Посудина Дьюара: будова, конструкція та застосування

Першу ємність для зберігання скраплених газів винайшов німецький учений А.Ф. Вейнхольд 1881 року. Це був скляний ящик із вакуумом у середині. Через одинадцять років шотландський фізик Д. Дьюар удосконалив цю конструкцію, перетворивши її на колбу із звуженою шийкою та посрібленим міжстінковим простором для зменшення теплових втрат. А вже 1904 року німецька компанія Thermos вивела посудини Дьюара на ринок як комерційний продукт.

А.Ф. Вейнхольд та його винахід

Джеймс Дьюар та перший представлений сосуд Дьюара

Мало хто знає, але саме перша посудина Дьюара стала родоначальником термосів, які ми нині активно використовуємо в повсякденному житті для збереження кави або чаю в гарячому стані. Посудина Дьюара – це практично той самий термос, але вдосконаленіший і з промисловим ухилом, оскільки в ньому зберігають різні гази: 

• рідкий гелій (-268,94 °C), 
• азот (-195,75 °C), 
• кисень (-182,96 °C) 
• та інше. 

Тому можна сказати, що сучасна посудина Дьюара – це термос для зберігання рідкого азоту.

резервуар Thermo Scientific LN2 Supply

З плином часу зовнішній вигляд і внутрішня конструкція ємностей Дьюара зазнали безліч змін. Винахідники підлаштовувалися під запити сучасного світу і розвиток різних сфер, де виникала необхідність використання кріосховищ. Нині сучасні посудини складаються з двох резервуарів (зовнішнього та внутрішнього), які розділені міцними стінками-перемичками. Зовнішній резервуар покривають адсорбентом для поглинання залишкового газу, а внутрішній – теплоізолюють і полірують. Виготовляють ємності Дьюара переважно з алюмінію або нержавіючої сталі.

Стандартна посудина Дьюара в розрізі

Внутрішня і зовнішня посудини з’єднані горловиною, до теплопровідності якої висувають особливі вимоги. На кришці ємності Дьюара розташований циліндр із пінопласту, що зменшує теплопередачу під час конвекції, а тиск у вакуумній порожнині доводиться до 10^-2 Па. Робота з посудинами Дьюара регулюється нормативними документами, зокрема в Україні це ГОСТ EN 286-1:2016: Посудини, що працюють під тиском, для повітря або азоту. 

Для перевезення та зберігання рідкого азоту застосовуються ємності різного об’єму. Thermo Fisher пропонує широкий вибір кріосховищ з об’ємом рідкого азоту від 1,5 літрів (система Arctic Express 5) до 1770 літрів (системи зберігання CryoExtra™ з автоматичним заповненням).  Усі моделі вирізняються міцними стінками і зручними ручками, що захищають від холодного опіку під час транспортування. Доступні моделі з ручним і автоматичним наповненням.

Дізнатися більше про кріогенне обладнання Thermo Fisher можна за посиланням.

Рідкий азот використовують у різних сферах:

• медицина і косметологія: видалення патологічних новоутворень і тканин;
• виробництво і машинобудування: обробка металевих деталей;
• харчова промисловість: охолодження продуктів і молекулярна кухня;
• ветеринарія: контейнери для біоматеріалів, наприклад, при штучному заплідненні тварин; 
• наукові лабораторії: для зберігання реагентів за низьких температур;
• геофізика: для розміщення електронних елементів і кристалів у гарячих свердловинах.

Посудина Дьюара – це лабораторний (більшою мірою) прилад, але певні моделі можна використовувати і в побуті як термоси для їжі та напоїв. 

Посудина Дьюара

Ця стаття є коротким загальним оглядом. Більш детальну інформацію щодо дьюарів для азоту ви можете отримати в розділі кріогенне обладнання на нашому сайті. Або залишайте заявку і наш менеджер зв’яжеться з вами і допоможе підібрати те, що вам необхідно.  У нас ви точно зможете купити посудину Дьюара під потреби саме вашої діяльності!