Sissejuhatus
Tahan selles teemas näidata lihtsaid käitlemise reegleid ja video käsiraamat vedela lämmastiku dewar vanni atsetooniga valmistamise kohta. See teema on järgmine osa madalatemperatuurilise vanni teemadest, saate õppida eelmist osa Kuivajää (-78,5 kraadi) laboratooriumi käitlemine, et olla enesekindlam ja ohutum madalatemperatuurilise sünteesi protseduuride puhul.
Üldine
Krüogeensete vedelike keemistemperatuur on alla -73ºC (-100ºF). Vedel lämmastik, vedel hapnik ja süsihappegaas on kõige levinumad laboris kasutatavad krüogeensed materjalid. Ohud võivad olla tulekahju, plahvatus, hapnemine, rõhu tõus, külmumine ja lämbumine.
Paljud surugaaside puhul järgitavad ohutusabinõud kehtivad ka krüogeensete vedelike puhul. Kaks täiendavat ohtu tulenevad krüogeensete vedelike ainulaadsetest omadustest:
Äärmiselt madalad temperatuurid - krüogeensete vedelike külm keeduaur külmutab kiiresti inimkoed. Enamik metalle muutub külma temperatuuriga kokkupuutel tugevamaks, kuid sellised materjalid nagu süsinikteras, plastid ja kummi muutuvad sellistel temperatuuridel hapraks või isegi purunevad pinge all. Oluline on õige materjalivalik. Krüogeensete vedelike põhjustatud külmavärinad ja külmakahjustused võivad põhjustada ulatuslikke koekahjustusi.
Aurustumine - Kõik krüogeensed vedelikud tekitavad aurustumisel suuri gaasikoguseid. Vedela lämmastiku aurustumisel laieneb see 696 korda. Argooni paisumissuhe on 847:1, vesiniku 851:1 ja hapniku 862:1. Kui need vedelikud aurustuvad suletud mahutis, võivad nad tekitada tohutu rõhu, mis võib mahuti lõhkuda. Seetõttu on rõhu all olevad krüogeensed mahutid tavaliselt kaitstud mitme rõhuärastusseadmega.
Krüogeensete vedelike (v.a hapniku) aurustumine suletud ruumis võib põhjustada lämbumist. Vedela hapniku aurustumine võib tekitada hapnikurikka atmosfääri, mis toetab ja kiirendab teiste materjalide põlemist. Vedela vesiniku aurustumine võib moodustada õhuga äärmiselt tuleohtliku segu.
Krüogeensete vedelike keemistemperatuur on alla -73ºC (-100ºF). Vedel lämmastik, vedel hapnik ja süsihappegaas on kõige levinumad laboris kasutatavad krüogeensed materjalid. Ohud võivad olla tulekahju, plahvatus, hapnemine, rõhu tekkimine, külmumine ja lämbumine.
Paljud surugaaside puhul järgitavad ohutusabinõud kehtivad ka krüogeensete vedelike puhul. Kaks täiendavat ohtu tulenevad krüogeensete vedelike ainulaadsetest omadustest.
Üldine
Krüogeensete vedelike keemistemperatuur on alla -73ºC (-100ºF). Vedel lämmastik, vedel hapnik ja süsihappegaas on kõige levinumad laboris kasutatavad krüogeensed materjalid. Ohud võivad olla tulekahju, plahvatus, hapnemine, rõhu tõus, külmumine ja lämbumine.
Paljud surugaaside puhul järgitavad ohutusabinõud kehtivad ka krüogeensete vedelike puhul. Kaks täiendavat ohtu tulenevad krüogeensete vedelike ainulaadsetest omadustest:
Äärmiselt madalad temperatuurid - krüogeensete vedelike külm keeduaur külmutab kiiresti inimkoed. Enamik metalle muutub külma temperatuuriga kokkupuutel tugevamaks, kuid sellised materjalid nagu süsinikteras, plastid ja kummi muutuvad sellistel temperatuuridel hapraks või isegi purunevad pinge all. Oluline on õige materjalivalik. Krüogeensete vedelike põhjustatud külmavärinad ja külmakahjustused võivad põhjustada ulatuslikke koekahjustusi.
