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本词条由中国科学院过程工程研究所、中国科学院大学化学科学学院 参与编辑并审核，经科普中国·科学百科认证 。
液氮是指惰性、无色、无嗅、无腐蚀性、不可燃的氮气在温度极低的环境下而得到的液体。液氮是惰性，无色，无味，低粘度，无腐蚀性，不可燃，温度极低的透明液体，汽化时大量吸热接触造成冻伤。氮气构成了大气的大部分（体积比78.03 %，重量比75.5 %）。在常压下，氮的沸点为-196.56 ℃，1立方米的液氮可以膨胀至696立方米的纯气态氮（21 ℃）。如果加压，可以在更高的温度下得到液氮。人体若在无保护措施的情况下接触液氮，皮肤可能会被严重冻伤。如在常压下汽化产生的氮气过量，可能会使空气中氧分压下降，引起缺氧窒息。
- 液氮
- Liquid nitrogen
- N2
- 28.01
- 7727-37-9
- 231-784-9
- -210 ℃
- -195.79 ℃
- 微溶于水
- 0.81 g/cm³
- 外 观
- 无色透明液体
- 应 用
- 快速冷冻和运输食品、冷冻麻醉、物质保护剂、合成氨、制硝酸等
- 安全性描述
- S38
- 危险性符号
- R20/21
- 危险性描述
- R20/21
- UN危险货物编号
- 1977
- CN危险货物编号
- 22006
- 饱和蒸气压
- 1026.42kPa (-173 ℃)
- 临界压力
- 3.4 Mpa
目录
操作注意事项：密闭操作，提供良好的自然通风条件。操作人员必须经过专门培训，严格遵守操作规程。液态氮在常压时的温度非常低，一旦与物体表面接触将迅速地沸腾，同时也会迅速带走大量的热能。因此，使用液氮时须额外注意，避免与皮肤的直接接触。装填时应穿戴护具，如防冻手套。切忌使用棉质手套，棉质手套会借由毛细现象吸附大量的液氮导致手套结冻。搬运时轻装轻卸，防止钢瓶及附件破损。配备泄漏应急处理设备。
储存注意事项：储存于阴凉、通风的库房。库温不宜超过30 ℃。储区应备有泄漏应急处理设备。
工程控制：密闭操作，提供良好的自然通风条件。
呼吸系统防护：一般不需特殊防护。但当作业场所空气中氧气浓度低于18%时，必须佩戴空气呼吸器、氧气呼吸器或长管面具。
眼睛防护：戴安全防护面罩。
身体防护：穿防寒服。
手防护：戴防寒手套。
其他防护：避免高浓度吸入、防止冻伤。
液态氮在常温环境下会迅速挥发为氮气，由液态转而成为气态。同一时间，体积将快速膨胀，在非压力式之密闭容器中储存可能会导致气爆。若为非正压式储存桶，切勿将液态氮常温储存于密封容器中。
氮气属于非活性物质，若在密闭空间内使用液氮，由液氮所汽化出的氮气将会填满整个空间，慢慢地取代掉空气中的氧气，使氧浓度降低从而令人窒息，故必须在开放式的空间中使用液态氮。
皮肤接触：脱掉所有限制冻伤部位血液循环的衣服。不要揉搓冻结部分，以免引起肌肉组织受伤。将受伤部位放在38～42 ℃的温水中复温，并立即请医生治疗。冻伤肌肉组织是无痛的，且呈现腊黄色。当它开始解冻时，皮肤会感觉肿胀，有疼痛感，并且容易感染。如果身体冻伤部分已解冻，须用干燥无菌布盖上，并用一大块保护性外罩裹好等待医疗处理。对于大面积冻伤，先脱掉衣服，然后用温水冲洗,并请医生治疗。
吸入：迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难，给输氧。如呼吸停止，立即进行人工呼吸。就医。
消防措施
危险特性：若遇高热，容器内压增大，有开裂和爆炸的危险。
有害燃烧产物：本品不燃。
