Was ist flüssiger Stickstoff?
Stickstoff (N vom lateinischen Nitrogenium) ist mit 78 % der Hauptbestandteil der Luft und tritt in der Natur stets als zweiatomiges Molekül (N2) auf.
Im Temperaturbereich von -210 °C bis -196 °C ist Stickstoff flüssig. Flüssigstickstoff oder kurz LN bzw. LN2 (vom englischen Liquid Nitrogen) wird häufig zur Lagerung von Zellen und anderen biologischen Materialien verwendet, um die Langlebigkeit und Funktionalität dieser Substanzen zu gewährleisten.
Die Effizienz von flüssigem Stickstoff als Kühlmittel wird durch die Tatsache begrenzt, dass er bei Kontakt mit einem wärmeren Objekt sofort siedet und das Objekt in eine isolierende Schicht aus Stickstoffgasblasen einhüllt. Dieser als Leidenfrost-Effekt bekannte Effekt tritt auf, wenn eine Flüssigkeit mit einer Oberfläche in Berührung kommt, die deutlich heißer als ihr Siedepunkt ist. Eine schnellere Abkühlung kann erreicht werden, indem man ein Objekt in einen Brei aus flüssigem und festem Stickstoff eintaucht, statt nur in flüssigen Stickstoff.
Handhabung von Flüssigstickstoff
Da es sich um eine kryogene Flüssigkeit handelt, die lebendes Gewebe schnell einfriert, erfordern seine Handhabung und Lagerung eine thermische Isolierung. Es kann in Vakuumflaschen gelagert und transportiert werden, wobei die Temperatur durch langsames Sieden der Flüssigkeit konstant bei 77 K gehalten wird. Je nach Größe und Ausführung reicht die Haltedauer von Vakuumflaschen von wenigen Stunden bis zu einigen Wochen. Durch die Entwicklung von unter Druck stehenden, superisolierten Vakuumbehältern konnte Flüssigstickstoff über längere Zeiträume gelagert und transportiert werden, wobei die Verluste auf 2 % pro Tag oder weniger reduziert wurden.
