科普進行時之如何動手製作液氮

2020-12-03 覃楓

大家好,我是冷言。

今天繼續一下諾貝爾物理學獎科普系列,按照順序今天應該講一下1913年的諾貝爾物理學獎。簡單的介紹一下諾貝爾物理學獎的獲得者以及獲獎原因:海克·卡末林·昂尼斯(Heike Onnes,1853年9月21日-1926年2月21日),荷蘭物理學家,超導現象的發現者,低溫物理學的奠基人。獲獎原因:低溫物理學的研究與液氮的製作。

低溫物理學屬於物理學的一個小分支,不管怎麼講,也屬於一個完整的物理體系,要講起來的話比較不方便,冷言打算單獨做一個系列或者說幾篇文章,儘量把低溫物理學講清楚。所以這篇文章主要目的更加探討一下液氮的製作。

隨著科學技術的發展,現在液氮的製作與當初海克第一次製造出液氮的方法有些不同。目前工業製造液氮的主要方式就是把純淨的空氣壓縮並分離出液氮。

今天冷言偷一下懶跟大家聊一下高中的化學和高中的物理吧。我們怎麼能用空氣製造液氮。(可能製作設備不完善。得到的純度並不高。)假設我們現在的空氣只有氮氣,二氧化碳和氧氣三種成分。那我們要做的事情就很簡單了把二氧化碳和氧氣分離。吸收二氧化碳比較容易,如果能買到氫氧化鈉就去買氫氧化鈉,如果買不到也不要緊可以自己做。自己製作氫氧化鈉就比較簡單了,找一個塑料盆然後再用一個東西把它蓋住並且密封,然後把直流電導進去。(一般家用的電瓶是24V把電導進去的過程不會傷到人。)這個過程還會產生氯氣,氯氣就非常危險了請注意保管。把氯氣抽乾剩下的溶液就是氫氧化鈉溶液,純度不算太高,但是用來吸收一些二氧化碳還是夠的。現在我們就把我們的空氣通入這些過氧化氫溶液。這樣我們就得到了只有氮氣和氧氣的一種氣體。

想要分離氮氣和氧氣,最好的辦法就是樣其中一種變成液體,因為它們的熔點不同。工業可以用機器製造很大的壓強,如果某位小夥伴想要動手製作的話,冷言倒是有一個辦法,不過代價也相對昂貴一點。以前的時候冷言曾經去借朋友要過一個玻璃的箱子,就是我們實驗室那種玻璃的箱子,那些箱子的密閉條件比較好,只有一個地方可以把氣體通進去。然後連接一個泵式裝置,把大量的氣體通到那個玻璃箱子裡面去,然後把箱子裡的氣體壓縮。

冷言這樣子做的時候。並沒有成功雖然發現這個箱子變冷了,但是沒有得到液氮。

今天冷言偷一下懶隨便講講這些東西,歡迎大家在評論區隨便懟一下冷言。

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