Азотный экстрим: все, что нужно знать об азотном охлаждении

Что такое жидкий азот и показания к его применению

Это – бесцветная жидкость без запаха, не горит и не взрывается, температура кипения составляет -195 градусов по Цельсию. Именно это свойство позволяет азоту быть одним из активнейших компонентов в косметологических процедурах и медицине.

Эффективность работы жидкого азота обусловлено его температурой, применение вещества относят к способу криотерапии – использование холода локально. Суть состоит в кратковременном воздействии на эпидермис и ткани раздражителем с низкой температурой.

Влияние на ткани и кожу может быть различным: от деструкции и удаления тканей, до резкого сужения и затем расширения сосудов, обеспечивая большой поток крови к месту проведения процедуры или операции. Действие зависит от типа замораживания.

  • шрамы, рубцы;
  • целлюлит;
  • различные виды бородавок;
  • удаление папиллом и родинок;
  • угревая сыпь;
  • атопический;
  • псориаз;
  • облысение;
  • себорея.
к содержанию ↑

Особенности косметологических сеансов криотерапии

Материал хранится в специальных приспособлениях – термосах, они небольшие по размеру, чтобы каждый раз не открывать большую ёмкость. Для проведения криомассажа доктор использует деревянную палочку длиной примерно 30 см, на ее конце находится тампон из ваты.

Для проведения деструкции используется специальный аппарат с различными насадками, ими надавливают на проблемное образование, затем обрабатывают жидким азотом от 20 до 120 секунд.

Аэрокриотерапия использует азот как «сухой» холод, он распыляется по давлением. Терапия помогает при имеющихся заметных повреждениях кожи: шрамах, рубцах, ушибах.

Используют процедуру после сделанной пластики и биоревитализации, но перед нанесением масок, перед инъекциями. Стоимость процедуры колеблется в пределах от 3000 до 5000 руб.

к содержанию ↑

Плюсы и минусы лечения азотом

Криопроцедуры имеют большой ряд преимуществ и положительных сторон:

  • не вызывают пигментацию кожи;
  • практически 100% отсутствие травматизма;
  • возможность совмещения с другими процедурами;
  • арофилактика раннего старения;
  • улучшают реабилитацию после операций;
  • не причиняют сильных болевых ощущений;
  • гармонизируют обменные процессы.

Все, кто попробовал косметологическое воздействие жидкого азота на себе, отметили омолаживающий эффект, посвежевший вид, разглаживание морщин, удаление с поверхности кожи всех образований, улучшение кровообращения, исчезновение угрей и чёрных точек, нормализация работы сальных желёз.

Несмотря на огромный ряд плюсов, у таких процедур есть и противопоказания:

  • Детский возраст до 5 лет.
  • Наличие инфекционных заболеваний.
  • Повышенная температура тела.
  • Эпилепсия.
  • Туберкулез.
  • Варикоз.
  • Вирус герпеса.
  • Непереносимость холода.
  • После перенесённых инфарктов и инсультов.
  • Купероз и гнойные образования.
  • Психические заболевания.
  • Заболевания сердца и сосудов.

Процедуры помогут в лечении проблемной и омолодят кожу стареющую, заставят клетки и ткани работать эффективнее. Простота подготовки, быстрое проведение самой процедуры, небольшой период восстановления после сеанса, демократичная цена сделали этот вид косметологии очень востребованным и популярным в наше время.

Много полезной информации о криотерапии вы узнаете из видео:

Мнение эксперта
Давыдова Людмила Сергеевна
Терапевт с 13-летним стажем. Специализируется на диагностике, профилактике и лечении внутренних болезней терапевтического и гастроэнтерологического профиля в рамках клиники
Азот – основная составляющая атмосферы. Однако, элемент бывает не только газообразным. При сгущении азот превращается в жидкость. Она не имеет цвета и запаха.

Для получения одного литра жидкого азота требуется 700 литров газа. Благо, в атмосфере его почти 80%. Есть из чего делать субстанцию, нашедшую применение в медицине, кулинарии, сфере фокусов. Итак, герой статьи – жидкий азот. Начнем знакомство с его свойств.

Физические и химические свойства жидкого азота

Температура жидкого азота может быть разной. Но, хранят вещество при минус 200-от градусах Цельсия и ниже. При минус 195-ти жидкость закипает. При комнатной температуре вещество испаряется, переходя обратно в газ.

Чтобы поддерживать низкую температуру азота, его помещают в сосудах Дьюара. Они похожи на большие термосы, сохраняют содержимое нагретым или охлажденным за счет хорошей теплоизоляции. Объем агрегатов – от 6-ти до 40-ка литров. Если нужны меньшие количества жидкости, пользуются обычным термосом.

Жидкий азот купить бывает нужно постановщикам кинотрюков. В фильмах частенько промелькивают сцены мгновенной заморозки крупных объектов. Однако, в реальных условиях подводит малая теплоемкость вещества.

