فلاسک نیتروژن مایع ظرفی برای ذخیره سازی نیتروژن مایع است. این فلاسک ها از جنس های مختلفی مانند آلمینیوم ، پلی اتیلن و … تولید می شوند. از نظر شیمیایی مقاوم هستند و در برابر درجه حرارت از 196- تا 100 درجه حرارت مقاومت می کنند. این مخازن دوجداره بوده و بین جداره های آنها با یک ماده برای مثال اورتان فوم پر می شوند تا تبادل گرما به حداقل برسد. فلاسک ها نیتروژن مایع در اندازه های متفاوت از یک تا 50 لیتری تولید می شوند و کاربرد های متنوعی دارند.
قبل از بررسی انواع فلاسک های نیتروژن مایع به بررسی نیتروژن مایع بپردازیم:

نیتروژن مایع

نیتروژن مایع در یک حالت مایع در دمای بسیار پایین قرار دارد. آن یک مایع بی‌رنگ با چگالی 0.807گرم بر میلی‌لیتر است. نقطه جوش آن برابر 195.79- درجه سلسیوس است و دارای یک ثابت دی‌الکتریک برابر ۱.۴۳ می باشد .
نیتروژن ابتدا در ۱۵ آوریل ۱۸۸۳ در دانشگاه Jagiellonian و توسط فیزیکدانان لهستانی، zygmunt Wroblewski و Karol Olszewski مایع شد.
آن به وسیله تقطیر کسری از هوای مایع به صورت صنعتی تولید می‌شود. نیتروژن مایع اغلب با مخفف عبارت “LN” یا “LiN” یا “LN2” نامیده می‌شود و شماره سازمان ملل در سال ۱۹۷۷ را دارا می‌باشد. نیتروژن مایع یک مایع diatomic است، که به این معنی است که ویژگی پیوند کووالانسی N در گاز N2پس از تبدیل شدن به مایع حفظ می‌شود.
نیتروژن مایع یک مایع کرایوژنیک است بدین معنی که هنگامی که به طور مناسب از گرمای محیط عایق بندی شود می تواند باعث ایجاد انجماد سریع در تماس با بافت زنده شود. ، نیتروژن مایع را می توان در فلاسک های نیتروژن خلاء ذخیره و انتقال داد. بسته به اندازه و طراحی ، مدت زمان نگهداری فلاسک های نیتروژن خلاء از چند ساعت تا چند هفته متغیر است. توسعه فلاسک های خلاء نیتروژن فوق عایق تحت فشار باعث شده است که نیتروژن مایع ذخیره شده و در بازه های زمانی طولانی تر انتقال یابد و تلفات آن به 2٪ در روز یا کمتر کاهش یابد.
با قرار دادن نیتروژن مایع در یک محفظه خلاء که توسط پمپ خلاء پمپ می شود ، دمای آن به آسانی می تواند به نقطه انجماد آن یعنی 63 درجه سانتیگراد کاهش یابد. راندمان نیتروژن مایع به عنوان یک مایع خنک کننده با این واقعیت محدود می شود که بلافاصله در تماس با یک جسم گرمتر به جوش می آید و شی را در گاز نیتروژن عایق می‌کند. این اثر، به عنوان اثر Leidenfrost شناخته می‌شود. خنک کردن سریع تر ممکن است و آن هم با فرو بردن یک جسم به درون مقداری از نیتروژن مایع و جامد به جای نیتروژن مایع انجام می شود.

نمونه کاربرد های فلاسک نیتروژن مایع

این محصول یک منبع فشرده با قابلیت حمل و نقل راحت از گاز نیتروژن خشک است . علاوه بر این، توانایی آن برای حفظ دما در زیر نقطه انجماد آب، در طیف وسیعی از کاربردها، آن را مورد استفاده قرار داده است
این کاربرد ها عبارتند از:
• برای نگهداری سلول‌ها در دمای پایین برای کارهای آزمایشگاهی
• در شناسائی علائم بیماری ها
• به عنوان منبع پشتیبان نیتروژن در سیستم های جلوگیری از آتش هوایی هیپوکسیک
• برای غوطه‌وری، منجمد کردن و حمل و نقل محصولات غذایی
• برای انجماد خون، سلول‌های باروری (اسپرم و تخم)، و دیگر نمونه‌های زیستی و مواد زیستی
برای حفظ نمونه های بافت از برش های جراحی
• در هنگام یخ زدن لوله های آب و روغن برای جلوگیری از جریان مایعات به محل کار در مواقعی که دریچه ای در دسترس نباشد. این روش به عنوان یک جداسازی کرایوژنیک شناخته می شود
• به عنوان مؤلفه ای از حمام های خنک کننده که در واکنش¬های دمای بسیار کم در شیمی مورد استفاده قرار می گیرد
• در تهیه غذا ، مانند تهیه بستنی
• به عنوان یک وسیله ذخیره انرژی

انواع فلاسک نیتروژن مایع

در شکل زیر یک فلاسک پلی اتیلن برای نگه داری نیتروژن مایع نشان داده شده است.

قیمت این نوع فلاسک ها برای نمونه های 1 تا 10 لیتری در بازار بین الملل متفاوت است و از 250 تا 500 دلار قیمت دارد.
فلاسک نیتروژن مایع با دهانه باریک
شکل این فلاسک ازت در زیر نشان داده شده است.

فلاسک بالا دارای بهره وری بالای است و از جنس شیشه borosilicate و vacuumed ساخته شده اند.
این نوع فلاسک ها برای نگهداری نیتروژن مایع بسیار عالی بوده و دارای عایق بندی بسیار خوبی می¬باشند و می توان آنها را به راحتی حمل و نقل کرد. قیمت این فلاسک ها در بازار بین الملل برای نمونه 2 تا 5 لیتری بین 625 تا 875 دلار متغیر است.
فلاسک نیتروژن مایع lab grade با دسته
شکل این فلاسک در زیر نشان داده شده است.

فلاسک نیتروژن مایع

این فلاسک ازت از جداره داخلی با جنس نقره و شیشه borosilicate و جداره خارجی آن از جنس آلمینیونم است. همچنین درپوش آن از جنس پلی اتیلن بوده که سبب عایق بندی مناسب این محصول شده است. اسن محصول در اندازه های 350 میلی لیتر تا 4 لیتر تولید شده و قیمتی بین 220 تا 570 دلار را دارد.
در بازار انواع مختلف دیگری از فلاسک نیتروژن مایع موجود است که کاربردها متفاوتی دارد.
منابع:
https://www.emsdiasum.com/microscopy/products/cryofixation/cryo_dewars_flasks.aspx
https://en.wikipedia.org/wiki/Liquid_nitrogen