mengapa nitrogen cecair digunakan dalam pengawetan?
1. Mengapa menggunakan nitrogen cecair sebagai penyejuk?
1. Kerana suhunitrogen cecairitu sendiri adalah sangat rendah, tetapi sifatnya sangat ringan, dan nitrogen cecair sukar untuk menjalani tindak balas kimia, jadi ia sering digunakan sebagai penyejuk.
2.Nitrogen cecairmengewap untuk menyerap haba, menurunkan suhu, dan boleh digunakan sebagai penyejuk.
3. Secara amnya, ammonia digunakan sebagai penyejuk dan air sebagai penyerap.
4. Gas ammonia disejukkan oleh pemeluwap untuk menjadi cecair ammonia, dan kemudian cecair ammonia memasuki penyejat untuk menguap, dan pada masa yang sama menyerap haba dari luar untuk mencapai tujuan penyejukan, dengan itu membentuk penyejukan penyerapan resapan berterusan kitaran.
5. Nitrogen boleh digunakan sebagai penyejuk dalam keadaan "kriogenik", iaitu menghampiri 0 darjah mutlak (-273.15 darjah Celsius), dan biasanya digunakan dalam makmal untuk mengkaji superkonduktiviti.
6. Dalam bidang perubatan, nitrogen cecair biasanya digunakan sebagai penyejuk untuk melakukan operasi di bawah cryoanesthesia.
7. Dalam bidang berteknologi tinggi, nitrogen cecair sering digunakan untuk mewujudkan persekitaran suhu rendah. Sebagai contoh, sesetengah bahan superkonduktor hanya memperoleh sifat superkonduktor pada suhu rendah selepas dirawat dengan nitrogen cecair.
8. Suhu di bawah tekanan normal nitrogen cecair ialah -196 darjah, yang boleh digunakan sebagai sumber sejuk suhu ultra-rendah. Penghancuran tayar pada suhu rendah, penyimpanan gen di hospital, dsb. semuanya menggunakan nitrogen cecair sebagai sumber sejuk.
2. Bagaimanakah nitrogen cecair memelihara sel?
Teknik yang paling biasa digunakan untuk cryopreservation sel ialah kaedah cryopreservation nitrogen cecair, yang terutamanya menggunakan kaedah pembekuan perlahan dengan jumlah agen pelindung yang sesuai untuk membekukan sel.
Nota: Jika sel secara langsung dibekukan tanpa menambah sebarang agen pelindung, air di dalam dan di luar sel akan cepat membentuk hablur ais, yang akan menyebabkan satu siri tindak balas buruk. Sebagai contoh, dehidrasi sel meningkatkan kepekatan elektrolit tempatan, mengubah nilai pH, dan menyahturat beberapa protein disebabkan oleh sebab di atas, menyebabkan struktur ruang dalaman sel menjadi tidak teratur. Menyebabkan kerosakan, pembengkakan mitokondria, kehilangan fungsi, dan gangguan metabolisme tenaga. Kompleks lipoprotein pada membran sel juga mudah dimusnahkan, menyebabkan perubahan dalam kebolehtelapan membran sel dan kehilangan kandungan sel. Jika lebih banyak hablur ais terbentuk dalam sel, apabila suhu beku berkurangan, isipadu hablur ais akan mengembang, mengakibatkan kerosakan tidak dapat dipulihkan pada konfigurasi spatial DNA nuklear, mengakibatkan kematian sel.
Haba terpendam dan deria yang diserap oleh makanan nitrogen cecair yang bersentuhan dengan makanan menyebabkan makanan membeku. Nitrogen cecair dikeluarkan dari bekas, tiba-tiba berubah kepada suhu dan tekanan normal, dan berubah daripada keadaan cecair kepada gas. Semasa proses perubahan fasa ini, nitrogen cecair mendidih dan menyejat pada -195.8 ℃ untuk menjadi nitrogen gas, dan haba pendam penyejatan ialah 199 kJ/kg; jika -195.8 Apabila suhu meningkat kepada -20 °C di bawah nitrogen pada tekanan atmosfera, ia boleh menyerap 183.89 kJ/kg haba deria (kapasiti haba tentu dikira sebagai 1.05 kJ/(kg?K)), yang diserap oleh haba pengewapan dan haba deria yang diserap semasa proses perubahan fasa nitrogen cecair. Haba boleh mencapai 383 kJ/kg.
Dalam proses pembekuan makanan, kerana sejumlah besar haba diambil dalam sekelip mata, suhu makanan disejukkan dengan cepat dari luar ke dalam untuk membeku. Teknologi pembekuan cepat nitrogen cecair menggunakan nitrogen cecair sebagai sumber sejuk, yang tidak membahayakan alam sekitar. Berbanding dengan penyejukan mekanikal tradisional, ia boleh mencapai suhu yang lebih rendah dan kadar penyejukan yang lebih tinggi. Teknologi pembekuan cepat nitrogen cecair mempunyai kelajuan pembekuan yang cepat, masa yang singkat, dan Makanan adalah berkualiti, keselamatan yang tinggi dan bebas pencemaran.
Teknologi pembekuan cepat nitrogen cecair telah digunakan secara meluas dalam pembekuan cepat produk akuatik seperti udang, umpan putih, ketam biologi dan abalon. Kajian telah menunjukkan bahawa udang yang dirawat dengan teknologi pembekuan cepat nitrogen cecair boleh mengekalkan kesegaran, warna dan rasa yang tinggi. Bukan itu sahaja, sesetengah bakteria juga mungkin terbunuh atau menghentikan pembiakan pada suhu rendah untuk mencapai sanitasi yang lebih tinggi.
Cryopreservation: Nitrogen cecair boleh digunakan untuk cryopreservation pelbagai sampel biologi, seperti sel, tisu, serum, sperma, dll. Sampel ini boleh dipelihara untuk masa yang lama pada suhu rendah dan dipulihkan kepada keadaan asalnya apabila diperlukan. Cryopreservation nitrogen cecair ialah kaedah penyimpanan yang biasa digunakan, yang sering digunakan dalam penyelidikan bioperubatan, pertanian, penternakan dan bidang lain.
Kultur sel: Nitrogen cecair juga boleh digunakan untuk kultur sel. Semasa kultur sel, nitrogen cecair boleh digunakan untuk memelihara sel untuk operasi eksperimen seterusnya. Nitrogen cecair juga boleh digunakan untuk membekukan sel untuk mengekalkan daya maju dan sifat biologinya.
Penyimpanan sel: Suhu rendah nitrogen cecair boleh mengekalkan kestabilan dan integriti sel, sambil menghalang penuaan dan kematian sel. Oleh itu, nitrogen cecair digunakan secara meluas dalam penyimpanan sel. Sel-sel yang diawet dalam nitrogen cecair boleh dipulihkan dengan cepat apabila diperlukan dan digunakan untuk pelbagai manipulasi eksperimen.
Penggunaan nitrogen cecair gred makanan adalah seperti ais krim nitrogen cecair, biskut nitrogen cecair, pembekuan nitrogen cecair dan bius dalam perubatan juga memerlukan nitrogen cecair ketulenan tinggi. Industri lain seperti industri kimia, elektronik, metalurgi, dll. mempunyai keperluan yang berbeza untuk ketulenan nitrogen cecair.
Gas Silane: Membongkar Sifat dan Aplikasinya
