ARTICLES

Applications of Liquid Nitrogen

This post is also available in: Persian English

Հեղուկ ազոտ (LN₂)․ գիտական ակնարկ

Հեղուկ ազոտը (LN₂) արդյունաբերական, բժշկական և գիտական ոլորտներում ամենալայն կիրառվող գազերից մեկն է՝ ծայրահեղ ցածր ջերմաստիճաններում իր եզակի հատկությունների շնորհիվ։ Մոտավորապես 77.4 Կելվին (−196°C) եռման ջերմաստիճան ունենալով՝ այն կարող է արագ կլանել ջերմությունը շրջակա միջավայրից և կտրուկ իջեցնել ջերմաստիճանը տարբեր կիրառություններում

Հեղուկ ազոտի հատկություններն ու առանձնահատկությունները

Ցածր ջերմաստիճան և ֆիզիկական վիճակ
Հեղուկ ազոտը բնականաբար հեղուկ է 77.4 K (−196°C) ջերմաստիճանում, ինչը այն դարձնում է գերազանց սառեցնող կամ կրիոգեն միջոց այն գործընթացների համար, որտեղ անհրաժեշտ է ծայրահեղ ջերմաստիճանի իջեցում։

Անվնաս, անգույն և անհոտ
Հեղուկ ազոտը չունի առանձնահատուկ հոտ և քիմիականորեն իներտ է։ Սա այն դարձնում է հարմար փակ կամ զգայուն միջավայրերում օգտագործման համար, քանի որ այն չի արձակում վնասակար նյութեր։

Վերջնական ցածր լուծելիություն ջրում
Այն ջրում շատ ցածր լուծելիության շնորհիվ LN₂-ը արդյունավետորեն օգտագործվում է սառեցման և պահպանման գործընթացներում։ Լաբորատոր պայմաններում այն իդեալական է ջերմային զգայուն նյութերի պահպանման համար, հատկապես արագ սառեցման ընթացքում։

Բարձր ջերմափոխադրողականություն
Հեղուկ ազոտի ամենակարևոր հատկություններից մեկն է արագ ջերմության կլանման և փոխանցման կարողությունը։ Սա այն դարձնում է լայնորեն օգտագործվող գիտական հետազոտություններում և արդյունաբերությունում սառեցման և արագ սառեցման համար։

Գազային վիճակում արագ ծավալի ընդլայնում
Շրջակա ջերմաստիճանի ազդեցության տակ հեղուկ ազոտը արագ գոլորշիանում է և մոտավորապես 694 անգամ ընդլայնվում ծավալով։ Սա կարևոր է այն համակարգերի համար, որտեղ անհրաժեշտ է անմիջապես ազոտի գազ, օրինակ՝ ջերմաստիճանի վերահսկման և անվտանգության մեխանիզմներում։

Հեղուկ ազոտի արտադրության գործընթաց

Հեղուկ ազոտը հիմնականում արտադրվում է օդի մասնիկային դիստիլյացիայի միջոցով՝ հետևյալ կերպ։

Օդի սեղմում
Համակարգը սկսվում է շրջակա օդը բարձր ճնշման տակ սեղմելու գործընթացով, ինչը բնականաբար բարձրացնում է նրա ջերմաստիճանը։

Օդի սառեցում
Սեղմումից հետո օդը արագ սառեցնում են, ինչը առաջացնում է ջերմաստիճանի զգալի անկում և օդի մասային հեղուկացում։

Մասնիկային դիստիլյացիա
Սառույցը օդը մտնում է դիստիլյացիոն սյուն, որտեղ նրա բաղադրիչները (ազոտ, թթվածին, արգոն) առանձնացվում են եռման ջերմաստիճանների հիման վրա։ Ազոտը, որի եռման ջերմաստիճանը ցածր է թթվածնից, առանձնացվում է որպես հեղուկ և պահվում կրիոգեն բաքերում։

Պահեստավորում
Արտադրման ավարտին հեղուկ ազոտը պետք է պահվի հատուկ ջերմամեկուսացված բաքերում, որպեսզի նվազեցվի գոլորշիացումը և պահպանվի ցածր ջերմաստիճանը։


Հեղուկ ազոտի կիրառություններ

Սննդի և ըմպելիքների արդյունաբերություն
Հեղուկ ազոտը օգտագործվում է սննդի արագ սառեցման համար, ինչը օգնում է պահպանել համը, կառուցվածքը և սննդարար արժեքը՝ կանխելով մեծ սառցե բյուրեղների ձևավորումը։ Այն նաև օգտագործվում է թատերական էֆեկտների ստեղծման համար հատուկ ըմպելիքներում և աղանդերում։

