金鳳液氮(dan)容(rong)器使用後內壁結霜嚴重(zhong)的原因(yin)主要是(shi)由(you)於容器內的溫(wen)度(du)驟降(jiang)以及液氮(dan)的蒸(zheng)發作(zuo)用。液(ye)氮(dan)的沸點(dian)為(wei)-196℃，當液氮(dan)裝(zhuang)入容(rong)器並與容器內壁接(jie)觸時(shi)，容(rong)器內壁的溫(wen)度(du)會(hui)迅(xun)速(su)下降(jiang)。此時(shi)，容(rong)器內壁的溫(wen)度(du)遠(yuan)低(di)於空氣(qi)的露點(dian)溫(wen)度(du)，導(dao)致(zhi)空氣(qi)中的水蒸(zheng)氣迅(xun)速(su)凝(ning)結成(cheng)霜。霜凍(dong)的形成(cheng)是(shi)因(yin)為(wei)空氣(qi)中的水分(fen)在接(jie)觸到(dao)冷(leng)卻的容器內壁時(shi)，發(fa)生(sheng)了相(xiang)變，從(cong)氣(qi)態水轉(zhuan)變為(wei)固(gu)態水(shui)(霜)。這(zhe)壹現象在常(chang)溫(wen)環(huan)境(jing)下更(geng)加顯著(zhu)，特別是(shi)在(zai)濕度(du)較(jiao)高(gao)的環(huan)境(jing)中(zhong)，結(jie)霜問題更(geng)加嚴(yan)重(zhong)。
溫(wen)度(du)差與(yu)結霜現象
液氮(dan)容(rong)器內壁結霜的根(gen)本原因(yin)之(zhi)壹是(shi)容(rong)器內外(wai)溫(wen)差過(guo)大。當液氮(dan)倒(dao)入容(rong)器中時(shi)，容(rong)器內壁的溫(wen)度(du)迅(xun)速(su)下降(jiang)，遠低(di)於室溫(wen)。在大(da)氣中的水蒸(zheng)氣接(jie)觸到(dao)如(ru)此低(di)溫(wen)的表面(mian)時(shi)，就會(hui)凝(ning)結成(cheng)霜。在常(chang)見的氣候(hou)條件下，空(kong)氣(qi)中(zhong)的水蒸(zheng)氣含(han)量與(yu)溫(wen)度(du)有(you)著密(mi)切的關(guan)系(xi)，通常(chang)濕度(du)較(jiao)高(gao)時(shi)，水(shui)蒸(zheng)氣更(geng)容易凝(ning)結。比(bi)如(ru)在(zai)濕(shi)度(du)為(wei)60%的情況(kuang)下，當氣溫(wen)降(jiang)至15℃以下時(shi)，空(kong)氣中(zhong)的水分(fen)就很容(rong)易在(zai)容(rong)器內壁上形成(cheng)霜。
具體來(lai)說，液(ye)氮(dan)的溫(wen)度(du)會(hui)迅(xun)速(su)降(jiang)至-196℃，而(er)常(chang)規室(shi)溫(wen)壹般為(wei)20℃左(zuo)右(you)，這(zhe)就產生(sheng)了將近(jin)216℃的溫(wen)差。溫(wen)差越大，水(shui)蒸(zheng)氣凝(ning)結的幾率(lv)就越高(gao)。當溫(wen)差達到(dao)如(ru)此端的程(cheng)度(du)時(shi)，空(kong)氣中(zhong)的水分(fen)就會(hui)迅(xun)速(su)在(zai)容器內壁上形成(cheng)霜。而(er)在(zai)液氮(dan)容(rong)器中，尤(you)其(qi)是(shi)在(zai)液氮(dan)經(jing)常(chang)被添加和(he)揮發(fa)的過程(cheng)中，溫(wen)度(du)波(bo)動較(jiao)大(da)，也(ye)會(hui)導(dao)致(zhi)霜凍(dong)現象時(shi)常(chang)出(chu)現。
