液氮罐简介

液氮罐是依据1898年英国科学家杜瓦发明的真空夹套绝热原理制造的，又叫液氮生物容器，是一种生物储存容器，它科学地解决了液氮贮存时容器由于热对流、传导和辐射引起的液氮大量蒸发损失的难题。

液氮罐产品被广泛运用在畜牧业、医疗及科研、机械加工等领域，以液氮作为致冷剂，保存动物精液、器官、菌种和其它生物样本，以及金属材料的深冷处理、精密零件的深冷装配。液氮是一种无色无味、温度极低的物质，常压下，其温度为－196℃，液氮罐的制作就是利用液氮的这种物理特性。打开罐体底部液体管道排放阀，液氮通过管道排出经过罐体底部的蒸发器进行汽化，气化后的气体进入罐体顶部，提供液氮的罐内压力就会自增压，当液氮罐需要给外界供气时，罐内的液体靠罐内压力将液体压出，然后通过管道送到外界，液氮在汽化器气化后释放出来，精液或疫苗在充满氮气的环境中实现低温保存。

液氮罐分类

液氮罐按照不同定义标准可以分为运输式液氮罐、贮存式液氮、自增压液氮罐、玻璃内胆液氮罐、加气输液型液氮罐以及自排液液氮罐。

1、运输式液氮罐

运输罐主要有专项防震设计，除静置贮存外，还可在充装液氮状态下，作运输使用，应避免剧烈的碰撞和震动。

2、贮存式液氮罐

贮存罐主要用于室内液氮的静置贮存，保存实验标本，如组织表本等。

3、自增压液氮罐

自增压液氮罐由输液阀、放气减压阀、增压阀、双安全阀、压力表、液位计、输液管、移动脚轮、容器主体组成。

自增压液氮罐工作原理：容器内部设有自增压装置，利用容器内少量液氮气化产生压力，使容器能排放液氮，和其他需要降温的仪器连接使用

4、玻璃内胆液氮罐

玻璃内胆液氮罐是储藏液态气体，低温研究和晶体元件保护的一种较较理想容器和工具。

5、加气输液型液氮罐

加气输液型液氮罐实际上和自增压液氮罐相似，加气输液型液氮罐是靠内部液氮产生气化增大体积产生压力使液氮排出。

6、自排液液氮罐

自排液液氮罐实际上也是个增压液氮罐，在罐口上装置了一个液氮泵，在液氮泵上装有手捏式橡皮球。是利用捏橡皮球的时候将少许的液氮吸入气化室，产生气化增大体积产生压力，将液氮罐里的液氮排出。

液氮罐组成

液氮罐组成：外壳、内槽、夹层、颈管、盖塞、提桶、外套。

1、外壳：液氮罐外面一层为外壳，其上部为罐口。

2、内槽：液氮罐内层中的空间称为内槽，一般为耐腐蚀性的铝合金，内槽的底部有底座，供固定提筒用，可将液氮及样品储存于内槽中。

3、夹层：夹层指罐内外两层间的空隙.呈真空状态。抽成真空的目的是为了增进液氮罐的绝热性能，同时在夹层中装有绝热材料和吸附剂。

4、颈管：颈管通常是玻璃钢材料，将内外两层连接，并保持有一定的长度，在颈管的周围和底部夹层装有吸附剂。顶部的颈口设计特殊，其结构既要有孔隙能排出液氮蒸发出来的氮气，以保证安全，又要有绝热性能，以尽量减少液氮的气化量。

5、盖塞：盖塞由绝热性能良好的塑料制成，以阻止液氮的蒸发，同时固定提筒的手柄。

6、提桶：提筒置于罐内槽中，其中可以储放细管。提筒的手柄挂于颈口上，用盖塞固定住。

7、外套：中、小型液氮罐为了携带方便，带有人造革背包，它增加了产品的防磕碰保护，同时也便于用户人工背运。

液氮罐特点

1、液氮罐为需要在静态条件下，室内长期贮存生物样品或者液氮的用户提供优质选择。

2、液氮罐具有静态液氮日蒸发率低、保存期长的优点。

3、液氮罐一般应用高强度铝合金制造，产品质量轻。

4、液氮罐具有高真空，多层绝热的设计。

5、可灵活转动的铰链式提手，易于携带。

6、具有锁盖，以保护液氮罐内贮存的样品的安全。

7、具有保护套，便于产品的携带，也可防止产品在使用中的磕碰撞伤。

液氮罐技术参数

以MVE XC系列液氮罐为例介绍其技术参数：

液氮罐应用

液氮罐在生物、医学、畜牧等都有很大用途， 广泛用于畜牧业良种家畜精液冷冻贮存；医疗卫生行业的人体器官、皮肤、血液、细胞的低温保存，生物工程、工业冷装配、金属材料冷处理、低温粉碎及超导等广大领域。

