Ciekły azot w zamkniętym, nieporuszanym dewarze wytrzymuje od ok. 30 dni w najmniejszych naczyniach do ponad 300 dni w dużych modelach z wąskim wlotem. Ta wartość nazywa się czasem statycznym i wynika z pojemności naczynia oraz jego dziennego odparowania. W codziennej pracy, z otwieraniem i przenoszeniem, azot wytrzyma krócej. Dlatego realne zużycie warto po prostu zmierzyć, najlepiej przez ważenie naczynia.
Dlaczego ciekły azot w ogóle odparowuje?
Ciekły azot wrze w temperaturze −196 °C. Każda porcja ciepła, która dotrze do niego z otoczenia, zamienia część cieczy w gaz. Naczynie Dewara ogranicza dopływ ciepła dzięki próżni i izolacji wielowarstwowej, ale nie może go całkowicie zatrzymać. Najwięcej ciepła wnika przez szyjkę i korek. Szerzej opisujemy to zjawisko w artykule Dlaczego ciekły azot paruje?
Powolne odparowanie jest więc normalne. Korek dewara celowo nie jest szczelny, żeby powstający gaz mógł uchodzić. Z 1 litra ciekłego azotu powstaje ok. 690 litrów gazu w temperaturze pokojowej. W szczelnie zamkniętym pojemniku ciśnienie rosłoby tak szybko, że mógłby on pęknąć.
Czas statyczny i sprawność naczynia – co oznaczają te parametry?
Na kartach produktów podaje się dwa powiązane parametry:
- Sprawność naczynia (odparowanie statyczne) – ile litrów azotu ubywa w ciągu doby z pełnego, zamkniętego naczynia, które stoi w miejscu. Im mniejsza wartość, tym lepsza izolacja.
- Maksymalny czas utrzymania azotu (czas statyczny) – po ilu dniach w takich warunkach naczynie będzie puste.
W przybliżeniu czas statyczny to pojemność podzielona przez dzienne odparowanie:
Czas statyczny (dni) ≈ pojemność naczynia (l) / odparowanie (l na dobę)
Przykład: YDS-20 ma 20 l i traci 0,1 l na dobę, więc 20 / 0,1 = 200 dni. Producent podaje 202 dni.
Czas statyczny jest wartością laboratoryjną. Opisuje najlepszy możliwy przypadek, a nie typowy dzień pracy.
Ile wytrzymuje azot w poszczególnych modelach YDS?
Tabela obejmuje wszystkie naczynia z oferty Cryogen. Posortowaliśmy ją od najdłuższego czasu utrzymania azotu.
| Model | Typ | Pojemność | Odparowanie | Wlot | Czas statyczny |
|---|---|---|---|---|---|
| YDS-35L | transportowe | 35,5 l | 0,11 l/dobę | 50 mm | 333 dni |
| YDS-30L | transportowe | 31,5 l | 0,10 l/dobę | 50 mm | 295 dni |
| YDS-50L | transportowe | 50 l | 0,20 l/dobę | 50 mm | 252 dni |
| YDS-20 | biologiczne | 20 l | 0,10 l/dobę | 50 mm | 202 dni |
| YDS-20L | transportowe | 20 l | 0,10 l/dobę | 50 mm | 202 dni |
| YDS-30-90 | biologiczne | 31,5 l | 0,18 l/dobę | 90 mm | 174 dni |
| YDS-16 | biologiczne | 17 l | 0,10 l/dobę | 50 mm | 171 dni |
| YDS-15L | transportowe | 16 l | 0,10 l/dobę | 50 mm | 160 dni |
| YDS-47-127 | biologiczne | 47 l | 0,33 l/dobę | 127 mm | 142 dni |
| YDS-10A | biologiczne | 10 l | 0,09 l/dobę | 50 mm | 110 dni |
| YDS-10 | biologiczne | 10 l | 0,10 l/dobę | 50 mm | 101 dni |
| YDS-10L | transportowe | 10 l | 0,10 l/dobę | 50 mm | 101 dni |
| YDS-6 (biol.) | biologiczne | 6 l | 0,10 l/dobę | 50 mm | 63 dni |
| YDS-6L | transportowe | 6 l | 0,10 l/dobę | 50 mm | 63 dni |
| YDS-2-30 | biologiczne | 2 l | 0,06 l/dobę | 30 mm | 32 dni |
| YDS-3 | biologiczne | 3,15 l | 0,10 l/dobę | 50 mm | 31 dni |
Z tabeli wynikają dwa wnioski, które często zaskakują kupujących:
- Największe naczynie nie trzyma azotu najdłużej. YDS-50L ma największą pojemność, ale traci 0,2 l na dobę. Dlatego mniejszy YDS-35L wytrzymuje dłużej: 333 dni wobec 252.
