PROČ VYUŽÍVAT PLYNNÝ DUSÍK

CO JE TO DUSÍK?​

• Dusík, N₂, je inertní plyn, který za daných podmínek nepodléhá chemickým reakcím, je bezbarvý, bez zápachu a bez chuti.
• Objevil ho Daniel Rutherford v roce 1772.
• Nachází se ve všech živých organismech a je 7. nejhojnějším prvkem ve vesmíru.
• Bod varu dosáhne při teplotě -195,8ºC.
• Lidské tělo obsahuje 3% dusíku.
• Denně dýcháme přibližně 8400 litrů dusíku, je to plyn, který je v zemské atmosféře nejhojněj zastoupen.

Plyny v atmosféře:

• Dusík 78%
• Kyslík 20,9%
• Argon 0,9%
• CO₂ 0,038%
• Ostatní vzácné plyny: Hydrogen, Helium, Neon, Xenon
   

​PROČ POUŽÍVAT DUSÍK:
Dusík je inertní plyn, který na sebe váže kyslík z produktu, okolí a výrobních procesů.
Redukcí obsahu kyslíku můžeme předejít oxidaci, zastavit růst bakterií, snížit riziko hoření a výbuchu.

ZNAČENÍ ČISTOTY PLYNU:

OZNAČENÍ	ČISTOTA PLYNŮ	ZBYTKOVÉ NEČISTOTY V ppm	ZBYTKOVÉ NEČISTOTY V %
2.0	99,0 %	10000 ppm	1 %
2.5	99,5 %	5000 ppm	0,5 %
3.0	99,9 %	1000 ppm	0,1 %
3.5	99,95 %	500 ppm	0,05 %
4.8	99,998 %	20 ppm	0,002 %
5.0	99,999 %	10 ppm	0,001 %
5.5	99,9995 %	5 ppm	0,0005 %
7.0	99,99999 %	0,1 ppm	0,00001 %

Jednotka ppm: z angličtiny parts per million, používá se k poměru jedné části
vůči celku. Jde tedy o vyjádření počtu jednotek z milionu jednotek.

PŘEVODY JEDNOTEK:
1 tuna kapalného N₂ = 1000 kg kapalného dusíku = 860 m³ plynu.
1 litr kapalného dusíku = 0,8083 kg = 0,694 m³ plynu.
1 m³ plynu = 1,165 kg.
m³ referenční je při 20ºC a tlaku 1013 milibar (absolutních).
Nm³ je při teplotě 0ºC, je přibližně o 8% více než při teplotě 20ºC.

OBLASTI POUŽITÍ PLYNNÉHO DUSÍKU:
Dusík je čistý, suchý, inertní plyn a používá se především k odstraňení kyslíku z produktů a nebo procesů a je používán v široké škále průmyslových odvětví a aplikací.

POTRAVINÁŘSTVÍ:
Většina potravinářských výrobků začne ztrácet na kvalitě od okamžiku, kdy jsou
sklizeny nebo připravené pro balení a jsou pod útokem mnoha vnějších vlivů.
Skladování v ochrané atmosféře s dusíkem, výrazně snižuje proces stárnutí a tím
znehodnocení potravin. Hotové saláty a zelenina, čerstvá a chlazená hotová jídla, 
maso, drůbež, ryby, mléčné výrobky (včetně sýra), chleby, káva, stejně jako lehká
jídla, jako jsou bramborové lupínky a ořechy vše má prospěch z umístění v ochranné
atmosféře s dusíkem.

NÁPOJE:
Alkoholické a nealkoholické nápoje a jejich přísady trpí podobnou kazivostí jako jídlo.
Nejvýznamnější hrozbou pro kvalitní výrobek je oxidace, která nepříznivě ovlivňuje
chuť produktu. Pivo a víno může absorbovat nežádoucí rozpuštěný kyslík v průběhu
výrobního procesu. Kromě toho se absorbovaným kyslíkem může snížit účinnost
přidaného vitamin C, který se používá v ovocných šťávách. Plynný dusík poskytuje
ideální a efektivní řešení pro všechny procesy v nápojovém průmyslu, včetně:
sycení nápojů, přenosu tlaku, proplachování, balení do láhví nebo sudů.