1、动物精液的活性保存。

主要是用于牛、羊等优良种公畜以及珍惜动物的精液保存，以及远距离的运输贮存。

2、生物样本的活性保存。

在生物医学领域内的疫苗、菌毒种、细胞以及人、动物的器官，都可以浸泡于液氮罐储存的液氮中，长期活性保存。需要使用时，取出解冻复温即可使用。

3、金属材料的深冷处理。

利用液氮罐中储存的液氮对金属材料进行深冷处理，可以改变金属材料的金相组织，显著提高金属材料的硬度、强度和耐磨性能。

4、精密零件的深冷装配。

将精密零件经过液氮深冷处理后进行装配，提高零件装配质量，从而提高设备或仪器的整机性能。

5、医疗卫生行业的冷藏冷冻，医疗手术制冷。

6、在细胞培养过程中的使用

细胞培养的一般过程，主要包括准备、取材、培养和冻存复苏4步。为保存细胞，特别是不易获得的突变型细胞或细胞株，要将细胞冻存。冻存的温度一般用一 196℃液氮温度，将细胞收集至冻存管中加入含保护剂( 一般为二甲基亚砜或甘油) 的培养基，以一定的冷却速度冻存，最终保存于液氮中。在极低的温度下，细胞保存的时间几乎是无限的。

目前美国标准细胞库或细胞银行( ATCC) 液氮冻存有 3200个已经过鉴定的细胞系( 1992) ，其中包括来自正常人和各种疾病患者的皮肤成纤维细胞系和来自不同物种的近 75个杂交瘤细胞株。

7、胚胎冷冻保存技术

胚胎冷冻保存技术是指在低温条件下利用低温保护剂保存胚胎的一门技术。这一技术是 20世纪后半叶随着人工授精技术广泛应用而产生的，目前已成为了现代生命科学研究必备的手段之一。动物胚胎的冷冻保存原理就是因为低温降低了胚胎内的变质反应速度，温度越低，胚胎保存时间就越长。

目前已研究出多种胚胎冷冻保存方法，包括慢速冷冻法、快速冷冻法、一步冷冻法、直接移植冷冻法和玻璃化冷冻法等。其中玻璃化冷冻法的步骤如下：

①将胚胎在室温下放人 25％玻璃化溶液( VS液) 中预处理 15mi n；

②将预处理后的胚胎放在高浓度( 75％一 90％) 的 VS液中保存 20—40mi n；

③将经过两步抗冻剂处理的胚胎直接投入液氮中保存。

此外还可以用液氮罐保存菌种、疫苗、骨组织、精子等物质，均可达到很好的长期存储的效果。

液氮罐主流品牌

进口：美国Chart MVE、美国Cryosafe、美国CryoMizer、德国WIGGENS、Thermo Fisher 热电、德国KGW杜瓦瓶、德国APPOLO

国产：Haier 海尔、斯诺凯普、豫新航空、新亚、派力特、天驰、金凤、亚西、东亚、山东欧莱博

液氮罐选型

有广大实验用户在购买液氮罐的时候不知要购买多大容器的液氮罐来储存自己的实验标本。首先要看标本量的多少，体积大小和标本的直径大小，还有用户需要存放2mm的冻存管等：

1. 冷冻标本量的多少将决定液氮罐容积的大小

标本少的要选择容积小液氮罐，如需要液氮保存天数较长的可以选择容积30升或35升50mm口径的液氮罐来储存，液氮静态保存天数都在半年以上。

2. 冷冻标本体积的大小同样决定购买液氮罐的大小

标本体积大就要选择容积较大的液氮罐，如购买了小容积液氮罐来冷冻，标本将占去液氮罐内部的空间，液氮罐内只能装少许的液氮，从而减少了液氮的保存天数，有可能在造成冷冻标本因缺少液氮而坏死。所以标本体积的大小对于选择液氮容器的大小至关重要。

