用空气压缩机可以制得液氮吗？

科学技术是diyi生产力，随着科学技术的发展，各式各样的仪器如雨后春笋一般的涌现出来，氮气发生器就是其中之一，打开网页搜索氮气发生器，发现关于其的内容多不胜数，那么为什么氮气发生器这么火呢，这还要从氮气的用处来说了。

氮气是空气中体积分数Z大的一种惰性气体，化学分子式为N2，通常状态下无色无味，比空气密度小。氮气化学性质不活泼，常温下难与其他物质进行反应，因此通常被用作保护气体，液氮可用作深度冷冻剂，高纯氮气可用作色谱等仪器的载气，氮气的性质决定了它的用途的广泛。 

而实验室中氮气通常的来源主要由3种：1.管道气，2.氮气罐，3.氮气发生器。

第1种比较适合大型工厂，建设费用高昂，第2种通常会因储存和运输的麻烦而有一定的局限性，Z后一种操作灵活可控，越来越受到实验室使用。

 氮气发生器是如何产生氮气的呢，通常来说，有三种方法。

1.电化学制备氮气

将高压空气从氢气电解池的阴极一侧通入，在催化剂的催化作用下，进行2H2+O2=2H2O的氧化还原反应，通过此方法可去除空气中的O2，产出高达99.995%N2，然而此方法有一定的局限性。一是此方法只是单纯的去除空气中的O2，对于空气中的其他杂质并未提及，二是单位成本过高，因此此方法通常用来制备少量的氮气。

2. 膜分离制备氮气

利用N2分子和O2分子的扩散速度的不同，将高压空气通过中空纤维膜组件，在输出端就可以积累纯度高达99%的氮气，这种方法在不考虑其他限制的条件下，可以累加使用，因此常用在实验室对气体纯度不高的保护、吹扫等操作实验中，但是由于其氮气纯度不能达到高纯级，且膜组件成本较高、仪器价格也相应的过高。

3. PSA变压吸附制备氮气

通过利用在分子筛中，N2与其它气体分子的吸附能力不同，从而形成差异的浓度，分子筛柱末端可以获得高纯氮气，利用这种方法研制的氮气发生器可以让用户根据个人实际要求，来产生不同纯度的氮气，Z高可达99.999%，这种方法的难点是分子筛柱填装技术，分子筛填装不好，会因为气体高低压频繁变化，导致分子筛受损，微孔数量减少，从而使得性能降低，纯度因此也会受到影响。

普拉勒作为实验室气体发生器行业的主要供应商，其生产的氮气发生器采用双塔变压吸附技术产生连续的高纯氮气，该技术利用碳分子筛的选择性分离并过滤空气中的氧气、二氧化碳和水蒸气。氮气发生器有两个碳分子筛柱，预处理的压缩空气进入并穿过diyi个碳分子筛柱，氧气、二氧化碳、水蒸气及其他杂质被碳分子筛吸附，只允许氮气通过碳分子筛并进入内部氮气罐。经过一段时间后该碳分子筛柱吸附饱和，系统将自动切换至第二个碳分子筛柱继续工作，diyi个已饱和的碳分子筛柱经过快速降压，将吸附捕捉的氧气释放到空气中，从而被活化再生。两个碳分子筛柱的吸附和净化再生过程交替进行，以此连续产生洁净、干燥的高纯氮气，是实验室科研人员的理想选择。