Если тело объемно, его охлаждение проходит не только долго, но и неравномерно. Поэтому, проблематично внедрение криозаморозки животных и людей.

Это еще один сюжет для фильмов и заманчивая идея для ученых и неизлечимо больных. Человек готов пробыть в состоянии анабиоза десятилетия, дабы вернутся к жизни лишь тогда, когда с его недугом научатся бороться.

Азот – греческое слово переводится как «безжизненный». Название связано не с низкими температурами хранения вещества, а отсутствием у него цвета, запаха и реакций с другими элементами. В частности, жидкий азот не поддерживает горение. Взаимодействие с кислородом может состояться только при температуре в тысячи градусов.

Продуктом реакции становятся окислы азота. Для сочетания с водородом нужен не только солидный нагрев, но и катализаторы. Итог реакции – аммиак. Возможно соединение с активными металлами, к примеру, магнием и литием . В купе с азотом они дают нитриды.

Сложность, а в большинстве случаев невозможность реакций с жидким азотом поддерживается его устойчивостью к взрывам. Инертность вещества выражается и в нетоксичности.

Поэтому, добыча жидкого азота – производство не опасное. Единственное, что грозит специалистам – обморожение.

Чтобы извлечь азот из атмосферы и сгустить нужны низкие температуры. Нюансы процесса, далее.

Где купить жидкий азот? Можно приобрести у производителя. Существуют специальные азотодобывающие станции. Предприятия оснащены мощными компрессорами. Они захватывают атмосферный воздух и подают его в детандер. Действие этого агрегата противоположно работе компрессора.

В детандере воздух перемещает поршни, охлаждаясь при этом. В ректификационных колонках температуру доводят до минус 183-х градусов Цельсия.

Мнение эксперта
Давыдова Людмила Сергеевна
Терапевт с 13-летним стажем. Специализируется на диагностике, профилактике и лечении внутренних болезней терапевтического и гастроэнтерологического профиля в рамках клиники
Это показатель сжижения кислорода. На него приходятся почти все 20% воздуха, не занятые азотом. Остается слить жидкость и опустить температуру еще ниже, чтобы агрегатное состояние сменил уже сам азот.

Из детандеров жидкий азот сливают в сосуды Дьюара. В них жидкость хранится до 35-ти суток. Если по близости нет производства, купить продукт можно на кислородной станции. Там предлагают большие объемы сжиженного газа.

Но, есть фирмы, торгующие емкостями от 5-ти литров. Такие приобретают, к примеру, косметические салоны. Зачем жидкий азот нужен им и где пригождается еще, расскажем в следующей главе.

Применение жидкого азота

Салоны красоты медицинские центры предлагают удаление бородавок жидким азотом. Вещество вызывает деструкцию, то есть разрушение и гибель тканей. К ней приводит направленное воздействие на образование в течение примерно 30-ти секунд.

Бородавка становится хрупкой и, попросту, рассыпается. Плюс процедуры – отсутствие шрамов . Заживление проходит быстро с образованием слоя здоровой кожи.

Убирают кожные образования, не просто прикасаясь к ним, а слегка надавливая. Так прижигание жидким азотом проходит быстрее и эффективнее. На достижение результата указывает белый цвет бородавки и венчика в 1 миллиметр близ нее. Важно, чтобы ореол не был шире, ведь там уже здоровые ткани.

Заморозку рекомендуют и при диагнозе эрозия. Жидким азотом ее прижигают быстро и безболезненно для женщины. Не секрет, что охлажденные ткани нечувствительны, нейронные связи нарушаются. Привлекательно и быстрое заживление. Оно снижает риск рецидива.

Нужен жидкий азот в аптеке? Есть такие предложения. Нередко запасы газа имеются и у пожарных. Газ позволяет потушить пламя, не нанеся урон имуществу. Вода его заливает, пена въедается в поверхности. Азот же попросту вытесняет кислород, делая горение невозможным.

Помните, что в 1 литре сжиженного газа 700 обычных литров? Быстро расширяясь при повышенных температурах, жидкий азот образует над пожарищем своеобразную подушку. Пламя исчезает моментально. Минус метода – дороговизна.

Цена на жидкий азот не смущает кондитеров. Еще в начале 20-го века англичанка Агнесс Маршалл рекламировала мороженое, сделанное с помощью новой технологии.

Тогда ее называли воздействием жидким воздухом. По факту же, пользовались именно азотом.

Агнесс приглашала гостей, предлагала им смешать молоко, фрукты, выбранные ингредиенты.

Потом, в каждую пиалу помещали по нескольку капель сжиженного газа и перемешивали содержимое. Получалось мороженое, за которое знать готова была платить большие деньги. Любители экзотики раскошеливаются и сейчас. Есть целые сети ресторанов, предлагающие блюда, сделанные с помощью жидкого азота.

