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A Origem dos Tanques Criogênicos Modernos
Você já ouviu falar sobre o vaso de Dewar?
Também conhecido como garrafa de Dewar ou garrafa térmica, esse objeto foi inventado pelo físico e químico escocês James Dewar no século XIX com o objetivo de conservar soluções químicas em temperatura constante. Mas você sabia que esse mesmo princípio é utilizado nos tanques criogênicos modernos?
O vaso de Dewar é projetado para fornecer um alto isolamento térmico, dificultando as trocas de calor com o meio externo. Quando enchido com um líquido quente ou frio, o vaso mantém a temperatura do líquido por um longo período, muito mais do que em um recipiente comum. Isso é possível graças ao seu design engenhoso, que consiste em uma garrafa menor dentro de outra maior, seladas no mesmo gargalo, com um espaço estreito entre elas onde o ar é praticamente todo retirado, criando um vácuo parcial.
Além disso, a superfície interna do frasco externo e a superfície externa do frasco interno possuem um revestimento reflexivo, geralmente metálico, para impedir que o calor seja transmitido através da radiação. Esse princípio de funcionamento visa anular ao máximo as trocas de calor por condução, convecção e radiação, tornando o vaso de Dewar um recipiente altamente eficiente para conservar a temperatura de seu conteúdo.
Embora James Dewar nunca tenha patenteado sua invenção, o vaso de Dewar se tornou um item comercial em 1904, quando dois alemães descobriram seu potencial para conservar a temperatura de bebidas quentes ou frias. Em muitos países, a garrafa térmica se tornou uma marca genérica devido à popularidade do produto.
Mas a aplicação do vaso de Dewar vai muito além do uso doméstico. Em laboratórios e indústrias, esses recipientes são frequentemente utilizados para armazenar gases líquidos, como oxigênio e nitrogênio, que requerem temperaturas extremamente baixas. Graças ao excelente isolamento térmico proporcionado pelo vaso de Dewar, esses gases podem ser mantidos em estado líquido por longos períodos, economizando a energia necessária para manter um refrigerador em funcionamento constante.
Os tanques criogênicos modernos, amplamente utilizados para armazenar e transportar gases liquefeitos, são uma evolução direta do princípio do vaso de Dewar. Esses tanques de grande escala, construídos com materiais avançados e tecnologias de isolamento aprimoradas, desempenham um papel crucial em diversas áreas, desde a preservação de materiais biológicos na medicina até o resfriamento de equipamentos industriais e a realização de experimentos científicos que requerem temperaturas ultra-baixas.
A invenção de James Dewar revolucionou a forma como lidamos com temperaturas extremas e abriu caminho para inúmeras aplicações científicas, industriais e domésticas. Seu legado permanece vivo não apenas nas garrafas térmicas que usamos em nosso dia a dia, mas também nos tanques criogênicos de alta tecnologia que impulsionam a pesquisa e a inovação em diversos campos. É fascinante ver como uma ideia simples, porém engenhosa, pode ter um impacto tão duradouro e abrangente na sociedade.
Botijão, Tanque ou Dewar? Entenda os Nomes dos Recipientes de Nitrogênio
Os botijões de nitrogênio líquido são conhecidos por diversos nomes, tanto formais quanto populares. Alguns dos termos mais comuns incluem:
- Botijão de nitrogênio
- Botijão de sêmen (devido ao seu uso na preservação de sêmen animal)
- Tanque criogênico
- Dry shipper (termo em inglês para “transportador a seco”)
- Botijão criogênico
- Tanque de nitrogênio
- Recipiente criogênico
- Botijão de nitrogênio para transporte
- Botijão MVE (referência à marca MVE Biological Systems)
- Freezer criogênico
- Vapor shipper (termo em inglês para “transportador a vapor”)
- Container de nitrogênio
- Crioshipper (termo em inglês para “transportador criogênico”)
- Dewar de nitrogênio (em homenagem ao inventor James Dewar)
- Equipamento criogênico
- Galão para transporte de nitrogênio líquido
- Tambor de nitrogênio
- Botijão de nitrogênio pequeno
- Tanque de armazenamento criogênico
- Recipiente de armazenamento de nitrogênio líquido
- Frasco criogênico
- Garrafa criogênica
- Cilindro criogênico
- Bujão de nitrogênio
Independentemente do nome utilizado, todos esses termos se referem a recipientes especialmente projetados para armazenar e transportar nitrogênio líquido e outras substâncias criogênicas de forma segura e eficiente, graças à tecnologia desenvolvida a partir dos frascos de Dewar.
