kāpēc šķidro slāpekli izmanto kriokonservācijā?
1. Kāpēc izmantot šķidro slāpekli kā aukstumaģentu?
1. Tā kā temperatūra nošķidrais slāpeklispats par sevi ir ļoti zems, taču tā raksturs ir ļoti maigs, un šķidrajam slāpeklim ir grūti iziet ķīmiskas reakcijas, tāpēc to bieži izmanto kā aukstumaģentu.
2.Šķidrais slāpeklisiztvaiko, lai absorbētu siltumu, pazeminātu temperatūru, un to var izmantot kā aukstumaģentu.
3. Parasti amonjaku izmanto kā aukstumaģentu un ūdeni kā absorbentu.
4. Amonjaka gāzi dzesē kondensators, lai tā kļūtu par šķidru amonjaku, un pēc tam šķidrais amonjaks nonāk iztvaicētājā, lai iztvaikotu, un tajā pašā laikā absorbē siltumu no ārpuses, lai sasniegtu dzesēšanas mērķi, tādējādi veidojot nepārtrauktu difūzijas absorbcijas dzesēšanu. cikls.
5. Slāpekli var izmantot kā aukstumaģentu "kriogēnos" apstākļos, tas ir, tuvu absolūtajam 0 grādiem (-273,15 grādi pēc Celsija), un to parasti izmanto laboratorijās supravadītspējas pētīšanai.
6. Medicīnā šķidro slāpekli parasti izmanto kā aukstumaģentu, lai veiktu operācijas krionestēzijā.
7. Augsto tehnoloģiju jomā šķidro slāpekli bieži izmanto, lai radītu zemas temperatūras vidi. Piemēram, daži supravadoši materiāli iegūst supravadīšanas īpašības tikai zemā temperatūrā pēc apstrādes ar šķidro slāpekli.
8. Temperatūra zem parastā šķidrā slāpekļa spiediena ir -196 grādi, ko var izmantot kā īpaši zemas temperatūras aukstuma avotu. Riepu drupināšana zemā temperatūrā, gēnu uzglabāšana slimnīcās utt. kā aukstuma avots izmanto šķidro slāpekli.
2. Kā šķidrais slāpeklis saglabā šūnas?
Visbiežāk izmantotā šūnu kriokonservēšanas metode ir šķidrā slāpekļa kriokonservēšanas metode, kas galvenokārt izmanto lēnas sasaldēšanas metodi ar atbilstošu aizsarglīdzekļa daudzumu, lai sasaldētu šūnas.
Piezīme: Ja šūnas tiek tieši sasaldētas, nepievienojot nekādus aizsarglīdzekļus, ūdens šūnās un ārpus tām ātri veidos ledus kristālus, kas izraisīs virkni nevēlamu reakciju. Piemēram, šūnu dehidratācija palielina lokālo elektrolītu koncentrāciju, maina pH vērtību un denaturē dažus proteīnus iepriekš minēto iemeslu dēļ, izraisot šūnas iekšējās telpas struktūras traucējumus. Izraisa bojājumus, mitohondriju pietūkumu, funkciju zudumu un enerģijas metabolisma traucējumus. Arī lipoproteīnu komplekss uz šūnas membrānas ir viegli iznīcināms, izraisot izmaiņas šūnu membrānas caurlaidībā un šūnu satura zudumu. Ja šūnās veidojas vairāk ledus kristālu, pazeminoties sasalšanas temperatūrai, ledus kristālu tilpums paplašināsies, izraisot neatgriezeniskus kodola DNS telpiskās konfigurācijas bojājumus, izraisot šūnu nāvi.
