Dewar behälter für flüssigen stickstoff

Arten von Dewar-Behältern für flüssigen Stickstoff

Ein Dewar-Behälter für flüssigen Stickstoff ist ein Gerät, das dazu bestimmt ist, verflüssigte Gase wie Stickstoff und Sauerstoff bei extrem niedrigen Temperaturen zu halten. Es gibt verschiedene gängige Arten von Dewar-Behältern für flüssigen Stickstoff, darunter ein Vakuumkolben-Dewar und ein Druckentlastungs-Dewar.

• Vakuumkolben-Dewar: Der Vakuumkolben-Dewar wurde 1892 von Dewar entwickelt. Der Vakuumkolben-Dewar ist ein Becher oder Kolben, der aus zwei Wänden besteht. Die Innenwand wird von einem Stift innerhalb der Außenwand getragen. Der Raum zwischen den beiden Wänden wird als Vakuum bezeichnet, das ein typischer Isolator ist. Das Vakuum eliminiert die Wärmeübertragung durch Leitung oder Konvektion. Einige Vakuumkolben-Dewars sind mit einem Stopfen und einem Hals ausgestattet. Er kann verwendet werden, um kleine Mengen an flüssigem Stickstoff zu halten. Da keine Wärmeübertragung hinein oder hinaus stattfindet, ist er ein idealer Behälter für die Lagerung von flüssigem Stickstoff.
• Druckentlastungs-Dewar: Der Druckentlastungs-Dewar hat einen Deckel, der mit einem Druckentlastungsventil verschraubt werden kann. Das Druckentlastungsventil kann dazu beitragen, den Druck zu regulieren und überschüssigen Druck abzulassen. So ist der Druckentlastungs-Dewar-Behälter für flüssigen Stickstoff für Anwendungen sicher, bei denen der Innendruck des Dewar-Behälters gesteuert werden muss. Außerdem eignen sich Dewar-Behälter mit Druckentlastungsventilen aufgrund niedriger Verdunstungsraten für die Langzeitlagerung von flüssigem Stickstoff.

Spezifikationen und Wartung eines Dewar-Behälters für flüssigen Stickstoff

Dewars für flüssigen Stickstoff haben verschiedene Spezifikationen, abhängig von ihrem Verwendungszweck und ihrer Kapazität.

• Größe und Kapazität: Dewar-Behälter für flüssigen Stickstoff sind in verschiedenen Größen erhältlich, die typischerweise in Litern oder Gallonen gemessen werden. Übliche Kapazitäten reichen von 0,5 Litern bis über 50 Liter. Die Größe des Dewar-Behälters beeinflusst seine Tragbarkeit und Lagerkapazität.
• Vakuumisolation: Dewar-Behälter verfügen über eine Vakuumisolation, die extrem niedrige Temperaturen hält. Die Dicke der Vakuumwand kann variieren, liegt aber in der Regel zwischen 2,5 cm und 10 cm. Dies stellt sicher, dass die Wärmeübertragung minimiert wird und die Verdunstungsrate von flüssigem Stickstoff reduziert wird.
• Gewicht: Das Gewicht eines Dewar-Behälters für flüssigen Stickstoff variiert je nach Größe und Material. Ein kleinerer Dewar-Behälter aus Edelstahl kann nur 2 kg wiegen, während größere Einheiten aus Aluminium deutlich mehr wiegen. Bei großen Behältern kann das Gewicht bis zu 500 kg oder mehr betragen. Das Gewicht ist ein entscheidender Faktor für stationäre und Transport-Dewar-Behälter.
• Verschlussmechanismus: Der Verschlussmechanismus eines Dewar-Behälters hilft, die Freisetzung von gasförmigem Stickstoff zu kontrollieren und gleichzeitig den Temperaturverlust zu minimieren. Zu den Verschlusstypen gehören ein Gewindeverschluss, ein Stopfen, ein Deckel oder ein kryogener Stopfen.

