实验降温时为什么要用液氮，用液氦、液氢不行吗？ 第1页

液氦不是有超流性吗，一会儿不就流出来了

液氢。。。。。。。

这个题目不难回答，所以顺带多说几句废话，想直接看结论的话看加粗部分就可以了。

氦原子的质量很小，容易脱离地球引力而逸散到宇宙空间；地球上目前的氦基本来自于放射性元素的 α 衰变，在漫长的地质年代中缓慢累积的氦可以从地下的稀有气体矿被开采出来（比如某些天然气矿就含有很高含量的氦）。所以氦在地球上储量不高，是昂贵的、稀缺的、（暂时）不可再生的资源。中国天然气和氦储量都很稀少，基本依靠进口，但价格嘛…… 超导材料的确很多用到这个温度，但这是刚性需求，没法避免。所以很多地方已经开始回收液氦了，比如我校核磁中心大量使用液氦，所以建了氦气回收装置，据说几年就可以补回成本。总结：液氦很稀缺，难再生，如果没有极低温需求则不需要用。

液氢也是比较好的低温介质，只是这 20 K 的温度有点鸡肋，远低于液氮的温度，却不足以满足某些更低温的需求，所以可以用很多其它低温介质替代。另外这玩意最为人熟知的用途是火箭燃料啊，用氢气钢瓶都得无比小心，用液氢制冷的话那可就是个大型氢气发生器。（P. S. 一直想试试吸一大口氢气飙几句从来唱不上去的高音 hhhhh）总结：氢气易燃，危险性太高，相同温度下有足够的替代品。

另外，过低的温度会导致副作用，比如某些实验器材的强度会大幅下降，再比如另一篇回答提到的氧气比氮气沸点高，液氮可能导致氧气的液化。化学中很多反应也需要低温，但过低的温度会在动力学上阻止反应的进行，所以选取合适的低温介质非常重要，常用的低温介质如 −78 °C 干冰丙酮浴、 −40 °C 干冰乙腈浴、各种温度的冰盐浴等。

最后再说液氮……液氮的工业获取方式相对很简单，只需要将空气压缩-节流膨胀几次即可降温得到液态空气，随后可以分离为氮和氧。对着空气做几次活塞运动就出来了，不用白不用嘛！（雾）

生物学的说两句。因为液氮便宜啊。

实验室从来都不是选最贵的，而是选择哪个最均衡的，即不贵到承受不起，又不便宜到质量下降太多，这就行了，反正我见过那些顶级实验室也不是随意买不看成本。

首先，做生物学实验，大部分时候低温到足够就行了，这个足够是多少呢？大概是-60~-80℃，这是我们常见的实验室冰箱的储存温度，可以储存相当多的材料而不用担心坏掉。

那么比这个温度更低的材料自然是都可以了，液氮一般是-190℃，所以完全足够非常好了。

其次，液氮真的多，而且容易获取。

自然界最容易获取的材料是什么？

阳光？no，夜里没阳光。土壤？碰上有些地方，土壤不合格都没得；水？不少地方连水都没有。

当然是空气了。

只要在这个地球表面上，到处都是空气，一天24小时，一年365天，无处不在的都是空气。

所以空气才是最佳的材料来源。

你再瞅瞅空气的成分：

78%的氮气啊，可以说是氮气那真的是取之不尽用之不竭的来源。

反过来，氢气呢？那点比例太低，你要是用水来生成氢气的话，你得考虑水的来源对不？有些地方根本没水啊。

同理对于氦气一样，量远不如氮气足。

第三，氮非常稳定。

比起氢，氮可是相当的稳定，当然这个稳定比不过氦，但是氦毕竟量少嘛。

这种情况下，从来源广，取用方便以及稳定性角度，液氮可是最佳选择。

制造液氮的工具也很简单。

盖个小房子，然后丢个液氮机器进去，液氮就源源不断的来了。

网上找了个机器，大体就是这样子

就是一个柜子那么大，然后产生的液氮足够供我们一个所使用，价格也不贵。

题主的一个误解恐怕在于觉得液氦和液氢的温度比液氮要低五十多度，其降温效果就比液氮更好。

这是完完全全的误解。实验室对于降温介质的选取，其实往往考虑的是这种介质能达到多低的温度，而非降温速度。

例如一些场合，需要几个K的低温，当然就必须用到液氦了。

比如，用于扫描隧道显微镜STM。用于做大概只有几个K的，在高真空下的实验。核磁设备有也是用液氦，原因是内部有个超导线圈，需要低温。

而一般情况下，我们需要仅仅是把东西冻住。例如把水，或者一些溶剂冻住。这个时候沸点为-196°C的液氮就完全够用了。再低的温度除非特殊实验已经完全没有意义。

至于液氢就是另外的故事了。。