Що таке циліндр Дьюара?

**Вступ

Циліндр Дьюара - це тип контейнера, який використовується для зберігання зріджених газів при надзвичайно низьких температурах. Він названий на честь свого винахідника сера Джеймса Дьюара, який був шотландським хіміком і фізиком. Винайдені наприкінці 19 століття циліндри Дьюара широко використовуються в наукових дослідженнях, медицині та промислових процесах.

У цій статті ми обговоримо будову, склад і застосування циліндрів Дьюара. Крім того, ми вивчимо питання безпеки, пов’язані з поводженням зі зрідженими газами та їх зберіганням.

**Структура

Циліндр Дьюара складається з двох вкладених один в одного посудин, виготовлених із різних матеріалів, як правило, скла та металу. Внутрішня ємність містить скраплений газ, а простір між двома ємностями відкачується, щоб зменшити передачу тепла через конвекцію та провідність. Розрідження між двома стінками циліндра називається простором Дьюара.

Стінки циліндра Дьюара зазвичай виготовляються з нержавіючої сталі, алюмінію або скла. Балони з нержавіючої сталі та алюмінію використовуються для зберігання газів під тиском, таких як азот, кисень і водень, тоді як скляні циліндри зазвичай використовуються для зберігання криогенних рідин, таких як рідкий азот або рідкий гелій.

**Композиція

Балони Дьюара розроблені таким чином, щоб витримувати надзвичайно низькі температури, необхідні для зберігання зріджених газів. Матеріали, які використовуються для виготовлення циліндрів Дьюара, повинні бути здатними витримувати ці температури без розтріскування або руйнування.

Внутрішня ємність циліндра Дьюара зазвичай виготовляється з матеріалу з низькою теплопровідністю, такого як скло або нержавіюча сталь. Це допомагає звести до мінімуму передачу тепла в скраплений газ, який може спричинити його кипіння та випаровування.

Зовнішня ємність зазвичай виготовляється з більш теплопровідного матеріалу, такого як алюміній або нержавіюча сталь. Це допомагає розсіювати будь-яке тепло, яке надходить у Дьюар, запобігаючи википанню зрідженого газу.

**Додатки

Циліндри Дьюара використовуються в широкому спектрі застосувань, включаючи наукові дослідження, медичні застосування та промислові процеси.

У наукових дослідженнях циліндри Дьюара зазвичай використовуються для зберігання надпровідних матеріалів, таких як рідкий гелій або рідкий азот, які використовуються в експериментах із застосуванням низькотемпературної надпровідності. Вони також використовуються для зберігання кріогенних рідин, таких як рідкий кисень і рідкий азот, які використовуються у вивченні молекулярної біології та хімії.

У медичній галузі циліндри Дьюара використовуються для зберігання та транспортування людських тканин і клітин, таких як стовбурові клітини та кістковий мозок, а також вакцин та інших медичних матеріалів, які вимагають дуже низьких температур.

У промислових процесах циліндри Дьюара зазвичай використовуються для зберігання та транспортування зріджених газів, таких як азот, кисень і водень, які використовуються в різних промислових цілях, включаючи зварювання, виготовлення металів і хімічний синтез.

**Проблеми безпеки

Поводження та зберігання циліндрів Дьюара може викликати серйозні проблеми з безпекою, особливо щодо викиду кріогенних рідин.

При зберіганні при надзвичайно низьких температурах скраплені гази можуть швидко розширюватися під впливом температури навколишнього середовища, що може призвести до вибуху або скидання тиску. Крім того, під час роботи з циліндрами Дьюара слід враховувати можливість обмороження та інших травм, пов’язаних із холодом.

Щоб звести ці ризики до мінімуму, важливо поводитись і зберігати циліндри Дьюара безпечним і контрольованим способом. Це може передбачати використання захисного одягу та обладнання, наприклад рукавичок, окулярів і щитків для обличчя, а також забезпечення належної вентиляції та заходів пожежної безпеки.

**Висновок

Циліндр Дьюара - це спеціальний тип ємності, який використовується для зберігання зріджених газів при надзвичайно низьких температурах. Вони зазвичай використовуються в наукових дослідженнях, медицині та промислових процесах.

Склад і структура циліндрів Дьюара розроблені таким чином, щоб витримувати екстремальні умови, необхідні для зберігання кріогенних рідин. Однак поводження з цими балонами та їх зберігання може викликати серйозні проблеми з безпекою, які необхідно враховувати, щоб запобігти нещасним випадкам і травмам.