Flüssigstickstoff

Flüssigstickstoff (LN2) ist die flüssige Form des Elements Stickstoff. Er entsteht durch fraktionierte Destillation aus der Luft in industriellen Luftzerlegungsanlagen. LN2 siedet bei −195,8 °C und bleibt bei Normaldruck flüssig. Es ist farb- und geruchlos sowie chemisch weitgehend inert, reagiert jedoch unter Normalbedingungen nicht aktiv.

Eigenschaften und Handhabung: LN2 verdampft bei Erwärmung rasch zu Stickstoffgas und dehnt sich dabei stark aus (etwa 700-mal im Volumen). In verschlossenen Behältern kann sich daher Druck aufbauen. LN2 ist kein toxischer, aber ein starkes asphyxiierendes Gas, das in schlecht belüfteten Räumen die Sauerstoffzufuhr verringern kann. Der Hautkontakt verursacht schwere Frostverbrennungen; Schutzkleidung und -handschuhe sind Pflicht.

Herstellung und Lagerung: Industriell erfolgt die Herstellung durch Luftzerlegung, anschließend wird das flüssige Stickstoff in vakuumisolierten Dewar-Gefäßen gelagert und transportiert. Der Betrieb erfordert gut belüftete Räume und spezielle Kryoausrüstung.

Verwendungen: LN2 dient als Kühlmittel in Wissenschaft, Medizin und Industrie. Typische Anwendungen sind Kryokonservierung biologischer Proben (Zellen, Gewebe, Spermien, Embryonen), Schnellkühlprozesse in der Lebensmittelindustrie, Kryogeneration von Geräten und Bauteilen sowie Kühlung bei bestimmten Labor- und Fertigungsprozessen.

Sicherheit und Umwelt: LN2 ist chemisch inert, aber die Gasentwicklung birgt Risiken durch Sauerstoffverdrängung und Kälteexposition. Unfälle vermeiden, Behälter nicht luftdicht verschließen, in gut belüfteten Bereichen arbeiten und geeignete Schutzmaßnahmen ergreifen.