3. 标本直径的大小对于选择液氮罐也很关键

一般要选择液氮罐的口径要比所冷冻的标本直径要大，比如你的标本直径是90mm, 而你购买了口径80mm的液氮罐，你的标本就放不进去，不能满足你的使用。

4. 还有用户需要存放冻存管，而且储存量较大

你可以选择大口径，大容积的液氮罐来储存，大口径大容积的液氮罐内部可以放抽屉式不锈钢冻存架，是转为储存2mm冻存管的设计的。如用户有特殊要求，我公司可以为用户设计加工制作。

液氮罐使用方法及注意事项

（一）如何正确使用液氮罐

1. 使用前的检查：

液氮罐在充填液氮之前，首先要检查外壳有无凹陷，真空排气口是否完好。若被碰坏，真空度则会降低，严重时进气不能保温，这样罐上部会结霜，液氮损耗大，失去继续使用的价值。其次，检查罐的内部，若有异物，必须取出，以防内胆被腐蚀。

2. 液氮的充填：

液氮罐内液氮的贮存使用液氮罐长期贮存物品时，要注意及时补充液氮。填充液氮时要小心谨慎。对于新罐或处于干燥状态的罐一定要缓慢填充并进行预冷，以防降温太快损坏内胆，减少使用年限。充填液氮时不要将液氮倒在真空排气口上，以免造成真空度下降。盖塞是用绝热材料制造的，既能防止液氮蒸发，也能起到固定提筒的作用，所以开关时要尽量减少磨损，以延长使用寿命。液氮液面以不低于冷藏物品为宜。检查液氮贮存量时，可使用称重法或手电筒照射法，亦可用细木、竹竿插入液氮罐中视其结霜高度( 等于液面高度) 的方法。但切勿用空心管插入，以免液氮从管内冲出飞溅伤人。

3. 使用过程中的检查：

使用过程中要经常检查。可以用眼观测也可以用手触摸外壳，若发现外表挂霜，应停止使用; 特别是颈管内壁附霜结冰时不宜用小刀去刮，以防颈管内壁受到破坏，造成真空不良，而是应将液氮取出，让其自然融化。

4. 液氮罐的放置：

液氮罐要存放在通风良好的阴凉处，不要在太阳光下直晒。由于其制造精密及其固有特性，无论在使用或存放时，液氮罐均不准倾斜、横放、倒置、堆压、相互撞击或与其他物件碰撞，要做到轻拿轻放并始终保持直立。

5. 液氮罐的清洗

液氮罐闲置不用时，要用清水冲洗干净，将水排净，用鼓风机吹干，常温下放置待用。液氮罐内的液氮挥发完后，所剩遗漏物质(如冷冻精子)很快融化，变成液态物质而附在内胆上，会对铝合金的内胆造成腐蚀，若形成空洞，液氮罐就会报废，因此液氮罐内液氮耗尽后对罐子进行刷洗是十分必要的。

具体的刷洗办法如下：首先把液氮罐内提筒取出，液氮移出，放置 2—3 天，待罐内温度上升到 0℃左右，再倒人 30℃左右的温水，用布擦洗。若发现个别融化物质粘在内胆底上，一定要细心洗刷干净。然后再用清水冲洗数次，之后倒置液氮罐，放在室内安全不宜翻倒处，自然风干，或如前所述用鼓风机风干。注意在整个刷洗过程中，动作要轻慢，倒人水的温度不可超过 40℃，总重不要超过 2kg 为宜。

6. 液氮罐的安全运输

液氮罐在运输过程中必须装在木架内垫好软垫，并固定好。罐与罐之间要用填充物隔开，防止颠簸撞击，严防倾倒。装卸车时要严防液氮罐碰击，更不能在地上随意拖拉，以免减少液氮罐的使用寿命。

（二）液氮罐使用时该注意哪些事项呢？

1、由于液氮罐的热量较大，第一次充液氮时，热平衡时间较长，可先充少量液氮介质预冷（60L左右），然后再缓缓充满（这样才不容易形成冰堵）。

2、为减少以后充液氮时的损耗，请您在液氮罐内还有少量液氮时即重新充液氮。或在用完液氮后的48小时内充液氮。

3、为保证液氮罐使用的安全、可靠，液氮罐只能充装液氮、液氧、液氩。

4、输液时，液氮罐外表面结水、结霜，属正常现象。当把液氮罐的增压阀打开进行升压工作时，由于增压盘管是与液氮罐的外筒的内壁贴合在一起的，液氮罐盘管中通过液氮时会吸收外筒的热量进行汽化以达到升压的目的，在液氮罐外筒上可能会有斑点状的结霜。关闭液氮罐增压阀后，霜点会慢慢的散去。当液氮罐增压阀关闭没有进行输液工作时，液氮罐外表面有结水、结霜现象，这说明液氮罐的真空已经破坏了，该液氮罐不能继续使用了。应找液氮罐专业厂家维修或作报废处理。