Отзывы о ледяной жидкости неоднозначны. О фильмах уже говорилось. Киношные сюжеты вводят людей в заблуждение и те дивятся, почему у них не получаются увиденные на экране трюки. В сфере косметологии и медицине эффект от процедур нередко зависит от типа кожи. Бывают аллергические реакции, шелушения.

Резкая заморозка, к примеру, негативно влияет на иссушенные покровы. Исключительно положительные отзывы, пожалуй, касаются лишь сферы пожаротушения.

Здесь жидкий азот не приводит к негативным последствиям. Особых нареканий нет и на питание. Единственная оговорка – ледяная пища разрушает эмаль зубов. Но, это «заслуга» не сжиженного газа, а лишь температуры.

Марка азота / состав
Особой чистоты (ОСЧ) Повышенной чистоты Технический
1-й сорт 2-й сорт 1-й сорт 2-й сорт 1-й сорт 2-й сорт
Объемная доля азота, %, не менее 99,999 99,996 99,99 99,95 99,6 99,0
Объемная доля кислорода, %, не более 0,0005 0,001 0,001 0,05 0,4 1,0
Т, К p, гПа Т, К p, МПа
над кристаллом над жидкостью
20,0 1,44×10 -10 63,15* 0,0125*
21,2 1,47×10 -10 64 0,0146
21,6 3,06×10 -10 66 0,0206
22,0 6,13×10 -10 68 0,0285
22,5 1,59×10 -9 70 0,0386
23,0 3,33×10 -9 72 0,0513
24,0 1,73×10 -8 74 0,0670
25,0 6,66×10 -8 76 0,0762
26,0 2,53×10 -7 77,36** 0,1013**
26,4 4,26×10 -7 80 0,1371
30,0 3,94×10 -5 82 0,1697
37,4 1,17×10 -2 84 0,2079
40,0 6,39×10 -2 86 0,2520
43,5 1,40×10 -1 88 0,3028
49,6 3,49 90 0,3608
52,0 7,59 92 0,4265
54,0 13,59 94 0,5006
56,0 23,46 96 0,5836
58,0 39,19 98 0,6761
60,0 69,92 100 0,7788
62,0 98,11 102 0,8923
104 1,0172
106 1,1541
108 1,3038
110 1,4669
116 2,0442
120 2,5114
124 3,0564
126,2 *** 3,4000***

Примечание: * — тройная точка; ** — точка нормального кипения; *** — критическая точка

Т, К ρ, кг/м3
63,15 868,1
70 839,6
77,35 807,8
80 795,5
90 746,3
100 690,6
110 622,7
120 524,1
126,25 295,2

Таблица 4. Приблизительный расход жидкого азота на охлаждение некоторых металлов

Хладагент Температурный интервал
охлаждения металла, К
Расход хладагента, л на 1 кг металла
Алюминий Нержавеющая сталь Медь
При использовании теплоты парообразования
Жидкий азот 300 до 77 1,0 0,53 0,46
При использовании теплоты парообразования и теплоемкости пара
Жидкий азот 300 до 77 0,64 0,34 0,29

Таблица 5. Основные физические свойства жидкого азота

Параметр, свойство Азот
Температура кипения, К 77,36
Критическая точка
  • Температура Ткр, К
  • Давление ркр, МПа
  • Плотность ρкр, кг/м3
  • 126,6
  • 3,398
  • 304
Тройная точка
  • Температура Ттр, К
  • Давление ртр, кПа
  • 63,15
  • 12,53
  • Плотность ρ, кг/м3: пара
  • жидкости
  • 4,54
  • 808
  • Уд. Теплоёмкость пара Ср, кДж/(кг°К):
  • жидкости
  • 0,190
  • 1,97
  • Теплота парообразования r, кДж/кг
  • кДж/л
  • 197,6
  • 159,6
Отношение разницы энтальпий газа при Т=300К и Т=4,2К к теплоте парообразования, Δi/r 1,2
  • Коэф. теплопроводности λ, мВт/(м°К) пара
  • жидкости
  • 7,62
  • 136
Диэлектрическая постоянная жидкости 1,434
Газ при нормальных условиях (t= 0 °C, p=101,325кПа)
  • Плотность ρ, кг/м3
  • Уд. теплоёмкость Ср, кДж/(кг°К)
  • Коэф. теплопроводн. λ, мВт/(м°К)
  • Объем насыщенного пара из 1 л жидкости:
  • Объем газа из 1 л жидкости:
  • 1,252
  • 1,041
  • 23,96
  • 178
  • 646
  • Молярная масса μ,кг/моль
  • Газовая постоянная R, Дж/(кг°К)
  • Показатель адиабаты γ= Cp/C
  • 28,2
  • 296,75
  • 1,4

125367, г.Москва,
Полесский проезд, д. 14а

После публикации статьи о парокомпрессионных системах охлаждения (www.ferra.ru/online/supply/25203) мы поняли, что интерес читателей к теме экстремального охлаждения процессоров высок, и продолжаем развивать тему охлаждения вообще и охлаждения процессоров в частности.

