Stickstoff dewar

Arten von Stickstoff-Dewars

Ein Stickstoff-Dewar ist ein Gerät, das verwendet wird, um verflüssigte Gase mit niedrigen Siedepunkten wie Stickstoff zu speichern. Es gibt verschiedene Arten von Stickstoff-Dewars, um die unterschiedlichen Anforderungen der Industrie zu erfüllen. Die Hauptkategorien basieren auf ihrem Design und Verwendungszweck.

• Allzweck-Stickstoff-Dewar

  Allzweck-Stickstoff-Dewars eignen sich für die tägliche Lagerung von flüssigem Stickstoff. Sie sind in verschiedenen Größen erhältlich, so dass Benutzer die am besten geeignete auswählen können, um ihren spezifischen Bedürfnissen gerecht zu werden. Kleinere Dewars, wie z. B. 50 L oder weniger, sind in der Regel tragbar und haben ergonomische Griffe für einen einfachen Transport in verschiedenen Umgebungen. Größere Dewars, wie z. B. 500 L oder mehr, sind typischerweise für den stationären Einsatz oder für die Verwendung mit bestimmten Geräten wie einem flüssigen Stickstoff-Zuführsystem ausgelegt.

• Tragbarer Stickstoff-Dewar

  Diese Dewars sind ideal für Anwendungen, bei denen flüssiger Stickstoff an verschiedenen Orten benötigt wird, z. B. in der klinischen Praxis oder bei Feldforschung. Der tragbare flüssige Stickstofftank verfügt über Räder oder einen Trolley für eine einfache Bewegung. Er ist außerdem mit ergonomischen Griffen für einen leichteren Transport ausgestattet, und das Gewicht ist nicht sehr schwer.

• Kryogener Stickstoff-Dewar

  Dieser Dewar-Typ ist speziell für die Aufrechterhaltung sehr niedriger Temperaturen ausgelegt. Er verfügt in der Regel über eine Hochvakuum-Isolierschicht, vergleichbar mit einer Thermosflasche, um den Wärmeübergang zu verhindern und die Verdampfung von kryogenen Flüssigkeiten zu minimieren.

• Dewar mit offenem Oberteil

  Ein Dewar-Kolben mit offenem Oberteil ist ein Standard-Dewar mit einem offenen Behälter. Er ist weit verbreitet und flüssiger Stickstoff kann jederzeit hinzugefügt werden, was ihn für die Lagerung von biologischen Ressourcen wie Zellproben geeignet macht.

• Geschlossener Dewar

  Geschlossene Dewars sind für die langfristige, niedrige Lagerung von Flüssigkeiten ausgelegt. Im Gegensatz zu offenen Dewars sind sie sicherer, da sie versiegelt sind, aber das macht sie auch schwieriger, mit flüssigem Stickstoff nachzufüllen.

• Doppel- oder Vierfach-Dewar

  Die Doppel- oder Vierfach-Dewars haben spiegelbildliche oder vierfach-spiegelbildliche zylindrische Behälter auf der Außenseite des Hauptzylinders. Dieses Design erhöht die Isolierung, indem es den Wärmeübergang durch Leitung und Strahlung reduziert, insbesondere bei kryogenen Dewars.

• Hochvakuum-Dewar

  Ein Hochvakuum-Dewar-Kolben verfügt über ein robustes Vakuum zwischen den Isolierschichten. Dies stellt sicher, dass der Wärmeübergang minimal ist. Diese Dewars sind ideal für die langfristige Lagerung von flüssigem Stickstoff.

Spezifikation und Wartung

Spezifikationen sind wichtige Diskussionspunkte bei der Erörterung von Stickstoff-Dewar-Kolben. Im Allgemeinen beeinflussen sie, wie man mit der Wartung des Geräts umgeht.

