在任何情況下,都不應(yīng)將干冰(固態(tài)二氧化碳,-78.5°C)存入液氮(-196°C)罐中。 這一操作違背了基本的安全原則,其主要風(fēng)險(xiǎn)并非源于兩者的極低溫,而是源于其物理和化學(xué)性質(zhì)的巨大差異。
這是禁止該操作的首要原因。
溫差巨大:液氮(-196°C)的溫度遠(yuǎn)低于干冰的升華點(diǎn)(-78.5°C)。當(dāng)干冰浸入液氮時(shí),它會(huì)作為一個(gè)劇烈的“熱源”,被液氮急速冷卻。
劇烈相變與壓力積聚:干冰會(huì)以極其迅猛的速度升華,從固態(tài)直接變?yōu)闅鈶B(tài)二氧化碳。二氧化碳?xì)怏w在-196°C時(shí)又會(huì)瞬間凝結(jié)成雪花狀的固態(tài)二氧化碳,但這個(gè)過程遠(yuǎn)跟不上氣體產(chǎn)生的速度。
密封環(huán)境下的爆炸:液氮罐并非耐高壓容器(其工作壓力通常低于1MPa)。在密閉的罐體內(nèi),瞬間產(chǎn)生的巨大二氧化碳?xì)怏w壓力無法及時(shí)通過排氣閥釋放,極易導(dǎo)致罐體物理性爆炸,威力足以摧毀整個(gè)杜瓦罐并形成致命的金屬碎片。
液氮和二氧化碳?xì)怏w都會(huì)置換氧氣。
一旦發(fā)生泄漏或爆炸,大量的二氧化碳和氮?dú)鈺?huì)瞬間在低洼、通風(fēng)不良的空間(如實(shí)驗(yàn)室)聚集,導(dǎo)致環(huán)境中的氧氣濃度急劇下降,引發(fā)人員快速昏迷和窒息。
污染樣本:液氮罐通常用于儲(chǔ)存高純度的生物樣本(如細(xì)胞、菌種)。引入干冰可能帶入雜質(zhì),污染液氮和儲(chǔ)存的樣本。
堵塞排氣閥:升華的二氧化碳?xì)怏w可能夾帶水分或其他雜質(zhì),在極低溫的排氣閥口凝結(jié),導(dǎo)致閥門堵塞。這會(huì)破壞罐內(nèi)的正常壓力平衡,即使沒有干冰直接投入,也可能引發(fā)超壓風(fēng)險(xiǎn)。
損壞罐體內(nèi)部:劇烈的熱沖擊和壓力波動(dòng)可能對(duì)罐體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)造成不可逆的損傷。
在某些特殊情況下(如需要同時(shí)使用兩種制冷劑進(jìn)行運(yùn)輸或?qū)嶒?yàn)),必須確保它們物理隔離且處于通風(fēng)良好的開放環(huán)境。
絕對(duì)禁止的方案:將裝有干冰的容器密封后放入液氮罐。密封容器會(huì)在內(nèi)外壓差下爆裂,后果同樣嚴(yán)重。
相對(duì)安全的替代方案:
使用獨(dú)立的保溫容器:為干冰和液氮分別準(zhǔn)備專用的、結(jié)構(gòu)完好的杜瓦罐或泡沫保溫箱。
保持良好通風(fēng):將這兩個(gè)獨(dú)立的容器放置在通風(fēng)櫥或通風(fēng)極佳的開闊空間中。
明確標(biāo)識(shí):清晰標(biāo)注每個(gè)容器的內(nèi)容物,避免他人誤操作。
容器:使用專用的泡沫塑料保溫箱或特制的干冰儲(chǔ)存箱。切勿使用完全密封的容器,必須留有排氣孔讓二氧化碳?xì)怏w安全逸出。
環(huán)境:放置在通風(fēng)良好的地方,避免密閉空間如冰箱、冷庫、汽車車廂內(nèi)。
個(gè)人防護(hù):取用干冰時(shí),務(wù)必佩戴厚實(shí)的防凍手套和護(hù)目鏡,防止凍傷。
切勿將干冰存入液氮罐中。 這一操作的唯一確定性后果就是極高的爆炸風(fēng)險(xiǎn),足以造成設(shè)備損毀、人員重傷甚至死亡的嚴(yán)重后果。安全永遠(yuǎn)是第一位的,請(qǐng)務(wù)必為這兩種極低溫物質(zhì)提供獨(dú)立、合適的儲(chǔ)存環(huán)境。