Ik heb een stikstofmembraan en een Stirling-cryokoeler gebruikt om stikstof uit de lucht vloeibaar te maken. Voor deze video heb ik samengewerkt met Starbucks om hun Nitro Cold Brew te vieren. Bestel er hier een: https://starbucks.app.link/derekmuller
Het maken van vloeibare stikstof is moeilijk – tot 150 jaar geleden betwijfelden wetenschappers zelfs of het mogelijk was om stikstof vloeibaar te maken. In 1823 produceerde Michael Faraday in het Koninklijk Instituut in Londen voor het eerst vloeibaar chloor, min of meer per ongeluk door het onder hoge druk te zetten. Op dezelfde wijze maakte hij ammoniak vloeibaar.
Het lenen van een mengsel van Thilorier in Frankrijk, een combinatie van droog ijs, sneeuw en ether, bereikte hij een temperatuur van -110C. In 1845 gebruikte hij dit mengsel plus een handpomp om gassen onder druk te zetten, zodat alle bekende gassen vloeibaar werden, op zes na, waaronder zuurstof en stikstof. Deze werden bekend als de “permanente” gassen.
Een Franse natuurkundige Aimé perste zuurstof en stikstof samen in tanks en liet ze vervolgens in de oceaan zakken op meer dan 1,6 km diepte, waar de druk opliep tot 200 atmosfeer. Toch werden de gassen niet vloeibaar.
Pas eind 1877 werden de eerste druppels vloeibare zuurstof en vloeibare stikstof geproduceerd, door Cailletet in Frankrijk. Hij probeerde eerst zuurstof door het samen te persen tot 300 atmosfeer, afgekoeld tot -30C, maar dat was niet eens genoeg om zuurstof vloeibaar te maken. Maar toen hij plotseling de druk losliet, koelde het expanderende gas af, naar hij schatte tot -200C en hij zag een nevel en vervolgens druppels langs de wanden van zijn vat glijden.
Het is verbazingwekkend hoe ver we zijn gekomen in die zin dat ik nu een op helium gebaseerde cryokoeler kan kopen. Het comprimeert en expandeert het gas om warmte te absorberen van de top van de koude vinger en het uit te stoten in de omgeving bij omgevingstemperatuur.