařící voda. Pod 63 K zamrzne na pevný dusík. Protože kapalný dusík v obvyklém nastavení vaří, jeho obvyklá teplota je 77 K.
Kapalný dusík vaří na dusíkatou páru při pokojová teplota a tlak. Mrak páry, který vidíte, není pára nebo kouř. Pára je neviditelná vodní pára, zatímco kouř je produktem spalování. Mrak je voda, která kondenzovala ze vzduchu vystavením chladné teplotě kolem dusíku. Studený vzduch nemůže udržet tolik vlhkosti jako teplejší vzduch, takže se vytvoří mrak.
Být v bezpečí s kapalným dusíkem
Tekutý dusík není toxický, ale některé obsahuje nebezpečí. Nejprve, když kapalina mění fázi na plyn, zvyšuje se koncentrace dusíku v bezprostřední oblasti. Koncentrace ostatních plynů klesá, zejména v blízkosti podlahy, protože studené plyny jsou těžší než teplejší a klesající plyny. Příkladem toho, kde to může představovat problém, je použití kapalného dusíku k vytvoření mlhového efektu pro společenskou párty. Pokud je použito jen malé množství kapalného dusíku, není teplota bazénu ovlivněna a přebytečný dusík je foukán vánkem. Pokud je použito velké množství kapalného dusíku, může být koncentrace kyslíku na povrchu bazénu snížena do bodu, kdy může způsobit dýchací potíže nebo hypoxii.
Dalším nebezpečím kapalného dusíku je to, že se kapalina rozšíří na 174,6násobek svého původního objemu, když se stane plynem. Poté, co se ohřeje na pokojovou teplotu, plyn expanduje ještě 3,7krát. Celkový nárůst objemu je 645,3krát, což znamená, že odpařování dusíku vyvíjí na své okolí obrovský tlak. Kapalný dusík by nikdy neměl být skladován v uzavřené nádobě, protože by mohl prasknout.
Konečně, protože tekutý dusík je tak velmi chladný, představuje bezprostřední nebezpečí pro živou tkáň. Kapalina se odpařuje tak rychle, malé množství se odrazí od kůže na polštáři plynného dusíku, ale velký objem může způsobit omrzliny.
Použití chladného kapalného dusíku
Rychlá odpařování dusíku znamená, že se všechny prvky vyvaří, když vy připravte zmrzlinu s tekutým dusíkem. Kapalný dusík způsobuje, že zmrzlina je dostatečně studená, aby se změnila v pevnou látku, ale ve skutečnosti nezůstává jako složka.
Dalším chladným efektem odpařování je to, že se zdá, že se kapalný dusík (a další kryogenní kapaliny) vznáší. To je způsobeno Leidenfrost efekt, což je, když kapalina vaří tak rychle, je obklopena polštářem plynu. Kapalný dusík vystříknutý na podlahu se zdá, že těsně nad povrchem škubne. Existují videa, kde lidé vyhazují tekutý dusík do davu. Nikdo není poškozen, protože účinek Leidenfrostu zabraňuje tomu, aby se jich dotkla jakákoli super studená kapalina.