О КОМПАНИИ
ООО "ВиАТорг"
г. Белгород
ПРОДУКЦИЯ
Cосуды Дьюара криобиологические
КОНТАКТЫ
Связь с нами

ПРОДУКЦИЯ
Cосуды криобиологические (Сосуды Дьюара)



КОНТАКТЫ
ООО "ВиАТорг", г. Белгород
Компания "ВиАТорг" официальный представитель Харьковского завода транспортного оборудования в России поставляет криобиологические сосуды (Сосуды Дьюара) по России и странам СНГ.
У нас Вы можете купить Сосуды Дьюара недорого

E-mail:viatorg@yandex.ru

СТАТЬИ
Биотехнологии, принципы и применение


Партнеры
Объявления


Популярное
Интересные факты криобиологии
Vacuum flask
Vacuum flaskFrom Wikipedia, the free encyclopediaThis article is about the vacuum-insulated flask. For the flask used in filtration under vacuum, see Buchner flask.A large stainless steel dewar of liq ...

Что такое биотехнология?
Биотехнология — это не просто новомодное, броское название одной из древнейших сфер деятельности человека; так могут думать одни только скептики. Само появление этого термина в нашем словаре глу ...

Логика развития биотехнологии
Механизмы развития биотехнологии заметно различаются в разных частях света и зависят от политических и экономических факторов, характерных для Запада и Востока, Севера и Юга, стран третьего мира и раз ...

Анаэробное разложение
Все возрастающая стоимость переработки отходов с помо­щью аэробного разложения и энергетический кризис, с одной стороны, и новые достижения микробиологии и технологии — с другой, возродили интер ...

Выщелачивающие микроорганизмы
В бактериальном выщелачивании участвуют следующие микро­организмы. Thiobacillus ferrooxidans Этот наиболее изученный из всех выщелачивающих организ­мов почти всегда можно выделить из среды, в которой ...

Основная масса вырабатываемого на крупных предприятиях спирта
Основную массу вырабатываемого на крупных предприятиях спирта получают сегодня при помощи дрожжей [Saccharomyces, обычно S. cerevisiae, но иногда и S. uvarum (carlsbergensis) и S. diastaticus]. Первая ...

ЛИТЕРАТУРА
Микробное выщелачивание Brierley С. L. (1978). Bacterial leaching, Grit. Rev. Microbiol., 6, 207—262. Brierley C. L. (1982). Microbiological mining, Scient. Am., 247, 42—51 Fenchel Т., Bla ...

Отходы молочной промышленности сыворотка
Сыворотка является побочным продуктом сыроварения. Ее со­став зависит от типа используемого молока и вырабатываемо­го сыра. В высушенном или концентрированном виде сыворот­ка применялась в качестве ко ...

Две разновидности биотехнологии
Если рассмотреть, чем занимается сегодня биотехнология, то нетрудно убедиться, что существуют две ее разновидности, раз­личающиеся по ценности получаемых продуктов и по масштабу их производства. Разли ...

Опыты по генетической инженерии in vitro
Для получения разнообразных белков эукариот и вирусов Животных широко применяются бактерии и дрожжи Saccharo-myces cerevisiae. При этом используются самые разные методы, нр наиболее широко, те из дих, ...

О мерах безопасности при производстве белка одноклеточных организмов
Микроорганизмы, традиционно используемые в пищевой про­мышленности, часто входят в состав конечного продукта (хотя доля их там обычно невелика). Как показывает опыт, безопас­ность этих продуктов не вы ...

Полиароматические углеводороды
Полихлорбифенилы (ПХБ) — это очень устойчивые соедине­ния, которые долго остаются в окружающей среде и прочно ад­сорбируются биологическими и осадочными материалами. В почвах они практически не ...

Антибиотики и стероиды
Антибиотики (группа веществ микробного происхождения) играют большую роль в нашей жизни. В медицине и ветерина­рии они с успехом применяются как противомикробные и про­тивоопухолевые препараты; с их ...

Моноклональные антитела
Один из результатов использования метода слияния клеток млекопитающих чрезвычайно быстро нашел применение в био­технологии: это линии клеток, полученных при гибридизации с участием клеток миеломы (так ...

Включение ДНК в плазмидные и фаговые векторы
Обычно выбор вектора определяется штаммом хозяина, кото­рый используется для экспрессии клонированной ДНК. Если в роли хозяина выступает Е. coli, плазмидный вектор скорее всего представляет собой прои ...

Глюкозоизомераза
«Королевой» иммобилизованных ферментов в промышленности можно считать глюкозоизомеразу, которая катализирует пре­вращение глюкозы во фруктозу. Коммерческие препараты ее известны под фирменным название ...

Производство аминокислот из биосинтетических предшественников
Использование предшественников при производстве аминокис­лот позволяет успешно «обходить» метаболический контроль, осуществляющийся по механизму обратной связи и репрессии. Рассмотрим процесс синтеза ...

Литература
Atkinson В., Mavituna F. (1983). Biochemical Engineering and Biotechnology Handbook, Macmillan, Byfleet, Surrey. Brenner S., Hartley B. S., Rodgers P. J. (eds.) (1980). New Horizons in Indust­rial Mic ...