Բժշկական և թերապևտիկ կիրառումներ
Բժշկության մեջ LN₂-ն օգտագործվում է կրիոթերապիայի համար՝ հեռացնելու անսովոր հյուսվածքներ, ինչպիսիք են մաշկի ուռուցքները և որոշ տեսակներ քաղցկեղի։ Այն նաև անհրաժեշտ է կենսաբանական նմուշների, սաղմային բջիջների և հյուսվածքների կրիոգեն ջերմաստիճաններում պահպանման համար։

Լաբորատորիաներ և գիտական հետազոտություններ
Հեղուկ ազոտը օգտագործվում է կենսաբանական նմուշների պահպանման և քիմիական ռեակցիաների ժամանակ, որտեղ պահանջվում է ցածր ջերմաստիճան։

Էլեկտրոնիկա և տեղեկատվական տեխնոլոգիաներ
LN₂-ն օգտագործվում է կիսահաղորդիչների և բարձր արդյունավետությամբ պրոցեսորների սառեցման համար։ Բարձր կատարողականությամբ համակարգչային և հատուկ էլեկտրոնային սարքավորումների մեջ այն ապահովում է ջերմակայունություն և կանխում ծավալման չափազանցում։

Մետալուրգիա և եռակցում
Օգտագործվում է մետաղագործության մեջ՝ եռակցման, կտրման և մետաղների արագ սառեցման համար՝ կանխելու ջերմային աղավաղումները։ Այն օգտագործվում է նաև նյութերի դիմադրության և հատկությունների գնահատման համար ցածր ջերմաստիճաններում։

Ջերմաստիճանի նկատմամբ զգայուն նյութերի փոխադրում
LN₂-ն ապահովում է սառը շղթայի ամբողջականությունը դեղերի, պատվաստանյութերի և ջերմաստիճանի փոփոխությունների նկատմամբ զգայուն քիմիական նյութերի փոխադրման ընթացքում։

Քիմիական արդյունաբերություն
Օգտագործվում է զգայուն քիմիական ռեակցիաներում ջերմաստիճանը վերահսկելու կամ այն միացությունները սառեցնելու համար, որոնք պահանջում են զրոյից ցածր միջավայրեր։

Հեղուկ ազոտ՝ որպես կրիոգեն սառեցնող միջոց

Հեղուկ ազոտը ամենահամագործունակ և արդյունավետ սառեցնող միջոցներից մեկն է, որը կիրառվում է արդյունաբերության մեջ։ Նրա ծայրահեղ ցածր ջերմաստիճանը (−196°C) թույլ է տալիս արագ կլանել ջերմությունը և նվազեցնել շրջակա նյութերի և միջավայրերի ջերմաստիճանը։

  1. Ժողովրդական էլեկտրոնային սարքավորումների սառեցում
    Իդեալական է պրոցեսորների, սերվերների և կիսահաղորդիչների համար, որոնք արտադրում են ավելորդ ջերմություն՝ ապահովելով երկարատև աշխատանք և կանխելով կոմպոնենտների վնասումը։ LN₂-ն օգտագործվում է նաև լաբորատորիաներում ջերմային փորձարկումների համար։
  2. Սննդի արդյունաբերություն և արագ սառեցում
    LN₂-ով արագ սառեցումը առաջացնում է ավելի փոքր սառցե բյուրեղներ, ինչը պահպանում է սննդի կառուցվածքն ու համը։ Այն լայնորեն օգտագործվում է մսի, բանջարեղենի, պտուղների, կաթնամթերքի և նույնիսկ մոլեկուլային խոհանոցի մեջ։
  3. Կենսաբանական և քիմիական նմուշների պահպանություն
    LN₂-ն թույլ է տալիս երկարաժամկետ պահեստավորում սաղմային բջիջների, արյան, հյուսվածքների և պատվաստանյութերի առանց дегրադացիայի։ Այն կարևոր է հետազոտությունների և առողջապահության մեջ սառը շղթայի կառավարումն ապահովելու համար։
  4. Արդյունաբերական գործընթացներ
  • Եռակցում և կտրում: Մետաղական մասերի սառեցման և ջերմային լարվածությունը նվազեցնելու համար։
  • Քիմիական վերամշակում:
    Ապահովում է զգայուն ռեակցիաներում կայուն ցածր ջերմաստիճան։
  • Մեխանիկական փորձարկում:
    Կայունում է ծայրահեղ ցուրտ պայմաններ նյութերի փորձարկման համար։
  1. Արդյունաբերական տուրբինների և շարժիչների սառեցում:
    Մեծածավալ արդյունաբերություններում և էներգետիկ կայաններում LN₂-ն օգտագործվում է հզոր շարժիչների և տուրբինների սառեցման համար՝ ապահովելու անվտանգ շահագործման ջերմաստիճան։