Aurustumine - Kõik krüogeensed vedelikud tekitavad aurustumisel suuri gaasikoguseid. Vedela lämmastiku aurustumisel laieneb see 696 korda. Argooni paisumissuhe on 847:1, vesiniku 851:1 ja hapniku 862:1. Kui need vedelikud aurustuvad suletud mahutis, võivad nad tekitada tohutu rõhu, mis võib mahuti lõhkuda. Seetõttu on rõhu all olevad krüogeensed mahutid tavaliselt kaitstud mitme rõhuärastusseadmega.
Krüogeensete vedelike keemistemperatuur on alla -73ºC (-100ºF). Vedel lämmastik, vedel hapnik ja süsihappegaas on kõige levinumad laboris kasutatavad krüogeensed materjalid. Ohud võivad olla tulekahju, plahvatus, hapnemine, rõhu tekkimine, külmumine ja lämbumine.
Paljud surugaaside puhul järgitavad ohutusabinõud kehtivad ka krüogeensete vedelike puhul. Kaks täiendavat ohtu tulenevad krüogeensete vedelike ainulaadsetest omadustest.
Ohud
Äärmiselt külmVedela lämmastiku aur võib kiiresti külmutada nahakoe ja silmavedeliku, mille tulemuseks on külmavärinad, külmumistõbi ja püsivad silmakahjustused isegi lühiajalisel kokkupuutel.
Surmahukkumine
Vedela lämmastiku maht paisub aurustumisel 696 korda ja sellel ei ole hoiatavaid omadusi, nagu lõhn või värvus. Seega, kui vedel lämmastik aurustub piisavalt, et hapniku osakaal väheneb alla 19,5%, tekib hapnikupuuduse oht, mis võib põhjustada teadvusetuse. Kui hapnikupuudus on äärmuslik, võib tagajärjeks olla surm. Surmumisohu vältimiseks peavad käitlejad tagama, et krüogeenide kasutamisel siseruumides on ruum hästi ventileeritud.Hapnikuga rikastumine
Vedela lämmastiku teisaldamisel võib krüogeensüsteemi ümbritsevas õhus olev hapnik lahustuda ja luua hapnikuga rikastatud keskkonna, kui süsteem naaseb ümbritsevale temperatuurile. Kuna lämmastiku keemistemperatuur on madalam kui hapniku oma, aurustub vedel hapnik aeglasemalt kui lämmastik ja võib koguneda tasemeni, mis võib suurendada süsteemi lähedal asuvate materjalide, näiteks riiete, süttivust. Krüogeenseid vedelikke sisaldavaid seadmeid tuleb hoida põlevate materjalide vahelt eemal, et vähendada tulekahjuohtu potentsiaali. Kondenseerunud hapnik külmalõksus võib ühineda lõksus oleva orgaanilise materjaliga ja tekitada plahvatusohtliku segu.
Vedela lämmastiku teisaldamisel võib krüogeensüsteemi ümbritsevas õhus olev hapnik lahustuda ja luua hapnikuga rikastatud keskkonna, kui süsteem naaseb ümbritsevale temperatuurile. Kuna lämmastiku keemistemperatuur on madalam kui hapniku oma, aurustub vedel hapnik aeglasemalt kui lämmastik ja võib koguneda tasemeni, mis võib suurendada süsteemi lähedal asuvate materjalide, näiteks riiete, süttivust. Krüogeenseid vedelikke sisaldavaid seadmeid tuleb hoida põlevate materjalide vahelt eemal, et vähendada tulekahjuohtu potentsiaali. Kondenseerunud hapnik külmalõksus võib ühineda lõksus oleva orgaanilise materjaliga ja tekitada plahvatusohtliku segu.
Rõhu kuhjumine ja plahvatused
Kui mahutitel ei ole piisavat ventilatsiooni või rõhulangetusseadmeid, võib krüogeeni aurustumisel tekkida tohutu rõhk. Kasutajad peavad tagama, et krüogeensed vedelikud ei oleks kunagi suletud süsteemis. Rõhu tekkimise eest kaitsmiseks kasutage rõhu alandamise anumat või ventilatsioonikannet.Käitlemine
Ettevaatlikud ohutustavad- Vedelat lämmastikku tuleb käidelda hästi ventileeritud ruumides.
