Khí nitơ có độc không? Cách phòng tránh khi sử dụng khí nitơ

Hiện nay, khí nitơ được sử dụng rộng rãi trong đời sống. Đặc biệt là trong các ngành công nghiệp điện tử, luyện kim, thực phẩm, bơm lốp ô tô, hàng không, máy phân tích mẫu, hàn,... Do tính chất trơ về mặt hóa học của nitơ hóa lỏng. Tuy nhiên, một số người vẫn thắc mắc khí nitơ có độc không?

Khái quát về khí nitơ

Khí nitơ là gì?

Nitơ là một nguyên tố hóa học chiếm khoảng 78% không khí và khí quyển của trái đất và có mặt trong tất cả các sinh vật sống (cơ thể con người chứa khoảng 3% nitơ tính theo trọng lượng).

Khí nitơ tinh khiết là một loại khí không mùi và không vị, phân tử không màu. Chỉ tham gia phản ứng hóa học với lithium ở nhiệt độ phòng. Khí nitơ là thành phần tạo ra nhiều hợp chất quan trọng như axit amin, axit nitric, amoniac và xyanua trong cơ thể sống.

Nitơ có phải khí độc không?

Trong điều kiện bình thường, khí nitơ không hỗ trợ cháy (không giống như oxy, hỗ trợ quá trình cháy), do đó nitơ được sử dụng trong chữa cháy:

• Nitơ có tính dẫn điện kém nên bình chữa cháy chứa khí nitơ để dập tắt các đám cháy thiết bị điện.
• Giảm nhiệt khi cháy.
• Giảm nồng độ oxy tại vùng cháy.

Ngay cả khi không hỗ trợ sự sống, không hỗ trợ quá trình đốt cháy và chiếm gần 80% trong không khí mà không ảnh hưởng đến sức khỏe thì hàm lượng oxy của cơ thể vẫn được đảm bảo. Có thể thấy khí nitơ là loại khí không độc hại. Tuy nhiên, việc sử dụng quá nhiều nitơ có thể gây sốc phản vệ và tê liệt các chi.

Ngoài ra, thực phẩm bảo quản bằng nitơ lạnh sẽ lạnh hơn các sản phẩm khác nên nếu dùng vội có thể gây bỏng lạnh. Bạn nên đợi cho đến khi khói từ sản phẩm tan hết rồi mới sử dụng để tránh bị thương.

Ứng dụng của nitơ

Nhờ những tính chất lý và hóa học đặc biệt nên nitơ được ứng dụng rộng rãi trong đời sống và công nghiệp. Nitơ dạng khí dùng để sản xuất nitơ lỏng.

• Bảo quản thực phẩm: Do đặc tính phản ứng và tính trơ nên nitơ có khả năng ngăn chặn tác động của quá trình oxy hóa rất tốt và có thể làm chậm quá trình ôi thiu cũng như các dạng hư hỏng khác do quá trình oxy hóa gây ra. Vì vậy, nitơ được sử dụng trong bảo quản thực phẩm, đóng gói. Ngoài ra, ngày nay người ta còn sử dụng nitơ hóa lỏng để điều áp các bồn chứa một số loại bia nhằm thay thế khí CO2.
• Hàn ống, chế biến kim loại: Nitơ có khả năng làm sạch đường ống một cách an toàn và không làm hỏng các sản phẩm khác nên được sử dụng trong hàn ống cũng như trong gia công các loại kim loại, nhờ đó nâng cao độ bền của đường ống.
• Luyện kim, chế tác kim loại: Do đặc tính hóa học nên trong ngành luyện kim hay sản xuất linh kiện điện tử, việc sản xuất thép không gỉ thường cần có sự có mặt của nitơ. Tùy theo đặc thù công việc và nhu cầu sử dụng sẽ sử dụng số lượng và mức độ khác nhau.
• Bơm lốp ô tô, máy bay: Với đặc tính trơ và không có độ ẩm, bao gồm cả khả năng oxy hóa cực thấp, chỉ có nitơ được sử dụng rộng rãi để bơm lốp ô tô hoặc máy bay.
• Vận chuyển thực phẩm và chế phẩm sinh học: Tồn tại ở trạng thái tự nhiên với nhiệt độ cực lạnh và đặc tính cho phép bảo quản lạnh an toàn mà không gây hại cho thực phẩm. Vì vậy, khí nitơ được sử dụng vận chuyển thực phẩm, bảo vệ các bộ phận cơ thể và bảo quản được tinh trùng, trứng.
• Nghiên cứu, giáo dục: Nitơ là thành phần của nhiều hợp chất nên còn được sử dụng trong nghiên cứu, phân tích mẫu.
• Trong y tế: Nitơ giúp bảo quản các cơ quan trong cơ thể, máu, tinh trùng, trứng và các sản phẩm sinh học. Trong da liễu, để loại bỏ những tổn thương da ác tính hoặc có khả năng gây ung thư, người ta sử dụng nitơ hóa lỏng.
• Chữa cháy: Nitơ có tính dẫn điện thấp nên bình chữa cháy khí N2 có thể dùng để dập tắt đám cháy thiết bị điện, giảm sức nóng của đám cháy, giảm nồng độ oxy tại khu vực cháy.

