ديور النيتروجين السائل

أنواع Dewar للنيتروجين السائل

يُعد Dewar للنيتروجين السائل حاوية مصممة لنقل وتخزين النيتروجين السائل. تم بناؤه للحفاظ على النيتروجين السائل في أبرد حالاته للحفاظ على نقطة غليانه. يغلي النيتروجين السائل عند درجة حرارة -196 درجة مئوية، وإذا حدث أي نقل للحرارة، فسيبدأ بالغليان والتبخر. يجب أن يكون Dewar مفرغًا بين الجدارين لمنع أي انتقال للحرارة.

هناك نوعان من Dewar للنيتروجين السائل. هما:

• Dewar ساكن: يُعد Dewar ساكن حاوية تخزين للسوائل المُبردة دون أجزاء متحركة. تُستخدم Dewar الساكنة للنيتروجين السائل للتخزين طويل الأمد. تتميز بتصميم مفرغ مُحاط بغلاف، غير مُضغوط، لمعالجة درجات الحرارة المنخفضة. هناك نوعان شائعان من Dewar ساكن. هما:
• Dewar كروي: يتميز Dewar الكروي بشكل كروي ويُخزن أو ينقل كميات كبيرة من النيتروجين السائل. له فتحة كبيرة في الأعلى وجسم مُصنع من الفولاذ المقاوم للصدأ والألمنيوم. تُصنع الحاوية الداخلية لـ Dewar الكروي من مواد ذات توصيل حراري منخفض لتقليل انتقال الحرارة. يضمن العزل المُفرغ أن تظل درجة الحرارة داخل الحاوية منخفضة للغاية. تُستخدم Dewar الكروية بشكل شائع في المختبرات، والمواقع الصناعية، والمرافق الطبية. هي أدوات متعددة الوظائف للباحثين، والفنيين، والعاملين في مجال الرعاية الصحية الذين يحتاجون إلى تخزين أو نقل السوائل عند درجات حرارة مُبردة.
• Dewar أسطواني: يتميز Dewar الأسطواني بتصميم مُشابه لـ Dewar الكروي، لكنه مُستطيل الشكل. تمامًا مثل Dewar الكروي، تأتي الأوعية الأسطوانية أيضًا بسعات مختلفة. تسهّل الفتحة الكبيرة في الأعلى على المستخدمين صب المواد أو وضعها في Dewar .
• Cryostat مفرغ مُزامن: تُستخدم Dewar النيتروجين السائل المُبردة لتبريد درجة حرارة جسم ما إلى درجات حرارة مُبردة، وهي أقل من -150 درجة مئوية. تحتوي Dewar على جزأين رئيسيين: غرفة مفرغة ونظام توصيل مُبرد. تُعزل الغرفة المفرغة المُبرد، بينما يُتحكم نظام توصيل المُبرد في Dewar وينقله. يعمل كلاهما معًا للحصول على درجة الحرارة المطلوبة. لا تقتصر Dewar على النيتروجين السائل. يمكن استخدام مواد أخرى مثل الهيليوم السائل أو ثاني أكسيد الكربون الثلجي أيضًا كمُبرد. تُستخدم Dewar لتبريد جسم أو عينة إلى درجات حرارة منخفضة للغاية.

مواصفات وصيانة Dewar للنيتروجين السائل

المواصفات

يُحافظ Dewar على درجات حرارة منخفضة عن طريق تقليل انتقال الحرارة عن طريق التوصيل، والحمل الحراري، والإشعاع. يساعد فهم مواصفات Dewar على تحديد التطبيقات المناسبة وإجراءات التعامل.

• المواد

  تتوفر Dewar زجاجية و Dewar مُعزولة مفرغة. تُعد Dewar الزجاجية، ذات التصميم المُزدوج الجدران للحفاظ على الحرارة، قوية بما فيه الكفاية لتحمل درجات حرارة منخفضة للغاية دون أن تنكسر. تتوفر Dewar مع بنية معدنية أيضًا للنيتروجين السائل.

• الحجم

  تتوفر Dewar للنيتروجين السائل بمجموعة متنوعة من الأحجام، من أحجام صغيرة إلى أحجام كبيرة. تُعد Dewar الصغيرة (حتى 1 لتر) مناسبة للتجارب منخفضة الحرارة أو الحفاظ على العينات المحدودة. للحفاظ على العينات الكبيرة على المدى الطويل، يلزم استخدام Dewar كبيرة (أكثر من 20 لتر).

• نظام الغلق

  يضمن نظام الغلق في Dewar إغلاقًا آمنًا ومُحكمًا لتقليل تسرب غاز النيتروجين. تُعد Dewar بعضها بأغطية لولبية، بينما تُعد Dewar أخرى بأغطية مُنزلق.

• الغلاف الواقي

  يُعد Dewar معظمها بغلاف واقي خارجي للجدار الخارجي Dewar المعدني الذي يوفر عزلًا ويُحمي Dewar من العوامل البيئية.

