Egal ob tiefkalt verflüssigt oder gasförmig: Stickstoff ist ein extrem vielseitiges Gas, das in Industrie und Medizin täglich zum Einsatz kommt.
Grund genug, dass wir den Stoff mitsamt seiner Anwendungen und sicherheitsrelevanten Hinweise genauer vorstellen.
Inhaltsverzeichnis
Eigenschaften von Stickstoff
Zunächst einige grundlegende Informationen zu Stickstoff sowie Stickstoffverbindungen und den Eigenschaften des Gases.
Was ist Stickstoff?
Stickstoff (Symbol N), auch Azot, Nitrogenium oder Stickgas genannt, ist ein farbloses und geruchloses Gas, das 78% der Erdatmosphäre ausmacht und in vielen verschiedenen Industrien Anwendung findet. In der Regel liegt es als N2, also in Form zweiatomiger Moleküle (auch Distickstoff genannt), vor.
Ist Stickstoff giftig?
Stickstoff ist zwar nicht giftig, aber gefährlich: Das Gas führt in hohen Konzentrationen bei Lebewesen zu Erstickung (daher auch der Name Stickstoff). Aufgrund der Geruchlosigkeit bemerkt man das Austreten nicht und bereits nach wenigen Minuten kann der Tod eintreten.
Wo verwendet man Stickstoff?
Auch wenn die Gewinnung von Stickstoff aus der (verflüssigten) Luft mittels der fraktionierten Destillation relativ kompliziert bzw. kostenintensiv ist, lohnt sich dieser Prozess aufgrund der hohen Menge des Gases in unserer Atmosphäre und der reinen Form, die man daraus gewinnen kann.
Dementsprechend gibt es eine Vielzahl an Anwendungsbereichen von Stickstoff, von denen wir exemplarisch einige vorstellen (stickstoffhaltige Verbindungen, die oft mithilfe von Ammoniak hergestellt werden, sind hier ausgeklammert).
Stickstoff als Schutzgas
Im Bereich des Schweißens findet Stickstoff als sogenanntes Schutzgas häufige Verwendung, vor allem weil es sehr reaktionsträge ist. Während der Schweißarbeiten hält es den Sauerstoff vor dem Eindringen in das zu bearbeitende Material ab. Wie bei so vielen Schutzgasen kommt Stickstoff auch als Gasgemisch zum Einsatz, beispielsweise als sogenanntes Formiergas. Je nach konkretem Einsatzzweck setzt sich das aus ca. 70-95% N2 (oder Argon) und Wasserstoff (H2) zusammen.
Vorsicht ist allerdings bei gewissen Metallen und hohen Temperaturen geboten: So nimmt beispielsweise Titan ab 300°C Stickstoff (und Sauerstoff sowie Wasserstoff) mit auf. Nicht in allen Situationen also ist das Gas die richtige Wahl. Einzig beim Elektrodenschweißen (E-Schweißen) ist Stickstoff gar nicht zu gebrauchen.
Wofür wird Flüssigstickstoff verwendet?
In flüssigem Zustand ist Stickstoff beinahe noch vielseitiger einsetzbar. Der große Vorteil besteht hier darin, dass Flüssigstickstoff sehr niedrige Temperaturen aufrechterhalten kann (der Siedepunkt, also der Übergang von flüssig zu gasförmig, liegt unter Normalbedingungen erst bei -196°C). Deshalb findet es unter anderem in folgenden Situationen Verwendung:
- In der Medizin (Aufbewahren von Zellen, Entfernen von Warzen, Kryokonservierung,…)
- Zur Vorbereitung von Nahrungsmitteln für den Transport
- Als Kühlmittel in der Computertechnik, bei Lasern, in der Bauindustrie…
- Zum Kochen, bei Getränken (Stichwort Abdecken und Durchperlen) und zur Herstellung von Speiseeis
Dabei ist jedoch Vorsicht geboten: Tiefkalter flüssiger Stickstoff verursacht Erfrierungen. Außerdem besteht Explosionsgefahr, wenn es siedet. In Form von Verbindungen kommt es deshalb auch als Sprengstoff zum Einsatz.
Stickstoff als Reifengas
Bei Flugzeugen, LKWs mit Gefahrgut, manchen Rennwagen und anderen besonderen Vehikeln kommt Stickstoff als Reifengas (auch Reifenfüllgas genannt) zum Einsatz. Dies wird gemacht, um das Brandrisiko zu minimieren, das durch die erhöhte Reibung und/oder die Ladung entsteht.
Das Reifengas ist dabei ein Gemisch, das einen Anteil von 85-99% Stickstoff aufweist. Die genaue Zusammensetzung ist unter anderem abhängig vom konkreten Einsatz. Teilweise findet bei Flugzeugen auch Helium Verwendung. Für PKWs im ganz normalen täglichen Einsatz, deren Reifen ja mit Druckluft befüllt werden, sind die Vorteile übrigens nicht relevant.