- Käsitleda vedelikku aeglaselt, et vähendada keemist ja pritsmeid. Kasutage krüogeensesse vedelikku kastetud esemete väljatõmbamiseks tangid - keemistumine ja pritsmete tekkimine toimub alati, kui täidate või täidate sooja mahutit krüogeensega või kui sisestate esemeid nendesse vedelikesse.
- Ärge transportige vedelat lämmastikku laiast klaasist Dewarides või Dewarides, mis ei ole kaitstud ohutuslindiga.
- Kasutage ainult heakskiidetud mahuteid. Tuleks kasutada löögikindlaid mahuteid, mis peavad vastu äärmiselt madalatele temperatuuridele. Sellised materjalid nagu süsinikteras, plastik ja kummi muutuvad sellistel temperatuuridel hapraks.
- Hoidke vedelat lämmastikku ainult lahtise kaanega mahutites (ärge kunagi sulgege vedelat lämmastikku mahutis). Tihedalt suletud mahutis tekib vedeliku keemisel rõhk ja see võib lühikese aja pärast plahvatada.
- Ärge kunagi puudutage krüogeenseid vedelikke sisaldavaid isoleerimata anumaid. Liha kleepub väga külmade materjalide külge. Isegi mittemetallilisi materjale on madalatel temperatuuridel ohtlik puudutada.
- Ärge kunagi võltsige ega muutke ohutusseadmeid, näiteks ballooni ventiili või mahuti regulaatorit.
- Vedelat lämmastikku tuleb ladustada ainult hästi ventileeritud ruumides (mitte ladustada piiratud ruumis).
- Ärge hoidke vedelat lämmastikku pikka aega katmata mahutis.
- Balloone ja deware'id ei tohiks täita rohkem kui 80% ulatuses, kuna gaaside paisumine soojendamise ajal võib põhjustada liigset rõhu tõusu.
Isiklikud kaitsevahendid
Silmade/näo kaitsmineKrüogeensete vedelike ümberpaigutamise ja käitlemise ajal on soovitatav kasutada täielikku näokaitset kaitseprillide või keemiliste pritsmete kaitseprillide kohal, et vähendada pritsmete või plahvatusega seotud vigastusi.
Naha kaitse
Vedela lämmastiku käitlemisel tuleb kanda lahtiseid soojusisolatsiooniga või nahast kindaid, pikkade varrukatega särke ja mansettideta pükse. Mahutite käsitsemisel on soovitatav kanda ka turvajalatseid.Erimärkus isoleeritud kinnaste kohta: Kindad peaksid olema lahtised, et neid saaks kiiresti eemaldada, kui neile satub krüogeenne vedelik. Isoleeritud kindad ei ole valmistatud selleks, et käed võiksid sattuda krüogeensesse vedelikku. Need pakuvad ainult lühiajalist kaitset juhusliku kokkupuute eest vedelikuga.
Vedela lämmastiku/atsetooni (-94 °C) vanni video kasutusjuhend
Traditsioonilised jahutusvannid
Vee- ja jäävannid
Jää- ja veevann hoiab temperatuuri 0 °C, kuna vee sulamistemperatuur on 0 °C. Soola, näiteks naatriumkloriidi lisamine alandab aga temperatuuri külmumispunkti alandamise omaduse kaudu. Kuigitäpset temperatuuri võib olla raske kontrollida, mõjutab temperatuuri soola ja jää kaalusuhe.
Jää- ja veevann hoiab temperatuuri 0 °C, kuna vee sulamistemperatuur on 0 °C. Soola, näiteks naatriumkloriidi lisamine alandab aga temperatuuri külmumispunkti alandamise omaduse kaudu. Kuigitäpset temperatuuri võib olla raske kontrollida, mõjutab temperatuuri soola ja jää kaalusuhe.
- -10 °C on võimalik saavutada kaltsiumkloriidi heksahüdraadi ja jää massisuhte 1:2,5 korral.
- -20 °C saab saavutada naatriumkloriidi ja jää massisuhte 1:3 korral.