Latentais un jūtamais siltums, ko absorbē šķidrā slāpekļa pārtika, saskaroties ar pārtiku, izraisa pārtikas sasalšanu. Šķidrais slāpeklis tiek izvadīts no tvertnes, pēkšņi mainās uz normālu temperatūru un spiedienu un pārvēršas no šķidra stāvokļa gāzveida stāvoklī. Šajā fāzu maiņas procesā šķidrais slāpeklis vārās un iztvaiko -195,8 ℃, lai kļūtu par gāzveida slāpekli, un latentais iztvaikošanas siltums ir 199 kJ/kg; ja -195,8 Temperatūrai paaugstinoties līdz -20 °C slāpekļa ietekmē pie atmosfēras spiediena, tas var absorbēt 183,89 kJ/kg jūtīgā siltuma (īpatnējā siltumietilpība tiek aprēķināta kā 1,05 kJ/(kg?K)), ko absorbē iztvaikošanas siltums un jūtīgais siltums, kas absorbēts šķidrā slāpekļa fāzes maiņas procesā. Siltums var sasniegt 383 kJ/kg.
Pārtikas sasaldēšanas procesā, jo vienā mirklī tiek atņemts liels daudzums siltuma, ēdiena temperatūra tiek strauji atdzesēta no ārpuses uz iekšpusi, lai sasaltu. Šķidrā slāpekļa ātrās sasaldēšanas tehnoloģija izmanto šķidro slāpekli kā aukstuma avotu, kas nekaitē videi. Salīdzinot ar tradicionālo mehānisko dzesēšanu, tas var sasniegt zemāku temperatūru un lielāku dzesēšanas ātrumu. Šķidrā slāpekļa ātrās sasaldēšanas tehnoloģijai ir ātrs sasaldēšanas ātrums, īss laiks, un pārtika ir labas kvalitātes, augsta drošība un bez piesārņojuma.
Šķidrā slāpekļa ātrās sasaldēšanas tehnoloģija ir plaši izmantota ūdens produktu, piemēram, garneļu, baltās ēsmas, bioloģisko krabju un pērļgliemenes, ātrai sasaldēšanai. Pētījumi liecina, ka garneles, kas apstrādātas ar šķidrā slāpekļa ātrās sasaldēšanas tehnoloģiju, var saglabāt augstu svaigumu, krāsu un garšu. Ne tikai tas, ka dažas baktērijas var arī tikt nogalinātas vai pārtraukt vairošanos zemā temperatūrā, lai sasniegtu augstāku sanitāriju Nepieciešams.
Kriokonservācija: šķidro slāpekli var izmantot dažādu bioloģisko paraugu, piemēram, šūnu, audu, seruma, spermas uc, kriokonservēšanai. Šos paraugus var ilgstoši uzglabāt zemā temperatūrā un pēc vajadzības atjaunot to sākotnējā stāvoklī. Šķidrā slāpekļa kriokonservēšana ir plaši izmantota uzglabāšanas metode, ko bieži izmanto biomedicīnas pētījumos, lauksaimniecībā, lopkopībā un citās jomās.
Šūnu kultūra: Šūnu kultūrai var izmantot arī šķidro slāpekli. Šūnu kultivēšanas laikā šķidro slāpekli var izmantot, lai saglabātu šūnas turpmākām eksperimentālām darbībām. Šķidro slāpekli var izmantot arī šūnu sasaldēšanai, lai saglabātu to dzīvotspēju un bioloģiskās īpašības.
Šūnu uzglabāšana: zemā šķidrā slāpekļa temperatūra var saglabāt šūnu stabilitāti un integritāti, vienlaikus novēršot šūnu novecošanos un nāvi. Tāpēc šķidrais slāpeklis tiek plaši izmantots šūnu uzglabāšanā. Šķidrā slāpeklī saglabātās šūnas vajadzības gadījumā var ātri atgūt un izmantot dažādām eksperimentālām manipulācijām.
Pārtikas šķidrā slāpekļa izmantošana ir līdzīga šķidrā slāpekļa saldējumam, šķidrā slāpekļa cepumiem, šķidrā slāpekļa sasaldēšanai un anestēzijai medicīnā arī nepieciešams augstas tīrības pakāpes šķidrais slāpeklis. Citām nozarēm, piemēram, ķīmiskajai rūpniecībai, elektronikai, metalurģijai utt., ir atšķirīgas prasības attiecībā uz šķidrā slāpekļa tīrību.
vai jūs varat dzert šķidru oglekļa dioksīdu?
