Inhoud
Vloeibare stikstof is van grote waarde voor het aantonen van wetenschappelijke principes; hoewel het erg koud is en een zorgvuldige behandeling vereist, is LN2 goedkoop, niet giftig en chemisch inert. Omdat het extreem koud is - min 196 Celsius (min 320 Fahrenheit), kan het u helpen fenomenen te demonstreren op een manier die onbereikbaar is bij normale kamertemperatuur. Vloeibare stikstof voegt flair, plezier en drama toe aan wetenschappelijke demonstraties.
Voorzorgsmaatregelen
Het grootste gevaar van vloeibare stikstof is extreme kou; lichaamsdelen die rechtstreeks aan LN2 worden blootgesteld, kunnen snel letsel oplopen. Dit geldt ook voor het aanraken van objecten gekoeld in vloeibare stikstof. Draag bij het werken met LN2 altijd een veiligheidsbril en cryogene handschoenen - gewone rubberen handschoenen bevriezen en barsten. Gebruik alleen LN2 uit een cryogene dewar of een andere goedgekeurde container en gebruik piepschuimkommen en dozen om demonstratieobjecten te bevatten. Vergeet niet dat LN2 kookt in overvloedige hoeveelheden stikstofgas; hoewel niet giftig, verplaatst het zuurstof, dus voer je demonstraties uit in een goed geventileerde omgeving.
Krimpende ballon
Het "krimpende ballon" -experiment demonstreert de ideale gaswet die temperatuur, volume en druk relateert. Blaas een feestballon op en knoop het uiteinde eraf. Giet ongeveer 200 tot 300 ml vloeibare stikstof in een kleine piepschuim picknickkoeler. Plaats de ballon voorzichtig in de LN2 zodat deze in contact komt met de vloeistof. Na enkele seconden verschrompelt de ballon. Verwijder de ballon en laat hem opwarmen; het zal zichzelf opnieuw opblazen. De LN2 maakt de lucht in de ballon vloeibaar, waardoor de druk en het volume sterk worden verminderd. Wanneer het wordt opgewarmd, verdampt de vloeistof, waardoor de druk binnenin wordt hersteld.
Hoofdbel
Bij kamertemperatuur is lood een zeer zacht metaal. Wanneer het wordt geslagen met een hamer, maakt een demonstratieklok van lood een saaie "dreun". Voeg ongeveer een halve liter LN2 toe aan een piepschuimcontainer, plaats de bel in de vloeistof en geef hem een paar minuten om af te koelen. Verwijder de bel en laat eventuele vloeibare stikstof eraf druipen. Sla nogmaals op de bel en deze gaat helder over. De koude temperaturen verminderen de thermische trillingen in de loodatomen, waardoor het metaal harder wordt.
Bevriezing Antivries
Wanneer het in de juiste verhoudingen aan water wordt toegevoegd, wordt antivries voor auto's een vaste stof bij temperaturen zo laag als min 55 graden Celsius (min 67 graden Fahrenheit). Hoewel dit goed genoeg is om de meeste auto's de winter door te laten gaan, is vloeibare stikstof zo koud dat het antivries vaste stof bevriest. Om dit aan te tonen, maak een 70/30 mengsel van antivriesmiddel in water en giet ongeveer 150 ml in een piepschuimkom. Voeg een paar honderd ml LN2 toe en wacht een minuut of twee; het antivriesmiddel wordt een stroperige vloeistof en bevriest vervolgens in kristallen. Na enkele minuten verdampt het LN2 en wordt het antivriesmengsel warm en wordt het weer vloeibaar.