الصيانة

• التنظيف المنتظم

  تُعد Dewar للنيتروجين السائل خطيرة لأن السائل قد ينسكب ويُسبب حروقًا، لذا فإن الطريقة الوحيدة للتنظيف هي مسحها بمناديل مبللة.

• تجنب التغيرات المفاجئة في درجات الحرارة

  بسبب بنية الزجاج الهشة لـ Dewar الزجاجية، فإن تعريضها مباشرةً لدرجات حرارة عالية أو باردة خطير. يمكن أن يؤدي التعرض المفاجئ لدرجات الحرارة إلى كسر أو تصدع Dewar . يجب على المشغلين تدفئة أو تبريد Dewar تدريجيًا وبشكل موحد.

• الإصلاحات حسب الحاجة

  قد تكون Dewar للنيتروجين السائل بحاجة إلى إصلاح في بعض الحالات إذا كان الخلل خطيرًا. يجب استخدام خدمات إصلاح Dewar لتصنيع أو استبدال أجزاء الصمامات التي يمكن إصلاحها والأضرار، لأن ذلك سيضمن كفاءة Dewar و أمانها.

تطبيقات Dewar للنيتروجين السائل

• الطبي: من أشهر تطبيقات Dewar للنيتروجين السائل هو الحفظ بالتبريد. يُضمن تخزين الخلايا والأنسجة والأجسام البشرية عند درجات حرارة منخفضة دون تغيير سلامتها. بالإضافة إلى ذلك، يمكن لـ Dewar تخزين اللقاحات التي تحتاج إلى تخزين بارد للحفاظ على فعاليتها. يُعد Dewar أساسيًا لنقل الأدوية بأمان.
• الصناعي: يمكن لـ Dewar تخزين كميات كبيرة من النيتروجين السائل. بمجرد أن تُتبخر، تساعد النتيجة على حفظ المنتجات القابلة للتلف وإطالة العمر الافتراضي. تُبرد حاويات Dewar النيتروجينية أيضًا مكونات مثل الموصلات الفائقة، وأجهزة استشعار الفوتون، وشبه الموصلات، مما يُحسّن بشكل كبير من أدائها. علاوة على ذلك، تُستخدم على نطاق واسع في تصنيع الفولاذ والمواد الفولاذية المقاومة للصدأ. يُساعد النيتروجين السائل، مع حاوية Dewar ، على خفض درجة حرارة الفولاذ. نتيجة لذلك، يلعب النيتروجين السائل دورًا لا غنى عنه في صناعة الفولاذ.
• المختبرات: تُؤدي Dewar للنيتروجين السائل العديد من الوظائف في المختبرات. تُستخدم بشكل شائع للحفاظ على العينات البيولوجية مثل الحمض النووي، الحمض النووي الريبي، عينات الأنسجة، والخلايا البشرية. بالإضافة إلى ذلك، تُستخدم Dewar في الحفظ بالتبريد، والتغريد الفائق البرودة، والتجميد السريع. تُوفر Dewar للنيتروجين السائل بيئة منخفضة الحرارة للتبلور.
• الجامعات: تُستخدم Dewar للنيتروجين السائل بشكل متكرر في التجارب الفيزيائية. تُساعد Dewar على تحقيق درجات حرارة منخفضة للغاية. تُدرس Dewar أيضًا الفائقة التوصيل عند درجات حرارة عالية. يُتيح النيتروجين السائل للعلماء إجراء تفاعلات كيميائية محددة. لا يمكن أن تحدث تلك التفاعلات إلا عند درجات حرارة منخفضة للغاية.
• غيرها: تُوجد Dewar للنيتروجين السائل أيضًا في ورش العمل. يستخدم صانعو المجوهرات والفنانون Dewar بشكل متكرر لتجميد المعادن قبل قصها أو تشكيلها لتحقيق الدقة. تُستخدم Dewar أيضًا في اللحام ولحام المعادن، والتي تُحمي منطقة اللحام من الأكسدة.

كيفية اختيار Dewar للنيتروجين السائل

عند اختيار Dewar للنيتروجين السائل، تُؤخذ العديد من العوامل الرئيسية في الاعتبار، بما في ذلك التصميم، والحجم، طريقة التوزيع، العزل المُفرغ، ميزات السلامة، و الجودة.

• التصميم والحجم

  تتوفر Dewar للنيتروجين السائل بتصميمات وأحجام مختلفة، تُعد Dewar أسطوانية بشكل نموذجي، لتلبية الاحتياجات المختلفة. يُؤثر تصميم Dewar وحجمها على قابليتها للحمل وقدرة تخزين المواد المُبردة.

  يُعد اختيار Dewar ذات تصميم وحجم مناسب أمرًا ضروريًا لضمان قدرتها على تخزين Dewar ونقل النيتروجين السائل بفعالية.