• Größen und Kapazitäten: Die Größen und Kapazitäten von Stickstoff-Dewars sind einige der wichtigsten Spezifikationen, auf die Kunden in der Regel achten. Die Größen können von kompakten Geräten, die ein paar Fuß hoch sind, bis zu massiven industriellen Modellen reichen. Die Kapazität wird in Litern gemessen und bestimmt die Menge an flüssigem Stickstoff, die jeder Dewar aufnehmen kann.
• Druckregelung: Flüssiger Stickstoff muss unter Druck gelagert werden, damit er flüssig bleibt. Der Druck im Inneren eines Dewar-Kolbens ist ein weiterer gängiger Spezifikationsdetail. Der Druck in den meisten Dewars liegt zwischen 0,5 und 5 bar. Hochdruck-Dewars sind hervorragend für Anwendungen geeignet, die eine langfristige Lagerung von flüssigem Stickstoff erfordern. Niedriger Druck ist ideal für die sofortige Abgabe des Gases.
• Temperaturbereich: Stickstoff-Dewar-Behälter werden so hergestellt, dass sie extremer Kälte standhalten. Die Temperatur im Inneren eines Dewars kann auf -196 °C sinken. Bei dieser Temperatur wandelt sich Stickstoff von Gas zu Flüssigkeit.
• Vakuumisolierung: Der Zweck eines Stickstoff-Dewar-Kolbens ist es, flüssigen Stickstoff auf extrem niedrigen Temperaturen zu halten. Um dies zu erreichen, ist der Behälter mit einer Vakuumisolierungstechnologie ausgestattet. Dieses Vakuum besteht aus zwei Wänden mit einem Zwischenraum.

Beim Kauf eines flüssigen Stickstoff-Dewar-Kolbens möchten die meisten Käufer ein Gerät erhalten, das wartungsarm und einfach zu bedienen ist. Abgesehen vom normalen Verschleiß ist es wichtig, dass man weiß, dass die Handhabung und die Exposition gegenüber extremer Kälte einen Dewar-Kolben beschädigen können. Hier sind ein paar Tipps, wie man einen flüssigen Stickstoff-Dewar-Kolben pflegt.

Die Hersteller raten Benutzern, bei der Handhabung des Stickstoffbehälters schnelle Temperaturänderungen zu vermeiden. Dies liegt daran, dass häufige, plötzliche Temperaturänderungen zu einem Wärmeschock führen können. Der Behälter kann Risse oder sogar Brüche entwickeln. Beim Verschieben des Dewar-Kolbens sollten Benutzer immer Handschuhe verwenden. Die Handschuhe schützen vor Kälteverbrennungen. Außerdem sollten Benutzer den Dewar immer aufrecht halten. Das Ablegen auf eine Seite kann dazu führen, dass der Gummistopfen schnell verdunstet.

Der Dewar-Kolben sollte auf Beschädigungen oder Lecks untersucht werden. Beschädigungen des Stickstoffbehälters können zu einer schnellen Verdampfung des flüssigen Stickstoffs führen. Unternehmen verschwenden am Ende eine Menge Geld.

Szenarien von Stickstoff-Dewars

Die robuste Struktur und die bemerkenswerten Isolierfähigkeiten von Stickstoff-Dewars machen sie perfekt für eine Vielzahl von Bereichen.

• Medizin und Gesundheitswesen:

  Stickstoff-Dewars sind die Eckpfeiler der Kryokonservierung in Krankenhäusern und Forschungslaboren. Sie bieten eine stabile und sichere Umgebung für die langfristige Lagerung wichtiger biologischer Proben wie Blut, Gewebe, Stammzellen und DNA. Die Verwendung von Stickstoff-Dewars stellt sicher, dass diese Proben lebensfähig bleiben und nicht durch Degradation beeinträchtigt werden, was zukünftige diagnostische und therapeutische Anwendungen ermöglicht.

• Pharmazeutika:

  Die Stickstoff-Dewars gewährleisten die Integrität und Gültigkeit von Wirkstoffverbindungen und Referenzproben und stellen sicher, dass ihre Stabilität und Wirksamkeit erhalten bleiben. Durch die Verwendung von Stickstoff-Dewars für die Lagerung können Pharmaunternehmen Produktrückrufe effektiv verwalten, Stabilitätsstudien durchführen und die Einhaltung von regulatorischen Standards gewährleisten.

• Landwirtschaft und Viehzucht:

  Stickstoff-Dewars spielen eine entscheidende Rolle in der Landwirtschaft und Viehzucht, indem sie die Kryokonservierung von genetischem Material wie Saatgut und tierischen Reproduktionszellen ermöglichen. Dies ermöglicht die Erhaltung wertvoller genetischer Vielfalt. Landwirte und Züchter können Stickstoff-Dewars verwenden, um genetisches Material für ausgewählte Rassen oder außergewöhnliche Pflanzensorten zu speichern und zu erhalten. Dies ermöglicht ihre zukünftige Verwendung in Zuchtprogrammen oder als Quelle für genetische Ressourcen.