5、在三级或三级以下的路面上运输液氮介质时，汽车时速请不要超过 30km/ h。

6、液氮罐上真空嘴，安全阀的封条，铅封不能损坏。

7、如果液氮罐长期不使用，请将液氮罐内部的液氮介质排出并吹干，然后关闭所有阀门封存。

8、液氮罐在充装液氮介质前，必须用干燥空气将容器内胆和所有阀门、管道吹干后，方能装液氮介质，否则会造成管道结冰阻塞，影响升压和输液。

9、液氮罐属仪器仪表类，使用时应轻拿轻放，开启液氮罐各阀门时力道要适中不宜过大，速度也不能过快；特别是将液氮罐金属软管与进/排液阀处的接头进行联结时，不能用大力拧得过紧，稍微用力拧到位能密封就可以了（球头结构容易密封），以免将液氮罐接管拧斜甚至拧断，拧时用一只手扶住液氮罐。

液氮罐常见问题

1、如何从液氮罐中取出液氮?

一般小型液氮罐可直接从液氮罐中直接倒出，不过小心液氮溅出到皮肤上导致冻伤。较大容量的液氮罐可以用液氮泵压出来，但是液氮泵只能在口径50mm的罐子上使用。

2、新的液氮罐液氮挥发快，保存期较短是什么原因?

液氮是-196度的低温液体，初次使用时，液氮温度和新液氮罐内部的温度有温差，液氮会吸热挥发后，要让罐体温度和液氮温度达到一致。在这个过程会造成一定的液氮消耗，也就是说液氮罐在初次充装的时候，液氮保存期才会较短。

以储存液氮罐YDS-30-80为例，充装30L，但经过新容器的预冷过程，液氮的量远不足30L，消耗快达不到说明书上的保存期限是在情理之中。液氮消耗快还有另外一种情况：说明书上说的保存期限是保持罐口不打开情况下液氮的使用日期。若液氮罐的罐口经常打开液氮消耗肯定快，因此达不到保存期限。

温馨提示：当液氮罐中液氮剩余20%或只够使用一周时间时，要对其进行填充，因液氮用完，就需要重新预冷;还有容器打开时间尽量短，不要太频繁。

3、液氮罐阀门处有泄漏现象

可能原因：是由于液氮罐阀门的压紧螺母密封不严造成的。

排除方法：用扳手拧紧。

4、液氮罐出现冰堵的现象

可能原因：一般情况下是在增压盘管处发生，有时也会在排液管处发生，这是由于空气中的水分进入液氮罐后，没有被充分排出，在低温下凝结成了冰，堵塞了管道造成的。

排除方法：从氮气瓶往容器里充氮气，把液氮罐内部的压力升到一定压力时，将液氮罐内部的液体介质排空;然后再用热氮气或干燥的热空气对冰堵的管道进行吹除，将冰吹化并排出，关闭所有阀门即可。

5、液氮罐安全阀故障排除

①通过安全减压阀排气

可能原因：调节器上的设定点超出安全泄压阀设置。

推荐方法：降低压力调节器的设定值。

②气体不断通过安全阀排气

可能原因：可能的安全阀故障或过多的热量泄漏。

推荐方法：取出容器或将排气口排放到通风良好的区域。通过排气阀释放产品。检查安全阀是否冻结。

③通过安全泄压阀间歇地排气

可能原因：可能正常运行，由于热量泄漏到气缸中而产生的气体会导致头部压力升高。

推荐方法：确保惰性容器存放在通风良好的地方。

6、液氮是在零下196度，如若盛放液氮的液氮罐出现泄漏的事件会造成什么后果？

①少量液氮泄漏会使人员冻伤。

②大量液氮泄漏，致使周围环境氧气含量很低，会使人员窒息。如果空气接触的面积大，危害相对不大，要是在密闭的空间里后果可想而知。

内容来源：仪器设备实验淘

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