Помню, когда я впервые увидел на каком-то западном сайте фотографию процессора под азотным охлаждением, я впал в состояние немотивированного «хочу!» Полагаю, что то же самое чувствовали многие из вас, особенно когда фотография сопровождалась подписью вроде «Pentium 4 1,7 ГГц, разогнанный до 3 ГГц» Мне тоже очень хотелось добиться таких результатов, мне хотелось покупать медленные процессоры и делать из них сверскоростных монстров…да много чего хотелось, в общем-то. Только позже, тогда, когда я наконец получил доступ к такому количеству жидкого азота, что впору было мыть им руки, я понял, насколько эта затея была далека от реальности.

Дальнейшие выкладки позволят вам понять то же, что понял я, и не только.

Итак, что представляет собой система охлаждения, хладагентом в которой служит жидкий азот? Да ничего особенного, собственно — основание, выполненное из металла или какого-либо другого материала с высоким коэффициентом теплопроводности, и припаянную к этому основанию чашку, в которую этот самый жидкий азот наливается. Конечно, это простейший случай, однако он же и самый показательный.

Создать основание несложно, но это, пожалуй, единственная несложная операция во всем процессе создания азотной системы охлаждения. Дальше начинаются проблемы.

Проблема первая — где взять чашку. Металлической кружкой тут не обойдешься, так как потери тепла через стенки будут настолько велики, что весь азот будет уходить не на охлаждение процессора, а на охлаждение стенок сосуда и окружающей среды.

Нужна хорошо изолированная чашка. Колба от термоса подошла бы, но вот как соединить ее с основанием, не нарушив целостности, и при этом обеспечив низкое термическое сопротивление соединения? Я не берусь оценивать, во сколько вам обойдется изготовление такого сосуда, а о существовании серийных экземпляров мне неизвестно.

Конечно, можно и обычным металлическим стаканом обойтись (западные и восточные оверклокеры в основном так и делают, им азота не жалко вовсе, да и подливать его они не особенно ленятся), но, повторяю, потери в этом случае будут превышать все разумные пределы. Так что мы пойдем другим путем.

При всем этом сосуд должен быть еще и не очень объемным, чтобы влезть в корпус, пусть даже специально модифицированный, а в сосуд небольшого объема необходимо будет очень часто подливать азот. Кроме того, вес сосуда не должен быть большим, так как лапки сокета (в случае с процессорами Socket A) не способны выдержать большую нагрузку.

Кстати, попутно выплывает и еще одна серьезная проблема. Как известно, пластмасса с понижением температуры теряет свою эластичность.

Мнение эксперта
Давыдова Людмила Сергеевна
Терапевт с 13-летним стажем. Специализируется на диагностике, профилактике и лечении внутренних болезней терапевтического и гастроэнтерологического профиля в рамках клиники
При азотных температурах ( ок. –195 градусов по шкале Цельсия) материал, из которого выполнен сокет, будет настолько хрупким, что вряд ли будет в состоянии удержать даже очень малый вес.

Так что придется думать над системой крепления, причем в идеале никак не завязанной на материнскую плату. Единственное приходящее на ум решение — опоры, идущие к стенкам корпуса.

Сложно, но можно.

Кстати, свои свойства при криотемпературах теряет не только пластмасса, но и полупроводниковые материалы, из которых изготавливается процессор. Конечно, температура в –196 по Цельсию для него вряд ли будет достижима (разница между температурой азота и температурой даже корпуса процессора всегда будет ощутимой, процессор-то постоянно подогревается), однако, если вы попробуете сначала установить систему охлаждения, а затем запустить компьютер, я не могу дать гарантию, что процессор поведет себя адекватно.

Понятно, что при таких температурах вся влага из воздуха тотчас же выпадет в осадок, и бороться с этим в данном случае воистину бесполезно — не та разница температур. Единственный доступный способ — герметизация процессора и прилегающих частей материнской платы с помощью лаков и герметиков.

Тоже трудоемко, но исполнимо. Правда, над системой отвода воды и льда из корпуса все равно надо подумать.
Однако все эти трудности меркнут перед следующей проблемой.

Она, как всегда, банальна — у вас не хватит денег на обслуживание такой системы, вернее, хватит, но вы не захотите их тратить в таких количествах.

Начнем с разовых платежей. Хранить жидкий азот надо в специальных больших термосах, называемых сосудами Дьюара, стоимостью примерно 300 долларов штука (сложно, но можно найти Б/У дешевле). Вам их необходимо иметь минимум три — один действующий, два на заправке. Про стоимость изготовления самой системы я уже говорил.

Теперь давайте посчитаем, сколько азота потребуется для питания такой системы. Примем для простоты расчета, что тепловые притоки из окружающей среды равняются нулю (конечно же, так не бывает на практике, там придется столкнуться с очень значительными потерями) Один ватт тепла, рассеиваемый процессором, потребует для своей нейтрализации 18 г азота в час, следовательно, средний 50-ваттный Athlon съест за час 900 г (1,125 л) азота.