灭火方法：本品不燃。用雾状水保持火场中容器冷却。可用雾状水喷淋加速液氮蒸发，但不可使水枪射至液氮。
应急处理：迅速撤离泄漏污染区人员至上风处，并进行隔离，严格限制出入。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器，穿防寒服。不要直接接触泄漏物。尽可能切断泄漏源。用排风机将漏出气送至空旷处。漏气容器要妥善处理，修复、检验后再用。
吸入氮气浓度不太高时，患者最初感胸闷、气短、疲软无力；继而有烦躁不安、极度兴奋、乱跑、叫喊、神情恍惚、步态不稳，称之为“氮酩酊”，可进入昏睡或昏迷状态。吸入高浓度，患者可迅速昏迷、因呼吸和心跳停止而死亡。
1．迅速撤离泄漏污染区人员至上风处，并设置隔离区域，严格限制出入。
2．通知消防及相关单位。
4．避免泄漏液体流入地下室或其他密闭有人工作空间，如无法避免应立即通知相关部门。
5．不要直接接触泄漏物。
6．尽可能切断泄漏源。
7．可用雾状水喷淋加速液体蒸发，但不可使水枪射至液体。
8．防止气体在低凹处积聚，用排风机将漏出气送至空旷处。
9．禁止人员在低洼或下风区停留。
工业生产中，用压缩液体空气分馏的方法获得液氮，可以用于作为深度制冷剂，由于其化学惰性，可以直接和生物组织接触，立即冷冻而不会破坏生物活性，因此可以用于[1]：
（1）迅速冷冻和运输食品，或制作冰品。
（3）在科学教育中演示低温状态。在常温下柔软的物体在液氮中浸泡一下，就会脆如玻璃。
（1）除灭红火蚁。
（2）在外科手术中可以用迅速冷冻的方法帮助止血和去除皮肤表面的浅层需要割除的部位。
在冷冻过程中，冰晶的形成会造成产品的品质下降，食物通过最大冰晶生成带的时间越短，生成的冰晶越小，对食品的损害越小。液氮在常压下的沸点是-195.8 ℃。液[FZ1] 氮速冻技术利用液氮超低温吸热的特性，将液氮与食品接触，以200 K以上的温差进行强烈热交换，冻结速度极快，降温速率达 7～15 K/min[2]。
由于液氮在短时间内低温冷冻，在食品内部形成细小且分布均匀的冰晶，对细胞损伤小，解冻后汁液流失少，能保持食品的营养、口感和原有风味。与此同时，液氮蒸发为氮气取代了空气，可在冻结过程中降低氧气浓度，减小食品呼吸与养化。当液氮与形状不规则的食物接触时，可以使传热阻力最小化[3]。
液氮冷冻治疗是近代治疗学领域中的一门新技术。液氮冷冻治疗是一种冷冻生物学的综合效应[4]。正常细胞在极度冷冻的状态下，会发生不可逆转的损害。它就是通过极度冷冻的状态下，将病区细胞迅速杀死，使得病区得到正常的恢复。一般用来治疗瘊子、鸡眼以及皮肤病等[5]。
冷冻手术还用以治疗乳腺癌。以色列医疗公司IceCure于2012年开发出一种利用冷冻疗法治疗乳腺癌的最新技术，用液氮将乳腺癌细胞冷冻并且杀死，该公司正在对其进行临床试验。如果试验成功，今后乳腺癌患者就能够在不接受外科手术的情况下，将体内肿瘤“切除”[6]。
液氮的温度低于其饱和压力对应的饱和温度时即转变成过冷液氮，且温度越低冷却效果越佳。基于被冷却对象要求和液氮性质设计的过冷液氮冷却系统( subcooled liquid nitrogen cooling system，SLNCS)具有压力稳定、流量可控和连续运行等优点，已被广泛应用于低温永磁波荡器、超导电缆、高温超导电机等领域，低温永磁波荡器磁铁材料冷却至液氮温区可获得更高的峰值场强和抗辐射退磁能力，超导电缆在液氮温区能进入超导状态，电阻消失，几乎可实现无损失输电[7]，高温超导电机内超导材料在低温下可表现出独特性质，有助于提高电机工作效率和稳定性[8]。