Cryogeen kan letterlijk worden vertaald met koud makend. Met het woord cryogeen maakt men duidelijk dat er werkzaamheden of experimenten worden verricht bij zeer lage temperaturen. Als men cryogene experimenten uitvoert zal men daarvoor speciale stoffen moeten gebruiken. Deze stoffen hebben meestal de eigenschap dat ze een laag kookpunt hebben. Een aantal vloeistoffen die hierbij aan de orde kunnen komen zijn:
- Distikstof wordt ook wel stikstofgas genoemd of moleculaire stikstof: kookpunt 77 K (-196 Graden Celsius/ °C).
- Diwaterstof, ook wel bekend onder de naam waterstof en waterstofgas: kookpunt 20K (-252,87 Graden Celsius/ °C).
- Helium: kookpunt 4.2K/ 4.3 K of (- 268,9 Graden Celsius/ °C).
Vloeibare stikstof is niet heel kostbaar en is daarom zeer geschikt om te gebruiken voor verschillende experimenten. Vloeibare helium wordt minder gebruikt omdat het duurder is en daarnaast is het minder geschikt om te transporteren vanwege de veel lagere verdampingswarmte die hoge eisen stelt aan de isolatie tijdens het transport. Vloeibare helium wordt daarom alleen ingezet bij specifieke experimenten waarbij een extreem lage temperatuur nodig is. In dat geval wordt vloeibare helium ter plekke uit heliumgas gemaakt.
Waarom worden cryogene experimenten uitgevoerd?
Bij lage temperaturen bewegen atomen veel minder snel. Daarom worden veel wetenschappelijke experimenten cryogeen uitgevoerd. Daarnaast worden de geleidende eigenschappen van materialen beter als de temperatuur wordt verlaagd. Supergeleiders hebben een zeer geringe weerstand tegen elektrische stroom maar moeten daarvoor wel in een zeer koude toestand worden gebracht. Bij lage temperaturen treed er minder ‘ruis’ op in elektronische circuits. Verder kunnen sommige stoffen in supervloeibare staat worden gebracht indien men experimenten cryogeen uitvoert.
Liquefied of liquid natural gas lng
Lng is een afkorting die staat voor liquid natural gas/ liquefied natural gas. Dit mengsel wordt in het Nederlands ook wel vloeibaar aardgas genoemd. Lng is een mengsel dat hoofdzakelijk bestaat uit methaan. Daarnaast kunnen ook mogelijk restgassen aanwezig zijn in het mengsel. Deze restgassen kunnen bijvoorbeeld ethaan, propaan of stikstof zijn. Aardgas wordt in vloeibare staat getransporteerd. Dit gebeurd onder cryogene temperaturen. Bij normale druk wordt methaan vloeibaar bij cryogene temperaturen van ca. -162°C. Het volume van lng is 600 maal geringer dan aardgas bij een normale atmosferische druk en temperatuur. Door deze volumereductie is lng geschikt om te transporteren bijvoorbeeld over zee met in lng-tankers.