miks kasutatakse külmsäilitamisel vedelat lämmastikku?
1. Miks kasutada külmutusagensina vedelat lämmastikku?
1. Kuna temperatuurvedel lämmastikise on väga madal, kuid selle olemus on väga leebe ja vedelal lämmastikul on raske keemilisi reaktsioone läbida, seetõttu kasutatakse seda sageli külmutusagensina.
2.Vedel lämmastikaurustub soojuse neelamiseks, temperatuuri alandamiseks ja seda saab kasutada külmutusagensina.
3. Üldiselt kasutatakse külmutusagensina ammoniaaki ja absorbendina vett.
4. Ammoniaagigaas jahutatakse kondensaatoris vedelaks ammoniaagiks ja seejärel siseneb vedel ammoniaak aurustisse, et aurustuda, ja samal ajal neelab soojust väljastpoolt, et saavutada jahutamise eesmärk, moodustades seega pideva difusiooniabsorptsioonjahutuse. tsükkel.
5. Lämmastikku saab kasutada külmutusagensina "krüogeensetes" tingimustes, st absoluutse 0 kraadi lähedal (-273,15 kraadi Celsiuse järgi) ja seda kasutatakse üldiselt laborites ülijuhtivuse uurimiseks.
6. Meditsiinis kasutatakse vedelat lämmastikku tavaliselt külmutusagensina krüoanesteesia all tehtavate operatsioonide läbiviimisel.
7. Kõrgtehnoloogilises valdkonnas kasutatakse madala temperatuuriga keskkonna loomiseks sageli vedelat lämmastikku. Näiteks saavad mõned ülijuhtivad materjalid ülijuhtivad omadused madalatel temperatuuridel alles pärast vedela lämmastikuga töötlemist.
8. Vedela lämmastiku normaalrõhu all on temperatuur -196 kraadi, mida saab kasutada ülimadala temperatuuriga külmaallikana. Rehvide purustamine madalal temperatuuril, geenide säilitamine haiglates jne kasutavad külmaallikana vedelat lämmastikku.
2. Kuidas vedel lämmastik rakke säilitab?
Rakkude külmsäilitamiseks kõige sagedamini kasutatav meetod on vedela lämmastiku külmsäilitamise meetod, mis kasutab rakkude külmutamiseks peamiselt aeglase külmutamise meetodit koos sobiva koguse kaitsva ainega.
Märkus. Kui rakud külmutatakse otse ilma kaitseainet lisamata, moodustab rakkude sees ja väljaspool olev vesi kiiresti jääkristalle, mis põhjustab mitmeid kõrvaltoimeid. Näiteks rakkude dehüdratsioon suurendab lokaalset elektrolüütide kontsentratsiooni, muudab pH väärtust ja denatureerib mõningaid valke ülaltoodud põhjustel, põhjustades raku siseruumi struktuuri häireid. Põhjustab kahjustusi, mitokondriaalset turset, funktsiooni kaotust ja energiavahetuse häireid. Samuti hävib kergesti rakumembraanil olev lipoproteiinikompleks, põhjustades muutusi rakumembraani läbilaskvuses ja rakusisu kadu. Kui rakkudes tekib rohkem jääkristalle, siis külmumistemperatuuri langedes jääkristallide maht paisub, mille tulemuseks on tuuma DNA ruumilise konfiguratsiooni pöördumatu kahjustus, mille tulemuseks on rakusurm.
Toiduga kokkupuutes oleva vedela lämmastikuga toidu poolt neelduv latentne ja tundlik soojus põhjustab toidu külmumise. Vedel lämmastik väljub anumast, muutub järsku normaalseks temperatuuriks ja rõhuks ning muutub vedelast gaasiliseks. Selle faasimuutusprotsessi käigus vedel lämmastik keeb ja aurustub temperatuuril -195,8 ℃, muutudes gaasiliseks lämmastikuks ning aurustumissoojus on 199 kJ/kg; kui -195,8 Kui temperatuur tõuseb atmosfäärirõhul lämmastiku all -20 °C-ni, suudab see neelata 183,89 kJ/kg tundlikku soojust (erisoojusmahtuvus on arvutatud 1,05 kJ/(kg?K)), mis neelab aurustumissoojus ja vedela lämmastiku faasimuutusprotsessi käigus neeldunud tundlik soojus. Kuumus võib ulatuda 383 kJ/kg.
Toidu külmutamise protsessis, kuna suur hulk soojust võetakse hetkega ära, jahutatakse toiduainete temperatuur kiiresti väljastpoolt sissepoole, et külmuda. Vedela lämmastiku kiirkülmutamise tehnoloogia kasutab külma allikana vedelat lämmastikku, mis ei kahjusta keskkonda. Võrreldes traditsioonilise mehaanilise külmutamisega võib see saavutada madalama temperatuuri ja kõrgema jahutuskiiruse. Vedela lämmastiku kiirkülmutamise tehnoloogial on kiire külmumiskiirus, lühike aeg ja toit on hea kvaliteediga, kõrge ohutuse ja saastevaba.
Vedela lämmastiku kiirkülmutamise tehnoloogiat on laialdaselt kasutatud veesaaduste, näiteks krevettide, valgesööda, bioloogilise krabi ja abalone kiirkülmutamisel. Uuringud on näidanud, et vedela lämmastiku kiirkülmutamise tehnoloogiaga töödeldud krevetid võivad säilitada kõrge värskuse, värvi ja maitse. Vähe sellest, mõned bakterid võivad ka hukkuda või peatada paljunemise madalal temperatuuril, et saavutada kõrgem kanalisatsioon Nõutav.
Külmsäilitamine: Vedelat lämmastikku saab kasutada erinevate bioloogiliste proovide, nagu rakud, koed, seerum, sperma jne, külmsäilitamiseks. Neid proove saab madalal temperatuuril pikka aega säilitada ja vajadusel taastada algsesse olekusse. Vedela lämmastiku külmsäilitamine on laialt levinud säilitusmeetod, mida kasutatakse sageli biomeditsiinilistes uuringutes, põllumajanduses, loomakasvatuses ja muudes valdkondades.
Rakukultuur: Vedelat lämmastikku saab kasutada ka rakukultuuris. Rakukultuuri ajal saab vedelat lämmastikku kasutada rakkude säilitamiseks järgnevateks katseoperatsioonideks. Vedelat lämmastikku saab kasutada ka rakkude külmutamiseks, et säilitada nende elujõulisust ja bioloogilisi omadusi.
Rakkude säilitamine: vedela lämmastiku madal temperatuur võib säilitada rakkude stabiilsust ja terviklikkust, vältides samal ajal rakkude vananemist ja surma. Seetõttu kasutatakse vedelat lämmastikku rakkude säilitamisel laialdaselt. Vedelas lämmastikus säilinud rakke saab vajadusel kiiresti koguda ja kasutada erinevateks eksperimentaalseteks manipulatsioonideks.
Toidukvaliteediga vedela lämmastiku kasutamine on nagu vedela lämmastikuga jäätis, vedela lämmastikuga küpsised, vedela lämmastikuga külmutamine ja anesteesia nõuavad ka kõrge puhtusastmega vedelat lämmastikku. Teistel tööstusharudel nagu keemiatööstus, elektroonika, metallurgia jne on vedela lämmastiku puhtusele erinevad nõuded.
Ammoniaagi kasutamine pooljuhtide tööstuses
