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