• طريقة التوزيع

  تُشير طريقة التوزيع إلى كيفية توصيل Dewar أو توزيع النيتروجين السائل. هناك طريقتان شائعتان للتوزيع: صب Dewar وانبوب نقل. تُتيح Dewar مع صب Dewar للمستخدمين صب النيتروجين السائل بشكل مباشر، والتي تُوفر طريقة بسيطة ومريحة لمختلف التطبيقات. من ناحية أخرى، تستخدم Dewar مع أنبوب نقل أنبوبًا مرنًا لتوزيع النيتروجين السائل. تُعد Dewar مع أنابيب Dewar مُناسبة للتطبيقات التي تتطلب دقة Dewar أو تحتاج إلى Dewar لإيصال النيتروجين إلى موقع مُحدد.

• العزل المُفرغ

  تُشكل جدران Dewar المُفرغة حاجزًا عازلًا يُقلل من انتقال الحرارة، ويُساعد Dewar على الحفاظ على درجة الحرارة المنخفضة المطلوبة للحفاظ على Dewar للنيتروجين في حالة سائلة. يُعد اختيار Dewar ذات عزل مُفرغ مناسب أمرًا مهمًا لضمان Dewar فعالية Dewar في الحفاظ على درجة الحرارة وتقليل تبخر النيتروجين.

• ميزات السلامة

  من الضروري اختيار Dewar تحتوي على ميزات أمان مثل صمامات تخفيف الضغط وأغطية مُنفذة للهواء. تُعد صمامات تخفيف الضغط أجهزة أمان تسمح للهواء الزائد داخل Dewar بالهروب، وتُقلل من خطر المخاطر المحتملة. يُوفر الغطاء المُنفذ للهواء مخرجًا لخروج الغاز، ويمنع تراكم الضغط. يُعد اختيار Dewar مع ميزات السلامة هذه أمرًا حاسمًا لضمان سلامة Dewar والتخفيف من المخاطر أثناء تخزين Dewar وتعامل Dewar مع Dewar للنيتروجين السائل.

• الجودة

  ثانيًا، يمكن لـ Dewar النيتروجينية عالية الجودة أن تُوفر تخزينًا موثوقًا به وتوزيعًا للنتروجين السائل بينما تُضمن سلامة Dewar و الاستدامة البيئية. في الوقت نفسه، تُوفر Dewar متانة Dewar وأداء Dewar مستمرًا Dewar فعالية Dewar من حيث التكلفة وتُقلل من الحاجة إلى استبدال Dewar بشكل متكرر.

الأسئلة الشائعة

س: ما هو الفرق بين Dewar للنيتروجين السائل و الزجاجة؟

ج: بشكل عام، يُشير Dewar إلى حاوية تخزين للنيتروجين السائل، بينما تُشير الزجاجة إلى جهاز مختبري يُستخدم لحمل Dewar ونقل النيتروجين السائل بكميات صغيرة. بشكل أكثر تحديدًا، هي أوعية مُزدوجة الجدران مع فراغ بينهما، مصممة لحمل Dewar و الحفاظ على السوائل الغليانة. من ناحية أخرى، لا تُعد زجاجات Dewar اللابرادوية مُزدوجة الجدران أو Dewar معزولة بالفراغ بالضرورة، و Dewar الغرض الأساسي من Dewar هو حمل Dewar الغازات أو Dewar السوائل، ولكن ليس للحفاظ عليها.

س: هل Dewar للنيتروجين السائل يُصبح باردًا من الخارج؟

ج: لا، بسبب العزل المُفرغ بين Dewar الجدارين الداخلي والخارجي، تظل Dewar دافئة عند Dewar المس، ما يعني عدم حدوث Dewar نقل للحرارة، ويظل Dewar الجدار الخارجي عند درجة حرارة الغرفة.

س: كم تدوم Dewar للنيتروجين؟

ج: تُصمم Dewar التخزين Dewar بشكل نموذجي للتخزين طويل الأمد Dewar ويمكنها Dewar احتواء النيتروجين السائل Dewar لأسابيع أو Dewar حتى Dewar أشهر. من ناحية أخرى، يمكن لـ Dewar قصيرة الأمد Dewar احتواء النيتروجين السائل Dewar لمدة 6-10 ساعات فقط.

س: ما هي مخاطر النيتروجين السائل؟

ج: تُعد Dewar المخاطر من بينها Dewar الحروق الباردة، Dewar الانفجار، Dewar اختناق Dewar و Dewar مخاطر الانفجار بالفراغ.

س: كيف تُعالج Dewar الحروق الباردة؟

ج: لتجنب Dewar الحروق الباردة، من فضلك لا تلمس النيتروجين السائل Dewar بشكل مباشر. استخدم Dewar قفازات Dewar واقية Dewar مناسبة Dewar دائمًا. يُعد Dewar التعامل Dewar مع Dewar بعناية Dewar باستخدام Dewar الأدوات Dewar و Dewar تجنب Dewar التلامس المباشر Dewar مع Dewar البشرة Dewar و Dewar الاهتمام Dewar بالتحذيرات Dewar أمرًا Dewar حاسمًا.