液(ye)氮(dan)罐(guan)中的液(ye)氮(dan)似(si)乎(hu)會(hui)隨(sui)著時(shi)間(jian)的推(tui)移而(er)迅(xun)速揮(hui)發(fa)消(xiao)失(shi)。這壹(yi)現(xian)象的背(bei)後究(jiu)竟隱藏(zang)著怎樣(yang)的科(ke)學(xue)原理呢(ne)?
液(ye)氮(dan)的(de)物理(li)性質與存(cun)儲特(te)性
首先，我(wo)們來探(tan)討液(ye)氮(dan)的(de)物理(li)性質。液(ye)氮(dan)的(de)沸(fei)點約(yue)為(wei)-196攝氏(shi)度(du)，是(shi)壹種(zhong)在常溫(wen)下為(wei)低溫的液(ye)體(ti)。在這種(zhong)低(di)溫(wen)環境(jing)下，氮氣(qi)分(fen)子(zi)的動(dong)能(neng)大大降(jiang)低(di)，使得(de)氮(dan)氣(qi)能(neng)夠(gou)被(bei)液(ye)化(hua)並維(wei)持(chi)在液(ye)態(tai)狀(zhuang)態(tai)。液(ye)氮(dan)的(de)存(cun)儲通(tong)常需(xu)要特制的(de)雙層絕(jue)緣(yuan)容(rong)器，以減(jian)少熱(re)量(liang)傳(chuan)導和(he)外界熱量影(ying)響(xiang)對液(ye)氮(dan)的(de)影(ying)響(xiang)。
液(ye)氮(dan)揮(hui)發(fa)的主(zhu)要原因
然而(er)，即(ji)便在優質(zhi)的液(ye)氮(dan)罐(guan)中，液(ye)氮(dan)仍(reng)然會(hui)逐(zhu)漸揮(hui)發(fa)。這種(zhong)揮(hui)發(fa)的主(zhu)要原因可以(yi)歸(gui)結為(wei)以下幾點(dian)：
1. 熱(re)量(liang)傳導與熱漏(lou)
液(ye)氮(dan)存(cun)儲(chu)罐的設計(ji)可以(yi)有(you)效(xiao)減(jian)少外界熱量的(de)傳導(dao)，但(dan)無法完(wan)全(quan)避免。由於(yu)液(ye)氮(dan)的(de)沸(fei)點非常低，任(ren)何微小(xiao)的熱量(liang)傳(chuan)導(dao)都可能(neng)導(dao)致液(ye)氮(dan)部分汽(qi)化(hua)為(wei)氣(qi)態(tai)氮(dan)。特(te)別(bie)是(shi)在液(ye)氮(dan)罐(guan)的(de)接口處或(huo)者(zhe)在長時(shi)間(jian)存放(fang)後，容(rong)器的絕(jue)緣(yuan)性能(neng)可(ke)能(neng)會(hui)受(shou)到壹(yi)定程度(du)的損(sun)耗(hao)，導(dao)致熱漏現(xian)象加劇。
2. 氮氣(qi)的(de)擴(kuo)散(san)
氮氣(qi)分(fen)子(zi)在液(ye)氮(dan)表面會(hui)發(fa)生(sheng)擴(kuo)散(san)，並逐(zhu)漸通(tong)過(guo)容(rong)器壁的(de)微(wei)小孔隙(xi)或(huo)者(zhe)密(mi)封接口逸(yi)出(chu)罐外。盡管這種(zhong)擴(kuo)散(san)速率(lv)較(jiao)慢，但(dan)隨(sui)著(zhe)時間(jian)的推(tui)移和(he)液(ye)氮(dan)量(liang)的(de)減(jian)少，其(qi)揮(hui)發(fa)速率(lv)也會(hui)逐(zhu)漸增加。
3. 液(ye)氮(dan)的(de)使用與(yu)補充
液(ye)氮(dan)的(de)使用頻率(lv)和(he)補充方(fang)式也會(hui)影(ying)響(xiang)其揮(hui)發(fa)速率(lv)。在實驗(yan)室(shi)和工業生(sheng)產(chan)中，頻繁開啟(qi)液(ye)氮(dan)罐(guan)、頻繁加註或(huo)抽(chou)取(qu)液(ye)氮(dan)，都會(hui)導(dao)致罐(guan)內(nei)液(ye)氮(dan)的(de)揮(hui)發(fa)加速(su)。此(ci)外，液(ye)氮(dan)的(de)抽(chou)取(qu)和(he)補充過(guo)程中可能(neng)引(yin)入空氣(qi)或(huo)其(qi)他(ta)氣(qi)體(ti)，進(jin)壹(yi)步影(ying)響(xiang)液(ye)氮(dan)的(de)純(chun)度(du)和穩(wen)定性。
綜(zong)上所述，液(ye)氮(dan)罐(guan)揮(hui)發(fa)迅速(su)的(de)原因主(zhu)要是(shi)受到熱(re)量傳導(dao)與(yu)熱漏(lou)的(de)影(ying)響(xiang)，以及(ji)氮氣(qi)分(fen)子(zi)的擴(kuo)散(san)作(zuo)用。
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