آشنایی با تانک ازت یا فریزر آزمایشگاهی
اگر در آزمایشگاه‌ها یا مراکز تحقیقاتی کار می‌کنید، حتما با وسیله ای به نام تانک ازت آشنا هستید. این وسیله که با نام های دیگری مانند فلاسک ازت مایع، فلاسک نیتروژن، مخزن ازت، مخزن نیتروژن و کانتینر ازت مایع نیز معروف است، به عنوان یک فریزر آزمایشگاهی، نقش موثری در علوم پزشکی و صنایع بر عهده دارد.
همان طور که می‌دانید، برای نگهداری و حفظ بافت ها، خون، اعضاء پیوندی بدن و… نیاز به فضای سرد و امنی است که مانع از فساد و مرگ سلول ها شود. بنابراین تانک ازت به کمک علم پزشکی آمده است و بیمارستان ها بزرگ ترین مصرف کننده تانک های ازت مایع هستند.
البته استفاده از این وسیله تنها به مراکز درمانی خلاصه نمی‌شود. آنها در صنایع نیز نقش پررنگ دارند. برای آشنایی بیشتر با این وسیله، توصیه می‌کنیم تا پایان این مطلب همراه ما باشید.
تانک ازت چیست؟
همان‌طور که می‌دانید، نیتروژن گازی بی‌رنگ و بی‌بو است. از طرفی 78 درصد از گازهای اتمسفر، نیتروژن است. استخراج نیتروژن مایع در ستون‌های تقطیر جزء به جزء هوا اتفاق می‌افتد. این در حالی است که نیتروژن مایع تقریبا 700 برابر از نیتروژن گازی فشرده‌تر بوده و دمای آن 196- درجه سانتی گراد می‌باشد؛ بنابراین برای ایجاد یک فریزر آزمایشگاهی بسیار مناسب است. برای همین از یک مخزن برای نگهداری نیتروژن مایع استفاده می‌کنند.
تانک ازت همان مخزن مخصوص برای حمل و نگهداری نیتروژن مایع است. این مخزن در آزمایشگاه‌های تحقیقاتی، مراکز ناباروری، بیمارستان‌ها، سرم‌سازی، داروسازی و… بسیار پرکاربرد است. ساختار این تانک به گونه‌ای است که دمای محیط بر آن تاثیری ندارد؛ یعنی دمای ازت درون تانک همواره ثابت است. به همین علت از تانک ازت برای منجمد کردن مواد و نگهداری آنها به مدتی طولانی استفاده می‌شود. همچنین به راحتی می‌توان این تانک ها و مواد داخل آنها را انتقال داد.
این تانک‌ها در اندازه‌های مختلف و حجم‌های 3 الی 65 لیتر در آزمایشگاه ها مورداستفاده قرار می‌گیرند؛ اما برای مصارف صنعتی تانک هایی با حجم های بزرگ تر تولید می‌شود. محفظه تانک ازت دوجداره است و در بدنه آن حالت خلاء و عایق ایجاد می‌کنند. این مخزن در برابر خوردگی و آسیب دیدگی بسیار مقاوم است؛ اما عمر آن بیشتر از 10 سال نیست و بعد از این مدت نباید استفاده شود.
ویژگی‌های نیتروژن مایع
نیتروژن مایع تنها در دماهایی بین منفی 210 و منفی 196 درجه سانتیگراد مشاهده می‌شود؛ یعنی اگر دمای آن پایین تر از منفی 210 درجه باشد، یخ می زند و به نیتروژن جامد تبدیل خواهد شد. اگر دمای آن بالاتر از منفی 196 درجه سانتی گراد باشد، به جوش آمده و تبخیر خواهد شد. در نتیجه تنها در بازه منفی 210 تا منفی 196 درجه سانتیگراد به حالت مایع است.
البته توجه داشته باشید که ما در طبیعت هیچ‌گاه نیتروژن را در این دما نداریم و برای تولید نیتروژن مایع به محیط آزمایشگاهی و تانک ازت نیاز داریم؛ زیرا تانک ازت یک ظرف غیر فشاری است و می‌تواند به مدت زیادی نیتروژن را به حالت مایع حفظ کند.
تانک ازت چه کاربردهایی دارد؟
با تعریف تانک ازت، مشخص است که این مخزن یک خنک کننده در صنایع و فعالیت‌های آزمایشگاهی است.
از مهم‌ترین موارد مصرف این تانک می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- از علم پزشکی از این وسیله در بی‌حسی موضعی بافت، پیش از بیرون کشیدن ضایعاتی چون زگیل و یا بافت تخریب شده پوست، استفاده می‌شود. استفاده از ازت مایع به حدی آن بخش از بدن را سرد می‌کند که علاوه بر بی‌حسی، جریان خون نیز در این قسمت کند می‌شود و بیمار خونریزی کمتری خواهد داشت.
- در مراکز ناباروری، برای نگهداری اسپرم، تخمک و نطفه نقش مهمی دارد.
- در بیمارستان ها، برای نگهداری سلول ها، بافت‌ها و اعضای اهدایی جهت پیوند از تانک ازت استفاده می‌شود. با استفاده از این تانک‌ها اعضاء پیوندی به راحتی به شهرهای دیگر منتقل می‌شوند تا در اختیار بیماران دیگر قرار گیرند.