ВиАТорг официальный представитель ЗАО "ХЗТО" в России
Компания ВиАТорг официальный представитель Харьковского завода транспортного оборудования в России. Харьковский завод транспортного оборудования был образован 7 сентября 1943 года на базе Основянског ...

Использование обычных ферментов в нетривиальных химических реакциях
В органическом синтезе ферменты применяются пока не очень широко в основном потому, что большинство интересующих ис­следователей веществ не являются их природными субстратами. Приходится специально из ...


Сжиженные газы хранят в сосудах Дьюара
О Сосудах Дьюара


Сжиженные газы хранят в сосудах ДьюараСжиженные газы хранят в сосудах Дьюара, которые представляют собой стеклянные или металлические колбы с двойными стенками (рис. 1). Из пространства между стенками откачан воздух, что приводит к уменьшению их теплопроводности. Так как весь воздух выкачать невозможно, то оставшиеся молекулы будут переносить теплоту от окружающей среды к содер­жимому сосуда Дьюара. Эта остаточная теплопроводность стенок приводит к тому, что находящийся в сосуде сжижен­ный газ непрерывно испаряется. При заполнении сосуда Дьюара жидким азотом, температура кипения которого при нормальном атмосферном давлении равна 77,3 К, оказа­лось, что за единицу времени испарилась масса M1 азота. Какая масса газа испарится из этого же сосуда за единицу времени, если его заполнить жидким водородом, температура кипения которого равна 20,4 К? Температура окружаю­щей среды в обоих случаях равна 300 К.
Перенос теплоты происходит при таких отклонениях от состояния термодинамического равновесия, когда различ­ные части системы имеют разную температуру. При обычных условиях механизм теплопроводности газа заключается в следующем: молекулы из более «горячей» области в ре­зультате хаотического движения перемещаются по всем направлениям и, сталкиваясь с моле­кулами из более «холодных» облас­тей, передают им часть своей энергии. Каждая молекула может перенести «избыток» тепловой энергии на рас­стояние порядка средней длины свободного пробега λ. Поэтому полный поток теплоты от участка с более вы­сокой температурой к участку с более низкой температурой пропорционален концентрации молекул n и их сред­ней длине свободного пробега.
Каждая из величин n и λ зависит от давления, при котором находится газ. Но их произведение не зависит от давления.

nλσ≈1   (1)

Величина σ=Πd2 (d — диаметр молекулы) от давления не зависит. Поэтому не зависит от давления и произведение nλ, хотя концентрация молекул n пропорциональна давле­нию.
Таким образом, при обычных условиях теплопровод­ность газа не зависит от Давления, ибо все остальные ве­личины, входящие в выражение для потока теплоты (раз­ность температур, площадь стенок и расстояние между ними), также не зависят от давления.
Так зачем же в сосудах Дьюара откачивают воздух из пространства между стенками? Все дело в том, что при очень низком давлении газа, когда длина свободного пробега молекул оказывается больше расстояния между стенками, механизм теплопроводности становится другим! молекулы газа свободно пролетают от одной стенки до другой, не сталкиваясь друг с другом, и переносят «избыток» энергии непосредственно от стенки к стенке. Теперь теплопро­водность не зависит от длины свободного пробега молекул — важно лишь, чтобы она превышала расстояние между двойными стенками сосуда. Так как поток теплоты, разу­меется, и в этом случае пропорционален концентрации мо­лекул, то чем ниже давление оставшегося между стенками воздуха, тем меньше будет его теплопроводность.
Для того чтобы оценить поток теплоты от наружной стенки сосуда Дьюара к холодной внутренней стенке, будем считать, что каждая молекула воздуха, покидая стенку сосуда, имеет энергию, соответствующую температуре этой стенки. Сталкиваясь с другой стенкой, молекула целиком передает ей свою энергию. Другими словами, мы считаем, что взаимодействие молекул со стенкой носит характер неупругого удара. Если бы удар молекул о стенку был аб­солютно упругим, то молекулы газа вообще не переносили бы тепла.
Будем считать, что наружная стенка сосуда имеет тем­пературу Т0, равную температуре окружающей среды. Находящийся в сосуде Дьюара сжиженный газ все время понемногу выкипает, поэтому, несмотря на непрерывный подвод теплоты, его температура остается неизменной. Гор­лышко сосуда Дьюара держится открытым, чтобы испа­рившийся газ мог свободно выходить в атмосферу — в противном случае сосуд непременно взорвется вследствие непрерывного роста давления. Таким образом, температура внутренней стенки равна температуре кипения T1 сжижен­ного газа при атмосферном давлении.
Поток энергии, переносимый молекулами воздуха от горячей стенки к холодной, пропорционален энергии уле­тающей молекулы (т. е. температуре горячей стенки Т0) и числу молекул z, покидающих горячую стенку за единицу времени. Сколько же молекул покидают горячую стенку? Очевидно, столько же, сколько прилетает к ней от холодной стенки. Число таких молекул пропорционально концент­рации молекул, имеющих температуру холодной стенки Т1 и их средней скорости ‹v1›:

z~n1‹v1›   (2)