Հեղուկ ազոտի առավելությունները որպես սառեցնող միջոց

  • Արագ ջերմաստիճանի իջեցում
  • Անվնաս և քիմիականորեն իներտ
  • Անվտանգ օգտագործման համար տարբեր միջավայրերում
  • Չի կատարում քիմիական փոխազդեցություն մեծամասնության նյութերի հետ

Հեղուկ ազոտի օգտագործման անվտանգության նկատառումներ

Չնայած նրա առավելություններին, LN₂-ն պետք է օգտագործվի չափազանց զգուշությամբ։

Կրկնակի շփումից խուսափել:
Իրական շփումը կարող է առաջացնել ծանր սառույցային այտուց և հյուսվածքների վնաս

Ապահովել պատշաճ օդափոխություն:
Փակ տարածքներում գոլորշիացումը կարող է նվազեցնել թթվածնի մակարդակը և առաջացնել շնչահեղձության վտանգ

Օգտագործել հաստատված տարրաներ:
Պահեստավորման բաքերը պետք է ունենան ջերմամեկուսացում և ճնշում ազատող մեխանիզմներ

Կրել անձնական պաշտպանիչ միջոցներ:
Միշտ օգտագործել կրիո-ձեռնոցներ, պաշտպանիչ ակնոցներ և պաշտպանիչ հագուստ

Նվազման վտանգ – Արդյո՞ք հեղուկ ազոտը պայթուցիկ է

flammable. However, improper use or storage can pose serious risks:
Հեղուկ ազոտը բնույթով պայթուցիկ չէ։ Այն բաղկացած է մաքուր ազոտից, որը իներտ է և ոչ այրվող։ Այնուամենայնիվ, սխալ օգտագործումն կամ պահպանումը կարող է առաջացնել լուրջ վտանգներ:

  1. Արագ ծավալի ընդլայնում:
    LN₂-ի մեկ լիտրը կարող է արտադրել մոտ 700 լիտր գազ։ Եթե պահվի փակ, օդափոխություն չունեցող տարրան մեջ, դա կարող է առաջացնել վտանգավոր ճնշում և հնարավոր պայթյուն
  2. Ծայրահեղ ցուրտ վնաս:
    Ցածր ջերմաստիճանը կարող է նյութերը դարձնել բարակ և ճաքահարել։ Որպեսզի անմիջական շփում լինի մաշկի հետ, առաջանում է ծանր սառույցային այտուց

Անվտանգության միջոցառումներ վտանգների կանխարգելման համար

  • Օգտագործել ստանդարտ, մեկուսացված պահեստավորման բաքեր ճնշումազրկման փականներով
  • Ապահովել պատշաճ օդափոխություն աշխատավայրերում
  • Ուսուցել անձնակազմին անվտանգ օգտագործման պրակտիկայի վերաբերյալ
  • Միշտ օգտագործել անձնական պաշտպանիչ միջոցներ (PPE)

Հեղուկ ազոտի պահեստավորման բաքերի պահանջներ

Բաքերը պետք է՝

  • Ունենան բարձր արդյունավետության ջերմամեկուսացում
  • Ներկայացնեն անվտանգության բացթողման համակարգեր՝ ներքին ճնշումը կառավարելու համար
  • Իր կառուցվածքով լինեն դիմացկուն՝ արտահոսքերից և խափանումներից պաշտպանվելու համար

Գնում և Կապ

Բարձր մաքրության հեղուկ ազոտի և հետ կապված սարքավորումների համար կապ հաստատեք Sayal Tamin Roham-ի հետ

  • ☎️ +98 31 33204088-7
  • 📱 +98 913 449 0305

Հեղուկ ազոտը կենսական նշանակություն ունի բժշկության, արդյունաբերության և գիտական հետազոտությունների մեջ։ Նրա հատկությունների իմացությունը ապահովում է առավելագույն և անվտանգ օգտագործումը ժամանակակից տեխնոլոգիական կիրառություններում

Հղումներ՝

www.ardestangas.com

www.rsc.org

www.ehs.research.uiowa.edu

www.thoughtco.com