Hinweis von GASPROFI-Geschäftsführer Sascha Busch:Sie haben Fragen zum korrekten Umgang mit Stickstoff oder anderen Gasen? Dann empfehlen wir Ihnen einen Blick auf unser Gaslexikon. Dort finden Sie weitere sicherheitsrelevante Hinweise und allgemeine Informationen und Hintergründe.
Allgemeine Informationen zu Stickstoffflaschen
Auch wenn Stickstoff (im Gegensatz zu anderen Industriegasen wie zum Beispiel Acetylen) nicht bzw. nur bedingt brennbar ist, gibt es dennoch einige Hinweise und Empfehlungen, damit Sicherheit im Umgang und bei der Lagerung der Flaschen gewährleistet ist.
Welche Farben haben Stickstoffflaschen?
Laut der Farbkennzeichnung für Gasflaschen und der aktualisierten EN 1089-3 ist die Schulter einer Stickstoffflasche schwarz. Ihr Mantel ist grau oder grün.
Druckgasflaschen mit der vorherigen Farbgebung sollten normalerweise kaum mehr im Umlauf sein. Gemäß dieser Regelung sind diese dunkelgrün. Dabei sollten Sie in jedem Fall daran denken: Die farbliche Kennzeichnung von Gasflaschen ist nicht das entscheidende Merkmal zur Bestimmung ihres Inhalts, sondern der Gefahrgutaufkleber.
TÜV-Prüfung bei Stickstoffflaschen
Druckgasflaschen mit reinem Stickstoff müssen alle 10 Jahre zur TÜV-Prüfung. Nach der bestandenen Prüfung wird das neue Datum für den nächsten Termin in die Flaschenschulter eingeprägt.
Sicherheitshinweise im Umgang mit Stickstoff und Stickstoffflaschen
- Hohe Konzentrationen von Stickstoff wirken erstickend, das Opfer bemerkt den Prozess und das Austreten nicht
- Komplettes Gassystem (inkl. Flaschenventile) regelmäßig auf Lecks überprüfen
- Bei tiefkalt verflüssigtem Stickstoff trockene Handschuhe aus dickem Leder, Schutzbrille, geschlossene Kleidung und festes Schuhwerk tragen
- Im Falle eines Brandes aus geschützter Position mit Wasser kühlen
- Während des Umgangs mit den Flaschen und in der Nähe nicht rauchen
- Anschlüsse der Ventile frei von Öl, Wasser und anderen Verunreinigungen halten
GASPROFI-Gefahrgutbeauftragter Andre Gensmann:Beachten Sie: Wie bei vielen anderen Industriegasen auch ist Stickstoff ein erstickendes Gas – und es wird nicht bemerkt. Stellen Sie deshalb auf jeden Fall sicher, dass eine ausreichende Belüftung gewährleistet ist. Auch das Rauchen ist beim Umgang mit Stickstoff streng verboten!
Stickstoffflaschen lagern und transportieren
- Bereits aus einem Liter flüssigem Stickstoff entstehen 691l gasförmiger Stickstoff – Arbeits- und Lagerräume daher stets gut lüften
- Die Behälter stehen unter Druck – hohe Temperaturen von über 50°C vermeiden
- Flaschen vor dem Transport gegen Umfallen sichern
- Ventile müssen beim Transport von Stickstoffflaschen verschlossen sein. Stopfen bzw. Muttern müssen ebenfalls korrekt sitzen
- Stellen Sie eine ausreichende Lüftung sicher
Stickstoffflaschen entsorgen
Egal ob Keller oder Baustelle: Immer wieder findet man alte Stickstoffflaschen, die sicher und fachgerecht entsorgt werden müssen. Wir nehmen diese Druckgasbehälter an und erstellen auf Wunsch auch einen Entsorgungsnachweis. Die eigentliche Entsorgung führt ein entsprechender Fachbetrieb durch. Allgemeine Informationen zu diesem Thema finden Sie auch in unserem Beitrag “Gasflaschen entsorgen“.
Fazit
Wie bei beinahe allen anderen Gasen (egal ob zur technischen, medizinischen oder privaten Nutzung) gilt es, beim Umgang mit Stickstoff bzw. Distickstoff eine gewisse Vorsicht walten zu lassen. Falls allgemeine Fragen zum Thema Gas auftauchen, empfehlen wir Ihnen auch einen Blick in unser kostenloses E-Book zum sicheren Umgang mit Gas.
Bei konkreten Fragen zu Stickstoff und Stickstoffflaschen helfen wir Ihnen als Fachhändler gerne weiter! Sie erreichen uns
- per Mail: info(at)gasprofi.de
- in unserem stationären Handel: Immenburgstraße 40, 53121 Bonn