Следовательно, включая компьютер на 6 часов в сутки, вы будете тратить почти 7 л азота. Это, повторяю, идеализированный минимум, который для получения реалистичного результата надо умножать в лучшем случае на полтора, а то и на два, три и даже пять в случае совсем плохой изоляции колбы — из-за теплопритоков окружающей среды и соответствующих потерь.

Литр жидкого азота сейчас можно купить (про поиск каналов покупки я умолчу — это тоже отдельная проблема) примерно за 7 рублей. Следовательно, даже в самом идеальном случае азотная система обойдется вам в 50 рублей в день, а на практике эта сумма будет существенно больше — около сотни рублей, плюс транспортные расходы, плюс расходы времени на привоз-отвоз сосудов Дьюара.

Не забудьте про как минимум тысячу долларов в начале. Вы готовы пойти на такие траты?

Вот и выходит, что азотная система — удел больших организаций и тестовых лабораторий, и дома ее держать просто незачем. Кстати, мы как раз и являемся тестовой лабораторией, и, надеюсь, в ближайшее время сможем собрать такую систему, о чем непременно отчитаемся.

Однако азот — это не единственное вещество, которое можно использовать для экстремального охлаждения процессоров. Существует еще одно, весьма бюджетное решение, которое позволяет даже в самых что ни на есть домашних условиях достигать очень низких температур. И вы все его не раз видели, например, когда покупали в палатке мороженое.

Да, речь идет именно о нем. Сухой лед, представляющий собой двуокись углерода, или углекислый газ, замороженный до температур около –78 градусов Цельсия, и не имеющий при атмосферном давлении жидкой формы, то есть переходящий из газообразного сразу в твердое, сублимированное состояние.

Теплота парообразования (называемая в этом случае теплотой сублимации) у двуокиси углерода существенно выше, чем та же величина для жидкого азота, и на один ватт тепловой мощности уйдет лишь 11 грамм углекислоты.

Но главный плюс углекислотной системы охлаждения — не в этом. Она существенно дешевле и проще как в эксплуатации, так и в сборке.

Углекислоту легче достать, достаточно лишь договориться с мороженщицей из ближайшего ларька. Также углекислоту можно просто покупать.

С изоляцией колбы можно морочиться уже не так серьезно, так как теплопритоки прямо пропорциональны разности температур между окружающей средой и хладагентом, соответственно, в случае с азотом (температура которого, напоминаю, близка к –200 градусов) разница температур будет втрое большей, чем при использовании двуокиси углерода с его –78 градусами. Сама колба уже тоже не обязательно, металлический стакан, обмотанный войлоком, вполне пойдет.

Да и для хранения углекислоты сосуды Дьюара не нужны, хотя, конечно, что-то теплоизолированное крайне желательно.

Принципиальной же для эффективности разгона разницы между –78 и –196 градусами нет, и, если процессор разогнался до какой-то частоты при углекислотной температуре, то вряд ли он разгонится еще больше при температурах азотных.

Да, жидкий азот отдает тепло куда более равномерно, чем большой твердый кусок льда, который соприкасается со стенками на очень небольшой площади, но эту проблему можно решить, просто раскрошив куски в ступе, и высыпав в стакан. Производится и специальный гранулированный сухой лед, который размалывать уже не надо.
Остается, правда, проблема конденсата, но она, как я уже говорил, решается герметизацией.

Конечно, в качестве штатной системы охлаждения такую чашку со льдом вряд ли имеет смысл эксплуатировать, однако энтузиаст-оверклокер вполне может иметь такое устройство под рукой, просто для того, чтобы иногда ходить в палатку к мороженщице, брать у нее твердый CO2, бить рекорды, и повышать собственную самооценку. И никаких дорогостоящих термосов не надо.

По крайней мере, мы такую систему соберем обязательно. И тогда мы посмотрим, кто лучше разгоняется!

Промышленные применения газообразного азота обусловлены его инертными свойствами. Газообразный азот пожаро- и взрывобезопасен, препятствует окислению, гниению.

В нефтехимии азот применяется для продувки резервуаров и трубопроводов, проверки работы трубопроводов под давлением, увеличения выработки месторождений. В горнодобывающем деле азот может использоваться для создания в шахтах взрывобезопасной среды, для распирания пластов породы.

В производстве электроники азот применяется для продувки областей, не допускающих наличия окисляющего кислорода. Если в процессе, традиционно проходящем с использованием воздуха, окисление или гниение являются негативными факторами — азот может успешно заместить воздух.

Важной областью применения азота является его использование для дальнейшего синтеза самых разнообразных соединений, содержащих азот, таких, как аммиак, азотные удобрения, взрывчатые вещества, красители и т. п.

