دستگاه تانک ازت یا نیتروژن مایع (liquid nitrogen) در زیست شناسی و بیمارستان ها و آزمایشگاه ها کاربد فراوانی دارد.در این مقاله با تانک ازت و کاربرد آن آشنا می شویم.
دستگاه تانک ازت
عنصر نیتروژن (N 2) گازی بی اثر و بی رنگ و بو ،بی مزه است. اسم رایج دیگر آن به فرانسوی ازت (Azote) هست که فراوان ترین عنصر موجود در جو زمین است. تقریبا 78% جو زمین از نیتروژن تشکیل شده.نیتروژن (Nitrogen) در خاک، آب و هوایی که تنفس می کنیم هم موجود است.می توان گفت یکی از اجزای تشکیل دهنده همه مواد زنده به شمار می رود.معمولا نیتروژن یا نیتروژن مایع از تقطیر جزء به جزء هوای مایع در حجم زیاد به دست می آید. نقطه جوش نیتروژن 195.8- درجه سانتی گراد است. نیتروژن مایع (LN2) هم بی اثر و بی رنگ و بو و غیر خورنده و غیر اشتعال و بسیار سرد است.به دلیل اینکه نقطه جوش بسیار پایینی دارد، آن را در مخزن ازت در طولانی مدت می توان ذخیره و نگهداری کرد.
برای نگهداری و حمل کردن ازت یا نیتروژن مایع (LN2) از تانک یا مخزن استفاده می شود.معمولا از نیتروژن به شکل مایع بیشتر استفاده می شود چون حجم و وزن کمتری دارد و یک راه مقرون به صرفه تر برای حمل نیتروژن است.هنگامی که نیتروژن مایع در مجاورت هوا قرار بگیرد تبخیر و به سرعت به فاز گازی تبدیل می شود. به همین دلیل تانک های نگهداری از ازت طوری طراحی می شود که دمای درون تانک ازت ثابت می ماند یعنی تبادل دما و انرژی با محیط بیرون ندارد.نیتروژن مایع،مایع ارزانی نیست ولی با مراقب و نگهداری مناسب می توان از آن سال ها استفاده کرد. به دستگاه تانک ازت مایع ،مخزن نیتروژن مایع یا فلاسک نیتروژن مایع هم گفته می شود.
تصویر دستگاه تانک ازت
کاربرد دستگاه تانک ازت:
نیتروژن مایع به دلیل اینکه از دمای پایینی برخوردار است.برای خنک کردن و سرد نگه داشتن مواد غذایی و جلوگیری از فاسد شدن آن ها و حمل و انتقالشان به نقاط دور و نزدیک استفاده می شود.در آزمایشگاه ها برای نگهداری از مولکول ها در طولانی مدت استفاده می شود.از دیگر کاربرد های تانک ازت ،در پزشکی برای بی حسی موضعی بافت مثل درمان زگیل استفاده می شود.همچنین در بیمارستان ها برای نگهداری و جلوگیری از فاسد شدن اجساد و نگهداری و ذخیره سازی در طولانی مدت نمونه های زیست شناسی ، اسپرم و تخمک ها، نطفه و خون ،اعضای بدن اهدایی از تانک حمل و نگه داری ازت مایع 2.5 لیتری استفاده می شود.به دلیل اینکه بیشترین کاربد را در بیمارستان و آزمایشگاه دارد به تانک ازت،فریزر آزمایشگاهی هم گفته می شود.
اجزای سازنده :
مخزن یا تانک ازت ،از یک ظرف دو جداره تشکیل شده است که معمولا از آلیاژ آلومینیوم یا فولاد ضد زنگ ساخته می شود. و از خلأ برای عایق بندی مخزن داخلی کمک می گیرد و از تبخیر شدن نیتروژن جلوگیری می کند. هنگامی که بخارات نیتروژن مایع در مخزن جمع می شود برای جلوگیری از انفجار تانک ،در دهانه ظرف چند رشته ی لوله ای شکل وجود داره که گاز موجود در تانک را به بیرون هدایت می کند.به طور کلی تانک ازت تشکیل شده است از:در اولی برای plug،در پوش قفل، در یونولیتی ، دستگیره برای جا به جایی ، کنیستر ، محفظه داخلی آلومینیومی ، جداره خارجی آلومینیومی
ساختار داخلی یک تانک ازت
اجزاء تشکیل دهنده ی مخزن ازت
برای بررسی سطح نیتروژن مایع درون تانک،یک چوب اندازه گیری یا پلاستیکی را تا انتها ی مخزن پایین بیاورید و چند لحظه صبر کنید تا ببنید یخ زدگی به کجا می رسد. یخ زدگی تا هر جایی که رسید نشان دهنده سطح نیتروژن است.همیشه گزارشی از سطح نیتروژن داشته باشید که اگر سطح نیتروژن زودتر از معمول کاهش یابد نشان دهنده ی وجود نشتی است.
