Bagaimana Cara Membuat Nitrogen Cair?

Bagaimana Cara Membuat Nitrogen Cair?

Nitrogen merupakan unsur yang paling melimpah di atmosfer. Dalam bentuk gas, nitrogen tidak berbahaya, tidak berbau, dan tidak bersifat reaktif. Namun ketika ditekan dan didinginkan, ia dapat berubah menjadi cairan dengan titik didih sangat rendah, yakni -196 °C. Proses pembuatan nitrogen cair melibatkan kompresi udara, pendinginan, dan kadang penggunaan cryocooler. Berikut penjelasan lengkapnya.

1. Kompresi Udara

Langkah pertama adalah menekan udara atmosfer sehingga molekul nitrogen—yang memegang sekitar 78 % udara—berkumpul lebih rapat. Pada tekanan tinggi, energi kinetik molekul meningkat, sehingga suhu meningkat dan gas mulai hangat.

2. Pendinginan

Setelah kompresi, gas dibiarkan selama beberapa waktu agar menyejuk. Selama proses ini, gas menyerap panas dari lingkungan, menurunkan suhunya. Gas nitrogen kemudian dikompresi lagi secara berulang-ulang, sehingga suhu akhirnya turun di bawah titik beku. Pada titik ini, nitrogen berubah menjadi cairan.

3. Pendinginan dengan Cryocooler

Metode lain yang tidak memerlukan kompresi adalah menggunakan cryocooler. Gas nitrogen dimasukkan ke dalam wadah vakum yang dikenal sebagai dewar—bernama dari penemu James Dewar. Cryocooler kemudian menurunkan suhunya hingga mencapai fase cair.

4. Penanganan Nitrogen Cair

Nitrogen cair memiliki titik didih sangat rendah dan akan mengembang secara drastis bahkan pada suhu ruang. Karena itu, ia harus disimpan di dalam dewar yang memiliki penutup longgar untuk mencegah penumpukan tekanan. Selain itu, penanganan harus dilengkapi sarung tangan khusus (cryo gloves) serta peralatan pelindung lain untuk menghindari cedera akibat embun beku.