mengapa nitrogen cair digunakan dalam kriopreservasi?
1. Mengapa menggunakan nitrogen cair sebagai zat pendingin?
1. Karena suhunitrogen cairsendiri sangat rendah, namun sifatnya sangat ringan, dan nitrogen cair sulit mengalami reaksi kimia, sehingga sering digunakan sebagai zat pendingin.
2.Nitrogen cairmenguap untuk menyerap panas, menurunkan suhu, dan dapat digunakan sebagai pendingin.
3. Umumnya amonia digunakan sebagai zat pendingin dan air sebagai penyerap.
4. Gas amonia didinginkan oleh kondensor menjadi amonia cair, kemudian amonia cair masuk ke evaporator untuk menguap, sekaligus menyerap panas dari luar untuk mencapai tujuan pendinginan, sehingga membentuk pendinginan serapan difusi terus menerus. siklus.
5. Nitrogen dapat digunakan sebagai zat pendingin dalam kondisi "kriogenik", yaitu mendekati 0 derajat absolut (-273,15 derajat Celcius), dan umumnya digunakan di laboratorium untuk mempelajari superkonduktivitas.
6. Dalam pengobatan, nitrogen cair biasanya digunakan sebagai zat pendingin untuk melakukan operasi krioanestesi.
7. Di bidang teknologi tinggi, nitrogen cair sering digunakan untuk menciptakan lingkungan bersuhu rendah. Misalnya, beberapa bahan superkonduktor hanya memperoleh sifat superkonduktor pada suhu rendah setelah diolah dengan nitrogen cair.
8. Suhu di bawah tekanan normal nitrogen cair adalah -196 derajat, yang dapat digunakan sebagai sumber dingin bersuhu sangat rendah. Penghancuran ban pada suhu rendah, penyimpanan gen di rumah sakit, dll. semuanya menggunakan nitrogen cair sebagai sumber dingin.
2. Bagaimana nitrogen cair mengawetkan sel?
Teknik kriopreservasi sel yang paling umum digunakan adalah metode kriopreservasi nitrogen cair, yang terutama mengadopsi metode pembekuan lambat dengan jumlah bahan pelindung yang sesuai untuk membekukan sel.
Catatan: Jika sel dibekukan secara langsung tanpa menambahkan bahan pelindung apa pun, air di dalam dan di luar sel akan dengan cepat membentuk kristal es, yang akan menyebabkan serangkaian reaksi merugikan. Misalnya, dehidrasi sel meningkatkan konsentrasi elektrolit lokal, mengubah nilai pH, dan mengubah sifat beberapa protein karena alasan di atas, menyebabkan struktur ruang internal sel menjadi tidak teratur. Menyebabkan kerusakan, pembengkakan mitokondria, hilangnya fungsi, dan gangguan metabolisme energi. Kompleks lipoprotein pada membran sel juga mudah hancur sehingga menyebabkan perubahan permeabilitas membran sel dan hilangnya isi sel. Jika lebih banyak kristal es terbentuk di dalam sel, seiring dengan menurunnya suhu beku, volume kristal es akan membesar, mengakibatkan kerusakan permanen pada konfigurasi spasial DNA inti, yang mengakibatkan kematian sel.
Panas laten dan panas sensibel yang diserap oleh nitrogen cair makanan yang bersentuhan dengan makanan menyebabkan makanan membeku. Nitrogen cair dikeluarkan dari wadah, tiba-tiba berubah ke suhu dan tekanan normal, dan berubah dari cair menjadi gas. Selama proses perubahan fasa ini, nitrogen cair mendidih dan menguap pada -195,8 ℃ menjadi gas nitrogen, dan panas laten penguapan adalah 199 kJ/kg; jika -195.8 Ketika suhu naik hingga -20 °C di bawah nitrogen pada tekanan atmosfer, ia dapat menyerap 183,89 kJ/kg panas sensibel (kapasitas panas spesifik dihitung sebagai 1,05 kJ/(kg?K)), yang diserap oleh panas penguapan dan panas sensibel yang diserap selama proses perubahan fasa nitrogen cair. Panasnya bisa mencapai 383 kJ/kg.
Dalam proses pembekuan makanan, karena sejumlah besar panas diambil dalam sekejap, suhu makanan dengan cepat didinginkan dari luar ke dalam hingga membeku. Teknologi pembekuan cepat nitrogen cair menggunakan nitrogen cair sebagai sumber dingin, yang tidak membahayakan lingkungan. Dibandingkan dengan pendinginan mekanis tradisional, pendinginan ini dapat mencapai suhu yang lebih rendah dan laju pendinginan yang lebih tinggi. Teknologi pembekuan cepat nitrogen cair memiliki kecepatan pembekuan yang cepat, waktu yang singkat, dan makanan berkualitas baik, keamanan tinggi, dan bebas polusi.
Teknologi pembekuan cepat nitrogen cair telah banyak digunakan dalam pembekuan cepat produk perairan seperti udang, ikan teri, kepiting hayati, dan abalon. Penelitian telah menunjukkan bahwa udang yang diolah dengan teknologi pembekuan cepat nitrogen cair dapat mempertahankan kesegaran, warna dan rasa yang tinggi. Tidak hanya itu, beberapa bakteri juga dapat dibunuh atau dihentikan reproduksinya pada suhu rendah untuk mencapai kebutuhan sanitasi yang lebih tinggi.
Kriopreservasi: Nitrogen cair dapat digunakan untuk kriopreservasi berbagai sampel biologis, seperti sel, jaringan, serum, sperma, dll. Sampel ini dapat disimpan dalam waktu lama pada suhu rendah dan dikembalikan ke keadaan semula bila diperlukan. Kriopreservasi nitrogen cair adalah metode penyimpanan yang umum digunakan, yang sering digunakan dalam penelitian biomedis, pertanian, peternakan dan bidang lainnya.
Kultur sel: Nitrogen cair juga dapat digunakan untuk kultur sel. Selama kultur sel, nitrogen cair dapat digunakan untuk mengawetkan sel untuk operasi percobaan selanjutnya. Nitrogen cair juga dapat digunakan untuk membekukan sel guna menjaga kelangsungan hidup dan sifat biologisnya.
Penyimpanan sel: Suhu nitrogen cair yang rendah dapat menjaga stabilitas dan integritas sel, sekaligus mencegah penuaan dan kematian sel. Oleh karena itu, nitrogen cair banyak digunakan dalam penyimpanan sel. Sel yang diawetkan dalam nitrogen cair dapat diperoleh kembali dengan cepat bila diperlukan dan digunakan untuk berbagai manipulasi eksperimental.
Penerapan nitrogen cair food grade seperti es krim nitrogen cair, biskuit nitrogen cair, pembekuan nitrogen cair dan anestesi dalam pengobatan juga memerlukan nitrogen cair dengan kemurnian tinggi. Industri lain seperti industri kimia, elektronik, metalurgi, dll. memiliki persyaratan berbeda untuk kemurnian nitrogen cair.
Kunjungan Komite Partai Kota Chuzhou
bisakah kamu minum karbon dioksida cair？