Creación y usos del nitrógeno líquido

V.M.I.G[pic 1]

“Valor y Confianza”

[pic 2][pic 3][pic 4][pic 5]Colegio Guadalupano

Bachillerato

Tema:

Anteproyecto de Química

Tema específico:

Creación y usos del nitrógeno líquido

Asignatura:

Química

Docente:

Lic. Carlos Alexander Rodríguez

Integrantes:

• Andrea Alejandra Alvayero Panameño            #6
• Carla Beatriz Ayala Romaldo                           #9
• Daniela María Calderón Rivera                      #10
• Camila Beatriz Campos Cierra                              #12
• Katherine Alejandra Galdámez Reyes           #18
• Marina Concepción Murcia Escobar              #28
• Jimena María Rivas Guzmán                              #38?

Grado y sección:

1º Año Bachillerato “A”

Fecha:

Viernes 04 de Marzo de 2016

Índice

Índice                                                                                                         1

Introducción                                                                                                 2

Planteamiento                                                                                         3

Justificación                                                                                                 4

Objetivos                                                                                                 5

Marco teórico                                                                                         6

Metodología                                                                                                 8

Cronograma                                                                                                 9

Presupuesto                                                                                                 10

Conclusión                                                                                                 11

Bibliografía                                                                                                 12        

Introducción

En este trabajo hablaremos sobre el nitrógeno líquido principalmente su uso , creación y  a la vez utilidad en distintos ámbitos de la vida cotidiana resaltando las características propias del nitrógeno para que sea un proyecto atractivo y educativo al mismo tiempo, conociendo e identificando también los peligros que nos puede llevar la manipulación, tomando en cuenta la precaución y el uso adecuado; ya que el nitrógeno no es que  sea tóxico (lo respiramos todo el tiempo), sino que, como cualquier otro gas, al aumentar su proporción en el aire puede ocasionar asfixia por desplazamiento del oxígeno ,también se sabe que el nitrógeno líquido en contacto con el aire a temperatura ambiente evapora rápidamente exhibiendo gran cantidad de gases a baja temperatura que flotan durante un cierto tiempo. La baja densidad del nitrógeno líquido hace que fluya rápidamente cuando se deja salir con cuidado desde el contenedor.                          

Dentro de este proyecto hemos considerado tomar en cuenta las propiedades físicas del nitrógeno como su hoja de seguridad de este reactivo químico.

Aplicaremos  el nitrógeno líquido a objetos con el fin de crear experimentos sencillos y divertidos, con el propósito de acercarnos a la ciencia química aprendiendo a hacer y así aprovechamos su aprendizaje.

Planteamiento

Desde la antigüedad siempre se ha querido conocer nuevos medios para poder cristalizar o congelar tanto alimentos como sólidos y líquidos, y los únicos medios con los cuales se podía conseguir, estaban fuera de nuestro alcance.

Ahora con el descubrimiento de los gases criogénicos, se ha logrado demostrar que ya es posible lograr esos deseos que el ser humano deseaba.

Para poder llevar a cabo nuestra experiencia a bajas temperaturas, tuvimos la necesidad de conseguir algún componente que nos diera la oportunidad de enfriar rápidamente nuestro sistema sin tener que esperar tanto tiempo, por eso optamos por utilizar el nitrógeno líquido.

Pero ¿Cuáles son los usos que se le puede dar al nitrógeno líquido? y ¿Cómo se puede elaborar un nitrógeno líquido casero?

Justificación

La razón por la cual este proyecto se elaborará, es para generar interés, curiosidad y motivación por la química en las estudiantes del Colegio Guadalupano por el uso de gases criogénicos, en especial el nitrógeno líquido.

Con ello, se quiere elaborar una gran diversidad de experimentos como la reducción del movimiento molecular, el efecto Meissner, creación de un “huevo de agua”, cristalización de objetos, entre otros; con el fin de hacer de estos procesos, espacios creativos y de innovación en el aula de clase, con la certeza de que serán elaborados con todas las medidas de prevención y cuidados posibles para así evitar cualquier tipo de accidentes.

Objetivos

Objetivo General:

Investigar las funciones y usos que tiene el nitrógeno líquido así como las ventajas y desventajas de utilizar este químico, tomando en cuenta sus propiedades y los efectos que tiene en las sustancias tanto liquidas como sólidas, indagando y realizando experimentos para una mejor comprensión de sus aplicaciones para usarlo correctamente teniendo las debidas precauciones al manipularlo.

Objetivos específicos:

• Permitir explorar y comprobar lo que es en si el nitrógeno líquido, dando paso a descubrimiento por parte de las alumnas las diferentes funciones que este puede tener, ya sea en el área científica, como en la vida cotidiana.

• Observar y analizar su capacidad de mantener temperaturas muy por debajo del punto de congelación, y observando sus características que lo califican por ser inodoro, incoloro, e insípido, claramente experimentado con una debida protección.

• Generar curiosidad e interés por el uso de gases criogénicos en especial del nitrógeno líquido para la elaboración de experimentos.

Marco teórico

El término nitrógeno es el nombre del elemento químico cuyo número atómico es 7 y que tiene como símbolo químico N.

El nitrógeno líquido es nitrógeno puro en estado líquido a una temperatura igual o menor a su temperatura de ebullición, que es de -195,8 °C a una presión de una atmósfera. El nitrógeno líquido es incoloro e inoloro. Su densidad en el punto triple es de 0,807 g/ml.

Es un fluido criogénico que puede causar rápido congelamiento al contacto con tejidos vivos, tiene una constante dieléctrica de 1,4. Cuando es apropiadamente aislado del calor externo, el nitrógeno líquido puede ser almacenado y transportado, por ejemplo en recipientes térmicos. Donde, temperaturas muy bajas son mantenidas constantes a 77 K por la lenta evaporación del líquido, resultando en la liberación del gas Nitrógeno.

El Nitrógeno líquido puede ser fácilmente convertido para sólido por su colocación en una cámara de vacío accionada por una bomba de vacío centrífuga.

Aplicaciones:

El nitrógeno líquido es una fuente de fácil transporte y compacta de gas nitrógeno sin presurización. Además, su capacidad para mantener temperaturas muy por debajo del punto de congelación del agua hace que sea muy útil en una amplia gama de aplicaciones, principalmente como un ciclo abierto de refrigerante, incluyendo:

• En obra pública se emplea para sellar las vías de agua en la construcción de túneles bajo el agua o nivel freático del terreno, aplicando con lanzas en el interior de las fisuras por donde penetra el agua, el nitrógeno líquido la congela taponando así la vía y dando tiempo a aplicar colas u otros materiales sellantes.
• Es también empleado en la criogenia o conservación de muestras biológicas, para procurar una congelación rápida que evite el daño de estructuras.
• Como refrigerador para prácticas extremas de overclock.
• Como refrigerantes para las cámaras CCD astronomía.
• Para almacenar células de muestra en un laboratorio.
• Como fuente de nitrógeno seco.
• Para la congelación y transporte de alimentos.
• Para conservación de sangre, esperma, ovarios u otra clase de muestras tisulares.
• Para congelar el agua de las cañerías en ausencia de válvula de paso.
• En crioterapia para la eliminación de cánceres de piel, verrugas o hemorroides.
• Para la promación de cadáveres.
• En la preparación de alimentos, como para hacer helado.
• Para preservar muestras de tejido de extirpaciones quirúrgicas para futuros estudios.

Medidas de seguridad:

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