液体窒素で瞬間氷結
安全と危険性についての検証

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冷凍食品の凍結方法 2種類

冷凍食品の凍結方法には

 

急速冷凍

緩慢冷凍

とがあり、急速冷凍は液体窒素やドライアイスのような超低温で凍結させる方法です。

後者の緩慢冷凍は一般家庭などの冷凍庫で-15℃前後の温度でゆっくり冷凍させる方法です。

 

急速冷凍は食品の細胞を破壊させることなく一気に冷凍させることができますが、

緩慢冷凍は水分が先に氷り食品の細胞を破壊しながら冷凍するので味の違いは一目瞭然です。

 

冷凍チャーハンはお店で売っているのはパラパラとしていますが家庭で冷凍させてもパラパラにはなりませんよね?

その違いです^^

液体窒素で凍らせることができるものと、できないもの

窒素の沸点は-196℃です。

液体窒素で凍らすことができるものとは、-196℃で固体になるものです。

私たちの身の回りにある物質はたいていはこれにあたります。
それに対して、液体窒素で凍らすことができないものとは、融点が-196℃以下のものということになります。具体的に言えば、

酸素(融点-219℃)

水素(融点-259℃)

ヘリウム(融点-272℃)などです

 

動画の補足質問、、、

★液体窒素を食べた人は口から鼻から煙を吐いているように見えましたが、大丈夫なのでしょうか?

鼻から煙を吐いているように見えましたが
その煙は液体窒素が気化した時、気化熱として空気を冷やし空気中の水分を液化させたものです。

 

 

液体窒素は人体に有害ではないんですか?

アイスクリームをその場で作るのにも液体窒素を使っていましたが、急速に冷やすためだとは思いますが気になります。

液体窒素を口にしても大丈夫なのでしょうか?

 

 

液体窒素は有害物質ではありません。

不活性ガスです。

有害物質も含有されていません。

少量ならすぐに蒸発しますので問題ありません、

 

*多量だと凍傷します、

*肺に多量に吸い込むと死亡します。

液体窒素を入れる容器は普通の魔法瓶とかじゃ駄目なのか?

結論からいえば使用するべきではありません。

市販されている魔法瓶と液体窒素を扱うデュワー瓶は原理の上では同じものです。

ですが、魔法瓶は熱湯を入れて使うように設計されており、これに極低温の液体窒素を入れるということは大幅な設計外です

条件によっては破裂する危険性もありますので使用するべきではありません。

必ず「液体窒素使用可」とされている容器で保管しなければなりません。

内壁がガラスなら絶対やめておいた方がいいです。内壁がステンレスとかの金属なら使えるかもしれません。

ただし専用設計じゃないので大怪我するなど何が起きても自己責任です。

*ふたは絶対にしてはいけないです。容器が金属製であろうが破裂して大惨事になります。

液体窒素を飲んだら、どうなりますか?

★液体窒素を飲んだら、どうなりますか?

実際液体窒素を飲んだら、下痢では済まないですが、

液体窒素は、常温では気体になります。
胃の中に入ったとしても、ゲップとして出てくることになると思います。

(当然おなかが冷えますから、そのせいで腹を下すことはあると思いますが…)
もし液体窒素を飲んだとしても、口腔内や食道などが冷やされて火傷のような
症状を起こすことになると思いますが、それほど深刻な事態にはならないでしょう。

とはいっても、アメリカで液体窒素入りカクテルを飲んで、胃に穴が開き重症になったという例もあります。

 
液体窒素は使い方を間違えなければ、そこまで危険なものではありません。

 
SF映画で液体窒素をかぶって体が一瞬で凍るようなターミネーターみたいな

あんなに簡単には凍りません。

 

液体窒素の購入量と保存の注意

★購入量

普通購入するとなると1Lを購入することはまず不可能でしょう。

 

なぜなら1Lの液化窒素なんてすぐに蒸発してなくなります。

断熱性能の良い容器で1,2時間もてばいいほうでしょう。

 

なのでおそらく購入できる最小は4~5Lからです。

 

★保存についての注意

 

液体窒素は沸点が低いので常温での保存が利きません。
10L買ったとして、保存用のビンに入れても1日ですべて蒸発してしまいます。

液体窒素の危険性について

 

液体窒素は、危険性を熟知した上で取り扱わないと「死にます」。

死ななくても凍傷、酸欠、などの危険があります。

 

