خطرات استفاده از کرایوژن ها

 ‘cryogenicدر شیمی به معنی  حرارت پایین است. کرایوژن ها به دو شکل مایعات (به عنوان مثال نیتروژن مایع) و جامدات (به عنوان مثال یخ خشک) وجود دارند. کرایوژن های مختلف تحت شرایط مختلف دما و فشار به مایعات تبدیل می شوند، اما همه دارای دو ویژگی مشترک هستند: آنها بسیار سرد هستند و مقدار کمی ماده می تواند به حجم زیادی گاز گسترش یابد. همه برودت ها گازهایی هستند که در دما و فشار جو وجود دارند.

 مایعات برودتی گازهای مایع هستند که در دمای بسیار پایین (به عنوان مثال نقاط جوش زیر 150 درجه سانتیگراد) در حالت مایع خود نگهداری می شوند. به عنوان مثال، نیتروژن مایع مایعی بی اثر، بی رنگ، بدون بو، خورنده و غیر قابل اشتعال است که دارای نقطه جوش در 195.8 درجه سانتیگراد در فشار جو است. ظاهری مشابه آب دارد. جامدات برودتی گازهای جامد هستند که در دمای بسیار پایین در حالت جامد خود نگهداری می شوند. به عنوان مثال، دی اکسید کربن جامد یا Dry Ice یک ماده جامد سفید با نقطه ذوب 56.6 درجه سانتیگراد است و در دمای 78.5 درجه سانتیگراد تصعید می شود. گاز حاصل یک ماده مایع بادگیر است که از هوا سنگین تر است. یخ خشک به صورت گلوله، برش یا بلوک تولید می شود و ممکن است به صورت آزاد یا در ظروف عایق بندی شده عرضه شود.خطرات استفاده از کرایوژن ها عبارتند از :

کرایوژن ها دائماً در حال تولید گاز هستند. در حین ذخیره سازی میانگین از دست دادن 5 L Dewar تقریباً 0.3 لیتر در روز است. در حالی که پر کردن یک Dewar فرض می کنید که 10٪ از حجم نهایی ممکن است ریخته یا از بین برود. حتی مقدار کمی از مواد جامد برودتی / مایع می تواند به سرعت در حجم بسیار زیادی گاز گسترش یابد. به عنوان مثال، در دمای اتاق 1 لیتر ازت مایع به 695 لیتر گاز نیتروژن منبسط می شود، در حالی که 1 کیلوگرم یخ خشک به 900 لیتر گاز دی اکسید کربن منبسط می شود. این گازهای برودتی در مناطق با تهویه ضعیف می توانند به راحتی درصد اکسیژن هوا را کاهش دهند و باعث خفگی شوند. ورود به اتاقی با اکسیژن کاهش یافته (5/19٪) خطرناک است. هرگز وارد اتاقی با غلظت اکسیژن کاهش ندهید زیرا: 

 مایعات برودتی نسبت انبساط حجم زیادی را نشان می دهند که می تواند باعث تغییرات سریع فشار شود (همانطور که در بالا توضیح داده شد). علاوه بر این، تمام برودت ها می توانند رطوبت کافی از هوا را متراکم کرده و از دهانه مخازن ذخیره جلوگیری کنند. این وضعیت می تواند منجر به انفجار ناشی از تجمع بخار به دام افتاده در رگ شود. کنترل ها مهم است که این مایعات در Dewars عایق بندی شده و شیرهای فشار دهنده وجود داشته باشد.

گازهای آزاد شده از کرایوژن ها می توانند اثرات سو خاصی بر سلامتی داشته باشند. به عنوان مثال، انتشار گاز مونوکسیدکربن می تواند تقریباً بلافاصله منجر به مرگ شود. 

 قرار گرفتن در معرض مختصر مواد برودتی که بر روی پوست صورت یا دستها تأثیر نمی گذارد، می تواند به بافتهای ظریف مانند چشم آسیب برساند. مواد برودتی مایع هنگام ریخته شدن می توانند (احتمالاً در چشم) پاشیده شوند. بعلاوه، پاشیدن و جوشاندن سریع کرایوژن ها هنگام پخش در یک ظرف گرم (به عنوان مثال در دمای اتاق) یا هنگام قرار دادن اجسام گرم در مایع برودتی اتفاق می افتد. پرواز تکه های منجمد یا کرایوژن نیز می تواند باعث آسیب دیدگی چشم شود

 مواد برودتی و بخارات و گازهای سرد مرتبط با آنها می توانند به سرعت بافت انسان را مسدود کنند و اثراتی مانند سوختگی گرمایی روی پوست ایجاد می کند. تماس طولانی مدت پوست یا تماس با سطوح سرد می تواند باعث سرمازدگی شود. پوست زرد مومی به نظر می رسد. هیچ دردی اولیه وجود ندارد، اما با توجه به ذوب شدن بافت منجمد، ممکن است درد شدیدی احساس شود. فلزات و مایعات زیر 20 درجه سانتیگراد می توانند باعث درد، تاول زدگی، از بین رفتن بافت و شوک شوند، به ویژه هنگامی که توسط دستکش های گشاد یا لباس در پوست گیر کنید. سطح خطر قابل مقایسه با کار با آب جوش است. پوست بدون محافظت می تواند به فلزی که توسط مواد برودتی خنک می شود بچسبد. پس از کشیدن پوست می تواند پاره شود. لمس در دمای پایین حتی مواد غیر فلزی خطرناک است. تنفس طولانی مدت از هوای بسیار سرد ممکن است به ریه ها آسیب برساند، در حالی که قرار گرفتن در معرض کوتاه مدت ممکن است حمله آسم را در افراد مستعد تحریک کند.

مواد منجمد شده در کرایوژن ها ممکن است ویژگی ها را تغییر دهند (به عنوان مثال مواد نرم مانند لاستیک و پلاستیک شکننده می شوند و ممکن است به طور غیر منتظره ای خرد شوند). هنگام غوطه وری اجسام در برودتی های مایع یا در حال ذوب شدن اشیا، از خطر احتمالی انفجار آگاه باشید. به دلیل تغییرات سریع و سریع دما، می توان به مخازن برودتی و مخازن حمل و نقل آسیب وارد کرد

اکسیژن قابل اشتعال نیست، اما به شدت باعث تسریع و پشتیبانی از احتراق می شود. موادی که در هوا می سوزند با شدت بیشتری در اکسیژن می سوزند. مایعات برودتی با نقطه جوش زیر اکسیژن مایع (یعنی نیتروژن و هلیوم) در صورت قرار گرفتن در معرض جو، توانایی چگالش اکسیژن از هوا را دارند. اگر جو با اکسیژن غنی شود، احتمال و شدت احتمالی آتش سوزی افزایش می یابد. مواد قابل احتراق که معمولاً در هوا قابل احتراق نیستند، در جو غنی شده به شدت می سوزند. لباسهای اشباع شده از اکسیژن با نتایج بالقوه کشنده به شدت می سوزند. اگر سیستم یا فرایند با اکسیژن مایع سازگار نباشد، ممکن است واکنش های شدید (به عنوان مثال احتراق سریع یا انفجار) رخ دهد.