Поэтому поток энергии от горячей стенки к холодной про­порционален произведению T0z~T0n1‹v1›. Аналогично, по­ток энергии, переносимый молекулами от холодной стенки к горячей, пропорционален произведению T1z~T1n1‹v1›. Следовательно, поток теплоты Q от горячей стенки к холодной, равный разности встречных потоков энергии, пропор­ционален разности температур, концентрации и средней скорости молекул:
 
Q~(T0-T1)n1‹v1›  (3)
 
Какова же концентрация n1 «холодных» молекул воз­духа в пространстве между стенками? Если обозначить через n0 концентрацию «горячих» молекул, т. е. тех, которые покинули наружную стенку, то сумма n1+n0 равна полной концентрации воздуха n между стенками:

n=n1+n0    (4)

Как уже отмечалось, к горячей стенке прилетает в единицу времени столько же молекул, сколько и к холодной. По­этому

n1‹v1›=n0‹v0›    (5)
Так как средняя скорость пропорциональна корню из тер­модинамической температуры, то из равенства (5) имеем
 

скорость пропорциональна корню из тер­модинамической температуры

(6)
 
Подставляя n0 в соотношение (4), находим
 

скорость пропорциональна корню из тер­модинамической температуры

(7)
 
Теперь выражение (3) для потока теплоты можно переписать в виде

скорость пропорциональна корню из тер­модинамической температуры

(8)

За счет этого потока теплоты за единицу времени испаряется масса сжиженного газа M1, равная отношению Q к удельной теплоте парообразования Λ:
 

скорость пропорциональна корню из тер­модинамической температуры

(9)
 
Точно такое же выражение будет справедливо и в том слу­чае, когда сосуд Дьюара заполнен другим сжиженным га­зом, у которого температура кипения равна Т2, а удельная теплота парообразования равна Λ2. Все опущенные в qbop-муле (9) коэффициенты пропорциональности не зависят от того, какой именно газ находится в сосуде. Поэтому для отношения масс разных газов, испаряющихся за единицу времени из одного и того же сосуда Дьюара, получим
 

скорость пропорциональна корню из тер­модинамической температуры

(10)
 
Подставляя сюда значения удельной теплоты парообразо­вания водорода Λ2=4,5*105 Дж/кг, азота Λ1=2,0*106 Дж/кг и их температуры кипения T2=20,4 К, T1=77,3 К, найдем M2/M1≈0,34.
Получилось, что по массе водород выкипает из сосуда Дьюара медленнее азота, хотя температура кипения во­дорода ниже. Однако со скоростью выкипания но объему все обстоит иначе. Плотность жидкого водорода равна примерно 0,07 г/см3, азота 0,8 г/см3, поэтому для отно­шения объемов испарившихся водорода V2 и азота V1 получаем V2/V1 =3,89, т. е. водород выкипает приблизи­тельно в 4 раза быстрее азота.
Из формулы (9) видно, что масса испаряющегося газа пропорциональна концентрации п оставшегося между стен­ками сосуда Дьюара воздуха. Поэтому теплоизоляция будет тем лучше, чем этого воздуха меньше. Обычно сосуды Дьюара откачивают до высокого вакуума (10-3—10-5 мм рт. ст.). Это соответствует концентрации оставшегося воз­духа n=p/kT0~1011—1013 см-3. При таких концентрациях длина свободного пробега будет составлять, как видно из соотношения (1), величину порядка λ≈1/(nΠd2)~10—103см. Расстояние между двойными стенками  l обычно равно не­скольким миллиметрам. Поэтому при таком давлении оставшегося воздуха средняя длина свободного пробега значительно превышает расстояние между стенками и механизм теплопроводности именно такой, какой рассмот­рен в задаче.
При давлении воздуха между стенками порядка 10-2 мм рт. ст. длина свободного пробега становится сравнимой с расстоянием между стенками. Поэтому откачка до такого или большего давления вообще лишена смысла, поскольку в таких условиях теплопроводность воздуха не зависит от давления.
Поверхности стенок сосуда, образующих вакуумное пространство, обычно покрываются тонким слоем серебра, чтобы уменьшить лучистый теплообмен между стенками. Поэтому в данной задаче мы не учитывали лучистую состав­ляющую теплового потока.
Сосуды Дьюара используются и для хранения веществ при температуре более высокой, чем температура окружающей среды. Распространенные в быту термосы представ­ляют собой стеклянные сосуды Дьюара, заключенные в металлическую или пластмассовую оболочку для защиты от повреждений.



Другие новости по теме:

  • Cосуд Дьюара
  • Криобиологические сосуды (Сосуды Дьюара)
  • Криобиологические сосуды (Сосуды Дьюара)
  • Азот
  • Технические характеристики криобиологических сосудов (сосудо Дьюара)


  •  (голосов: 0)

    ООО "ВиАТорг" © 2009
    Rambler's Top100 Рейтинг@Mail.ru