خطرات و شرایط نگهداری:
برای استفاده و نگهداری تانک ازت باید آن را در محیطی خلوت، تمیز و خشک،دور از نور خورشید که تهویه مناسبی داراست نگهداشت.از قرار دادن مخزن نیتروژن مایع روی سطح سخت (مثل بتن یا سیمان) که باعث سایش و آسیب به کف زیرین مخزن می شود خودداری کنید.از نگهداری مخزن در محیط گرم اجتناب کنید.برای اینکه مخزن نیتروژن مایع عمر بیشتری کند باید آن را در بالای یک سکوی چوبی یا کامپوزیت قرار دهیم تا از تجمع رطوبت در زیر مخزن جلوگیری شود.تمیز نگه داشن بیروزن مخزن ازت از مواد شیمیایی بسیار مهم است. ممکن است مواد شیمیایی که روی سطح بیرونی تانک ازت ریخته شده خورنده باشد.برای تمیز کردن سطح بیرونی مخزن بهتر است از آب و صابون با غلظت کم استفاده کرد.از ریختن آب حین تمیز کردن و هنگام استفاده کردن از دستگاه به سمت دهانه ظرف و رشته های لوله ای شکل که برای خارج کردن بخارات تعبیه شده است، خودداری کنید چون باعث منجمد شدن آن ها می شود.در صورت خیس شدن درب و رشته ها ی لوله ای ،صبر کنید که کاملا خشک شوند.هنگام استفاده از درب ظرف و رشته های لوله ای مراقب باشید تا آسیبی به آن ها وارد نشود چون در صورت خرابی تاثیر خود را از دست می دهند و باعث هدر رفتن نیتروژن مایع می شود برای همین در اولین فرصت آن ها را تعمیر یا تعویض کنید.اگر اطراف درب مخزن و بالای آن یخ زدگی ظاهر شود نشان دهنده آن است که عایق یا محیط خلأ کمی نشت پیدا کرده است.در صورت یخ زدگی کامل پوسته بیرونی مخزن یعنی عایق خلأ کامل ازبین رفته در این صورت سریعا باید محتویات تانک را به مخزن دیگری انتقال دهید.برای جا به جایی مخزن نیتروژن مایع، باید آن را محکم بست و به صورت عمودی باید حمل کرد. در جا به جایی باید مراقب بود که تانک وارونه یا کج نشود یا صدمه و ضربه ای به آن وارد نشود.
نشت تانک ازت و بروز یخ زدگی
شکل بالا دمای داخل تانک ازت را نشان می دهد
اخطار!
استنشاق گاز نیتروژن در محیط بسته یا به مقدار زیاد بسار خطرناک است.به دلیل اینکه هیچ رنگ و بویی ندارد حتما باید در محیطی با تهویه مناسب از تانک ازت نگهداری شود. بهتر است برای اندازه گیری اکسیژن محیط از اکسیژن متر استفاده شود. از اثرات استنشاق نیتروژن:سرگیجه،حالت تهوع،استفراغ،از دست دادن هوشیاری،ایجاد خفگی و مرگ است!در صورت تماس مستقیم نیتروژن مایع یا بخارات نیتروژن سرد با سطح پوست باعث سرمازدگی و یخ زدن بافت می شود.ممکن است در صورت تماس در طولانی مدت باعث قطع عضو هم شود.
جمع بندی:
نیتروژن و نیتروژن مایع به دلیل خواصی که دارا هستند بی بو و بی رنگ و بی اثر بودن در صنایع کاربرد بسیاری دارند به دلیل نقطه جوش پایینی که دارا هستند در سرد سازی و انجماد کردن کاربرد دارد.نیتروژن مایع در مجاورت با هوا سریع تبخیر می شود به همین دلیل در مخزن های عایق شده نگهداری می کنند که به آن تانک ازت می گویند.دستگاه تانک ازت یک وسیله کارآمد در صنایع است و بیشترین کارایی را در بیمارستان ها و آزمایشگاه ها دارد.