濕(shi)度(du)對(dui)結霜的影(ying)響
空氣(qi)的濕度(du)是(shi)另壹個(ge)影(ying)響霜凍(dong)現象的關(guan)鍵因(yin)素。空(kong)氣中(zhong)的水蒸(zheng)氣量(liang)越大，結(jie)霜的現象就越嚴重(zhong)。濕(shi)度(du)高(gao)的環(huan)境(jing)中(zhong)，即使容器溫(wen)度(du)較(jiao)低(di)，水蒸(zheng)氣仍(reng)然會(hui)通過(guo)擴(kuo)散作(zuo)用迅(xun)速(su)接(jie)觸到(dao)容(rong)器內壁，並轉化(hua)為(wei)霜。在潮濕(shi)的環(huan)境(jing)下，即使短時(shi)間內容器與空(kong)氣接(jie)觸，也(ye)會(hui)因(yin)為(wei)水蒸(zheng)氣大(da)量凝(ning)結而(er)導(dao)致(zhi)內壁積(ji)霜。
例如(ru)，當室內(nei)濕(shi)度(du)達到(dao)70%左(zuo)右(you)，且(qie)氣(qi)溫(wen)維持(chi)在(zai)20℃左(zuo)右(you)時(shi)，空(kong)氣中(zhong)的水分(fen)就較(jiao)容(rong)易在(zai)液(ye)氮(dan)容(rong)器的冷卻內壁上凝(ning)結成(cheng)霜。而(er)在(zai)更高(gao)濕(shi)度(du)的環(huan)境(jing)下，比(bi)如(ru)90%的濕度(du)，結(jie)霜現象則會(hui)更加嚴(yan)重(zhong)，可(ke)能(neng)導(dao)致(zhi)容器內壁的霜凍(dong)層越來(lai)越厚(hou)，影(ying)響液氮(dan)的存儲(chu)和(he)使用效果。
容(rong)器材質(zhi)和(he)表面(mian)處(chu)理
液(ye)氮(dan)容(rong)器的材質(zhi)和(he)表面(mian)處(chu)理也(ye)對結霜現象有(you)壹定(ding)的影(ying)響。通常(chang)，液氮(dan)容(rong)器使用的是(shi)低(di)溫(wen)合(he)金鋼(gang)或鋁合(he)金等(deng)材料(liao)，這(zhe)些材料(liao)具(ju)有(you)良(liang)好的低(di)溫(wen)導(dao)熱(re)性(xing)能。在(zai)液氮(dan)進(jin)入容(rong)器時(shi)，這(zhe)些材料(liao)能(neng)夠快速(su)地(di)將熱量傳(chuan)導(dao)出(chu)去，容器內壁的溫(wen)度(du)會(hui)迅(xun)速(su)降(jiang)到(dao)液(ye)氮(dan)溫(wen)度(du)。因(yin)此，液氮(dan)容(rong)器的金屬(shu)表面(mian)越平(ping)滑(hua)、光(guang)滑(hua)，霜凍(dong)現象就越容易發(fa)生(sheng)。這(zhe)是(shi)因(yin)為(wei)光滑(hua)的表面(mian)減少(shao)了空氣流(liu)動的阻(zu)力(li)，水(shui)蒸(zheng)氣會(hui)更加容(rong)易直接(jie)接(jie)觸到(dao)冷(leng)卻的容器表面(mian)。
通過對(dui)液氮(dan)容(rong)器表面(mian)進(jin)行(xing)特殊(shu)處(chu)理，雖然可(ke)以減(jian)緩(huan)結(jie)霜的速(su)度(du)，但(dan)完全(quan)避(bi)免(mian)霜凍(dong)依(yi)然困(kun)難。表面(mian)塗層的改善(shan)或者內壁的特殊(shu)材料(liao)選(xuan)擇(ze)，有(you)時(shi)只(zhi)能(neng)在短期(qi)內延(yan)緩(huan)結(jie)霜現象，並不能從(cong)根(gen)本上解(jie)決這(zhe)壹問題。
