¿Qué es el nitrógeno líquido?

El nitrógeno líquido es simplemente nitrógeno que ha pasado de su estado gaseoso natural a estado líquido. El nitrógeno es un elemento que se encuentra abundantemente en la atmósfera terrestre, conformando casi ocho partes de todo el aire de la tierra. Es incoloro e inodoro. Se representa con el símbolo N en química.

¿Cuál es el punto de condensación del nitrógeno?

El nitrógeno se convierte en líquido cuando su temperatura llega a estar por debajo de -195,8 °C. Es por esto que no es común encontrarlo en ese estado sin una intervención artificial. Al entrar en contacto con la temperatura ambiente, el nitrógeno se evapora en una rápida ebullición.

¿Cómo se hace nitrógeno líquido?

Existen varios procedimientos. En general, la producción industrial de nitrógeno líquido puro se consigue por medio de su destilación a partir de aire líquido. El aire está compuesto por oxígeno (21%), nitrógeno (78%) y un mínimo porcentaje de otros gases. Para llevar el aire a estado líquido, se somete a un proceso de licuefacción mediante una fuerte compresión por pistones que inyectan el aire, y luego se enfría a muy bajas temperaturas. 700 litros de aire en estado gaseoso se condensan en solo 1 litro de aire líquido.

El nitrógeno y otros gases líquidos se almacenan en vasos Dewar, que son recipientes de vacío que proporcionan un alto aislamiento térmico.

¿Cuáles son los usos del nitrógeno líquido en la industria?

En la construcción y en el mantenimiento de obras públicas se utiliza nitrógeno líquido para congelar temporalmente una sección de tubería, como podría ser una cañería, y así evitar que su contenido se derrame al momento de destaparla para realizar algún trabajo. También puede inyectarse en un área donde se ha cubierto una fisura con algún material sellante, produciendo un tapón de materia congelada para ganar tiempo y permitir que se fije la reparación.

También se usa para la fabricación de componentes electrónicos y como gas de protección en procesos de soldadura.

En laboratorios de diversos rubros se emplea para eliminar disolventes o agua que se encuentran en estado gaseoso mediante trampas frías.

En medicina se utiliza en la criocirugía, sometiendo tejidos anormales, como tumores o verrugas, a frío extremo para su eliminación. El nitrógeno líquido también es fundamental para la criopreservación de muestras celulares, tejidos y órganos, tanto para su estudio como para su trasplante.

El nitrógeno líquido sirve para la conservación y almacenamiento de semen, tanto animal como humano. Esta tecnología es crucial para los bancos de semen destinados a la inseminación artificial.

En la industria alimentaria se emplea en procesos de ultracongelación de alimentos vegetales y animales, lo que permite su preservación y transporte. También se usa comúnmente para la fabricación de helados y cócteles. 

¿Qué precauciones se deben tener para la manipulación de nitrógeno líquido?

El nitrógeno líquido no es un material tóxico, razón por la que se aprovecha ampliamente en la industria alimentaria y médica; sin embargo, sus características exigen ciertas precauciones para su manipulación.

Al estar a tan bajas temperaturas, el nitrógeno líquido puede causar rápidamente quemaduras por frío o incluso congelación de miembros. Es recomendado el uso de indumentaria aislante, así como guantes y gafas de seguridad. Siempre que se trabaje con nitrógeno líquido se debe procurar una adecuada ventilación o un equipo de respiración autónoma.

El nitrógeno es inoloro e incoloro. Una fuga de nitrógeno líquido puede evaporarse hasta acumular una masa de gas imperceptible que desplace el aire de un recinto, ocasionando peligro de asfixia para humanos y otros seres vivos. Se recomienda la revisión periódica de la presión de los contenedores y el resto de sistemas asociados a su utilización.