Conheça a Base com Rodas para Botijão de Nitrogênio Líquido
Você já parou para pensar na facilidade que uma simples inovação pode trazer para o seu dia a dia? Se você lida com botijões de nitrogênio líquido, certamente sabe o quão desafiador pode ser movê-los de um lugar para outro. É aí que entra o rollerbase (base com rodas), uma solução inteligente e eficaz para simplificar essa tarefa, além de evitar que o botijão fique encostado no chão, prevenindo desgaste, corrosão e possíveis problemas com a vigilância sanitária.
O QUE É O ROLLERBASE?
O rollerbase é uma base com rodas especialmente projetada para auxiliar na movimentação dos botijões de nitrogênio líquido. Com sua estrutura de ferro de alta resistência e pintura eletrostática, garante durabilidade e robustez, sendo uma solução confiável para os ambientes mais exigentes.
CARACTERÍSTICAS PRINCIPAIS:
- Estrutura de Ferro de Alta Resistência: Fabricada com materiais de qualidade, o rollerbase oferece uma base sólida e segura para o seu botijão, mantendo-o elevado do chão e protegido contra desgastes e corrosão.
- Pintura Eletrostática: Além de resistente, a pintura eletrostática confere um acabamento refinado e proteção contra corrosão, contribuindo para a longevidade do equipamento.
- 5 Rodízios para Facilitar a Movimentação: Com cinco rodízios, a base com rodas proporciona uma movimentação suave e fácil, tornando o transporte do botijão uma tarefa simples e ágil.
- 2 Rodízios com Freios: Para garantir ainda mais segurança durante o manuseio, dois dos rodízios são equipados com freios, proporcionando estabilidade quando necessário.
- Rodízios com Estrutura de Metal: Os rodízios são construídos com estrutura de metal, garantindo resistência e durabilidade mesmo em condições adversas.
BENEFÍCIOS:
Além de facilitar a movimentação do botijão de nitrogênio líquido e protegê-lo contra danos físicos e corrosão, a base com rodas oferece uma série de benefícios que contribuem para otimizar o seu trabalho no laboratório:
- Economia de Tempo e Esforço: Com a base com rodas, você não precisa mais se preocupar em carregar manualmente o botijão. Isso significa menos tempo gasto e menos esforço físico envolvido na tarefa.
- Segurança: Os rodízios com freios proporcionam estabilidade adicional, reduzindo o risco de acidentes durante o transporte do botijão.
- Versatilidade: A base com rodas é compatível com uma variedade de tamanhos de botijões de nitrogênio líquido, oferecendo uma solução versátil para as suas necessidades.
CONCLUSÃO:
Investir em um rollerbase para o seu botijão de nitrogênio líquido é investir em praticidade, segurança e eficiência. Com sua estrutura robusta e rodízios de alta qualidade, ela simplifica a movimentação do botijão, tornando o seu trabalho muito mais produtivo e confortável, além de preservar a integridade do equipamento contra desgastes e corrosão.
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Entendendo a Perda de Vácuo em Botijões de Nitrogênio Líquido
Os botijões de nitrogênio líquido são peças fundamentais em muitos laboratórios e instituições de pesquisa. Eles desempenham um papel crucial no armazenamento e transporte de amostras que necessitam ser conservadas em temperaturas criogênicas. No entanto, um dos desafios enfrentados pelos usuários desses botijões é a perda de vácuo, que pode comprometer sua eficácia e desempenho. Vamos explorar o que pode causar essa perda de vácuo e como lidar com isso para evita-la.
O QUE É PERDA DE VÁCUO EM BOTIJÕES DE NITROGÊNIO LÍQUIDO?
Antes de mergulharmos nas causas da perda de vácuo, é importante entender o que isso significa. Os botijões de nitrogênio líquido são projetados para manter um ambiente isolado, onde o nitrogênio líquido é armazenado a temperaturas extremamente baixas. Para garantir a eficácia desse armazenamento, é essencial que o botijão mantenha uma câmara de vácuo, que não é a única, mas é a maior barreira térmica do botijão, minimizando a transferência de calor para o interior do recipiente.
A perda de vácuo ocorre quando por algum motivo a vedação desta câmara é rompida e há entrada de ar no ambiente, quando isso ocorre o calor externo passa a ser transferido para dentro do botijão, o que causa a evaporação do nitrogênio líquido e consequentemente, uma redução na eficiência do botijão.
