Что такое цилиндр Дьюара?

**Введение

Цилиндр Дьюара — это тип контейнера, используемого для хранения сжиженных газов при чрезвычайно низких температурах. Он назван в честь своего изобретателя сэра Джеймса Дьюара, шотландского химика и физика. Изобретенные в конце 19 века цилиндры Дьюара широко используются в научных исследованиях, медицинских целях и промышленных процессах.

В этой статье мы обсудим структуру, состав и применение цилиндров Дьюара. Кроме того, мы изучим проблемы безопасности, связанные с обработкой и хранением сжиженных газов.

**Состав

Цилиндр Дьюара состоит из двух вложенных друг в друга сосудов, изготовленных из разных материалов, обычно из стекла и металла. Внутренний резервуар удерживает сжиженный газ, а пространство между двумя резервуарами вакуумируется для уменьшения теплопередачи за счет конвекции и проводимости. Вакуум между двумя стенками цилиндра называется пространством Дьюара.

Стенки цилиндра Дьюара обычно изготавливаются из нержавеющей стали, алюминия или стекла. Баллоны из нержавеющей стали и алюминия используются для хранения газов под давлением, таких как азот, кислород и водород, а стеклянные баллоны обычно используются для хранения криогенных жидкостей, таких как жидкий азот или жидкий гелий.

**Состав

Цилиндры Дьюара рассчитаны на экстремально низкие температуры, необходимые для хранения сжиженных газов. Материалы, используемые для изготовления цилиндров Дьюара, должны выдерживать такие температуры без растрескивания и разрушения.

Внутренний сосуд цилиндра Дьюара обычно изготавливается из материала с низкой теплопроводностью, например стекла или нержавеющей стали. Это помогает минимизировать передачу тепла в сжиженный газ, которая может привести к его кипению и испарению.

Внешний сосуд обычно изготавливается из более теплопроводного материала, например алюминия или нержавеющей стали. Это помогает рассеять любое тепло, попадающее в дьюар, предотвращая выкипание сжиженного газа.

**Приложения

Цилиндры Дьюара используются в самых разных областях, включая научные исследования, медицину и промышленные процессы.

В научных исследованиях цилиндры Дьюара обычно используются для хранения сверхпроводящих материалов, таких как жидкий гелий или жидкий азот, которые используются в экспериментах по низкотемпературной сверхпроводимости. Они также используются для хранения криогенных жидкостей, таких как жидкий кислород и жидкий азот, которые используются при изучении молекулярной биологии и химии.

В медицинской сфере цилиндры Дьюара используются для хранения и транспортировки человеческих тканей и клеток, таких как стволовые клетки и костный мозг, а также вакцин и других медицинских материалов, требующих очень низких температур.

В промышленных процессах цилиндры Дьюара обычно используются для хранения и транспортировки сжиженных газов, таких как азот, кислород и водород, которые используются в различных отраслях промышленности, включая сварку, изготовление металлов и химический синтез.

**Соображения безопасности

Обращение с цилиндрами Дьюара и их хранение может вызвать серьезные проблемы с безопасностью, особенно в отношении выброса криогенных жидкостей.

При хранении при чрезвычайно низких температурах сжиженные газы могут быстро расширяться под воздействием температуры окружающей среды, что может привести к взрыву или сбросу давления. Кроме того, при обращении с цилиндрами Дьюара необходимо учитывать возможность обморожения и других травм, связанных с холодом.

Чтобы свести к минимуму эти риски, важно обращаться и хранить цилиндры Дьюара безопасным и контролируемым образом. Это может включать использование защитной одежды и оборудования, такого как перчатки, очки и лицевые щитки, а также обеспечение адекватной вентиляции и мер противопожарной безопасности.

**Заключение

Цилиндр Дьюара — это специализированный тип контейнера, используемый для хранения сжиженных газов при экстремально низких температурах. Они обычно используются в научных исследованиях, медицинских приложениях и промышленных процессах.

Состав и конструкция цилиндров Дьюара рассчитаны на то, чтобы выдерживать экстремальные условия, необходимые для хранения криогенных жидкостей. Однако обращение с этими баллонами и их хранение могут создавать серьезные проблемы с безопасностью, которые необходимо учитывать во избежание несчастных случаев и травм.