zašto se tekući dušik koristi u krioprezervaciji?
1. Zašto koristiti tekući dušik kao rashladno sredstvo?
1. Budući da temperatura odtekući dušiksam po sebi je vrlo nizak, ali je njegova priroda vrlo blaga i teško je da tekući dušik prolazi kroz kemijske reakcije, pa se često koristi kao rashladno sredstvo.
2.Tekući dušikisparava da apsorbira toplinu, snizi temperaturu i može se koristiti kao rashladno sredstvo.
3. Općenito, amonijak se koristi kao rashladno sredstvo, a voda kao upijač.
4. Plin amonijaka se hladi pomoću kondenzatora da postane tekući amonijak, a zatim tekući amonijak ulazi u isparivač da ispari, i istovremeno apsorbira toplinu izvana kako bi se postigla svrha hlađenja, stvarajući tako kontinuirano difuzijsko apsorpcijsko hlađenje ciklus.
5. Dušik se može koristiti kao rashladno sredstvo u "kriogenim" uvjetima, to jest, blizu apsolutnih 0 stupnjeva (-273,15 stupnjeva Celzijusa), i općenito se koristi u laboratorijima za proučavanje supravodljivosti.
6. U medicini se tekući dušik obično koristi kao rashladno sredstvo za izvođenje operacija pod krioanestezijom.
7. U području visoke tehnologije, tekući dušik se često koristi za stvaranje okruženja niske temperature. Na primjer, neki supravodljivi materijali postižu supravodljiva svojstva samo na niskim temperaturama nakon obrade s tekućim dušikom.
8. Temperatura pod normalnim tlakom tekućeg dušika je -196 stupnjeva, što se može koristiti kao hladni izvor ultra niske temperature. Niskotemperaturno drobljenje guma, skladištenje gena u bolnicama, itd. svi koriste tekući dušik kao izvor hladnoće.
2. Kako tekući dušik čuva stanice?
Najčešće korištena tehnika za krioprezervaciju stanica je metoda krioprezervacije tekućim dušikom, koja uglavnom usvaja metodu sporog zamrzavanja s odgovarajućom količinom zaštitnog sredstva za zamrzavanje stanica.
Napomena: Ako se stanice izravno zamrznu bez dodavanja ikakvog zaštitnog sredstva, voda unutar i izvan stanica brzo će stvoriti kristale leda, što će uzrokovati niz nuspojava. Na primjer, dehidracija stanica povećava lokalnu koncentraciju elektrolita, mijenja pH vrijednost i denaturira neke proteine zbog gore navedenih razloga, uzrokujući poremećaj strukture unutarnjeg prostora stanice. Uzrokuje oštećenje, bubrenje mitohondrija, gubitak funkcije i poremećaj metabolizma energije. Kompleks lipoproteina na staničnoj membrani također se lako uništava, što uzrokuje promjene u propusnosti stanične membrane i gubitak staničnog sadržaja. Ako se u stanicama stvara više kristala leda, kako se temperatura smrzavanja smanjuje, volumen kristala leda će se proširiti, što će rezultirati nepovratnim oštećenjem prostorne konfiguracije jezgre DNK, što će rezultirati smrću stanice.
Latentna i osjetna toplina koju apsorbira hrana s tekućim dušikom u dodiru s hranom uzrokuje smrzavanje hrane. Tekući dušik se izbacuje iz spremnika, iznenada mijenja normalnu temperaturu i tlak te prelazi iz tekućeg u plinovito stanje. Tijekom ovog procesa fazne promjene, tekući dušik vrije i isparava na -195,8 ℃ da postane plinoviti dušik, a latentna toplina isparavanja je 199 kJ/kg; ako je -195,8 Kada temperatura poraste do -20 °C pod dušikom pri atmosferskom tlaku, može apsorbirati 183,89 kJ/kg osjetne topline (specifični toplinski kapacitet izračunat je kao 1,05 kJ/(kg?K)), koju apsorbira toplina isparavanja i osjetna toplina apsorbirana tijekom procesa promjene faze tekućeg dušika. Toplina može doseći 383 kJ/kg.
U procesu zamrzavanja hrane, budući da se velika količina topline oduzima u trenutku, temperatura hrane se brzo hladi izvana prema unutra kako bi se zamrznula. Tehnologija brzog zamrzavanja tekućim dušikom koristi tekući dušik kao izvor hladnoće, što ne šteti okolišu. U usporedbi s tradicionalnim mehaničkim hlađenjem, može postići nižu temperaturu i veću brzinu hlađenja. Tehnologija brzog zamrzavanja s tekućim dušikom ima veliku brzinu zamrzavanja, kratko vrijeme, a hrana je dobre kvalitete, visoke sigurnosti i bez zagađenja.
Tehnologija brzog zamrzavanja tekućim dušikom naširoko se koristi u brzom zamrzavanju vodenih proizvoda kao što su škampi, bjelica, biološki rakovi i abalone. Istraživanja su pokazala da škampi tretirani tehnologijom brzog zamrzavanja tekućim dušikom mogu zadržati visoku svježinu, boju i okus. I ne samo to, neke bakterije također mogu biti ubijene ili zaustaviti reprodukciju na niskim temperaturama kako bi se postigla bolja sanitarna zaštita.
Krioprezervacija: Tekući dušik se može koristiti za krioprezervaciju različitih bioloških uzoraka, kao što su stanice, tkiva, serum, sperma, itd. Ti se uzorci mogu dugo čuvati na niskim temperaturama i po potrebi vratiti u svoje izvorno stanje. Krioprezervacija tekućim dušikom često je korištena metoda skladištenja, koja se često koristi u biomedicinskim istraživanjima, poljoprivredi, stočarstvu i drugim područjima.
Kultura stanica: Tekući dušik se također može koristiti za kulturu stanica. Tijekom stanične kulture, tekući dušik se može koristiti za očuvanje stanica za kasnije eksperimentalne operacije. Tekući dušik također se može koristiti za zamrzavanje stanica kako bi se očuvala njihova održivost i biološka svojstva.
Skladištenje stanica: niska temperatura tekućeg dušika može održati stabilnost i cjelovitost stanica, dok istovremeno sprječava starenje i smrt stanica. Stoga se tekući dušik naširoko koristi u skladištenju stanica. Stanice sačuvane u tekućem dušiku mogu se brzo povratiti kada je to potrebno i koristiti za razne eksperimentalne manipulacije.
Primjena tekućeg dušika za hranu je poput sladoleda s tekućim dušikom, keksa s tekućim dušikom, zamrzavanja tekućim dušikom i anestezije u medicini također zahtijeva tekući dušik visoke čistoće. Ostale industrije kao što su kemijska industrija, elektronika, metalurgija itd. imaju drugačije zahtjeve za čistoćom tekućeg dušika.
Primjena amonijaka u industriji poluvodiča