CAUSAS DA PERDA DE VÁCUO
Existem várias razões pelas quais um botijão de nitrogênio líquido pode perder vácuo. Algumas das causas mais comuns incluem:
1. Danos Físicos: Impactos, quedas ou qualquer forma de dano físico ao botijão podem comprometer a integridade da estrutura externa ou do “pescoço” e resultar em perda de vácuo.
2. Desgaste do Material: Com o tempo, o material isolante do botijão pode se deteriorar devido ao uso frequente ou exposição a condições adversas, levando à perda de vácuo.
3. Vazamentos: Vazamentos no sistema de vedação da câmara de vácuo do botijão podem permitir a entrada de ar externo, interferindo no vácuo.
4. Mau Uso ou transporte Inadequado: transportar de maneira inadequada, pode comprometer sua vedação e causar perda de vácuo.
5. Transbordamento de nitrogênio: No ato do abastecimento do botijão, se houver transbordamento de nitrogênio líquido este pode atingir a válvula da câmara de vácuo e danificar as borrachas de vedação.
COMO LIDAR COM A PERDA DE VÁCUO:
Embora a perda de vácuo seja inevitável em alguns casos, há medidas que podem ser tomadas para minimizá-la e prolongar a vida útil do botijão:
1. Inspeções Regulares: Realizar inspeções regulares no botijão pode ajudar a identificar e corrigir problemas antes que causem perda de vácuo.
2. Manuseio Adequado: Certifique-se de manusear o botijão com cuidado e seguir as instruções do fabricante para abrir, fechar e transportar o recipiente de forma adequada.
3. Monitoramento da Temperatura: Mantenha o botijão em um ambiente com temperatura controlada e evite exposição a fontes de calor excessivo que possam acelerar a evaporação do nitrogênio líquido.
4. Acompanhar os abastecimentos para evitar transbordamento.
5. Evitar transportar o botijão cheio, mas se isso for necessário, tomar muito cuidado para evitar quedas ou batidas no equipamento.
Conclusão:
Embora a perda de vácuo seja um desafio comum enfrentado por usuários de botijões de nitrogênio líquido, entender suas causas e implementar medidas preventivas pode ajudar a minimizar seus efeitos. Com manutenção adequada e manuseio cuidadoso, é possível prolongar a vida útil do botijão e garantir sua eficácia no armazenamento de amostras criogênicas.
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Tipos de Canecas (Canisters)
OS CANISTERS (CANECAS) SÃO ESSENCIAIS PARA A ARMAZENAGEM DE AMOSTRAS NOS BOTIJÕES DE NITROGÊNIO LÍQUIDO.
Essencialmente, os canisters (canecas) são estruturas metálicas projetadas para acomodar e organizar amostras de forma eficiente dentro do botijão.
Para a armazenagem de palhetas, o Botijão de Nitrogênio Líquido é equipado com canisters (canecas) redondos específicos. Esses canisters (canecas) são projetados para receber palhetas organizadas em racks ou palhetas soltas dentro de globetes*. (*recipientes plásticos de diferentes diâmetros, próprios para esta finalidade)
Nestes canisters (canecas) redondos também é possível armazenar criotubos, sendo que os mesmos deverão preferencialmente estar organizados em racks.
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Os canisters (canecas) variam de diâmetro e altura conforme o modelo do botijão. Botijão com aberturas maiores, possuem canisters (canecas) com diâmetros maiores.
Cada botijão possui um determinado número de canisters (canecas) e é recomendado que todos, mesmo os que não estejam sendo utilizados, sejam mantidos dentro do botijão para não afetar a taxa de evaporação.
Ao invés dos canisters (canecas) alguns modelos de botijões podem vir equipados com racks quadradas, essas racks possuem andares aonde as amostras, no caso criotubos, são armazenadas em caixas apropriadas.
Portanto, ao escolher um botijão de nitrogênio líquido é muito importante se atentar ao tipo e medidas dos canisters (canecas) e verificar se elas são adequadas para as suas aplicações.
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Criotubos armazenados em caixas/estojos de 25, em racks quadradas.
Determinar a taxa de evaporação de um botijão
PARA DETERMINAR A TAXA DE EVAPORAÇÃO DE UM BOTIJÃO DE NITROGÊNIO LÍQUIDO, SIGA OS SEGUINTES PASSOS:
PARA BOTIJÕES RESFRIADOS, OU SEJA, QUE AINDA CONTENHAM NITROGÊNIO.
