製作固態氮--成功

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tatkongau
白矮星
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製作固態氮--成功

文章 tatkongau » 週五 12 12月, 2014 19:51

今日膽粗粗,嘗試用僅有的資源,成功製作固態氮,
製作了一段影片,和大家分享一下,多多指教!

http://youtu.be/S4_k-8YssN4

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littleming
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文章 littleming » 週五 12 12月, 2014 20:31

[Good Job]

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Eddy So
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文章 Eddy So » 週五 12 12月, 2014 21:32

[Good Job]

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鄧登凳
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文章 鄧登凳 » 週六 13 12月, 2014 00:01

拍得很不錯, 但有三點相榷:

1. 氣壓下降不會「產生」固態氮。我估計是氣壓下降(不須至真空), 液體的沸點便下降, 液態氮在約14%大氣壓力時沸點會低於-210ºC, 即低於熔點。在不斷抽出氣體時, 液態氮沸騰, 蒸發所用去的熱能, 令液熊氮的溫度下降, 但沸騰中的液體, 其溫度是處於沸點的, 所以要滅氣壓令沸點下降至-210ºC以下, 固態氮才出現。

2. 壓力回升, 沸點升高, 沸點高於-210ºC, 固態氮消失。這個過程是由於溫度高於熔點, 固體熔化(melting), 這也可叫融化, 但不能叫「溶」化(=dissolve)。

3. 一大氣壓下, 液態氮可以處於-196ºC至-210ºC的任何溫度, 固態氮可處於-210ºC或以下的溫度, 所以應說明, 液態氮 沸點-196ºC(一大氣壓), 固態氮, 熔點-210ºC

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bbyaya
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註冊時間: 週五 26 8月, 2005 09:49

文章 bbyaya » 週六 13 12月, 2014 00:12

這個實驗,遲些試試先

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wtyu21
夸克星
文章: 5933
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文章 wtyu21 » 週六 13 12月, 2014 00:53

第一次見到~佩服佩服!

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tatkongau
白矮星
文章: 983
註冊時間: 週三 07 4月, 2004 22:29

文章 tatkongau » 週六 13 12月, 2014 01:16

鄧登凳 寫:拍得很不錯, 但有三點相榷:

1. 氣壓下降不會「產生」固態氮。我估計是氣壓下降(不須至真空), 液體的沸點便下降, 液態氮在約14%大氣壓力時沸點會低於-210ºC, 即低於熔點。在不斷抽出氣體時, 液態氮沸騰, 蒸發所用去的熱能, 令液熊氮的溫度下降, 但沸騰中的液體, 其溫度是處於沸點的, 所以要滅氣壓令沸點下降至-210ºC以下, 固態氮才出現。

2. 壓力回升, 沸點升高, 沸點高於-210ºC, 固態氮消失。這個過程是由於溫度高於熔點, 固體熔化(melting), 這也可叫融化, 但不能叫「溶」化(=dissolve)。

3. 一大氣壓下, 液態氮可以處於-196ºC至-210ºC的任何溫度, 固態氮可處於-210ºC或以下的溫度, 所以應說明, 液態氮 沸點-196ºC(一大氣壓), 固態氮, 熔點-210ºC
鄧SIR 果然見多識廣,小弟實在愧為人師,容許我引用鄧SIR的指導,引用在小弟片中,一定更精準!

小弟一直疑惑,不是加壓才能産生固態氮嗎?但其實液態氮 沸點-196ºC,與固態氮, 熔點-210ºC,只相差十幾度,減壓後沸點會低於-210ºC, 蒸發所用去的熱能輕易令液熊氮的溫度下降, 達至熔點, 能這様理解嗎?

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鄧登凳
夸克星
文章: 9493
註冊時間: 週一 03 8月, 2009 17:15
來自: 3rd planet of solar system

文章 鄧登凳 » 週六 13 12月, 2014 15:12

tatkongau 寫:
鄧SIR 果然見多識廣,小弟實在愧為人師,容許我引用鄧SIR的指導,引用在小弟片中,一定更精準!

小弟一直疑惑,不是加壓才能産生固態氮嗎?但其實液態氮 沸點-196ºC,與固態氮, 熔點-210ºC,只相差十幾度,減壓後沸點會低於-210ºC, 蒸發所用去的熱能輕易令液熊氮的溫度下降, 達至熔點, 能這様理解嗎?
Ryan不要亂送高帽吧。小弟提出的相榷如Ryan兄認為合用, 請隨便吧。

你的理解和我的想法大概是一致的。固態氮的密度比液態高, 所以減氣壓不可能是產生固態的原因。其實我原本有一個迷思, 就是為何固態不是在液體底部生成的呢? 我現在的推想如下: 雖然較冷的液態氮的密度較低, 但它不會沉入杯底, 因為它是在沸騰中, 液體中有大量氣泡, 反而杯底的壓力因要加液體壓力, 實際壓力高一點, 因此不在沸騰狀態。上面在沸騰的液態氮, 雖然較冷, 但含大量氣泡, 所以密度其實較低, 一般由溫差引起的液體對流無法產生, 所以液面是最低溫的地方, 固體在液面形成薄薄的一層。

這樣的想法, 請Ryan兄指正。

如果有幸Ryan兄認同, 那在表達上說液態氮沸騰(boiling)所以降溫, 比說它蒸發(evaporating)好一點。

PTS
夸克星
文章: 17242
註冊時間: 週日 28 10月, 2007 08:50
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Re: 製作固態氮--成功 - safety issue

文章 PTS » 週六 13 12月, 2014 22:31

tatkongau 寫:今日膽粗粗,嘗試用僅有的資源,成功製作固態氮,
製作了一段影片,和大家分享一下,多多指教!

http://youtu.be/S4_k-8YssN4
My comment:

The demonstrator should wear protective gloves, goggles, etc.
The student should always be reminded of lab safety, and the teacher should show by example.

