Stickstoffverdampfung

Hallöchen ihr lieben:smile:,
ich hätte da mal ne frage.(Uebungsfrage aus der Uni)

Im chemischen Laboratorium nutzt man gern flüssigen Stickstoff(technische Qulität) zum Kühlen. Die tiefgekühlte Flüssigkeit verdampft mir der Zeit aus dem Kühlgefäß.
(Die Siedepunkte der Luftkomponenten sind: He:4K; Ne:27K; N2:77K; Ar: 87K; O2:90K; Kr:120K)
Begründen Sie, warum die verbleibende Restflüssigkeit unter Umständen recht gefährlich ist!

Mein Ansatz: Da die Luft aus 78% N2, 21% O2 und 1% Edelgase zusammen gesetzt ist, müsste nach einem Verdampfen des Stickstoffes die Restflüssigkeit aus den 21% Sauerstoff und den 1% Stickstoff bstehen.
Die 1% Edelgase kann auf Grund der geringen menge nicht gefährlich werden. Also müsste es was mit dem Sauerstoff zu tun haben.
Ist es vielleicht die mögliche Knallgasreaktion die gefährlich sein könnte? Oder einfach die dabei entstehende Erstickungsgefahr?? Wenn es die Knallgasreaktion ist, wird der dafür benötigte Wasserstoff aus der „Luft“ bezogen?

MfG. Sascha

moin Sascha,

Mein Ansatz: Da die Luft aus 78% N2, 21% O2 und 1% Edelgase
zusammen gesetzt ist, müsste nach einem Verdampfen des
Stickstoffes die Restflüssigkeit aus den 21% Sauerstoff und
den 1% Stickstoff bstehen.

wie kommst Du denn darauf?

Die 1% Edelgase kann auf Grund der geringen menge nicht
gefährlich werden. Also müsste es was mit dem Sauerstoff zu
tun haben.

Da sind wir schon auf der richtigen Spur!

Ist es vielleicht die mögliche Knallgasreaktion die gefährlich
sein könnte?

Nicht ganz.
Aber vielleicht kennst Du das Experiment, bei dem ein glimmender Span in Sauerstoff gehalten wird?
Was passiert mit dem Span?

Oder einfach die dabei entstehende
Erstickungsgefahr??

Gaaanz kalt ;.)

Wenn es die Knallgasreaktion ist, wird der
dafür benötigte Wasserstoff aus der „Luft“ bezogen?

Hier denkst Du zu kompliziert.

Aber die Richtung mit dem Sauerstoff ist schon sehr gut!
Überleg mal weiter in diese Richtung

Gandalf

Hmmmm…,

Aber vielleicht kennst Du das Experiment, bei dem ein
glimmender Span in Sauerstoff gehalten wird?
Was passiert mit dem Span?

So viel ich weiss, fängt der Span an zu brennen. Dies ist auf die bessere Wärmenutzung bei reinem Sauerstoff zurück zuführen.

Also besteht die Gefahr darin, dass eine relativ kleine Zündquelle wie z.B. ein Glimmspan, eine Zigarette oder ein Funken, sehr schnell zu einem Brand führen kann!?

Tach,

Also besteht die Gefahr darin, dass eine relativ kleine
Zündquelle wie z.B. ein Glimmspan, eine Zigarette oder ein
Funken, sehr schnell zu einem Brand führen kann!?

ja so in etwa.
Da der Stickstoff schneller verdampft als der Sauerstoff, kommt es zu einer Anreicherung des Sauerstoffs in der flüssigen Phase, wenn auch nicht so stark, wie in Deiner Ausgangsfrage vermutet.
Flüssiger Sauerstoff ist ziemlich ‚konzentrierter‘ Sauerstoff und wenn der mit brennbarer Materie in Kontakt kommt, kann es ziemlich schnell rummeln.

Gandalf