prečo sa pri kryokonzervácii používa tekutý dusík?
1. Prečo používať tekutý dusík ako chladivo?
1. Pretože teplotatekutý dusíksamotný je veľmi nízky, ale jeho povaha je veľmi mierna a pre kvapalný dusík je ťažké prejsť chemickými reakciami, preto sa často používa ako chladivo.
2.Kvapalný dusíkodparuje, aby absorboval teplo, znížil teplotu a môže sa použiť ako chladivo.
3. Vo všeobecnosti sa ako chladivo používa amoniak a ako absorbent voda.
4. Plynný amoniak sa ochladí kondenzátorom, aby sa stal kvapalným amoniakom, a potom kvapalný amoniak vstupuje do výparníka, aby sa odparil, a zároveň absorbuje teplo zvonku, aby sa dosiahol účel chladenia, čím sa vytvorí kontinuálne difúzne absorpčné chladenie. cyklu.
5. Dusík sa môže použiť ako chladivo v „kryogénnych“ podmienkach, to znamená v blízkosti absolútnych 0 stupňov (-273,15 stupňov Celzia), a vo všeobecnosti sa používa v laboratóriách na štúdium supravodivosti.
6. V medicíne sa kvapalný dusík bežne používa ako chladivo na vykonávanie operácií v kryoanestézii.
7. V oblasti špičkových technológií sa tekutý dusík často používa na vytvorenie prostredia s nízkou teplotou. Napríklad niektoré supravodivé materiály získavajú supravodivé vlastnosti až pri nízkych teplotách po spracovaní kvapalným dusíkom.
8. Teplota pri normálnom tlaku tekutého dusíka je -196 stupňov, čo môže byť použité ako ultranízkoteplotný zdroj chladu. Nízkoteplotné drvenie pneumatík, skladovanie génov v nemocniciach atď., to všetko využíva tekutý dusík ako zdroj chladu.
2. Ako tekutý dusík chráni bunky?
Najbežnejšie používanou technikou na kryokonzerváciu buniek je metóda kryokonzervácie tekutým dusíkom, ktorá využíva hlavne metódu pomalého zmrazovania s vhodným množstvom ochranného činidla na zmrazenie buniek.
Poznámka: Ak sú bunky priamo zmrazené bez pridania akéhokoľvek ochranného činidla, voda vo vnútri a mimo buniek rýchlo vytvorí ľadové kryštály, čo spôsobí sériu nežiaducich reakcií. Napríklad dehydratácia buniek z vyššie uvedených dôvodov zvyšuje lokálnu koncentráciu elektrolytu, mení hodnotu pH a denaturuje niektoré proteíny, čo spôsobuje neusporiadanosť vnútornej priestorovej štruktúry bunky. Spôsobuje poškodenie, opuch mitochondrií, stratu funkcie a narušenie energetického metabolizmu. Lipoproteínový komplex na bunkovej membráne je tiež ľahko zničený, čo spôsobuje zmeny v permeabilite bunkovej membrány a stratu bunkového obsahu. Ak sa v bunkách vytvorí viac kryštálikov ľadu, pri klesajúcej teplote mrazu sa objem kryštálikov ľadu zväčší, čo má za následok nezvratné poškodenie priestorovej konfigurácie jadrovej DNA s následkom bunkovej smrti.
Latentné a citeľné teplo absorbované potravinou s tekutým dusíkom v kontakte s potravinou spôsobuje zmrazenie potravín. Kvapalný dusík je vytlačený z nádoby, náhle sa zmení na normálnu teplotu a tlak a premení sa z kvapalného do plynného skupenstva. Počas tohto procesu fázovej zmeny tekutý dusík vrie a vyparuje sa pri -195,8 °C, aby sa stal plynným dusíkom, a latentné teplo vyparovania je 199 kJ/kg; ak -195,8 Keď teplota pod dusíkom pri atmosférickom tlaku vystúpi na -20 °C, dokáže absorbovať 183,89 kJ/kg citeľného tepla (špecifická tepelná kapacita sa vypočíta ako 1,05 kJ/(kg?K)), ktoré absorbuje výparné teplo a citeľné teplo absorbované počas procesu zmeny fázy kvapalného dusíka. Teplo môže dosiahnuť 383 kJ/kg.
V procese zmrazovania potravín, pretože sa v okamihu odoberie veľké množstvo tepla, sa teplota potravín rýchlo ochladí zvonku dovnútra, aby zmrazili. Technológia rýchleho zmrazovania tekutým dusíkom využíva ako zdroj chladu tekutý dusík, ktorý nezaťažuje životné prostredie. V porovnaní s tradičným mechanickým chladením môže dosiahnuť nižšiu teplotu a vyššiu rýchlosť chladenia. Technológia rýchleho zmrazovania v tekutom dusíku má vysokú rýchlosť zmrazovania, krátky čas a jedlo je kvalitné, má vysokú bezpečnosť a je bez znečistenia.
Technológia rýchleho zmrazovania v tekutom dusíku sa široko používa pri rýchlom zmrazovaní produktov z vodného prostredia, ako sú krevety, návnady, biologické kraby a mušle. Štúdie ukázali, že krevety spracované technológiou rýchleho zmrazovania tekutým dusíkom si dokážu zachovať vysokú čerstvosť, farbu a chuť. Nielen to, niektoré baktérie môžu byť tiež zabité alebo zastaviť reprodukciu pri nízkej teplote, aby sa dosiahli vyššie požiadavky na hygienu.
Kryokonzervácia: Kvapalný dusík je možné použiť na kryokonzerváciu rôznych biologických vzoriek, ako sú bunky, tkanivá, sérum, spermie atď. Tieto vzorky je možné dlhodobo konzervovať pri nízkej teplote a v prípade potreby obnoviť do pôvodného stavu. Kryokonzervácia tekutým dusíkom je bežne používaný spôsob skladovania, ktorý sa často používa v biomedicínskom výskume, poľnohospodárstve, chove zvierat a iných oblastiach.
Bunková kultúra: Na bunkovú kultiváciu možno použiť aj tekutý dusík. Počas bunkovej kultivácie je možné použiť tekutý dusík na uchovanie buniek pre následné experimentálne operácie. Kvapalný dusík sa môže použiť aj na zmrazenie buniek, aby sa zachovala ich životaschopnosť a biologické vlastnosti.
Skladovanie buniek: Nízka teplota tekutého dusíka môže zachovať stabilitu a integritu buniek a zároveň zabrániť starnutiu a smrti buniek. Preto je kvapalný dusík široko používaný pri skladovaní buniek. Bunky konzervované v tekutom dusíku možno v prípade potreby rýchlo získať a použiť na rôzne experimentálne manipulácie.
Aplikácia potravinárskeho tekutého dusíka je ako zmrzlina s tekutým dusíkom, sušienky s tekutým dusíkom, mrazenie tekutým dusíkom a anestézia v medicíne tiež vyžadujú vysoko čistý tekutý dusík. Iné priemyselné odvetvia ako chemický priemysel, elektronika, hutníctvo atď. majú iné požiadavky na čistotu tekutého dusíka.
Navštívený výbor mestskej strany Chuzhou
môžete piť tekutý oxid uhličitý?