Мнение эксперта
Давыдова Людмила Сергеевна
Терапевт с 13-летним стажем. Специализируется на диагностике, профилактике и лечении внутренних болезней терапевтического и гастроэнтерологического профиля в рамках клиники
Большие количества азота используются в коксовом производстве («сухое тушение кокса») при выгрузке кокса из коксовых батарей, а также для «передавливания» топлива в ракетах из баков в насосы или двигатели.

В пищевой промышленности азот зарегистрирован в качестве пищевой добавки E941, как газовая среда для упаковки и хранения, хладагент, а жидкий азот применяется при разливе масел и негазированных напитков для создания избыточного давления и инертной среды в мягкой таре.

Газообразным азотом заполняют камеры шин шасси летательных аппаратов. Кроме того, в последнее время заполнение шин азотом стало популярно и среди автолюбителей, хотя однозначных доказательств эффективности использования азота вместо воздуха для наполнения автомобильных шин нет.

Литр жидкого азота, испаряясь и нагреваясь до 20 °C, образует примерно 700 литров газа. По этой причине жидкий азот хранят в специальных сосудах Дьюара с вакуумной изоляцией открытого типа или криогенных ёмкостях под давлением.

На этом же факте основан принцип тушения пожаров жидким азотом. Испаряясь, азот вытесняет кислород, необходимый для горения, и пожар прекращается.

Так как азот, в отличие от воды, пены или порошка, просто испаряется и выветривается, азотное пожаротушение — самый эффективный с точки зрения сохранности ценностей механизм тушения пожаров.

Жидкий азот используют во многих направлениях медицины: хирургия, нейрохирургия, офтальмология, оториноларингология, гинекология и прочие. Жидкий азот применяют для таких процедур, как криотерапия и криодеструкция – удаление патологических тканей и новообразований (бородавок, папиллом).

После нанесения жидкого азота на новообразование патологические ткани замораживаются и разрушаются под воздействием низкой температуры – 100 ºС до – 196 ºС.

Кожное новообразование разрушается посредством воздействия низкой температуры. Данный метод является безболезненным и не оставляет рубцов.

Для проведения процедуры специалисты применяют криохирургические инструменты со сменными наконечниками. Наконечники меняют в зависимости от размера новообразования.Также жидкий азот в сосудах Дьюара используется для хранения биоматериалов и стволовых клеток.

Применение жидкого азота в косметологии достаточно обширно, так как это средство позволяет быстро избавить пациента от некоторых заболеваний и исправить дефекты внешности. Простота технологии и хороший лечебный эффект низкой температуры делают это вещество незаменимым, а в зависимости от того, какова методика была выбрана и действие на кожу и ткани оказывается различным.

Жидким азотом делают криомассаж кожи лица. За счет кратковременного воздействия холода улучшается кровоснабжение, кожа приобретает здоровый цвет, очищается, становится упругой. Также пропадают прыщи и рубцы после акне. Кроме того, криомассаж оказывает омолаживающий эффект.

Кроме того, жидкий азот широко используется в ветеринарной медицине. Жидкий азот в сосудах Дьюара применяется при удалении новообразований у животных и лечении онкологии. В сельском хозяйстве сосуды Дьюара требуются для транспортировки и хранения биоматериалов, которые предназначены для искусственного осеменения животных: коров, лошадей и т.д.

АЗОТ, N (читается «эн»), химический элемент второго периода VA группы
периодической системы, атомный номер 7, атомная масса 14,0067. В
свободном виде — газ без цвета, запаха и вкуса, плохо растворим в воде.
Состоит из двухатомных молекул N2, обладающих высокой
прочностью. Относится к неметаллам.

В 1777 году Генри Кавендиш провёл следующий опыт: он
многократно пропускал воздух над раскалённым углём, затем обрабатывал его
щёлочью, в результате получался остаток, который Кавендиш назвал
удушливым (или мефитическим) воздухом. С позиций современной химии ясно,
что в реакции с раскалённым углём кислород воздуха связывался в углекислый газ , который затем реагировал со щёлочью.

При этом остаток газа представлял собой по
большей части азот. Таким образом, Кавендиш выделил азот, но не сумел
понять, что это новый химический элемент.

Жидкий азот — жидкость прозрачного цвета. Является одним из
четырёх агрегатных состояний азота. Имеет криогенные свойства с точкой кипения 77,4 K (−195,75 °C). Не взрывоопасен и не ядовит.

Литр жидкого азота, испаряясь и нагреваясь до 20 °C, образует примерно
700 литров газа. По этой причине жидкий азот хранят в специальных сосудах Дьюара с вакуумной изоляцией открытого
типа или криогенных ёмкостях под давлением.
к содержанию ↑

Мгновенная
заморозка крупных объектов

Получение: в промышленности азот получают
из воздуха. Для этого воздух сначала охлаждают, сжижают, а жидкий воздух
подвергают перегонке (дистилляции).