締め切った部屋で液体酸素を大量に扱うと酸欠になる恐れはあります。

空気中の窒素78%、酸素21%酸素濃度が18%を切るようだと危険です。
頭がポーとして気持ちよくなります、呼吸が荒くなり苦しくなります、その先は危険な状態と思います

 

少量の液体窒素では凍傷を起こすことは稀ですが、大量の窒素を扱うとき、あるいは液体窒素で冷却された金属部品などをさわるとき、皮膚が張り付き、長時間の接触を起こし、重大な凍傷を起こすことがあります。
また、軍手などは液体窒素がしみ込み、同様に長時間の接触を起こすことがあるので、絶対に使ってはいけません。

実際に起こった危ない事故1

液体窒素のデュワー瓶から液体窒素を充填している時に、満タンになった後に吹き出し、肩から腕に掛けて大量に液体窒素を浴びて、周りに凍傷ができた。

実際に起こった危ない事故2

短い革手袋で、液体窒素のくみ出しをしていたとき、吹き出しがおこり、それが手袋の内側の隙間となる部分にたまり、手の甲に凍傷を負った。

そこの部分の皮膚がごっそりと脱落し、数年間はケロイドになり、20年経った今でもその傷跡が残っています。

昔は自動供給停止装置などなかったので、このような事故が多発していました。

 

液体窒素の価格

★液体窒素の費用

 

液化窒素購入費用は1000円/Lくらいかもしれませんが、

取り扱かうための道具をそろえるだけでかなりの出費となりますのでよほどの研究とかでなければお勧めできません。

 

右側にも紹介していますが、本格的に揃えようと思ったら10万円くらいは見ておいた方がよいでしょう。

液体窒素の購入法

液体窒素は容器を持って行って量り売りをしてくれるようなものではありません。

販売店で容器のレンタル料込みで買うことになります。

お近くのプロパンガスの販売店に相談するのがよいと思います。

他、工業用・医療用の高圧ガスを扱っているガス販売店(会社)で買えます。
*溶接店・高圧ガス関連の会社に問い合わせれば販売してくれる可能性も有りますが
使用目的などが明確でないと販売しない可能性があります。

 

液化窒素は超低温容器に充填され、容器は販売店・充填所所有でガス購入時に容器は貸し与えてくれます。

液化窒素は低温液化ガスで、高圧ガス取り扱いが不適切だと大規模な災害になるので、

購入時にガス特性の注意書き書を交付し取り扱いの周知義務が販売店・充填所に義務図けられ、

消費者も消費の基準に従ってガスの使用、消費を行わなければなりません。

未成年には売ってくれないと思います。

 

 

Yahoo!検索でキーワードに「酸素ガス ○○県」とお住まいの県名を入力して検索すれば近くの酸素販売会社が出てくるでしょう。

iタウンページでなら、検索業種名を「医療用ガス販売」や「高圧ガス」とするとでてきます。
 

大体の酸素販売会社は液化窒素の販売もしていますので購入は可能です。

 

容器はレンタル可能だと思います。

取り扱いには法的資格は必要ありません。
断熱容器は、購入するとものすごい高価なので、貸出を相談しましょう。

それと、販売してくれる最小単位がかなり大きいかもしれませんのでこの辺も確認が必要です。

 

 

 

 

窒素の知識・まとめ

★窒素について

・化学式(分子式) N2
・大気の半分以上(約78%)を占めるもっとも身近な物質
・沸点は-196℃
・気化した場合は646倍(0℃)~729倍(35℃)に膨張
・無色透明で無味無臭

液体窒素は-196℃で沸騰して気化します。

断熱容器に保管していても完全な断熱は出来ません。

そのため容器の中では絶えず蒸発し続けています。

液体が気化すると膨張します。窒素の場合体積が約700倍に膨張します。

液体窒素(えきたいちっそ、Liquid nitrogen)は冷却された窒素の液体である。

 

 

液体窒素は 冷却剤として使用される液体で、生体組織に付着すると容易に凍傷を引き起こし、また密閉空間で急激に気化させると酸素欠乏症に陥るので慎重な取り扱いが必要である。

周囲の熱を断熱することで、液体窒素は目に見えるような蒸発による損失をともなうことなく貯蔵あるいは輸送ができる。
用途 は、主に寒剤。 低温物理学の実験、工業プラント、受精卵の凍結保存、爆発物処理など 広く使われている。

 

窒素の状態変化

-273℃(0K)~-210℃(63K) → 個体
-210℃(63K)~-196℃(77K) → 液体
-196℃(77K)~0℃(273K)以上 → 気体

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