当液氮罐的颈口冒出森森白气,-196℃的深寒中封存着干细胞治疗的希望、育种革命的基因、航天材料的未来…用错了,分毫温差能让万千样本化为乌有,密封失误可引发爆炸;用对了,它是穿越时间的生命方舟。掌握液氮罐的使用方法,不仅是对存储样本负责,更是对设备的保护,下面我们从预冷防裂到真空守望,开启四步守护!
一、使用前的准备工作
在使用前,需做好全面检查与环境准备,避免因设备隐患或操作不当引发风险。
设备检查:首先观察罐体外观,确认外壳无破损、凹陷,真空嘴密封完好。检查颈塞是否匹配,密封是否紧密——颈塞若松动或老化,会导致液氮挥发加速,影响保冷效果。对于带有液位计/液位监测设备的型号,需确认仪表显示正常,数值在合理范围内。
环境准备:将容器放置在通风良好、远离热源的平整地面,周围1.5米内不得堆放易燃物品或杂物。若使用小型液氮罐,需确保放置区域稳固,避免碰撞或倾倒。同时,准备好防护装备,包括防冻手套、护目镜、长袖防护服,防止操作时液氮溅落造成冻伤。
液氮纯度确认:用于生物样本存储的液氮,纯度需达到99.99%以上,杂质或水分过多可能导致样本污染或罐内结冰。建议从正规供应商处采购液氮,并索要纯度检测报告。
二、液氮罐的使用方法之核心操作
(一)液氮充装
首次充装或长期未使用的罐体,需先进行预冷:缓慢注入少量液氮,静置30分钟,待罐体温度稳定后再继续充装,避免温差过大导致罐体内胆受损。
充装时使用专用导流管,将液氮沿罐壁缓慢倒入,避免直接冲击罐底或飞溅。充装量不宜过满,一般不超过总容量的80%,预留气相空间缓冲压力,防止液氮溢出。
若是液氮转移需求,可搭配液氮泵使用,需批量充装或频繁补液,有自增压式补给罐可选,通过管道精准控制注入量,减少人工操作的液氮损耗与安全风险。
(二)样本存取操作
存取样本前,需提前规划操作流程,减少开盖时间——每次开盖不宜超过15秒,避免罐内温度骤升导致液氮挥发加剧。
取出提桶时,动作要平稳缓慢,避免提桶碰撞罐口或剧烈晃动,防止液氮溅出。若样本冻存管较多,可使用专用冻存架分类存放,便于快速取用。
放入样本时,需确保冻存管密封完好,避免样本泄漏污染罐内环境。对于需要长期存储的样本,建议标记存入日期与类型,便于后期管理。
(三)液氮补充
定期检查液氮液位,可通过液位尺/木棒法观察或称重法估算(剩余液氮量=当前总重-空罐重量)。当液位低于总容量的30%和即将盖不住样本时,需及时补充,防止样本暴露在气相区导致活性受损。
补液操作与首次充装流程一致,需缓慢注入,避免温差过大。补充后记录补液时间与用量,形成使用台账,便于统计液氮消耗速率,优化补液周期。
三、液氮罐的使用方法之日常维护与保养
定期清理:每周检查罐口是否有冰晶或杂质堆积,若有结晶,可用干布轻轻擦拭(禁止使用热水或硬物刮除),防止堵塞颈口影响密封。每月将提桶、冻存架取出,用干燥的软布清洁,避免污染物残留。
真空度检查:观察罐体是否有异常结霜——若罐壁局部持续结霜,可能是真空层破损,需停止使用并联系厂家检修。正常情况下,真空层可维持5-8年保冷效果。
配件保养:颈塞、密封垫圈等易损件需定期检查,发现老化、裂纹时及时更换,确保密封性能。提桶的提手若出现松动,需紧固后再使用,防止提桶脱落造成样本损失。
四、安全注意事项
操作时必须佩戴全套防护装备,严禁徒手接触液氮或罐口低温区域,若不慎接触液氮,需立即用40℃左右温水冲洗受影响部位,禁止揉搓或用热水烫洗。
禁止将非样本冻存以外的密封容器放入罐内,避免容器内介质受冷膨胀引发爆炸。
液氮挥发会消耗空气中的氧气,在密闭空间使用时需配备氧气浓度监测仪,当浓度低于19.5%时,需立即通风并撤离人员。
长期停用时,需将剩余液氮排空,清洗干燥后存放,避免内胆受潮腐蚀。
掌握液氮罐的使用方法,是保障低温存储安全与效率的基础。无论是实验室用,还是样本库罐,都需严格遵循操作规范,定期维护保养。通过科学使用,既能降低设备故障风险,也能为样本存储、实验研究提供稳定的低温环境,充分发挥容器的应用价值。