Температура кипения азота немного
ниже (–195,8°C), чем другого компонента воздуха — кислорода (–182,9°C),
поэтому при осторожном нагревании жидкого воздуха азот испаряется
первым. Потребителям газообразный азот поставляют в сжатом виде (150
атм.

или 15 МПа) в черных баллонах, имеющих желтую надпись «азот».
Хранят жидкий азот в сосудах Дьюара.

В лаборатории чистый («химический») азот получают
добавляя при нагревании насыщенный раствор хлорида аммония NH4Cl
к твердому нитриту натрия NaNO2:

Можно также нагревать твердый нитрит аммония:

Применение: в промышленности газ азот используют
главным образом для получения аммиака. Как химически инертный газ азот
применяют для обеспечения инертной среды в различных химических и
металлургических процессах, при перекачке горючих жидкостей.

Жидкий азот
широко используют как хладагент, его применяют в медицине, особенно в
косметологии. Важное значение в поддержании плодородия почв имеют
азотные минеральные удобрения.

к содержанию ↑

Промышленное производство

В настоящее время в основном используют три технологии для получения инертного азота, основанные на разделении атмосферного воздуха:

Мнение эксперта
Давыдова Людмила Сергеевна
Терапевт с 13-летним стажем. Специализируется на диагностике, профилактике и лечении внутренних болезней терапевтического и гастроэнтерологического профиля в рамках клиники
Разделяющие криогенные установки функционируют по принципу сжижения воздуха. Сначала он сжимается компрессором, затем проходит через теплообменники и расширяется в детандере.

В результате охлажденный воздух становится жидкостью. За счет разной температуры кипения кислорода и азота происходит их разделение.

Процесс многократно повторяется на специальных ректификационных тарелках. Завершается он получением чистейшего кислорода, аргона и азота.

Данный способ наиболее эффективен для крупных предприятий по причине значительных габаритов системы, сложности ее пуска и обслуживания. Достоинство метода состоит в том, что можно получить азот наивысшей чистоты, как жидкий, так и газообразный, в любых количествах.

При этом расход энергии на изготовление 1 л вещества составляет 0,4-1,6 кВт/ч (в зависимости от технологической схемы установки).

Мембранная технология разделения газов начала применяться в 70-х годах прошлого века. Высокая экономичность и эффективность данного метода послужила достойной альтернативой криогенному и адсорбционному способам получения чистого азота.

Сегодня в установках используются мембраны последнего поколения высокой производительности. Теперь это не пленка, а тысячи полых волокон, на которые нанесен селективный слой.

Подвижные составляющие в установке отсутствуют, поэтому значительно увеличивается продолжительность ее эксплуатации без поломок. Отфильтрованный воздух подается в систему.

Кислород беспрепятственно проходит сквозь нее, а азот выводится под давлением через противоположную сторону мембраны и направляется в накопитель. С помощью данных установок изготавливается вещество с чистотой до 99,95%.

Таким образом осуществляется производство азота из атмосферного воздуха. Ограниченная чистота получаемого азота не позволяет применять данный метод крупным изготовителям с большими потребностями высокочистого азота.

На тех предприятиях, где востребован азот высокой чистоты в больших объемах, применяется установка для разделения газовых смесей при помощи адсорбентов. Конструктивно она представляет собой две колонны.

В каждой из них находится вещество, селективно поглощающее газовую смесь. Для функционирования установок по производству азота требуется атмосферный воздух, электроэнергия.

Изначально воздух попадает в компрессор, где происходит его сжатие. Затем он подается в ресивер, который выравнивает его давление.

Мнение эксперта
Давыдова Людмила Сергеевна
Терапевт с 13-летним стажем. Специализируется на диагностике, профилактике и лечении внутренних болезней терапевтического и гастроэнтерологического профиля в рамках клиники
Так как воздух не должен содержать водяных паров, пыли, двуокиси углерода, окислов азота, ацетилена, а также других примесей, его фильтруют. Наступает основной этап адсорбционного разделения газовой смеси.

Поток воздуха пропускается через одну колонну с углеродными молекулярными ситами до тех пор, пока они способны поглощать кислород. После этого поверхность адсорбента необходимо очистить, то есть регенерировать, путем сброса давления или повышением температуры.

А воздух направляется во вторую колонну. В это время азот проходит сквозь агрегат и накапливается в ресивере.

Продолжительность циклов адсорбции и регенерации составляет всего несколько минут. Чистота получаемого по данной технологии азота составляет 99,9995%.
  • быстрый пуск и остановка;
  • возможность дистанционного управления;
  • высокая разделительная способность;
  • низкое энергопотребление;
  • возможность оперативной переналадки;
  • автоматическое регулирование режима;
  • низкие затраты на обслуживание.
к содержанию ↑

Области применения газа

Сегодня данный продукт востребован во многих отраслях промышленности: газовой, пищевой, металлургической. Однако крупные масштабы добычи азота актуальны именно для нефтехимической индустрии.