• Industrielle Fertigung:

  Stickstoff-Dewars finden in der Fertigungsindustrie Anwendung bei Verfahren wie der Metallbearbeitung, dem Schweißen und der Materialprüfung. Flüssiger Stickstoff aus diesen Dewars kann zum Abschrecken und Anlassen von Metallen verwendet werden, wodurch ihre Festigkeit und Haltbarkeit verbessert werden. Stickstoff-Dewars dienen auch als Quellen für die reaktiven Gase zur Erzeugung kontrollierter Atmosphären in Öfen und Tiegeln, wodurch die Reinheit der Endprodukte sichergestellt wird.

• Nahrungsmittel und Getränke:

  Stickstoff-Dewars werden in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie eingesetzt, um die Frische von Produkten wie Tiefkühlkost, Proben und Überschüssen zu erhalten und zu bewahren. Das Stickstoffgas verhindert Gefrierbrand und erhält die Qualität der tiefgefrorenen Produkte. Außerdem können Stickstoff-Dewars verwendet werden, um Lebensmittel schnell einzufrieren und zu konservieren, während Geschmack und Textur erhalten bleiben. In der Molekularküche werden Stickstoff-Dewars verwendet, um innovative kulinarische Techniken und Werkzeuge wie Spherifizierung und Schäume zu kreieren.

So wählen Sie einen Stickstoff-Dewar

• Volumen und Kapazität:

  Berücksichtigen Sie bei der Auswahl eines Stickstoff-Dewars, wie viel flüssigen Stickstoff der Behälter aufnehmen muss. Wählen Sie einen Dewar mit einer Größe und Kapazität, die der Menge an flüssigem Stickstoff entspricht, die für bestimmte Anwendungen oder Aufgaben erforderlich ist.

• Design und Tragbarkeit:

  Es ist auch entscheidend, einen Stickstoff-Dewar zu wählen, dessen Design und Tragbarkeit auf die jeweiligen Bedürfnisse abgestimmt sind. Wählen Sie einen Dewar, der einfach zu bewegen, zu transportieren oder zu lagern ist, und je nach Verwendungszweck. Möglicherweise müssen Sie einen Dewar wählen, der handgehalten, auf einem Wagen montiert oder flach ist.

• Temperaturaufrechterhaltung:

  Unterschiedliche Stickstoff-Dewars haben unterschiedliche Stufen der kryogenen Konservierung und des Wärmeübergangs. Sie haben auch unterschiedliche Isolierfähigkeiten. Daher ist es wichtig, einen Dewar zu wählen, der die gewünschte Mindesttemperatur so lange wie nötig halten kann.

• Kompatibilität:

  Bei der Auswahl eines Stickstoff-Dewars ist es wichtig, die Kompatibilität zwischen dem Dewar und den gelagerten oder gewarteten Proben, Materialien oder Geräten sicherzustellen. Wählen Sie daher einen Dewar, der chemisch kompatibel mit den Stoffen ist, die er enthalten oder mit denen er in Kontakt kommt. Wählen Sie außerdem einen Dewar, der mit allen Betriebs- oder Funktionsanforderungen in Bezug auf die Proben oder Geräte kompatibel ist.

Fragen und Antworten

F1: Wie wird flüssiger Stickstoff in einem Dewar-Behälter gelagert?

A1: Der Dewar-Kolben für Stickstoff hat einen Bereich, der den flüssigen Stickstoff aufnimmt. Der Dewar hat zwei Wände, eine innere und eine äußere, mit einem Vakuumraum dazwischen. Der Vakuumraum verhindert, dass der Stickstoff schnell verdunstet, indem er verhindert, dass Wärme von oder zur Außenseite gelangt.

F2: Wie lange kann flüssiger Stickstoff in einem Dewar halten?

A2: Der flüssige Stickstoff kann maximal zwei bis drei Wochen im Behälter bleiben, ohne nachgefüllt zu werden.

F3: Welche Risiken bergen Stickstoff-Dewars?

A3: Es gibt verschiedene Risiken, wie z. B. das Explosionsrisiko, wenn der Deckel einfriert, Erstickungsgefahr durch das Gas im Behälter oder Erfrierungsgefahr durch Berühren des Behälters.

F4: Was ist die Funktion des Stickstoff-Dewar-Kolbens?

A4: Der Dewar-Kolben für Stickstoff dient zur Lagerung oder zum Transport von flüssigen Gasen bei sehr niedrigen Temperaturen, wie z. B. -196 °C.