Damit jeder Dewar-Behälter einwandfrei funktioniert, ist eine regelmäßige Wartung erforderlich. Dies trägt dazu bei, den Dewar-Behälter in gutem Zustand zu halten und die Lebensdauer zu maximieren. Im Folgenden finden Sie einige Wartungshinweise:

• Regelmäßige Reinigung: Benutzer sollten sich angewöhnen, den Dewar-Behälter häufig zu reinigen. Die Reinigung verhindert die Ansammlung von Schmutz oder Verunreinigungen, die seine Funktion und Leistung beeinträchtigen können. Verwenden Sie zum Reinigen warmes Wasser und milde Seife. Anschließend gründlich abspülen und an der Luft trocknen.
• Regelmäßige Inspektion: Benutzer sollten den Dewar-Behälter regelmäßig auf Schäden, Lecks oder Verschleißerscheinungen prüfen. Sollten Probleme auftreten, sollten diese umgehend behoben werden, um weitere Folgen zu vermeiden.
• Stöße vermeiden: Dewar-Behälter für flüssigen Stickstoff haben eine empfindliche Isolation. Benutzer sollten es vermeiden, den Behälter fallen zu lassen oder stark zu stoßen. Gehen Sie vorsichtig damit um und verwenden Sie bei Bedarf geeignetes Equipment.

Szenarien für Dewar-Behälter für flüssigen Stickstoff

• Wissenschaftliche Forschung und Entwicklung: Dewar-Kolben sind unverzichtbare Werkzeuge in verschiedenen Bereichen der wissenschaftlichen Forschung. So werden sie in der Biologie und Medizin zum Beispiel verwendet, um biologische Proben, Zelllinien und DNA bei extrem niedrigen Temperaturen zu lagern, um die Stabilität und Integrität der Proben zu gewährleisten. In der Physik und Chemie ermöglichen Dewar-Behälter Experimente mit Kryogenik, Supraleitung und Tieftemperaturphänomenen. Forscher verlassen sich auf diese Behälter, um Proben zu konservieren, Tieftemperaturexperimente durchzuführen und die Integrität von Reagenzien und Flüssigkeiten zu erhalten.
• Medizinische Anwendungen: Dewar-Behälter spielen eine wichtige Rolle im Gesundheitswesen. Sie werden in Kryobanken verwendet, um Stammzellen, Spermien, Eizellen und Embryonen zu lagern und zu konservieren. Außerdem werden Dewar-Behälter, die mit speziellen Dosiersystemen ausgestattet sind, in Krankenhäusern und medizinischen Zentren eingesetzt, um flüssigen Stickstoff für die Kryotherapie zu liefern. Diese minimalinvasive medizinische Behandlung wird häufig zur Behandlung verschiedener Hauterkrankungen und gutartiger Tumoren eingesetzt.
• Industrielle Anwendungen: Dewar-Behälter werden in industriellen Umgebungen häufig verwendet, um kryogene Flüssigkeiten zu halten. Flüssiger Stickstoff dient als Kühlmittel für Maschinen, Geräte und Werkzeuge bei Arbeiten wie kryogenem Schleifen und Gefrierkonditionierung. Er wird auch bei der Metallbearbeitung und beim Schweißen eingesetzt, um die Qualität der Verbindungen zu verbessern.
• Lebensmittel- und Getränkeindustrie: Dewar-Behälter für flüssigen Stickstoff werden in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie häufig eingesetzt, insbesondere in Restaurants für Molekularküche und Lebensmittelinnovationszentren. Dewar-Behälter für flüssigen Stickstoff werden verwendet, um Lebensmittel sofort einzufrieren, um neue Texturen und Erlebnisse zu schaffen. So können beispielsweise Eiscreme und Sorbets in Sekundenschnelle hergestellt werden. Darüber hinaus kann flüssiger Stickstoff die Frische und den Geschmack von Lebensmittelzutaten erhalten.
• Luft- und Raumfahrt sowie Automobilindustrie: Im Automobilbereich werden Dewar-Behälter beim kryogenen Schleifen verwendet, um Gummi und Kunststoffe zu verarbeiten, wodurch die Produktqualität und -leistung verbessert werden. Darüber hinaus dienen Dewar-Behälter in verschiedenen Luft- und Raumfahrtanwendungen als wichtige Werkzeuge für die Temperaturregelung und -erhaltung.
• Bildung und Ausbildung: Bildungseinrichtungen wie Universitäten und Berufsschulen verwenden Dewar-Behälter für flüssigen Stickstoff sowohl für wissenschaftliche Forschung als auch für pädagogische Zwecke. Sie entwickeln experimentelle Demonstrationen und praktische Schulungen, um Studenten ein tieferes Verständnis der Kryotechnologie und ihrer Anwendungen zu vermitteln.