- Szeroki wlot skraca czas o ok. 40%. YDS-30L i YDS-30-90 mają tę samą pojemność 31,5 l. Pierwszy, z wlotem 50 mm, wytrzymuje 295 dni. Drugi, z wlotem 90 mm, 174 dni.
Dlaczego w praktyce azot wytrzymuje krócej?
Czas statyczny zakłada, że naczynie jest pełne, zamknięte i stoi w spokoju. W prawdziwej pracy na odparowanie wpływa kilka czynników.
- Otwieranie naczynia. Każde wyjęcie korka wpuszcza ciepłe, wilgotne powietrze. Im częściej i dłużej naczynie jest otwarte, tym większe straty.
- Wkładanie i wyjmowanie przedmiotów. Kanistry, miarki, pęsety i próbki wnoszą ciepło. Najwięcej azotu traci się przy wkładaniu do naczynia czegoś, co ma temperaturę pokojową.
- Transport i kołysanie. Ruch cieczy po ściankach przyspiesza parowanie. Naczynie przewożone codziennie samochodem straci wyraźnie więcej niż stojące w magazynie.
- Temperatura otoczenia. Naczynie w nagrzanym pomieszczeniu, przy grzejniku lub w słońcu odparowuje szybciej niż w chłodnym magazynie.
- Pierwsze napełnienie. Ciepłe naczynie najpierw trzeba wychłodzić. Dlatego przy pierwszym użyciu wlewa się niewielką ilość azotu i odczekuje ok. 20 minut. Część tej porcji odparuje i jest to normalne.
- Stan naczynia. Uderzenia, upadki i wiek mogą stopniowo pogarszać próżnię. Naczynie po utracie próżni traci azot wielokrotnie szybciej.
- Zgubiony lub zamieniony korek. Korek nie uszczelnia hermetycznie, ale ogranicza dopływ ciepła. Naczynie bez korka lub z prowizorycznym zamknięciem traci azot szybciej.
Praktyczna zasada: przy planowaniu dostaw zakładaj, że realny czas pracy będzie wyraźnie krótszy od statycznego. Najdokładniej poznasz go, mierząc zużycie we własnych warunkach.
Jak zmierzyć realne odparowanie azotu w swoim naczyniu?
Najprostsza i najdokładniejsza metoda to ważenie. Ciekły azot ma gęstość ok. 0,81 kg/l, więc każdy kilogram masy to ok. 1,24 litra azotu.
- Zważ puste naczynie przed pierwszym napełnieniem i zapisz wynik. Możesz też skorzystać z masy podanej na karcie produktu.
- Napełnij naczynie i zważ je ponownie. Różnica to ilość azotu w kilogramach.
- Przez 7–14 dni pracuj jak zwykle. Waż naczynie codziennie o tej samej porze albo przynajmniej na początku i na końcu tego okresu.
- Policz dzienne odparowanie. Podziel ubytek masy w kilogramach przez liczbę dni, a wynik przez 0,81. Otrzymasz litry na dobę.
Przykład: naczynie ważyło 27,4 kg, a po 10 dniach 26,2 kg. Ubytek wynosi 1,2 kg, czyli 0,12 kg na dobę. Po podzieleniu przez 0,81 daje to ok. 0,15 l azotu na dobę.
Teraz policzysz, za ile dni trzeba dolać azot:
Dni do dolewki = (aktualna ilość azotu − rezerwa) / realne odparowanie na dobę
Przykład dla naczynia biologicznego 20 l: w naczyniu jest 20 l azotu, a rezerwa, poniżej której poziom nie może spaść, wynosi 6 l. Przy realnym odparowaniu 0,15 l na dobę: (20 − 6) / 0,15 ≈ 93 dni. To dużo mniej niż 202 dni z karty produktu, ale to właśnie ta liczba powinna trafić do kalendarza.
Rezerwa jest szczególnie ważna w naczyniach biologicznych. Poziom azotu nie może spaść do wysokości przechowywanego materiału. Więcej o tym w poradniku Dewar dla inseminatora.
Jeśli nie masz wagi, użyj miarki. Wsuń suchą listwę z tworzywa lub drewna do dna naczynia, wyjmij ją po ok. 10 sekundach i pomachaj nią w powietrzu. Linia szronu pokaże poziom cieczy.
Jak wydłużyć czas utrzymania azotu?
- Otwieraj naczynie tylko wtedy, gdy musisz, i zamykaj je od razu.
- Zawsze zakładaj oryginalny korek. Nie zastępuj go szmatką ani folią i nie uszczelniaj go taśmą.
