Le point d'ébullition de l'azote est de 77 K, et le point d'ébullition de l'oxygène est de 90 K, donc l'oxygène est liquide lorsque l'azote liquide est autour. Wikipedia répète l'avertissement que vous avez mentionné:

L'azote liquide a un point d'ébullition plus bas à −196 ° C (77 K) que celui de l'oxygène à −183 ° C (90 K) , et les récipients contenant de l'azote liquide peuvent condenser l'oxygène de l'air: lorsque la majeure partie de l'azote s'est évaporée d'un tel récipient, il y a un risque que l'oxygène liquide restant puisse réagir violemment avec la matière organique.

Donc ce n'est pas parce que la surface de l'azote est trop chaude.

Je suppose que la pression due à l'évaporation de l'azote pousse l'air loin de l'ouverture. LN2 a un facteur d'expansion de 694, que vous pouvez calculer en divisant la densité du liquide (0,808 g / ml) par la densité du gaz à 20 ° C (1,17 g / L). De ce facteur d'expansion, un facteur de 303 K / 77 K = 3,94 provient du réchauffement du gaz de 77 K à 20 ° C. L'autre facteur de 176 provient de la transformation du liquide en gaz. Cette expansion pousse l'air hors de l'espace libre du dewar.

Si vous regardez le graphique de pression de vapeur pour l'oxygène, vous verrez qu'à sa pression partielle dans l'air, il ne peut se liquéfier qu'en dessous d'environ 77 K, ce qui par coïncidence est la température du liquide bouillant. azote. L'air immédiatement au-dessus de l'interface azote liquide / air ne peut pas être plus froid que 77 K (un peu moins, car l'azote ne représente que 4 / 5ème de l'air), de sorte que le 1/5 qui est de l'oxygène ne peut pas se condenser - il ne fait pas assez froid . À cela s'ajoute le fait que l'azote qui s'évapore dilue davantage l'oxygène présent, abaissant encore la température qui serait nécessaire pour condenser l'oxygène à cette pression.

En fait, c'est le cas.

Normalement, cependant, vous ne le remarquerez pas car il sera fortement dilué par l'azote et n'atteindra jamais une concentration suffisamment grande pour vous inquiéter. C'est différent si vous tirez de l'air à travers un piège car la teneur en oxygène du gaz qui s'écoule sera condensée de préférence, laissant un liquide concentré en oxygène. C'est vraiment dangereux s'il y a aussi de la matière organique dans le piège, c'est pourquoi ceux qui ont travaillé avec de tels systèmes se méfient tellement des liquides bleu pâle dans nos pièges.

Mais, si vous aimez dangereux expériences, vous pouvez en faire quelques-unes qui illustrent la présence d'oxygène. Si vous coupez le dessus d'une boîte en aluminium et le remplissez à moitié d'azote liquide, attendez que la plus grande partie se soit évaporée, le liquide restant sera principalement de l'oxygène. Le moyen sûr de le montrer est d'utiliser un aimant sur un bâton pour en extraire (l'oxygène est assez fortement paramagnétique). Ou, beaucoup moins en toute sécurité, vous pourriez laisser tomber une allumette allumée (c'est très dangereux car la canette brûlera probablement violemment). Il y a même une démonstration youtube de ceci (je pense que c'est le numéro 5 des 7 démonstrations "super cool" avec de l'azote liquide). Je pense qu'ils avaient une version avec gravure, mais ils l'ont peut-être retirée pour des raisons de sécurité.

L'oxygène peut se condenser et se transforme en dewars d'azote liquide. La bonne pratique de laboratoire décharge la ligne de vide dewars vendredi après-midi, se remplit et redémarre le lundi matin. N'oubliez pas que l'univers vous déteste.

Déverser de l'azote liquide dans le parking peut être amusant. Le pavage d'asphalte LOX plus (ou les planchers en bois) est un explosif de contact pendant des jours. Les briquettes de charbon de bois plus LOX étaient un combo de dynamitage dans les mines de charbon. NE JAMAIS verser de LOX sur des briquettes de charbon de bois en feu. La boule de feu brûle si chaud que vous pouvez avoir des brûlures UV, en supposant qu'il vous reste de la peau. La laine d'acier plus LOX est une lance thermique, minimum 2730 ° C, parfois revendiquée à 4500 ° C.

Veillez à ce que tout ce que vous portez lorsque vous travaillez avec des cryogènes puisse être retiré très rapidement, en particulier les gants isolants poreux.

La pression de vapeur est la propriété du liquide et la pression partielle est la propriété d'un gaz dans un mélange.

Le point d'ébullition normal du composant pur en phase liquide est la température à laquelle la pression de vapeur exercée par le liquide devient égal à 1 atm.

Dans un mélange gazeux, tant que la pression partielle d'un composant reste inférieure à sa pression de vapeur en phase liquide à la température du mélange, le composant ne se condense pas. La condensation commence seulement à partir du point où $ PP = VP $ et à partir du cas où $ PP>VP $, la condensation continue seulement jusqu'à $ PP = VP $. Lorsque $ PP<VP $, la condensation s'arrête.

L'air à 1 bar de pression totale aura une pression partielle de 0,21 bar de $ \ ce {O2} $ et dit qu'il est à -183C (le point d'ébullition normal de $ \ ce {O2} $). La pression de vapeur du liquide $ \ ce {O2} $ à cette température est de 1,01 bar, mais la pression partielle est de 0,21 bar, ce qui est inférieur à 1,01 bar, donc $ \ ce {O2} $ ne doit pas se condenser. Mais si l'air est à une pression totale de 5 bar, cela aura 0,21 $ \ fois 5 = 1,05 $ bar de pression partielle de $ \ ce {O2} $ et cet air est à -183C alors $ \ ce {O2} $ se condensera jusqu'à ce qu'il soit la pression partielle est passée en dessous de 1,01 bar.

La pression de vapeur est indépendante de la composition en phase liquide mais dépend de la température. Lorsque la température augmente, la pression de vapeur d'un composant liquide augmente. La pression de vapeur ne dépend pas des propriétés du mélange en phase gazeuse. A une température donnée, le composant ayant la pression de vapeur la plus élevée en phase liquide est le composant le plus volatil et aura un point d'ébullition plus bas.