1. Abasteça o botijão com nitrogênio.
2. Aguarde aproximadamente 10 minutos.
3. Pese o botijão.
4. Aguarde alguns dias (mínimo 7, recomendamos 10 dias) sem manusear o botijão.
5. Pese o botijão novamente de preferência no mesmo horário da primeira pesagem.
6. Subtraia o peso final do peso inicial para obter a perda em quilos.
7. Divida o resultado da perda em quilos por 0,808 para converter para litros de nitrogênio líquido.
8. Divida o resultado em litros pelo número de dias do teste.
9. O resultado representa a perda diária de nitrogênio líquido.
PARA BOTIJÕES SECOS (NÃO RESFRIADOS).
1. Abasteça o botijão com nitrogênio conforme instruções de primeiro abastecimento. CLIQUE AQUI
2. Aguarde aproximadamente 2 horas.
3. Pese o botijão.
4. Aguarde alguns dias (mínimo 7, recomendamos 10 dias) sem manusear o botijão.
5. Pese o botijão novamente de preferência no mesmo horário da primeira pesagem.
6. Subtraia o peso final do peso inicial para obter a perda em quilos.
7. Divida o resultado da perda em quilos por 0,808 para converter para litros de nitrogênio líquido.
8. Divida o resultado em litros pelo número de dias do teste.
9. O resultado representa a perda diária de nitrogênio líquido.
OBSERVAÇÕES
- A quantidade ideal de dias para o teste depende da capacidade do botijão. Para botijões de menor capacidade, teste com menos dias.
- Para resultados confiáveis é imprescindível manter o botijão em um local onde não será manuseado durante todo o período do teste. Não abrir a tampa ou transportar o botijão durante o teste.
Dispositivo de Descarregamento Manual de Líquidos
MANUAL DE INSTALAÇÃO E OPERAÇÃO
Dispositivo de Descarga
PART NUMBER: 10668004 Lab-30 | 10668021 Lab-50 | 10668071 Lab-10 | 10668101 Lab-10 2-1/8” | 13467208 Lab-10 EXT RBR | 13464867 Lab-20 EXT RBR | 13484139 Lab-20 2-1/8”
GERAL
O dispositivo de descarregamento de líquidos da MVE fornece nitrogênio liquido para encher pequenos botijões sem perder ou derramar para fora do vasilhame. O Dispositivo de Descarregamento Manual de Líquido utiliza a evaporação normal do líquido criogênico para pressurizar uma vez que colocado na boca do botijão de nitrogênio cria um selo hermético. O botijão pressurizado faz com que o líquido passe pelo Dispositivo de Descarregamento Manual de Líquidos.
A figura 1 mostra um desenho do Dispositivo. Os componentes principais do dispositivo estão listados abaixo.
Borracha de Vedação: Cria um selo hermético nas paredes da boca do botijão. Com o aperto da porca a borracha de vedação se expande.
Medidor de Pressão: Indica a pressão dentro do botijão.
Válvula de Escape: Alivia a pressão dentro do botijão automaticamente quando uma pressão excessiva é alcançada.
Válvula do Respiro: proporciona a ventilação do produto. A válvula de respiro pode ser fechada para pressurizar ou aberta para despressurizar o botijão criogênico.
Válvula de Descarga: permite que o produto flua através do dispositivo de descarga para fora do botijão criogênico.
Cabo de Segurança: Previne que o dispositivo de descarga seja, acidentalmente, retirado do botijão criogênico.
INSTALAÇÃO
Siga os passos abaixo para instalar o dispositivo de descarga no botijão:
1. Conecte o bico do dispositivo de descarga ao dispositivo de descarga (veja figura 1 para localizar). A linha de transferência pode ser utilizada no lugar do bico do dispositivo de descarga. A linha de transferência pode ser requisitada da MVE (P/N 9713159) junto com o adaptador exigido para o encaixe (P/N 1110052)
2. Verifique se a borracha de vedação esta seca e sem óleo ou quaisquer contaminantes. Verifique a existência de cortes ou rachaduras que possam comprometer o funcionamento normal.
3. Verifique se o cabo esta em boas condições de uso.
4. Verifique se as válvulas de ventilação e descarga estão livres.
5. Afrouxe a porca (borboleta).
6. Coloque o dispositivo de descarga no botijão criogênico. Assim que colocado o dispositivo de descarga, o nitrogênio líquido entrará em ebulição até que a temperatura do tubo diminua. Esta ebulição é normal. Continue descendo até que a borracha de vedação se encaixe confortavelmente na bocal do botijão.