Kuivjäävannid temperatuuril -78 °C
Kuna kuivjää sublimeerub temperatuuril -78 °C, säilitab -78 °C selline segu nagu atsetoon/kuivjää. Samuti ei jäätu lahus, sest atsetoon vajab külmumise alustamiseks umbes -93 °C temperatuuri. Seetõttu võib vanni säilitamiseks temperatuuril -78 °C kasutada ka muid vedelikke, mille külmumispunkt on madalam (pentaan: -95 °C, isopropüülalkohol: -89 °C).
Kuivjäävannid üle -77 °C
Selleks, et säilitada temperatuuri üle -77 °C, tuleb kasutada lahustit, mille külmumispunkt on üle -77 °C. Seejuures tuleb kasutada lahustit, mille külmumispunkt on üle -77 °C. Kui atsetonitriilile lisatakse kuiva jääd, hakkab vann jahtuma. Kui temperatuur saavutab -41 °C, jäätub atsetonitriil. Seetõttu tuleb kuiva jääd lisada aeglaselt, et vältida kogu segu külmumist. Sellisel juhul saab vannitemperatuuri -55 °C saavutada, valides lahusti, mille külmumispunkt on sarnane (n-oktaan külmub -56 °C juures).
Vedelad lämmastikuvannid üle -196 °C
Vedelad lämmastikuvannid järgivad sama ideed nagu kuivjäävannid. Temperatuuri -115 °C saab säilitada, lisades aeglaselt etanoolile vedelat lämmastikku, kuni see hakkab jäätuma (-116 °C juures).
Vee/jää alternatiivid
Vee- ja jääpõhistes vannides kasutatakse tavaliselt kraanivett, kuna see on kergesti kättesaadav ja ülipuhta vee kasutamine on kallim. Siiski võib kraanivesi ja kraaniveest saadud jää olla bioloogiliste ja keemiliste proovide saasteaineks. See on loonud hulga isoleeritud seadmeid, mille eesmärk on luua jäävannidega sarnane jahutus- või külmutusefekt ilma vee või jää kasutamiseta.
Kuna kuivjää sublimeerub temperatuuril -78 °C, säilitab -78 °C selline segu nagu atsetoon/kuivjää. Samuti ei jäätu lahus, sest atsetoon vajab külmumise alustamiseks umbes -93 °C temperatuuri. Seetõttu võib vanni säilitamiseks temperatuuril -78 °C kasutada ka muid vedelikke, mille külmumispunkt on madalam (pentaan: -95 °C, isopropüülalkohol: -89 °C).
Kuivjäävannid üle -77 °C
Selleks, et säilitada temperatuuri üle -77 °C, tuleb kasutada lahustit, mille külmumispunkt on üle -77 °C. Seejuures tuleb kasutada lahustit, mille külmumispunkt on üle -77 °C. Kui atsetonitriilile lisatakse kuiva jääd, hakkab vann jahtuma. Kui temperatuur saavutab -41 °C, jäätub atsetonitriil. Seetõttu tuleb kuiva jääd lisada aeglaselt, et vältida kogu segu külmumist. Sellisel juhul saab vannitemperatuuri -55 °C saavutada, valides lahusti, mille külmumispunkt on sarnane (n-oktaan külmub -56 °C juures).
Vedelad lämmastikuvannid üle -196 °C
Vedelad lämmastikuvannid järgivad sama ideed nagu kuivjäävannid. Temperatuuri -115 °C saab säilitada, lisades aeglaselt etanoolile vedelat lämmastikku, kuni see hakkab jäätuma (-116 °C juures).
Vee/jää alternatiivid
Vee- ja jääpõhistes vannides kasutatakse tavaliselt kraanivett, kuna see on kergesti kättesaadav ja ülipuhta vee kasutamine on kallim. Siiski võib kraanivesi ja kraaniveest saadud jää olla bioloogiliste ja keemiliste proovide saasteaineks. See on loonud hulga isoleeritud seadmeid, mille eesmärk on luua jäävannidega sarnane jahutus- või külmutusefekt ilma vee või jää kasutamiseta.
Last edited: