گاز ازت یا گاز نیتروژن، نقش بسیار مهمی در صنایع مختلف از بسته‌بندی مواد غذایی گرفته تا تولید لوازم الکترونیکی دارد. خواص بی‌اثر این گاز، آن را برای حفظ طراوت، جلوگیری از اکسیداسیون و حتی خاموش‌کردن آتش ارزشمند می‌کند.
در این راهنمای جامع، همه چیزهایی را که باید در مورد گاز نیتروژن بدانید، از خواص و کاربردهای گاز نیتروژن گرفته تا نکات ایمنی ضروری برای حملونقل و جابه‌جایی را بررسی می‌کنیم.
گاز ازت (گاز نیتروژن) چیست؟
گاز نیتروژن یا ازت گازی بی‌رنگ، بی‌بو و غیرواکنشی است که تقریباً 78 درصد جو زمین را تشکیل می‌دهد. از خنک‌کردن گاز نیتروژن تا دمای بسیار پایین (196- درجه سانتی‌گراد یا -321 درجه فارنهایت)، نیتروژن مایع به دست می‌آید. نیتروژن مایع می‌تواند مجددا به گاز تبدیل شود در این شرایط منبسط شده به حجم زیادی از گاز نیتروژن تبدیل می‌شود.
این تغییر فاز می‌تواند خطرناک باشد و سبب انفجار و مشکلات دیگری مانند خفگی شود. به‌همین دلیل نیز رعایت استاندارد در نگهداری نیتروژن مایع و حمل آن بسیار مهم است. از طرف دیگر، به دلیل دمای بسیار پایین (196- درجه سانتی‌گراد) ازت مایع در صورت تماس با پوست می‌تواند سبب سوختگی سرد و یخ‌زدگی شود و به‌همین دلیل هم لازم است هنگام کار با این ماده، مسائل ایمنی خاصی رعایت شود.
روش نگهداری و حمل گاز ازت
برای نگهداری گاز نیتروژن و استفاده از آن می‌توان از دو دستگاه استفاده کرد؛ تانک نیتروژن مایع و دستگاه کرایو اسپری
تانک نیتروژن مایع (nitrogen tank)
تانک یا مخزن نیتروژن که به‌عنوان مخزن ذخیره برودتی یا dewar یا تانک ازت نیز شناخته می‌شود، یک ظرف تخصصی است که برای ذخیره و انتقال نیتروژن مایع طراحی شده است. تانک نیتروژن از فولاد ضد‌زنگ دوجداره یا آلومینیوم ساخته شده و دارای دو جدار است که بین آن‌ها خلا وجود دارد تا مانع از رسیدن حرارت به گاز نیتروژن و تبخیر آن شود.
تانک نیتروژن می‌توان از ازت مایع به‌مدت 1.5 تا 2 ماه محافظت کند و در حجم‌های 2.5 لیتری، 3 لیتری، 6 لیتری، 7 لیتری و…. تا 65 لیتری موجود است. این تانک‌ها دارای دریچه‌های کاهش فشار و دستگاه‌های ایمنی برای جلوگیری از ایجاد فشار بیش از حد هستند.
در صورتی که دوست دارید درباره تانک ازت اطلاعات بیشتری کسب کنید، می‌توانید دو مقاله پر بازدید در این زمینه در سایت آبان مهر را مطالعه نمایید.
“تانک ازت (کاربرد، شرایط نگهداری و حمل و نقل)”
“محاسبه پرتی تانک ازت| ویدیو آموزشی“
همچنین در صورت نیاز به اطلاعات بیشتر و تمایل به خرید تانک نیتروژن می‌توانید از صفحه زیر دیدن نمایید.
دستگاه کرایو اسپری (cryo spray device)
دستگاه کرایو اسپری یک ظرف قابل حمل نیتروژن است که نیم لیتر ازت مایع را برای 12 تا 20 ساعت در خود نگه می‌دارد. این ابزار برای کاربردهای مختلف از جمله درمان‌های پزشکی و از بین بردن زگیل در منزل کاربرد دارد.
کرایو اسپری از یک نازل دستی متصل به یک شلنگ انعطاف‌پذیر که به منبع نیتروژن مایع متصل است، تشکیل شده است. هنگامی که دستگاه فعال می‌شود، جریان کنترل‌شده‌ای از نیتروژن مایع آزاد می‌کند که در تماس با سطوح، تبخیر شده و یک اثر خنک‌کننده سریع ایجاد می‌کند.
لازم به ذکر است که دستگاه کرایو اسپری با دستگاه کرایو زنان که یک کپسول حاوی گاز نیتروژن (با دمای -60 درجه سانتی‌گراد) است و برای درمان زخم دهانه رحم استفاده می‌شود، متفاوت است.
خطرات نگهداری و حملونقل نیتروژن مایع
انتقال نیتروژن مایع خطراتی دارد که در صورت عدم رعایت اقدامات احتیاطی می‌توانند منجر به حوادث جدی شود. برخی از این خطرات عبارتند از:
- سرمازدگی و سوختگی سرما: نیتروژن مایع بسیار سرد است. تماس آن با پوست یا سایر بافت‌های بدن می‌تواند باعث سرمازدگی یا سوختگی ناشی از سرما شود که منجر به آسیب بافتی یا نکروز می‌شود. حتی تماس کوتاه‌مدت نیز می‌تواند خطرناک باشد.
- جابه‌جایی اکسیژن: نیتروژن مایع می‌تواند به‌سرعت تبخیر شده و حجم زیادی از گاز نیتروژن (695 برابر مایع) تولید کند. اگر ازت مایع در یک فضای محدود و بدون تهویه کافی منتقل یا ذخیره شود، می‌تواند اکسیژن را از محیط بیرون کرده و منجر به خفگی شود. اگر درصد گاز اکسیژن در محیط به زیر 19.5% برسد، احتمال بیهوشی وجود دارد.
- خطرات فشار: نیتروژن مایع اگر در ظروف دربسته، بدون تهویه و بدون سیستم کاهش فشار، حمل شود یا در معرض تغییرات دما قرار گیرد، می‌تواند با تبدیل‌شدت از مایع به گاز، فشار زیاد گاز ازت تولید کند و حتی سبب انفجار شود. به‌همین دلیل هم نباید در یک سیستم بسته و بدون دریچه تخلیه، حمل شود. همچنین نباید ظرف آن بیش از 80 درصد پر گردد.
- شوک حرارتی: هنگامی‌که نیتروژن مایع با مواد یا سطوح گرم‌تر تماس پیدا می‌کند، دچار انبساط و تبخیر سریع شده، به گاز ازت تبدیل می‌شود و شوک حرارتی قابل توجهی ایجاد می‌کند. این تغییر ناگهانی دما می‌تواند باعث شکستگی یا انفجار شود.
نکات ایمنی هنگام کار با گاز ازت
با توجه به خطراتی که ذکر شد، لازم است افرادی که به هر دلیلی با نیتروژن مایع در تماس هستند، با استفاده از نکات ایمنی زیر، از خود محافظت کنند.
- عینک و شیلد: استفاده از عینک و شیلدِ صورت، هنگام کار با نیتروژن مایع، مانع از پاشیدن ازت به صورت و چشم و آسیب‌های ناشی از آن می‌شود.
- دستکش پلاستیکی گشاد: دستکش پلاستیکی در چند ثانیه اول مانع از اثرگذاری ازت بر پوست می‌شود. نکته مهم در مورد انتخاب دستکش این است که لازم است به‌اندازه کافی گشاد باشد تا در صورت پاشش ازت، امکان خارج کردن سریع آن از دست‌ها فراهم باشد.
- لباس پوشیده مناسب: هنگام کار با گاز ازت، پوشیدن لباس آستین بلند و شلوار غیرپاکتی ضروری است.
نکات ایمنی انتقال ازت مایع
علاوه‌بر رعایت نکات فردی، رعایت برخی از نکات هنگام نگهداری و حملونقل گاز ازت می‌تواند ایمنی را افزایش دهد.
- از ظرف استاندارد استفاده کنید. ظروفی مانند فولاد کربنی، پلاستیک و لاستیک در دما‌های بسیار پایین مقاومت کافی ندارند.
- محل ذخیره و حملونقل گاز نیتروژن، حتما باید دارای تهویه باشد.
- لازم است تانک و سایر ظروف حمل گاز ازت مایع را به‌آرامی بلند کرده و جابه‌جا کنید تا از جوشش و افزایش فشار مایع ازت جلوگیری نمایید.
- اگر مخزن، عایق نیست هرگز به آن دست نزنید؛ وگرنه ممکن است دچار سوختگی شوید.
- هرگز بیش از 80 درصد ظرفیت مخزن را پر نکنید.
- محفظه ذخیره‌سازی گاز ازت نباید درزبندی شود، در غیر این صورت احتمال انفجار وجود دارد.
سخن آخر
گاز ازت یا نیتروژن بخش بزرگی از هوا را تشکیل داده است. این گاز پس از جداسازی (یا تولید) و خنک‌کردن تا دمای منهای 196 درجه سانتی‌گراد، به ازت مایع تبدیل می‌شود که یک مایع بسیار سرد، فرار و در عین حال کاربردی است که در صنایع مختلف استفاده می‌گردد. به دلیل تبدیل مجدد نیتروژن مایع به گاز ازت و افزایش فشار ناشی از آن، لازم است اقدامات امنیتی هنگام حملونقل رعایت شود. همچنین به دلیل سرمای بسیار زیاد و احتمال یخ‌زدگی، رعایت نکات ایمنی هنگام کار با این گاز ازت، بسیار مهم است.