Khí nitơ có độc không?

Mặc dù là thành phần chứa tới 78% trong không khí, được sử dụng rộng rãi trong thực tế và có đặc tính làm lạnh để giữ an toàn cho thực phẩm. Nhưng trong quá trình sử dụng không thể tránh khỏi những tai nạn ngoài ý muốn sau:

Bỏng lạnh do nitơ lỏng

Nitơ lỏng là hợp chất tương tự như nước nhưng chỉ chứa 80.8% nitơ ở điểm sôi, nhiệt độ hóa lỏng của nitơ là -196 độ C và nhiệt độ hóa rắn cũng rất thấp. Vì vậy trong quá trình sử dụng hoặc chuyển đổi nitơ lỏng sang dạng khác, nếu da chạm vào lâu mà không điều trị kịp thời sẽ gây bỏng lạnh, vết thương có thể bị hoại tử và tệ hơn là tử vong, tiếp xúc với mắt có thể gây dị ứng mắt, có thể dẫn đến mù lòa. Tình trạng này thường xảy ra ở các khu vực sản xuất, trạm cung cấp và chiết xuất nitơ lỏng.

Gây ngạt thở

Mặc dù nitơ chiếm một thể tích đáng kể trong khí quyển nhưng không có đặc tính duy trì sự sống. Môi trường không khí tốt cho con người là có 21% oxy, nếu mức dưới 19% sẽ gây suy hô hấp. Nếu để nitơ trong không gian kín hoặc do nitơ bị khí hóa và hấp thụ hết lượng oxy hoặc hít phải với số lượng lớn sẽ gây ra các tình trạng sau: Khó chịu, buồn nôn, nôn mửa, nghẹt thở và có thể bị co thắt dạ dày, nguy hiểm hơn còn có thể gây tử vong.

Làm cháy nổ thiết bị chứa

Nitơ được lưu trữ trong bình kín, nếu bảo quản không tốt, nitơ lỏng trong không gian kín và hoá hơi đột ngột do tăng áp suất sẽ gây nổ, ảnh hưởng đến tính mạng của những người xung quanh.

Ảnh hưởng đến vật liệu tiếp xúc gần

Nitơ lỏng có nhiệt độ thấp tới -195.8 độ C nên ngay cả những vật liệu tiếp xúc gần hoặc trực tiếp với nitơ lỏng cũng có thể bị cong vênh, nứt do chênh lệch nhiệt độ.

Ô nhiễm môi trường

Sản phẩm phân bón chứa nitrat khi thấm vào đất, nguồn nước ngầm và chảy ra sông suối, gây ra cái chết của nhiều loài sinh vật.

Cách phòng tránh khi sử dụng khí nitơ

Cách bảo quản:

• Yêu cầu khi bảo quản khí nitơ cần đúng phương pháp và điều kiện, sử dụng thùng chứa chất lượng tốt, có đèn báo thông gió, chỉ sử dụng trong hệ thống khép kín, sử dụng các thiết bị phòng cháy nổ, vận chuyển nội bộ an toàn,...
• Bảo quản đúng cách, đúng nhiệt độ, tránh bảo quản trong môi trường kín, tránh bảo quản với các nguồn gây cháy nổ, tách biệt các chất không tương thích.

Cách sử dụng:

• Bạn phải được đào tạo chuyên nghiệp trước khi thực hiện công việc liên quan đến nitơ. Khi làm việc với khí nitơ phải có phương tiện bảo hộ cá nhân an toàn. Sau mỗi lần tiếp xúc, hãy rửa tay và thay quần áo bị nhiễm bẩn.
• Nên chọn mua bình gas nitơ ở những địa chỉ tin cậy, đảm bảo an toàn, hạn chế tối đa nguy cơ cháy, nổ, rò rỉ.

Bài viết trên đã giải thích khí nitơ có độc không, cách bảo quản và sử dụng như thế nào để đảm bảo an toàn.