7. Conecte o cabo de segurança na alça do botijão criogênico.
8. Aperte a porca (borboleta) até encostar na aruela. Aperte mais 1-1/2 até 2 voltas (modelos EXT-RBR 4 a 5 voltas).
CUIDADO: aperte a porca somente com as mãos, não utilize nenhuma ferramenta. O aperto da borracha faz com que esta se expanda no interior da boca do botijão. O aperto excessivo pode danificar a boca do botijão.
9. Fecha as válvulas de ventilação e descarga. A pressão lentamente se elevará. Algumas horas são necessárias para atingir a pressão necessária para o funcionamento do dispositivo de descarga A elevação da pressão pode ser acelerada pelo tombamento do botijão até um ângulo de 45º. Cuidado: Pressão excessiva pode romper o botijão.
OPERAÇÃO
Siga os passos abaixo para a retirada do líquido do botijão criogênico. com o dispositivo de descarga. (verifique se a pressão já está acima de 2 psig)
1. Abra a válvula completamente e retorne para a metade. Não deixe a válvula na posição totalmente aberta.
2. Feche a válvula de descarga para terminar descarregamento do líquido.
ATENÇÃO
Líquidos criogênicos são extremamente frios e podem causar queimaduras similares ao congelamento.
Os vapores do nitrogênio em grandes volumes podem diminuir a concentração de oxigênio necessária para o suporte ou sustentação da vida. A exposição a um ambiente com deficiência de oxigênio pode causar desmaios e ferimentos graves, incluindo morte.
Modificar a segurança das válvulas do dispositivo de descarga pode causar condições potencialmente perigosas
REMOÇÃO DO DISPOSITIVO DE DESCARREGAMENTO
Siga os passos a seguir para remover o dispositivo de Descarregamento do Botijão criogênico.
1. Abra a válvula de ventilação para remover toda a pressão.
2. Verifique no manômetro se a pressão chegou a 0 (zero).
CUIDADOS: O botijão deve estar completamente ventilado antes da remoção do dispositivo de descarga. Qualquer tentativa de remoção do dispositivo de descarga antes da completa ventilação pode resultar em sérios ferimentos.
3. Solte a porca (borboleta)
4. Mova o dispositivo de descarga de um lado para outra para soltar a borracha de vedação.
5. Retire o Dispositivo do botijão.
6. Depois que a borracha de vedação passar a borda do botijão solte o cabo de segurança.
7. Guarde o dispositivo de descarga de líquidos em um local seco e limpo.
8. Recoloque a tampa do botijão.
PARTES DE REPOSIÇÃO
NOTA: Se o separador de fase for necessário no bico use P/N 11734421
Abaixo lista de partes de reposição comum a todos os dispositivos de descarga.
ITEM NÚMERO | PARTE NÚMERO | DESCRIÇÃO |
1 | 1711042 | Válvula de ventilação, ¼” NPT |
2 | 5612941 | Bico, 3/8” O.D.T. |
3 | 10664126 | Válvula de descarga, ¼” NT |
4 | 2010024 | Manômetro de Pressão, 1/8”NPT, 0 – 15 PSIG |
5 | 1810112 | Válvula de alivio, 1/8”NPT, 5 PSGI |
6 | 9027109 | Cabo de segurança |
7 | 2912001 | Porca (Borboleta) |
3810209 | Adesivo (Caution/Cuidado) |
Abaixo é a lista de componentes específicos dos dispositivos de descarga.
MODELO DO DISPOSITIVO DE DESCARGA | BORRACHA DE VEDAÇÃO | TUBO DE MERGULHO |
10668004 | 47-1014-7 | 90-2712-1 |
10668021 | 47-1014-7 | 90-2715-1 |
10668071 | 47-1006-7 | 90-2719-1 |
10668101 | 47-1080-7 | 90-2719-1 |
13467208 | 47-1006-7 & 13465974 | 90-2719-1 |
13464867 | 47-1006-7 & 13465974 | 90-2709-1 |
13484139 | 47-1080-7 | 90-2709-1 |
Como escolher o tamanho correto da luva criogênica
Escolher o tamanho correto da luva é essencial para sua segurança e conforto.
• A luva deve estar solta o suficiente para conseguir tirar a luva ao sacudir a mão uma única vez, no caso de saturação com o fluido criogênico;
• Um ajuste muito apertado, leva à perda térmica;