室內(nei)環(huan)境(jing)對(dui)結(jie)霜的影(ying)響
液氮(dan)容(rong)器在使用過(guo)程(cheng)中的環(huan)境(jing)條(tiao)件，特別是(shi)室(shi)內的溫(wen)度(du)和(he)濕(shi)度(du)，直接(jie)影(ying)響結霜的嚴重(zhong)程(cheng)度(du)。例(li)如(ru)，在(zai)壹些高(gao)濕(shi)度(du)的實驗室(shi)或者冷庫(ku)環(huan)境(jing)中(zhong)，結(jie)霜現象會(hui)更加頻繁(fan)和(he)嚴(yan)重(zhong)。在(zai)此類(lei)環(huan)境(jing)中(zhong)，空(kong)氣(qi)中的水蒸(zheng)氣含(han)量較(jiao)高(gao)，容(rong)器內的低(di)溫(wen)和(he)高(gao)濕(shi)度(du)相(xiang)遇時(shi)，霜凍(dong)的形成(cheng)速(su)度(du)會(hui)顯著(zhu)加快。
根(gen)據壹些實驗數(shu)據(ju)，如(ru)果室(shi)內濕(shi)度(du)達到(dao)80%以上，液氮(dan)容(rong)器內壁上霜凍(dong)的形成(cheng)速(su)度(du)可(ke)以達到(dao)每(mei)小時(shi)幾(ji)毫米。而(er)在(zai)幹燥(zao)的環(huan)境(jing)中(zhong)，這(zhe)壹現象則要緩(huan)慢(man)得多，結霜速(su)度(du)可(ke)能(neng)只(zhi)有(you)原來(lai)的壹半(ban)左(zuo)右(you)。因(yin)此，在濕(shi)度(du)較(jiao)高(gao)的環(huan)境(jing)中(zhong)使用液(ye)氮(dan)容(rong)器時(shi)，采取壹些措施來(lai)減(jian)少(shao)濕度(du)，或者通過保(bao)持(chi)容(rong)器封閉狀態，減少(shao)與空(kong)氣接(jie)觸，都(dou)有(you)助於緩(huan)解(jie)結霜問題。
使用方法(fa)的改進(jin)
液(ye)氮(dan)容(rong)器使用時(shi)的操(cao)作方式也(ye)會(hui)對結(jie)霜的程(cheng)度(du)產(chan)生(sheng)影(ying)響。如(ru)果容(rong)器在使用過(guo)程(cheng)中沒(mei)有(you)及時(shi)封(feng)閉，液(ye)氮(dan)揮發(fa)導(dao)致(zhi)的溫(wen)度(du)下降(jiang)與室(shi)溫(wen)空氣(qi)接(jie)觸會(hui)加劇(ju)霜凍(dong)現象。此時(shi)，由(you)於液氮(dan)的蒸(zheng)發和(he)與(yu)空(kong)氣(qi)的頻繁(fan)接(jie)觸，容(rong)器內壁的霜凍(dong)會(hui)更加嚴(yan)重(zhong)。
此外，在(zai)轉移(yi)液(ye)氮(dan)時(shi)，要盡量避(bi)免(mian)不必要的操(cao)作過程(cheng)，減少(shao)空氣(qi)的流通(tong)。對於高(gao)頻繁(fan)使用液(ye)氮(dan)容(rong)器的環(huan)境(jing)來(lai)說，好(hao)定(ding)期(qi)進(jin)行(xing)檢查，確(que)保(bao)容(rong)器的密(mi)封性(xing)良(liang)好，以減(jian)少(shao)外界(jie)濕氣的進(jin)入，防止霜凍(dong)的形成(cheng)。
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