ŘEZÁNÍ LASEREM:
Největší využití plynného dusíku v tomto odvětví je pro řezání CO2 laserem.
Plynný dusík je použit jako "pomocný plynu", který zabraňuje oxidaci
nebo změnám barvy a odfoukává roztavený materiál od hrany řezu.
Je také používán u některých typů laserového řezaní jako čisticí plyn,
který zajišťuje leaserovému paprsku vodicí cestu z rezonátoru, kde se vytváří
samotný laserový paprsek. Díky tomu je hlava rezonátoru bez znečištění,
které by jinak mohlo ovlivnit kvalitu výrobku.

• Laser Slinování:
  Slinování pomocí laseru nebo rapid proto-typing používá používá 
  dusík jako ochranu proti oxidaci obráběného materiálu laserem.
• Laserová ablace:
  Dusík se používá k odstranění kouře a ochraně
  elektronických obvodů, kde je laserový paprsek používan k vytváření
  plošných spojů u mikro elektronických desek.
• Laserová oční chirurgie:
  Dusík se zde využívá jako čistič paprsku a pneumatický
  plyn na Eximer laserové stroje, které jsou použity na ošetření očí
  a k nápravě zrakových vad.

CHEMICKÝ PRŮMYSL:
Chemické složky produktů, jako jsou barvy, barviva, pryskyřice a lak jsou často
hořlavé, oxidační nebo oboje. Odstranění kyslíku při skladování, výrobě a balení
pomáhá těmto chemickým látkám zabránit požáru a výbuchu. Dusík také
napomáhá zabránit zhoršení vlastností chemických látek.

VÝROBA ELEKTRONIKY:
Výrobci elektroniky musí splňovat čím dál náročnější kritéria v důsledku přísných
RoHS a WEEE směrnic a musí vyvíjet bezpečnější a více ekologicky šetrné materiály
a výrobní procesy k životnímu prostředí. Jednou z oblastí, kde je dusík hojně
využívána, je pájení, a to zejména s nástupem nové generace směrnici schvalující
pouze bezolovnaté slitiny. Dusík je vhodným plynem pro výrobu elektroniky, včetně:
wave pájení, selektivní pájení, re-flow trouby, IC výroba, Quartz krystalové oscilátory,
tvářecí plyny, burn-in trouby, skladování deionizované vody, inertní skladování komponentů.

Plynný dusík se využívá v celé řadě dalších odvětví jako je letecký průmysl,
ve farmaceutickém a výzkumném průmyslu, v hutnictví a v ropném a plynárenském průmyslu.
Ve všech těchto odvětvích plní dusík funkci ochranou proti oxidaci a proti vzniku požáru.

OBVYKLÉ ZDROJE DUSÍKU:
Tlakové lahve:

• tlak 180 - 300 barg
• typická kapacita 9m³ plynu při tlaku 200 barg v lahvi
• nutná častá výměna lahví
• nutný panek k nepřetržité dodávce plynu
• namáhavá výměna lahví

Svazky tlakových lahví:

• 8 - 16 tlakových lahví, v ČR 12
• typická kapacita 150 m³
• tlak 180 až 300 barg
• nutný vozík k přemisťování
• výměný panel
• nutnost mít 3 svazky k dispozici

Dewarovy lahve (mini tanky):

• typické objemy Dewarových lahví jsou 150, 200, 230, 950, 1500, 2000 litrů kapalného dusíku
  o teplotě - 196 ºC
• 230 litrová Dewarova lahev Vám zajistí 140 m³ plynného dusíku 

Kapalný dusík v zásobnících:

• izolovaná nádoba s výparníky
• nutné závozy
• nutné stavební povolení, vybudování podstavce
• vždy v nájmu
• nutné dodržování bezpečnostní vzdálenosti