Auswahl des richtigen Dewar-Behälters für flüssigen Stickstoff

Beim Kauf eines Dewar-Behälters für flüssigen Stickstoff sollten Käufer dessen Design, Leistung und Sicherheitsmerkmale prüfen, die ihnen Anhaltspunkte dafür geben, welche Art von Dewars sie benötigen.

• Designmerkmale

  Die letztendliche Verwendung des Dewar sollte berücksichtigt werden. Ein tragbarer Dewar hat in der Regel einen Außenkörper aus Aluminium oder leichtem Edelstahl. Er kann über integrierte Griffe aus verschiedenen Materialien oder andere Arten von Designs für Dewars für flüssigen Stickstoff verfügen, die spezifischer sind. Tragbare Dewars lassen sich leicht mit einer oder beiden Händen tragen. Ein stationärer Dewar hingegen hat eine robuste, ergonomische Basis und verfügt möglicherweise über einen Wagen zum Ziehen über lange Strecken. Wagen und Basen machen stationäre Dewars ungeeignet für den Transport im Feld.

• Leistung

  Es sollte berücksichtigt werden, wie gut der Dewar-Behälter für flüssigen Stickstoff funktioniert. Käufer können die Leistung von Dewars für flüssigen Stickstoff, wie z. B. die Haltezeit oder den Vakuumdruck, als Indikator für den Vergleich ihrer Effizienz verwenden. Je schneller die Verdunstung von Stickstoff erfolgt, desto häufiger müssen Nachfüllungen erfolgen, um ein Entleeren zu verhindern. Ein niedrigerer Vakuumdruck erwärmt den Stickstoff schneller als ein Dewar mit höherem Vakuumdruck.

• Sicherheitsmerkmale

  Sicherheit ist bei der Verwendung von Dewars für flüssigen Stickstoff das A und O. Käufer sollten sicherstellen, dass der Dewar über zuverlässige Sicherheitsmerkmale wie Druckentlastungsventile, sichere Entlüftungssysteme sowie schützende Kappen und Stopfen verfügt. Auch Schutzhandschuhe und -brillen werden empfohlen. Schutzhandschuhe verhindern Verbrennungen durch extreme Kälte. Schutzbrillen verhindern, dass Flüssigkeit in die Augen spritzt.

FAQ

F1: Kann ein Dewar-Behälter für Wasserstoff oder Sauerstoff verwendet werden?

A1: Ja, aber nur unter bestimmten Bedingungen. Wang sagt, dass ein Dewar-Behälter zur Lagerung von Wasserstoff oder Sauerstoff verwendet werden kann, wenn er für diese Gase ausgelegt ist. Er muss jedoch über eine vakuumgedichtete Isolierungsbeschichtung und einen sicher verschraubten Stopfen verfügen, um gefährliche Reaktionen zu verhindern. Außerdem sollte bei der Beförderung von organischen Verbindungen wie Wasserstoff oder Sauerstoff besondere Vorsicht walten und Behälter verwendet werden, die speziell für diese Stoffe hergestellt sind.

F2: Wie oft muss ein Behälter für flüssigen Stickstoff nachgefüllt werden?

A2: Der Dewar-Behälter für Stickstoff muss rechtzeitig nachgefüllt werden, wobei die Menge des verwendeten flüssigen Stickstoffs und die Verdunstungsrate berücksichtigt werden. Behälter mit einem kryogenen Dewar können typischerweise wochen- oder sogar monatelang voll bleiben, wenn sie über eine gute Isolierung verfügen und nicht hoher Hitze ausgesetzt sind.

F3: Was passiert, wenn ein Behälter für flüssigen Stickstoff umkippt?

A3: Wenn er umkippt, besteht die Gefahr eines Austretens, was für Menschen oder Gegenstände in der Umgebung gefährlich sein kann. Außerdem kann ein Umkippen, da es sich um flüssigen Stickstoff unter Druck handelt, zu einem katastrophalen Unfall führen. Daher ist es unerlässlich, ihn immer aufrecht und sicher zu befestigen.