- در صنایع غذایی نیز برای حمل و نقل مواد غذایی از نیتروژن مایع استفاده می‌کنند.
- در صنایع مختلف، برای ایجاد سرمایش راکتور ها و جلوگیری از افزایش دما در قسمت های مختلف از تانک ازت استفاده می‌شود
-
اجزای تانک ازت مایع
مخزن نگهداری ازت مایع از قسمت‌های مختلفی تشکیل می‌شود. این قسمت‌ها به شرح زیر است:
- درب اولیه
- درب یونولیتی
- دسته برای جابه‌جایی
- کنیستر
- محفظه داخلی
- بدنه چند لایه و ایزوله
- لوله اتصال آب بندی وکیوم
نکات ایمنی در زمان استفاده از تانک ازت
همان‌طور که قبلا نیز گفته شد، دمای نیتروژن مایع در حدود 196- درجه سانتیگراد است. بنابراین وقتی درب تانک باز می‌شود، نیتروژن مایع به سرعت تحت تاثیر هوای محیط قرار می‌گیرد و تبخیر می‌شود. در این هنگام گاز سردی تولید خواهد شد که با برخورد به پوست بدن، آن را منجمد می‌کند و ممکن است فرد آسیب جدی ببیند؛ بنابراین در هنگام باز کردن درب مخزن باید افراد از پوشش ایمنی مناسب استفاده کنند. عینک، کفش ایمنی و لباس‌های ایمنی مخصوص مانع برخورد گاز سرد با بدن افراد خواهد شد.
هیچ‌گاه برای جلوگیری از نشت نیتروژن، درپوش تانک را محکم نبندید؛ زیرا اگر درب مخزن بیش از حد محکم بسته شود، گاز نیتروژن ایجاد شده در هنگام استفاده، نمی‌تواند از آن خارج شود و ممکن است در اثر فشار زیاد گاز در داخل تانک، تانک منفجر شود و خساراتی به دنبال داشته باشد.
برای نگهداری از این مخازن باید نهایت دقت را به عمل آورید. محل نگهداری تانک باید خشک، خنک و دارای تهویه مطلوب باشد. این تانک ها باید به دور از نور خورشید نگهداری شوند. رطوبت محیط و سطح ناصاف در زیر تانک، ممکن است به بدنه تانک آسیب برساند و خطراتی را به دنبال داشته باشد؛ بنابراین بهتر است که تانک ازت بر روی پایه چوبی قرار بگیرد. همچنین بهتر است تمامی تانک‌هایی که با فواصل طولانی از آنها استفاده می‌شود، به صورت عمودی قرار بگیرند تا از هرگونه نشت احتمالی در امان باشند.
توجه داشته باشید که اگر به طور مداوم از تانک ازت استفاده می‌کنید، سطح نیتروژن مایع داخل تانک از میزان خاصی کمتر نشود. در صورت کم بودن ازت مایع، تانک آسیب می‌بیند و نیتروژن مایع دمای مناسب خود را حفظ نخواهد کرد. بهتر است این تانک‌ها به صورت دوره‌ای مورد بررسی قرار گیرند تا درصورت لزوم دوباره پر شوند.
نکته دیگر این است که پر کردن تانک‌ها بیش از اندازه تعیین شده نیز ممکن است در عملکرد آن تاثیر داشته باشد؛ بنابراین سطح نیتروژن مایع در داخل تانک باید به اندازه استاندارد تعیین شده آن باشد.
-
نکات ایمنی در هنگام حمل و جابه‌جایی تانک ازت
به دلیل ویژگی‌های تانک ازت، لازم است در هنگام حمل و نقل آن نکاتی مورد توجه قرار بگیرند تا خطری افراد را تهدید نکند:
- تانک های ازت مایع، مخصوصا زمانی که پر هستند، سنگین هستند؛ بنابراین بهتر است، یک نفر به تنهایی آنها را جا به جا نکند.
- در هنگام استفاده و نگهداری از این تانک ها، پوشیدن کفش ایمنی الزامی است.
- برای جا به جایی این تانک‌ها، نباید آنها را روی زمین بکشید.
- هیچ گاه تانک ازت را به صورت افقی حمل نکنید.
چگونگی تشخیص حجم ازت مایع در داخل تانک
قبل از اینکه مقدار نیتروژن مایع داخل مخزن را اندازه‌گیری کنید، باید بدانید که میزان سنجش تانک ازت در مقیاس اینچ است و برای این کار خطکش مخصوصی وجود دارد. پس در ابتدا درب های مخزن را باز و سپس خطکش را به درون مخزن فرو کنید. مدت 10 ثانیه خطکش را به همان صورت در داخل مخزن نگه دارید و بعد خطکش را بیرون بیاورید.
خطکش مقداری از سرما را نشان خواهد داد. اگر خط کش مقداری کمتر از 4 اینچ را نشان دهد، باید تانک را سریع پر کنید. اگر مقدار سرما کمتر از 3 اینچ بود، تانک ازت به رسیدگی و تعمیر نیاز خواهد داشت. به طور کلی سطح ارتفاع نیتروژن مایع در داخل مخزن، نباید کمتر از 5 اینچ باشد.