普拉勒氮气发生器原理图

科学技术是生产力，随着科学技术的发展，各式各样的仪器如雨后春笋一般的涌现出来，氮气发生器就是其中之一，打开网页搜索氮气发生器，发现关于其的内容多不胜数，那么为什么氮气发生器这么火呢，这还要从氮气的用处来说了。
 氮气是空气中体积分数Zda的一种惰性气体，化学分子式为N2，通常状态下无色无味，比空气密度小。氮气化学性质不活泼，常温下难与其他物质进行反应，因此通常被用作保护气体，液氮可用作深度冷冻剂，高纯氮气可用作色谱等仪器的载气，氮气的性质决定了它的用途的广泛。 
而实验室中氮气通常的来源主要由3种：1.管道气，2.氮气罐，3.氮气发生器。
 第1种比较适合大型工厂，建设费用高昂，第2种通常会因储存和运输的麻烦而有的局限性，一种操作灵活可控，越来越受到实验室使用。
  氮气发生器是如何产生氮气的呢，通常来说，有三种方法。
1.电化学制备氮气
将高压空气从氢气电解池的阴极一侧通入，在催化剂的催化作用下，进行2H2+O2=2H2O的氧化还原反应，通过此方法可去除空气中的O2，产出高达99.995%N2，然而此方法有的局限性。一是此方法只是单纯的去除空气中的O2，对于空气中的其他杂质并未提及，二是单位成本过高，因此此方法通常用来制备少量的氮气。
2. 膜分离制备氮气
利用N2分子和O2分子的扩散速度的不同，将高压空气通过中空纤维膜组件，在输出端就可以积累纯度高达99%的氮气，这种方法在不考虑其他限制的条件下，可以累加使用，因此常用在实验室对气体纯度不高的保护、吹扫等操作实验中，但是由于其氮气纯度不能达到高纯级，且膜组件成本较高、仪器价格也相应的过高。
3. PSA变压吸附制备氮气
通过利用在分子筛中，N2与其它气体分子的吸附能力不同，从而形成差异的浓度，分子筛柱末端可以获得高纯氮气，利用这种方法研制的氮气发生器可以让用户根据个人实际要求，来产生不同纯度的氮气，Z高可达99.999%，这种方法的难点是分子筛柱填装技术，分子筛填装不好，会因为气体高低压频繁变化，导致分子筛受损，微孔数量减少，从而使得性能降低，纯度因此也会受到影响。

扫描电子显微镜用液氮吗：探索其在电子显微镜应用中的角色

扫描电子显微镜（SEM）作为一种高精度的显微分析工具，广泛应用于材料科学、生命科学、半导体行业等领域。在使用扫描电子显微镜时，液氮作为冷却介质的使用，引发了不少科研人员和工程技术人员的关注。扫描电子显微镜是否需要液氮？液氮在其操作中扮演了什么样的角色？本文将深入探讨液氮在扫描电子显微镜中的应用以及其对显微镜性能的影响。

1. 扫描电子显微镜的基本原理与应用

扫描电子显微镜是一种利用电子束扫描样品表面并通过探测二次电子或反射电子来获得样品表面形貌和组成信息的显微技术。与光学显微镜相比，SEM能够提供更高的分辨率，能够观察到纳米级别的结构。其广泛应用于材料科学、纳米技术、生命科学、环境监测等领域，是研究微观世界不可或缺的工具。

2. 液氮在扫描电子显微镜中的作用

液氮在扫描电子显微镜中的应用主要体现在冷却系统的使用。许多现代SEM设备都配备了低温冷却系统，利用液氮对样品进行冷却，帮助提高成像的稳定性和分辨率。液氮的低温特性不仅可以减少样品的热膨胀问题，还能减少样品表面在高真空环境下的热损伤。因此，液氮在一些特定情况下，对于提高成像质量及研究精度具有重要作用。

3. 扫描电子显微镜是否一定需要液氮？

尽管液氮在某些情况下对扫描电子显微镜的性能有积极影响，但并不是所有的扫描电子显微镜都需要液氮。许多现代扫描电子显微镜具有较强的真空系统和温控系统，可以在常温下进行样品分析，尤其是对于一些不易受热影响的样品，液氮的使用并非必需。因此，是否使用液氮取决于样品的性质以及实验的要求。

4. 液氮使用的必要性与优势

对于一些低温敏感的样品，液氮的使用显得尤为重要。液氮能够显著降低样品的温度，避免高温导致的表面变化或挥发性物质的损失，尤其在观察生物样品、塑料材料、聚合物等时，其作用尤为突出。液氮的冷却效果还可以减少样品表面由于电子束照射产生的热损伤，从而提高成像的清晰度和对比度。

5. 液氮的使用注意事项

虽然液氮能够提升扫描电子显微镜的成像效果，但在使用过程中也有一些注意事项。液氮的使用需要一定的安全措施，操作人员必须穿戴合适的防护设备，避免液氮与皮肤接触。使用液氮时，需确保冷却系统和真空系统的正常工作，以免因设备故障导致液氮使用效率低下。液氮的存储和更换需要严格按照操作规范进行，以保证其效果和安全性。

6. 结论

液氮在扫描电子显微镜中的使用，主要取决于实验的需要和样品的特性。对于那些温度敏感或容易受热损伤的样品，液氮无疑能够提高显微镜的成像质量和分析精度。并非所有扫描电子显微镜都需要液氮作为冷却介质，其是否使用液氮应根据具体实验要求来决定。在高精度的微观分析中，液氮的正确使用能够显著提升研究成果的可靠性和准确性。