آزمایشگاهی, شیمیایی

کاربرد نیتروژن مایع در صنعت

از پرکاربرد ترین محصولات گازی در جهان نیتروژن مایع است. این ماده مصارف بسیاری در صنایع مختلف دارد. برخی از این کاربرد ها عبارتند از:

صنایع هوا و فضا: یک ماده بسیار ضروری برای صنعت هوا و فضا نیتروژن مایع است. در تونل‌های بادی این ماده با عدد رینولدز، کوره‌های حرارتی و اتوکلاوها به کار می‌رود تا موجب ساخته شدن مواد قوی و بسیار سبک شود. نیتروژن به عنوان یک گاز کمکی در برش‌های لیزری مورد استفاده قرار می گیرد.

انرژی: از LN2 به عنوان یک گاز خنثی همانند روکشی قوی برای نرسیدن هوا به قطعات و فرآیند‌های حساس استفاده می گردد. همچنین برای لوله‌های انتقال و تجهیزات نیتروژن مایع یک پاک‌کننده محسوب می شود. این امر مانع از ورود آلودگی‌های محیطی به آن ها شود.

تولیدات فلز: LN2 به عنوان یک محافظ و گاز پاک‌کننده در صنعت فولاد، مانع از اکسید شدن فلز شده و نقشی کلیدی در فرآیند کنترل گرمایی دارد.

جوشکاری و ساخت فلز: نیتروژن به عنوان یک گاز پاک‌کننده در جوشکاری لوله‌های از جنس فولاد ضد زنگ کاربرد دارد. همچنین گاز نیتروژن برای برش زدن با لیزر و افزایش شدت برش پلاسما مورد استفاده قرار می گیرد.

کاربردهای دیگر آن در صنایع:

سلامت: برای انجماد و نگهداری خون، بافت‌ها و باقی نمونه‌های بیولوژیکی، برای منجمد و نابود‌سازی بافت‌های مریض در جراحی کرایو و پوستی از نیتروژن تری ‌فلورید (NF) به عنوان یک عامل بردوتی یا کرایوژن استفاده می شود.

داروسازی: در پاکسازی، انتقال فشار، ادغام و پوشش، اکسیداسیون، تنزل و آلودگی از نیتروژن گازی استفاده می گردد. همچنین برای مدیریت دما در سیستم خنک‌سازی راکتور و نگهداری نمونه‌های بیولوژیکی نیتروژن مایع کاربرد دارد.

نفت و گاز: در صنعت نفت و گاز طبیعی برای افزایش گنجایش مخازن و شکستن ترکیبات حلقه‌ای هیدروکربنی از گاز نیتروژن استفاده می شود. این امر موجب بهبود افزایش تولید نفت و گاز و بازدهی عملیات می گردد.

خالص سازی: از LN2 برای خاصیت پوششی مخازن و پاک‌کننده لوله‌های انتقال استفاده می شود. همچنین برای جداسازی مواد ( VOC) یا ترکیبات آلی فراراز فرآیند‌های شیمیایی و فاضلاب‌ها و کاهش تشعشعات این دسته از مواد کاربردی است.

آشنایی با نیتروژن مایع:

نیتروژن مایع ( Liquid Nitrogen ) شکل مایع گاز نیتروژن خالص است. در اثر تقطیر جزء به جزء هوا LN2 حاصل می شود و بیشتر در کارخانه های تولید گازهایی مانند CO2 و O2 تولید می گردد. از ویژگی های این مایع بی رنگ، بدون بو و دارای چگالی 807Kg/m3 است. نیتروژن مایع در دمای 196 درجه سانتی گراد جوشیده و به گاز نیتروژن تبدیل می شود. پس دمای این مایع بالاتر از 196 درجه نیست، زیرا در این صورت بخار شده و به گاز نیتروژن تبدیل می گردد. به عنوان خنک کننده در صنایع مختلف و همچنین کاربردهای پزشکی (به عنوان مثال حذف ضایعات پوستی) می توان از این مایع استفاده کرد. برای تولید گاز نیتروژن خالص و به عنوان نگه دارنده نیتروژن مایع کاربردی است.

خصوصیات آن:

نیتروژن مایع ( LN2 ) سرمازا، بی‌بو، بی‌رنگ و مشابه آب است. از پرکاربردترین مایعات کرایوژنیک موجود درآزمایشگاه‌ها بوده که معمولا در دمای پایین از آن نگهداری می کنند. نقطه جوش کرایوژن‌ها ۱۵۰ درجه سانتی‌گراد معادل ۲۳۸ درجه فارنهایت است. این مایع در ۱۹۶ درجه سانتی‌گراد معادل ۳۲۰ درجه فارنهایت به جوش می آید. از نیتروژن مایع به عنوان یک گاز مایع باید در درجه حرارت کم نگهداری شود. اخیرا با توجه به پیشرفت علوم در زمینه سلول های بنیادی و دیگر کاربردهای پزشکی استفاده از LN2 بسیار گسترده تر شده است. عدم آگاهی و آشنایی درست از آن می تواند حوادث جدی و جراحات زیادی را به همراه داشته باشد. این حوادث ممکن است در هنگام استفاده، حمل و نقل و نگهداری نیتروژن مایع اتفاق بیافتد.

شرایط نگهداری آن:

در ظرفی کاملا ایزوله از هوای محیط باید نیتروژن مایع را نگهداری کرد. تانک ازت یکی از ظرف‌های متداول برای این منظوراست. در مراکز تحقیقاتی، سرم سازی، مراکز ناباروری، داروسازی و آزمایشگاه‌های تحقیقاتی، درمانگاه‌ها از تانک ازت برای نگهداری LN2 استفاده می‌شود. در هنگام کار با نیتروژن مایع امکان دارد خطراتی مانند سوختگی شدید و به دلیل انجماد فوری، صدمات جدی تری رخ دهد. بنابریان لازم است تا مصرف کنندگان با خطرات ناشی از استفاده این ماده آشنا شوند. با رعایت نکات ایمنی مطمئن تر و آسوده تر می توان از مواد خطرناک شیمیایی در آزمایشگاه استفاده کرد.

برخی خطرات ناشی از استفاده این مایع شامل خطر فیزیولوژیکی، تماس مستقیم و آسپیراسیون است. هر فردی که از LN2 استفاده می کند باید با روش های ایمن سازی از قبیل شناخت خواص فیزیکی LN2 به عنوان یک مایع، جامد یا یک گاز، شناخت مواد سازگار با LN2، شناخت تجهیزات مورد استفاده از جمله وسایل ایمنی آشنا باشد. همچنین شناخت لوازم آزمایشگاهی ایمنی و حفاظتی مورد نیاز و نحوه استفاده از آنها و آموزش اقدامات اضطراری از جمله کمک های اولیه و درمان بسیار مهم است.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.