This is a bad example as far as lab safety is concerned.

PTS

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tatkongau
白矮星
文章: 983
註冊時間: 週三 07 4月, 2004 22:29

Re: 製作固態氮--成功 - safety issue

文章 tatkongau » 週日 14 12月, 2014 23:25

PTS 寫:
tatkongau 寫:今日膽粗粗,嘗試用僅有的資源,成功製作固態氮,
製作了一段影片,和大家分享一下,多多指教!

http://youtu.be/S4_k-8YssN4
My comment:

The demonstrator should wear protective gloves, goggles, etc.
The student should always be reminded of lab safety, and the teacher should show by example.

This is a bad example as far as lab safety is concerned.

PTS
謝謝提示,會多加注意!
其實原先訂了一對專用手套,但貨期夾不準,以後會多加留意!

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tatkongau
白矮星
文章: 983
註冊時間: 週三 07 4月, 2004 22:29

文章 tatkongau » 週日 14 12月, 2014 23:56

鄧登凳 寫:
tatkongau 寫:
鄧SIR 果然見多識廣,小弟實在愧為人師,容許我引用鄧SIR的指導,引用在小弟片中,一定更精準!

小弟一直疑惑,不是加壓才能産生固態氮嗎?但其實液態氮 沸點-196ºC,與固態氮, 熔點-210ºC,只相差十幾度,減壓後沸點會低於-210ºC, 蒸發所用去的熱能輕易令液熊氮的溫度下降, 達至熔點, 能這様理解嗎?
Ryan不要亂送高帽吧。小弟提出的相榷如Ryan兄認為合用, 請隨便吧。

你的理解和我的想法大概是一致的。固態氮的密度比液態高, 所以減氣壓不可能是產生固態的原因。其實我原本有一個迷思, 就是為何固態不是在液體底部生成的呢? 我現在的推想如下: 雖然較冷的液態氮的密度較低, 但它不會沉入杯底, 因為它是在沸騰中, 液體中有大量氣泡, 反而杯底的壓力因要加液體壓力, 實際壓力高一點, 因此不在沸騰狀態。上面在沸騰的液態氮, 雖然較冷, 但含大量氣泡, 所以密度其實較低, 一般由溫差引起的液體對流無法產生, 所以液面是最低溫的地方, 固體在液面形成薄薄的一層。

這樣的想法, 請Ryan兄指正。

如果有幸Ryan兄認同, 那在表達上說液態氮沸騰(boiling)所以降溫, 比說它蒸發(evaporating)好一點。
認同鄧sir的理解!但不是亂送呀,小弟當初聽完別人説,沒有深究思考做亂試一通,有點兒粗疏!

至於固態氮浮面的問題,回想實驗中,當壓力降低時,液氮不再沸騰,在固氮熔化前,固氮會向下沈,愈沈熔得愈快!

而參閲其他網頁,有一説法是沸騰中液氮的氣泡,把固氮推上表面,不知這又是否合理呢?

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鄧登凳
夸克星
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來自: 3rd planet of solar system

文章 鄧登凳 » 週一 15 12月, 2014 13:48

我的猜想:

在沸騰狀態的液態氮中形成的固態氮, 應不是正常的晶體, 而是非晶態固體(amorphous solid), 固體內藏很多氮氣泡, 或說是薄薄的固體氮包著氮氣。

在低壓下沸騰的液態氮, 最冷是在液面, 液面包括圍著氣泡的液氣界面, 因此很可能在氣泡外圍形成了一個固體的空心球體, 空心球體粘貼一起就成了一片的固體形態。

由於這種非晶態固體含有大量氣泡, 它的整體密度可能和液態氮差不多, 可以浮起的。但溫度稍為上升, 薄薄的固體外殼熔化, 氣泡便逸出, 這會使整片固體的平均密度增加而下浮。此外, 氣泡固體外殼破裂而氮氣接觸液體, 如在那個壓力下溫度是在沸點以下的, 氣泡內氣體會急速凝為液體, 這是一個放熱的作用, 也會使液體升溫, 熔化過程加快大概可以由此解釋。

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扒飯撈麵
夸克星
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文章 扒飯撈麵 » 週一 15 12月, 2014 16:34


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lawrencemok
白矮星
文章: 741
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文章 lawrencemok » 週三 17 12月, 2014 14:21

Is it reaching the triple point so gas, liquid and solid exist at the same time?

by the way it may not be very dangerous to handle liquid nitrogen due to Leidenfrost Effect (don't be stupid anyway)

https://www.youtube.com/watch?v=gjsMV1MglA4

Water
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文章 Water » 週三 17 12月, 2014 14:43

Leidenfrost Effect , 中文稱為萊頓弗羅斯特現象,當液體放在一塊遠超其沸點的物件上,液體表面會產生出一層有隔熱作用的蒸氣,令液體沸騰的速度大大減慢。

資料來源:
http://zh.m.wikipedia.org/wiki/%E8%8E%B ... 0%E8%B1%A1

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