- Trzymaj naczynie w chłodnym, wentylowanym pomieszczeniu, z dala od grzejników i słońca.
- Ogranicz przenoszenie naczynia. Do przesuwania używaj platformy jezdnej lub wózka, zamiast przechylać i nosić.
- Do przelewania azotu z dużych naczyń używaj pompki lub lewara. Przelewanie przez przechylanie powoduje chlapanie i większe straty.
- Jeśli potrzebujesz zapasu azotu, a nie dostępu do kanistrów, wybierz naczynie z wąskim wlotem. Porównanie typów znajdziesz w artykule Naczynie biologiczne a transportowe.
Ogólne zasady przechowywania azotu zebraliśmy w tekście Ciekły azot – przechowywanie. Co trzeba na ten temat wiedzieć?
Kiedy szybkie parowanie oznacza awarię?
Część odparowania wynika z codziennej pracy. Są jednak sygnały, że problem leży w samym naczyniu:
- Szron lub rosa na zewnętrznej ściance, szczególnie w dolnej części. Sprawne naczynie z zewnątrz jest suche i ma temperaturę pokoju.
- Odparowanie kilka razy większe niż zwykle, mimo że sposób pracy się nie zmienił.
- Intensywne dymienie spod korka w naczyniu, którego nikt nie otwierał.
To zwykle oznacza utratę próżni. Takiego naczynia nie da się naprawić dolewaniem azotu. Przełóż zawartość do sprawnego naczynia i skontaktuj się ze sprzedawcą. Naczynia ze sklepu Cryogen mają dwuletnią gwarancję na izolację.
Czy ciekły azot można trzymać w termosie lub zwykłym pojemniku?
Nie. Termos kuchenny nie jest przystosowany do temperatury −196 °C. Szklany wkład może pęknąć od szoku termicznego, a szczelna zakrętka grozi rozsadzeniem pojemnika przez gaz. Tym bardziej nie wolno zamykać azotu w butelkach, słoikach czy kanistrach. Czym naczynie Dewara różni się od termosu, opisujemy w krótkiej historii termosu.
Najczęściej zadawane pytania
Ile ciekłego azotu odparowuje na dobę z dewara?
W naczyniach z oferty Cryogen odparowanie statyczne wynosi od 0,06 do 0,33 litra na dobę. Najmniej tracą małe naczynia z wąskim wlotem, najwięcej duże naczynia biologiczne z szerokim wlotem. W codziennej pracy wartość ta jest wyższa.
Jak długo można przechowywać ciekły azot w dewarze 10 l?
W modelach YDS-10 i YDS-10L czas statyczny wynosi 101 dni, a w YDS-10A 110 dni. Przy codziennym otwieraniu azot wytrzyma krócej.
Czy ciekły azot się przeterminowuje?
Nie. Ciekły azot nie traci właściwości z upływem czasu. Ubywa go tylko przez odparowanie, więc pozostała ilość jest tak samo przydatna jak świeżo nalana.
Czy można szczelnie zamknąć dewar, żeby azot nie parował?
Nie wolno tego robić. Gaz musi mieć ujście, bo w szczelnym naczyniu ciśnienie rośnie bardzo szybko. Korek dewara celowo przepuszcza gaz.
Dlaczego nowy dewar szybko traci azot w pierwszych godzinach?
Nowe lub ciepłe naczynie musi się najpierw wychłodzić. Część azotu zużywa się na schłodzenie wnętrza do −196 °C. Dlatego przed pełnym napełnieniem wlewa się niewielką ilość azotu i czeka ok. 20 minut. Jak to zrobić bezpiecznie, opisujemy w instrukcji napełniania dewara.
Czy temperatura w pomieszczeniu ma znaczenie?
Tak. Im cieplej wokół naczynia, tym więcej ciepła dociera do azotu i tym szybciej on odparowuje. Najlepiej przechowywać dewar w chłodnym, wentylowanym pomieszczeniu, z dala od źródeł ciepła.
Podsumowanie
Czas statyczny z karty produktu mówi, jak dobrze naczynie jest izolowane, i pozwala porównać modele. Do planowania dolewek potrzebne jest jednak realne odparowanie w Twoich warunkach. Zmierzysz je w dwa tygodnie, ważąc naczynie. Jeśli zależy Ci na jak najdłuższym czasie bez dolewki, wybieraj naczynie z wąskim wlotem i o niskim odparowaniu, a nie po prostu największe.
Nie wiesz, które naczynie wytrzyma do Twojej następnej dostawy azotu? Zadzwoń: 603-063-682 (pon.–pt., 8:00–16:00) lub zobacz naczynia transportowe i naczynia biologiczne.