آیا می توان نیتروژن موجود در هوای اتاق را منجمد کرد؟

گاز نیتروژن فراوان ترین عنصر شیمیایی در جو زمین است و کاربرد فراوانی در صنعت کشاورزی و تجارت دارد. در یک نگاه ساده در  فضایی که ما در آن قرار داریم نیتزوژن فراواین وجود دارد که به دلیل بی رنگ و بی بو بودن قابل مشاهده نیست اما آيا می توان از این گاز بی بو و بی رنگ  صفحه شیشه ای زیبا و خزنده تبدیل کرد.

نیتروژن موجود در اتاق  با دمای -320 درجه فارنهایت تبدیل به مایع می شود و هنگامی که این مایع را در خلا قرار می دهید اتفاق شگفت انگیری برای آن رخ می دهد.

نکته: این کار را در خانه امتحان نکنید ، اگر با دقت کنترل نشود ، نیتروژن مایع باعث یخ زدگی می شود.

هنگامی که  نیتروژن مایع  را در خلا قرار می دهید ، ماده ای به نام "لیوان نیتروژن" ایجاد می کند. فشار در خلا به طور قابل توجهی کمتر از سطح دریا در زمین است زیرا هوا بسیار کمی در داخل وجود دارد. در نتیجه ، هر مایعی که درون خلا قرار گیرد در دمای پایین می جوشد.

بعد از جوش آمدن نیتروژن مایع خنک می شود و در نتیجه دمای کلی آن را کاهش می دهد. و به حالت انجماد می رسد.

شاید در نگاه اول کمی غیرعادی به نظر برسد ولی  هنگامی که به فرایند عرق کردن در بدن خود فکر کنید:مایعی که از پوست شما تبخیر می شو ، دمای بدن را کاهش می دهد زیرا انرژی را به صورت گرما از بین می برد. به همین سادگی ، نیتروژن مایع تبخیر شده با جوشیدن سرد می شود.

سرانجام ، نیتروژن مایع به اندازه کافی گرما می جوشد تا به نقطه انجماد خود برسد و فوراً به صورت جامد لیوان مانند ، در زیر نشان داده می شود ، با حرکت آهسته از نزدیک و در زمان واقعی سفت می شود.

در حالی که شیشه نیتروژن زیبا به نظر می رسد اما پایدار نیست. اتم های نیتروژن می خواهند دوباره به یک ساختار متبلور ، محکم و محکم تبدیل شوند. بنابراین ، اندکی پس از تشکیل ، شیشه به یک میلیون شکاف ریز تبدیل می شود زیرا مولکول ها به طور انفجاری و ظاهراً به یک باره مرتب می شوند:

و آنچه اکنون می بینید این است که اتم ها مانند یک سقوط دومینو در یک واکنش زنجیره ای خود را مرتب می کنند. ورق شیشه ای که زمانی زیبا بود ، اکنون با میلیون ها ترک جای زخم دارد.

منبع:‌آیا می توان نیتروژن موجود در هوای اتاق را منجمد کرد؟