12. srpna 2017 6:38 Lidovky.cz > Relax > Věda

Zeptali jsme se vědců: Co je kapalný dusík? Je možné ho vyrobit doma?

  • Poslat
  • Tisk
  • Redakce
  • 0Diskuse
Kapalný dusík je bezbarvý a extrémně studený. | na serveru Lidovky.cz | aktuální zprávy Kapalný dusík je bezbarvý a extrémně studený. | foto: Wikimedia Commons

Dusík – jako hlavní složka vzduchu, který ho obsahuje téměř 80 % – je všude kolem nás. Na otázku odpověděl doc. RNDr. Jan Kotek, Ph.D., z katedra anorganické chemie Přírodovědecké fakulty UK.

Dusík vytváří dvojatomové molekuly (se vzorcem N2), složené ze dvou atomů spojených trojnou vazbou. Díky stálosti této trojné vazby je dusík dosti nereaktivní plyn. Donutit jeho molekulu, aby se rozpojila na atomy a zreagovala s nějakým činidlem, je opravdu obtížné.

Atomy nejběžnějšího izotopu dusíku označovaného 14N mají relativní atomovou hmotnost 14 a jádro ze 7 protonů a 7 neutronů. V malé míře (asi 0,5 %) je v dusíku přítomen také izotop 15N se 7 protony a 8 neutrony v jádře.

Kapalný dusík je chemicky úplně stejný jako plynný dusík ze vzduchu. Jde o kapalinu s hustotou trochu menší, než má voda: 1 ml váží zhruba 0,81 g, zatímco 1 ml vody váží 1,00 g. Kapalný dusík je ale mnohem studenější. Za atmosférického tlaku se vaří už při teplotě −196 °C, tedy 77 K (kelvinů).

Proto bychom ani neviděli, že „plave“ na vodě. Když jej nalijeme do vody, okamžitě se odpaří a strhne s sebou spoustu vodní páry, takže vytvoří pěknou mlhu. Toho s oblibou využívají tvůrci filmů i speciálních efektů třeba na koncertech.

Vědci často používají kapalný dusík pro skladování biologických vzorků. Aby se dusík co nejméně odpařoval, skladuje se ve speciálních nádobách, které jsou vlastně velkými termoskami.

Kapalný dusík slouží jako chladící médium, například při skladování potravin nebo dlouhodobém uchovávání živých buněk a tkání v biologii či medicíně.

Doma v kuchyni kapalný dusík nevyrobíte. Jeho příprava je totiž komplikovaná. Nejprve je nutné zkapalnit vzduch. Toho se docílí prudkým rozepnutím (expanzí) stlačeného vzduchu. Při běžném stlačování se vzduch ohřívá – proto je čerstvě po nafouknutí kola pneumatika dost horká, jak si asi všiml každý, kdo někdy pracoval s pumpičkou. Expanze je děj obrácený, během něj se tedy plyn ochlazuje.

Zeptejte se vědců

Neumíte si vysvětlit některé zákony přírody? Zajímá vás proč je obloha modrá, nebo proč si sova nemůže ukroutit krk? Zeptejte se vědců prostřednictvím rubriky serveru Lidovky.cz.

Otázky posílejte na e-mail internet@lidovky.cz a do předmětu napište: otázka pro vědce a nebo položte otázku přes Twitter s hashtagem # otazkaprovedce.

Zkapalňovač vzduchu je důmyslné zařízení. Vzduch se v něm pod tlakem žene do trysky. Po průchodu tryskou dojde ke snížení tlaku a ochlazení rozepnutého vzduchu. Tento studený vzduch se použije pro chlazení nového stlačeného vzduchu, který opět expanduje, a pak je o něco chladnější než původní rozepnutý vzduch.

Celý postup probíhá kontinuálně, až se vzduch po expanzi z trysky ochladí natolik, že začne kondenzovat na kapalinu. Vznikající kapalina obsahuje hlavně dusík a kyslík, které mají různé teploty varu (dusík zmíněných 77 K, kyslík 90 K). Proto je lze od sebe oddělit destilací – v principu stejným postupem, jakým se z kvasu (pro jednoduchost předpokládejme, že jde o směs vody s trochou lihu) získává slivovice (nebo čistý líh).

Prirodovedci.cz
  • 0Diskuse




REGISTRACE NA SERVERU LIDOVKY.CZ, NEVIDITELNÉM PSU A ČESKÉ POZICI

SMS Registrace

Diskuse LN jsou pouze pro diskutéry, kteří se vyjadřují slušně a neporušují zákon ani dobré mravy. Registrace je platná i pro servery Neviditelný pes a Česká pozice. více Přestupek znamená vyřazení Vašeho telefonního čísla z registrace a vyřazený diskutér se již nemůže přihlásit ani registrovat pod stejným tel. číslem. Chráníme tak naše čtenáře a otevíráme prostor pro kultivovanou diskusi.
Viz Pravidla diskusí. schovat

Jak postupovat

1. Zašlete SMS ve tvaru LIDOVKY REG na číslo 900 11 07. Cena SMS za registraci je 7 Kč. Přijde Vám potvrzující SMS s heslem.

2. Vyplňte fomulář, po odeslání registrace můžete ihned diskutovat

Tel. číslo = login,
formát "+420 xxx xxx xxx"
Kód ze SMS je rovněž heslo
Vaše příspěvky budou označeny Vaším jménem, např. K. Novák.
* Nepovinný.
Odesláním souhlasíte s Pravidly diskusí.

Citroën C4 AKČNÍ CENA NA...
Citroën C4 AKČNÍ CENA NA...

r.v. 2010, naj. 70 000 km, benzín
137 000 Kč (s DPH)

Najdete na Lidovky.cz