kodėl skystas azotas naudojamas kriokonservavimui?
1. Kodėl kaip šaltnešį naudoti skystą azotą?
1. Kadangi temperatūraskysto azotopats yra labai žemas, tačiau jo pobūdis yra labai švelnus, o skystas azotas sunkiai reaguoja į chemines reakcijas, todėl dažnai naudojamas kaip šaltnešis.
2.Skystas azotasišgaruoja, kad sugertų šilumą, sumažintų temperatūrą ir gali būti naudojamas kaip šaltnešis.
3. Paprastai amoniakas naudojamas kaip šaltnešis, o vanduo – kaip absorbentas.
4. Amoniako dujos aušinamos kondensatoriumi, kad virstų skystu amoniaku, o tada skystas amoniakas patenka į garintuvą, kad išgaruotų, ir tuo pačiu metu sugeria šilumą iš išorės, kad būtų pasiektas šaldymo tikslas, taip suformuojant nuolatinį difuzinį absorbcinį šaldymą. ciklas.
5. Azotas gali būti naudojamas kaip šaltnešis „kriogeninėmis“ sąlygomis, tai yra arti absoliutaus 0 laipsnių (-273,15 laipsnių Celsijaus), ir dažniausiai naudojamas laboratorijose superlaidumui tirti.
6. Medicinoje skystas azotas dažniausiai naudojamas kaip šaldymo agentas, atliekant operacijas taikant krioanesteziją.
7. Aukštųjų technologijų srityje skystas azotas dažnai naudojamas žemos temperatūros aplinkai sukurti. Pavyzdžiui, kai kurios superlaidžios medžiagos įgyja superlaidžias savybes esant žemai temperatūrai po apdorojimo skystu azotu.
8. Temperatūra esant normaliam skysto azoto slėgiui yra -196 laipsnių, kuris gali būti naudojamas kaip itin žemos temperatūros šalčio šaltinis. Padangų smulkinimas žemoje temperatūroje, genų saugojimas ligoninėse ir tt – visa tai skystas azotas naudojamas kaip šalčio šaltinis.
2. Kaip skystas azotas išsaugo ląsteles?
Dažniausiai naudojamas ląstelių kriokonservavimo metodas yra skysto azoto kriokonservavimo metodas, kuris daugiausia taiko lėto užšaldymo metodą su atitinkamu apsauginio agento kiekiu ląstelėms užšaldyti.
Pastaba: Jei ląstelės užšaldomos tiesiogiai, nepridedant jokios apsauginės medžiagos, vanduo ląstelių viduje ir išorėje greitai suformuos ledo kristalus, o tai sukels daugybę nepageidaujamų reakcijų. Pavyzdžiui, dehidratavus ląsteles, dėl minėtų priežasčių padidėja vietinė elektrolitų koncentracija, pakinta pH vertė, denatūruojami kai kurie baltymai, dėl to sutrinka ląstelės vidinės erdvės struktūra. Sukelia žalą, mitochondrijų patinimą, funkcijų praradimą ir energijos apykaitos sutrikimą. Lipoproteinų kompleksas ant ląstelės membranos taip pat lengvai sunaikinamas, todėl pakinta ląstelės membranos pralaidumas ir prarandamas ląstelės turinys. Jei ląstelėse susidaro daugiau ledo kristalų, mažėjant užšalimo temperatūrai, ledo kristalų tūris išsiplės, todėl branduolinės DNR erdvinė konfigūracija bus negrįžtamai pažeista, o tai lemia ląstelių mirtį.
Dėl latentinės ir juntamos šilumos, kurią sugeria skystas azotas turintis maistas, besiliečiantis su maistu, maistas užšąla. Skystas azotas išsiskiria iš talpyklos, staiga pasikeičia į normalią temperatūrą ir slėgį, o iš skystos būsenos virsta dujine. Šio fazių keitimo proceso metu skystas azotas užverda ir išgaruoja -195,8 ℃ temperatūroje, virsdamas dujiniu azotu, o latentinė garavimo šiluma yra 199 kJ/kg; jei -195,8 Kai temperatūra pakyla iki -20 °C esant azotui esant atmosferos slėgiui, ji gali sugerti 183,89 kJ/kg jautrios šilumos (savitoji šiluminė talpa skaičiuojama 1,05 kJ/(kg?K)), kurią sugeria garavimo šiluma ir jautrioji šiluma, absorbuojama skysto azoto fazės kaitos proceso metu. Šiluma gali siekti 383 kJ/kg.
Maisto užšaldymo procese, kadangi akimirksniu pasiimamas didelis šilumos kiekis, maisto temperatūra greitai atšaldoma iš išorės į vidų, kad užšaltų. Skystojo azoto greito užšaldymo technologijoje kaip šalčio šaltinis naudojamas skystas azotas, kuris nekenkia aplinkai. Palyginti su tradiciniu mechaniniu šaldymu, jis gali pasiekti žemesnę temperatūrą ir didesnį aušinimo greitį. Skystojo azoto greito užšaldymo technologija turi greitą užšalimo greitį, trumpą laiką, o maistas yra geros kokybės, aukštas saugumas ir be taršos.
Greito užšaldymo skystu azotu technologija buvo plačiai naudojama greitai užšaldant vandens produktus, tokius kaip krevetės, baltasis masalas, biologiniai krabai ir ešelonai. Tyrimai parodė, kad krevetės, apdorotos greito užšaldymo skystu azotu technologija, gali išlaikyti aukštą šviežumą, spalvą ir skonį. Maža to, kai kurios bakterijos taip pat gali žūti arba sustabdyti dauginimąsi žemoje temperatūroje, kad būtų pasiekta aukštesnė sanitarinė sąlyga.
Kriokonservavimas: Skystas azotas gali būti naudojamas įvairių biologinių mėginių, tokių kaip ląstelės, audiniai, serumas, sperma ir kt., kriokonservavimui. Šie mėginiai gali būti ilgai konservuojami žemoje temperatūroje ir prireikus atkuriami į pradinę būseną. Skysto azoto kriokonservavimas yra plačiai naudojamas laikymo būdas, dažnai naudojamas biomedicininiuose tyrimuose, žemės ūkyje, gyvulininkystėje ir kitose srityse.
Ląstelių kultūra: skystas azotas taip pat gali būti naudojamas ląstelių kultūrai. Ląstelių kultūros metu skystas azotas gali būti naudojamas ląstelėms išsaugoti vėlesnėms eksperimentinėms operacijoms. Skystas azotas taip pat gali būti naudojamas ląstelėms užšaldyti, kad būtų išsaugotas jų gyvybingumas ir biologinės savybės.
Ląstelių saugojimas: Žema skysto azoto temperatūra gali išlaikyti ląstelių stabilumą ir vientisumą, tuo pačiu užkertant kelią ląstelių senėjimui ir mirčiai. Todėl skystas azotas plačiai naudojamas ląstelių saugykloje. Skystame azote konservuotas ląsteles prireikus galima greitai atgauti ir panaudoti įvairioms eksperimentinėms manipuliacijoms.
Maistinio skysto azoto naudojimas yra kaip skysto azoto ledai, skysto azoto sausainiai, užšaldymas skystu azotu ir anestezija medicinoje taip pat reikalauja didelio grynumo skysto azoto. Kitos pramonės šakos, tokios kaip chemijos pramonė, elektronika, metalurgija ir kt., turi skirtingus reikalavimus skystojo azoto grynumui.
ar galite gerti skystą anglies dioksidą?
