Nitrogen cair

Demonstrasi Nitrogen Cair.

1. Keadaan nitrogen cair

2. Belon dalam Nitrogen cair

3. Belon berisi air dalam nitrogen cair

4. Daun dalam nitrogen cair

5. Awan nitrogen (Awan yang terpilu)

Penerangan:

Nitrogen cair merupakan nitrogen dalam keadaan cecair pada suhu yang sangat rendah dan merupakan secair yang tidak berwarna atau jernih. Nitrogen  mempunyai takat didih  -196 °C dimana pada keadaan persekitaran yang bersuhu lebih tinggi daripada nilai takat didih ini, nitrogen adalah dalam bentuk gas. Hal ini juga menandakan suhu nitrogen cair adalah kurang daripada -196°C.

Atmosfera bumi terdiri daripada 78% gas nitrogen. Apabila kita memampatkan gas ini dengan tekanan yang sangat tinggi, molekulnya akan tersusun rapat lalu berubah bentuk kepada cecair. Suhu kini telah jatuh di bawah takat didih iaitu kurang -196°C.

Pada suhu bilik, nitrogen berada dalam bentuk gas. Walau bagaimanapun, apabila kita isikan cecair nitrogen ke dalam bekas seperti cawan, kesemua cecair ini tidak berubah terus kepada kedaan gas. Ini kerana dinding cawan bertindak menghalang molekul- molekul nitrogen cair ini dari bergerak bebas. Molekul- molekul yang berkeadaan terkumpul ini menyediakan persekitaran yang sangat sejuk untuk mengekalkan bentuk cecairnya. Permukaan atas cecair yang terdedah kepada udara menyebabkannya berubah menjadi gas dan lama- kelamaan cecair ini akan berubah kepada bentuk gas keseluruhannya.

Oleh sebab suhu nitrogen cair adalah kurang daripada - 196°C, apabila kita mengisinya di dalam sebuah cawan yang berada dalam persekitaran bersuhu bilik (lebih kurang 25°C), cecair ini akan kelihatan mendidih seperi air panas akibat perbezaan suhu yang amat besar.

Merendam belon berisi udara di dalam nitrogen cair menjadikannya kecut. Ini disebabkan keadaan sejuk nitrogen cair menyerap tenaga yang dimilki oleh molekul udara di dalam belon lalu melambatkan pergerakannya. Molekul ini kemudiannya tersusun rapat membuat belon berkeadaan kecut. Apabila belon ini dikeluarkan, molekul- molekul udara ini mendapat tenaga daripada persekitaran menyebabkan belon mengembang seperti sedia kala.

Apabila kita merendamkan belon berisi air ke dalam nitrogen cair, air dengan cepat berubah menjadi air kerana air mempunyai takat beku 0°C. Walau bagaimanapun, penyejukan mengejut air ini menyebabkan warna ais yang dilihat adalah berwarna putih tidak seperti ais biasa yang kelihatan jernih. Hal ini kerana penyejukan mengejut menyebabkan susunan molekul ais tidak tersusun secara teratur.

Benda hidup seperti daun terdiri daripada air. Apabila kita merendamnya ke dalam nitrogen cair ini, air di dalamya akan membeku. Meramas daun yang beku ini sama seperti meramas keropok rangup. Oleh itu, jangan sesekali merendamkan tangan anda ke dalam cecair ini.

Sebagai tambahan, nitrogen cair untuk Pusat Sains Negara dibekalkan oleh Malaysia Oxygen Berhad (MOX). Untuk maklumat tambahan layarilah www.mox.com.my/

_______________________________________________________________________

Bahan- bahan adalah disumbangkan oleh Pusat Sains Negara untuk tujuan pendidikan. Datanglah ke Pusat Sains Negara di Bukit Kiara, Kuala Lumpur untuk menyaksikan demontrasi ini secara terus.