de ce se folosește azotul lichid în crioconservare?
1. De ce să folosiți azotul lichid ca agent frigorific?
1. Deoarece temperatura deazot lichidîn sine este foarte scăzut, dar natura sa este foarte blândă și este dificil ca azotul lichid să sufere reacții chimice, așa că este adesea folosit ca agent frigorific.
2.Azot lichidse vaporizează pentru a absorbi căldura, scădea temperatura și poate fi folosit ca agent frigorific.
3. În general, amoniacul este folosit ca agent frigorific și apa ca absorbant.
4. Gazul de amoniac este răcit de condensator pentru a deveni amoniac lichid, iar apoi amoniacul lichid intră în evaporator pentru a se evapora și, în același timp, absoarbe căldură din exterior pentru a atinge scopul de refrigerare, formând astfel o refrigerare cu absorbție de difuzie continuă ciclu.
5. Azotul poate fi folosit ca agent frigorific în condiții „criogenice”, adică aproape de 0 grade absolut (-273,15 grade Celsius), și este utilizat în general în laboratoare pentru studiul supraconductivității.
6. În medicină, azotul lichid este folosit în mod obișnuit ca agent frigorific pentru a efectua operațiuni sub crianestezie.
7. În domeniul high-tech, azotul lichid este adesea folosit pentru a crea un mediu cu temperatură scăzută. De exemplu, unele materiale supraconductoare obțin proprietăți supraconductoare numai la temperaturi scăzute după ce au fost tratate cu azot lichid.
8. Temperatura sub presiunea normală a azotului lichid este de -196 de grade, care poate fi folosită ca sursă de frig cu temperatură ultra joasă. Zdrobirea la temperaturi scăzute a anvelopelor, depozitarea genelor în spitale etc. toate folosesc azotul lichid ca sursă de rece.
2. Cum păstrează azotul lichid celulele?
Cea mai frecvent utilizată tehnică pentru crioconservarea celulelor este metoda de crioconservare cu azot lichid, care adoptă în principal metoda de congelare lentă cu o cantitate adecvată de agent de protecție pentru înghețarea celulelor.
Notă: Dacă celulele sunt înghețate direct fără a adăuga vreun agent de protecție, apa din interiorul și din exteriorul celulelor va forma rapid cristale de gheață, care vor provoca o serie de reacții adverse. De exemplu, deshidratarea celulelor crește concentrația locală de electroliți, modifică valoarea pH-ului și denaturează unele proteine din motivele de mai sus, determinând dezordonarea structurii spațiului intern al celulei. Provoacă leziuni, umflare mitocondrială, pierderea funcției și tulburări ale metabolismului energetic. Complexul lipoproteic de pe membrana celulară este, de asemenea, ușor distrus, provocând modificări în permeabilitatea membranei celulare și pierderea conținutului celular. Dacă în celule se formează mai multe cristale de gheață, pe măsură ce temperatura de îngheț scade, volumul cristalelor de gheață se va extinde, ducând la deteriorarea ireversibilă a configurației spațiale a ADN-ului nuclear, ducând la moartea celulei.
Căldura latentă și sensibilă absorbită de alimentele cu azot lichid în contact cu alimentele determină înghețarea alimentelor. Azotul lichid este evacuat din recipient, se schimbă brusc la temperatura și presiunea normale și se transformă din stare lichidă în stare gazoasă. În timpul acestui proces de schimbare de fază, azotul lichid fierbe și se evaporă la -195,8 ℃ pentru a deveni azot gazos, iar căldura latentă de evaporare este de 199 kJ/kg; dacă -195,8 Când temperatura crește la -20 °C sub azot la presiunea atmosferică, poate absorbi 183,89 kJ/kg de căldură sensibilă (capacitatea termică specifică este calculată ca 1,05 kJ/(kg?K)), care este absorbită de căldura de vaporizare și căldura sensibilă absorbită în timpul procesului de schimbare a fazei azotului lichid. Căldura poate ajunge la 383 kJ/kg.
În procesul de congelare a alimentelor, deoarece o cantitate mare de căldură este luată într-o clipă, temperatura alimentelor este răcită rapid din exterior spre interior pentru a îngheța. Tehnologia de congelare rapidă cu azot lichid folosește azot lichid ca sursă de rece, care nu dăunează mediului. În comparație cu refrigerarea mecanică tradițională, poate atinge o temperatură mai scăzută și o viteză de răcire mai mare. Tehnologia de congelare rapidă cu azot lichid are viteză de congelare rapidă, timp scurt și alimentele sunt de bună calitate, sigure și lipsite de poluare.
Tehnologia de congelare rapidă cu azot lichid a fost utilizată pe scară largă în congelarea rapidă a produselor acvatice, cum ar fi creveții, momeala, crabul biologic și abalone. Studiile au arătat că creveții tratați cu tehnologia de congelare rapidă cu azot lichid pot menține prospețimea, culoarea și gustul ridicate. Nu numai că, unele bacterii pot fi, de asemenea, ucise sau pot opri reproducerea la temperatură scăzută pentru a obține o igienizare mai mare.
Crioconservare: Azotul lichid poate fi utilizat pentru crioconservarea diferitelor probe biologice, cum ar fi celule, țesuturi, ser, spermatozoizi etc. Aceste probe pot fi conservate pentru o lungă perioadă de timp la temperatură scăzută și restabilite la starea lor inițială atunci când este necesar. Crioconservarea cu azot lichid este o metodă de depozitare frecvent utilizată, care este adesea folosită în cercetarea biomedicală, agricultură, creșterea animalelor și în alte domenii.
Cultură celulară: azotul lichid poate fi folosit și pentru cultura celulară. În timpul culturii celulare, azotul lichid poate fi utilizat pentru a conserva celulele pentru operațiunile experimentale ulterioare. Azotul lichid poate fi folosit și pentru a îngheța celulele pentru a le păstra viabilitatea și proprietățile biologice.
Depozitarea celulelor: temperatura scăzută a azotului lichid poate menține stabilitatea și integritatea celulelor, prevenind în același timp îmbătrânirea și moartea celulelor. Prin urmare, azotul lichid este utilizat pe scară largă în depozitarea celulelor. Celulele conservate în azot lichid pot fi recuperate rapid atunci când este necesar și utilizate pentru diverse manipulări experimentale.
Aplicarea azotului lichid de calitate alimentară este ca și înghețata cu azot lichid, biscuiții cu azot lichid, congelarea cu azot lichid și anestezia în medicină necesită, de asemenea, azot lichid de înaltă puritate. Alte industrii precum industria chimică, electronică, metalurgie etc. au cerințe diferite pentru puritatea azotului lichid.
