proč se při kryokonzervaci používá kapalný dusík?
1. Proč používat kapalný dusík jako chladivo?
1. Protože teplotakapalný dusíksám o sobě je velmi nízký, ale jeho povaha je velmi mírná a pro kapalný dusík je obtížné podstoupit chemické reakce, takže se často používá jako chladivo.
2.Kapalný dusíkodpařuje se a absorbuje teplo, snižuje teplotu a lze jej použít jako chladivo.
3. Obecně se jako chladivo používá čpavek a jako absorbent voda.
4. Plynný čpavek je ochlazen kondenzátorem, aby se stal kapalným čpavkem, a poté kapalný čpavek vstupuje do výparníku, aby se odpařil, a zároveň absorbuje teplo zvenčí, aby se dosáhlo účelu chlazení, čímž se vytvoří kontinuální difúzní absorpční chlazení cyklus.
5. Dusík lze použít jako chladivo v "kryogenních" podmínkách, to znamená v blízkosti absolutních 0 stupňů (-273,15 stupňů Celsia), a obecně se používá v laboratořích ke studiu supravodivosti.
6. V lékařství se kapalný dusík běžně používá jako chladivo k provádění operací v kryoanestezii.
7. V oblasti high-tech se kapalný dusík často používá k vytvoření prostředí s nízkou teplotou. Například některé supravodivé materiály získávají supravodivé vlastnosti pouze při nízkých teplotách poté, co byly ošetřeny kapalným dusíkem.
8. Teplota za normálního tlaku kapalného dusíku je -196 stupňů, což může být použito jako ultranízkoteplotní zdroj chladu. Nízkoteplotní drcení pneumatik, skladování genů v nemocnicích atd., to vše využívá kapalný dusík jako zdroj chladu.
2. Jak kapalný dusík zachovává buňky?
Nejběžněji používanou technikou pro kryokonzervaci buněk je metoda kryokonzervace kapalným dusíkem, která využívá hlavně metodu pomalého zmrazování s vhodným množstvím ochranného činidla pro zmrazení buněk.
Poznámka: Pokud jsou buňky přímo zmraženy bez přidání jakéhokoli ochranného činidla, voda uvnitř i vně buněk rychle vytvoří ledové krystaly, které způsobí řadu nežádoucích reakcí. Například dehydratace buněk z výše uvedených důvodů zvyšuje místní koncentraci elektrolytu, mění hodnotu pH a denaturuje některé proteiny, což způsobuje neuspořádanost vnitřní prostorové struktury buňky. Způsobuje poškození, otok mitochondrií, ztrátu funkce a narušení energetického metabolismu. Lipoproteinový komplex na buněčné membráně je také snadno zničen, což způsobuje změny v permeabilitě buněčné membrány a ztrátu obsahu buněk. Pokud se v buňkách vytvoří více ledových krystalů, při poklesu teploty mrazu se objem ledových krystalů rozšíří, což má za následek nevratné poškození prostorové konfigurace jaderné DNA s následkem buněčné smrti.
Latentní a citelné teplo absorbované potravinou v kapalném dusíku při kontaktu s potravinou způsobuje zmrazení potravin. Kapalný dusík je vystřikován z nádoby, náhle se změní na normální teplotu a tlak a přechází z kapalného do plynného skupenství. Během tohoto procesu změny fáze se kapalný dusík vaří a odpařuje při -195,8 °C, aby se stal plynným dusíkem, a latentní teplo vypařování je 199 kJ/kg; pokud -195,8 Když teplota pod dusíkem za atmosférického tlaku vystoupí na -20 °C, může absorbovat 183,89 kJ/kg citelného tepla (měrná tepelná kapacita se vypočítá jako 1,05 kJ/(kg?K)), které absorbuje výparné teplo a citelné teplo absorbované během procesu změny fáze kapalného dusíku. Teplo může dosáhnout 383 kJ/kg.
Při procesu zmrazování potravin, protože je během okamžiku odebráno velké množství tepla, se teplota potravin rychle ochladí zvenčí dovnitř, aby zmrazila. Technologie rychlého zmrazování kapalným dusíkem využívá jako zdroj chladu kapalný dusík, který nezatěžuje životní prostředí. Ve srovnání s tradičním mechanickým chlazením může dosáhnout nižší teploty a vyšší rychlosti chlazení. Technologie rychlého zmrazování tekutým dusíkem má vysokou rychlost zmrazování, krátkou dobu a jídlo je kvalitní, vysoce bezpečné a bez znečištění.
Technologie rychlého zmrazování kapalným dusíkem se široce používá při rychlém zmrazování produktů z vodních organismů, jako jsou krevety, návnada, biologický krab a ušeň. Studie ukázaly, že krevety ošetřené technologií rychlého zmrazování tekutým dusíkem si dokážou zachovat vysokou čerstvost, barvu a chuť. Nejen to, některé bakterie mohou být také zabity nebo zastavit reprodukci při nízké teplotě, aby se dosáhlo vyšší požadavky na hygienu.
Kryokonzervace: Tekutý dusík lze použít pro kryokonzervaci různých biologických vzorků, jako jsou buňky, tkáně, sérum, spermie atd. Tyto vzorky lze konzervovat po dlouhou dobu při nízké teplotě a v případě potřeby je uvést do původního stavu. Kryokonzervace kapalným dusíkem je běžně používaný způsob skladování, který se často používá v biomedicínském výzkumu, zemědělství, chovu zvířat a dalších oblastech.
Buněčná kultura: Pro buněčnou kulturu lze také použít kapalný dusík. Během kultivace buněk lze použít kapalný dusík k uchování buněk pro následné experimentální operace. Kapalný dusík lze také použít ke zmrazení buněk, aby se zachovala jejich životaschopnost a biologické vlastnosti.
Skladování buněk: Nízká teplota kapalného dusíku může udržet stabilitu a integritu buněk a zároveň zabránit stárnutí a smrti buněk. Proto je kapalný dusík široce používán při skladování buněk. Buňky konzervované v kapalném dusíku lze v případě potřeby rychle získat a použít pro různé experimentální manipulace.
Aplikace potravinářského tekutého dusíku je jako zmrzlina s tekutým dusíkem, sušenky s tekutým dusíkem, zmrazení tekutým dusíkem a anestezie v medicíně také vyžadují vysoce čistý tekutý dusík. Jiná průmyslová odvětví jako chemický průmysl, elektronika, hutnictví atd. mají jiné požadavky na čistotu kapalného dusíku.
Středoroční setkání Huazhong Holdings 2022
Návštěva výboru městské strany Chuzhou
můžete pít tekutý oxid uhličitý?