Основная область применения – изготовление одноименной кислоты и других удобрений для сельского хозяйства. В технике азот используют для охлаждения различного оборудования и агрегатов.

Он создает инертную среду при перекачивании горючих жидкостей.

В фармацевтике азот применяют для транспортировки химического сырья, защиты резервуаров и упаковки лекарственных средств. В электронике он предотвращает окисление в процессе производства полупроводников.

В пищевой промышленности азот в жидком состоянии используется как охлаждающий и замораживающий элемент. В газообразном виде его применяют в целях создания инертной среды при розливе негазированных напитков и масел, а также производят пропеллент для баллончиков.

Наиболее эффективный способ тушения пожаров – азотное пожаротушение. Испаряясь, вещество быстро вытесняет кислород, который требуется для поддержания горения, и огонь затухает. Затем азот быстро выветривается из помещения, при этом сберегаются материальные ценности, которые могли быть повреждены пеной, порошком или водой.

В медицине при помощи криогенной консервации сохраняют клетки и органы. Кроме того, жидким азотом разрушают пораженные участки тканей.

к содержанию ↑

Современные воздухоразделительные установки

Производите азот сами – отправляйте заявку на оборудование со страниц нашего сайта!

  • Каталог
    • Технические газы и газовые смеси
    • Криогенные жидкости
    • Криогенное оборудование
    • Воздухоразделительные азотные и кислородные установки (ВРУ)
    • Углекислотное оборудование
    • Оборудование для СПГ
    • Баллоны, баллонные установки и услуги
    • Газовые рампы
    • Комплексы по ремонту и наполнению баллонов, подготовке смесей
    • Испарители
    • Оборудование для чистых газов
    • Сварочное оборудование
    • Комплектующие, ЗИП
    • Проектирование, ПНР, сервис
  • О компании
    • Общая информация
    • Стать дилером
    • Наши преимущества
    • География работ
    • Отзывы и благодарственные письма
    • Разрешительная документация
    • Вакансии
  • Доставка и оплата
  • Спецпредложения
  • Пресс-центр
    • Новости
    • СМИ о нас
    • Пресс-кит
  • Вопрос и ответ
  • Контакты
  • Калькулятор
  • Обратная связь

Надежный помощник в области снабжения техническими газами

  1. Главная
  2. /
  3. Сферы применения жидкого азота в сосудах Дьюара
  1. Главная
  2. /
  3. Сферы применения жидкого азота в сосудах Дьюара
к содержанию ↑

Медицина

Жидкий азот в сосудах Дьюара используют во многих направлениях медицины: хирургия, нейрохирургия, офтальмология, оториноларингология, гинекология и прочие. Жидкий азот применяют для таких процедур, как криотерапия и криодеструкция – удаление патологических тканей и новообразований (бородавок, папиллом).

После нанесения жидкого азота на новообразование патологические ткани замораживаются и разрушаются под воздействием низкой температуры – 100 ºС до – 196 ºС.

Кожное новообразование разрушается посредством воздействия низкой температуры. Данный метод является безболезненным и не оставляет рубцов.

Для проведения процедуры специалисты применяют криохирургические инструменты со сменными наконечниками. Наконечники меняют в зависимости от размера новообразования.

Также жидкий азот в сосудах Дьюара используется для хранения биоматериалов и стволовых клеток.

к содержанию ↑

Косметология

• Уход за лицом

Жидким азотом делают криомассаж кожи лица. За счет кратковременного воздействия холода улучшается кровоснабжение, кожа приобретает здоровый цвет, очищается, становится упругой. Также пропадают прыщи и рубцы после акне. Кроме того, криомассаж оказывает омолаживающий эффект.

• Уход за волосами. Криомассаж кожи головы приводит к улучшению роста и структуры волос и пропаданию перхоти.

Научная деятельность

Жидкий азот в сосудах Дьюара используется для работы в исследовательских лабораториях, учебных заведениях и научных организациях.

Пищевая сфера

Молекулярная кухня — одно из кулинарных направлений, которое основано на физико-химических процессах. При изготовлении блюд для молекулярной кухни кроме обычных продуктов в ход идет жидкий азот и инертные газы, которые влияют на возникновение химических реакций.

Блюда молекулярной кухни — это сочетание привычных вкусов и непревычного вида. В пример можно привести селедку в виде шариков мороженного.

к содержанию ↑

Развлекательные шоу

Криошоу зака зывают на такие мероприятия, как свадьбы и дни рождения и корпоративы. Познавательные развлечения с жидким азотом нравятся как детям, так и взрослым. Кстати, в детских парках научных развлечений опыты с жидким азотом тоже имеют успех.
Автор статьи
Давыдова Людмила Сергеевна
Терапевт с 13-летним стажем. Специализируется на диагностике, профилактике и лечении внутренних болезней терапевтического и гастроэнтерологического профиля в рамках клиники
Следующая
ЛечениеЧарозетта цена в аптеках

Добавить комментарий