Użycie azotu w laboratorium

Gazowy azot jest używany w analizach laboratoryjnych od dziesięcioleci. W przeszłości laboratoria musiały zamawiać gazowy azot w butlach lub zbiornikach z najbliższej fabryki azotu, co w przypadku niektórych laboratoriów mogło potrwać kilka dni. Butle te zasilały następnie aparaturę LC-MS (chromatograf cieczowy-spektrometr mas), lub detektor w przypadku GC (chromatograf gazowy), umożliwiając laboratorium przeprowadzenie analizy.

Istnieje alternatywa dla butli z azotem, którą jest generator azotu na miejscu. Generator azotu nie tylko eliminuje kłopot związany z wymianą butli, ale zapewnia nieprzerwane dostarczanie gazu o stałej czystości. Ta stałość jest generowana przy użyciu jednej z dwóch technologii, a mianowicie adsorpcji ciśnieniowej (PSA) i generatorów azotu membranowych.

Zasada działania membranowego generatora azotu polega na tym, że powietrze atmosferyczne jest sprężane przez sprężarkę powietrza i przepuszczane przez membranę z włókien pustych, odfiltrowując części powietrza (głównie tlen) i pozostawiając wysoko czysty gazowy azot.

Bardziej zaawansowane systemy generowania azotu mogą obejmować wiele etapów filtracji przed dotarciem do membrany, co usuwa więcej innych cząstek w gazie, takich jak kurz i wilgoć. Drobne filtry siatkowe są powszechnie stosowane w procesie generowania azotu, służą do usuwania cząstek z powietrza, podczas gdy osuszacze powietrza służą do usuwania wilgoci. Oprócz zapewnienia wyższej czystości azotu, te dodatkowe etapy filtracji chronią również membranę.

Generator azotu PSA (adsorpcja ciśnieniowa) działa podobnie do membranowego generatora azotu pod względem sprężania powietrza atmosferycznego za pomocą sprężarki powietrza. Zamiast przepływać przez membranę, generator azotu PSA przepuszcza powietrze przez kolumnę gęsto upakowanego materiału pod ciśnieniem, wykonanego z węgla, zwanego molekularnym sitem węglowym (CMS). CMS przepuszcza tylko mniejsze cząsteczki azotu, podczas gdy większe cząsteczki tlenu i inne cząsteczki są adsorbowane przez CMS, pozostawiając wysoko czysty azot. Do generatora azotu PSA wymagane są dwie kolumny CMS, ponieważ gdy jedna kolumna jest dekompresowana, druga przepycha powietrze przez sito pod ciśnieniem, stąd nazwa adsorpcja ciśnieniowa.

Podobnie jak w przypadku membranowego generatora azotu, zaawansowany generator azotu PSA będzie również zawierał etapy wstępnej filtracji w celu usunięcia cząstek kurzu i wilgoci z powietrza przed wejściem do CMS.

Większość spektrometrów mas wymaga dużej ilości gazowego azotu, co oznacza, że butle lub zbiorniki mogą zostać zużyte w ciągu kilku dni, podczas korzystania z aparatury LC-MS. Może to prowadzić do regularnych przerw w analizie i niedogodności związanych z wymianą butli lub oczekiwaniem na dostawy azotu. Istnieje również dodatkowa niedogodność związana z niespójną czystością dostarczaną przez butle i zbiorniki, gdy osiągają one dolny koniec swojej pojemności. Dzieje się tak, ponieważ zanieczyszczenia mogą dostać się do pustej przestrzeni w butli. Te zanieczyszczenia mogą wpłynąć na integralność analizy, ponieważ mogą reagować z próbką.

Te niespójności i niedogodności są eliminowane przez generator gazowego azotu, dlatego coraz więcej laboratoriów zwraca się do generatorów azotu w celu dostarczania gazu do swoich aparatów. Ponadto generator azotu jest szczególnie odpowiedni do zastosowań krytycznych czasowo, gdzie nie ma czasu na przerwanie analizy podczas wymiany butli z gazem.

Generowanie gazowego azotu na miejscu jest również bezpieczniejszym rozwiązaniem niż używanie butli, ponieważ personel nie musi przenosić ciężkich butli po laboratorium. Istnieją również korzyści finansowe, ponieważ generator azotu na miejscu zmniejsza obciążenie administracyjne związane z zamawianiem butli (wystawianie zleceń zakupu i planowanie dostaw), opłacaniem opłat za dostawę. Ponadto cena gazu dostarczanego w butlach może się wahać z miesiąca na miesiąc, ponieważ cena rynkowa gazowego azotu podlega zmienności podaży i popytu. Należy również wziąć pod uwagę korzyści środowiskowe wynikające z eliminacji ciągłych dostaw gazu. Należy również wziąć pod uwagę produkcję samego gazu, ponieważ produkcja gazu w fabryce azotu wymaga ogromnego zużycia energii.

Nowoczesny krajobraz laboratoryjnego gazowego azotu został trwale zmieniony przez wprowadzenie generatorów azotu, które przyniosły generowanie gazu na miejscu do laboratoriów. Tysiące laboratoriów na całym świecie przeszło na tę bardziej wydajną metodę dostarczania gazu do swoich zastosowań LC-MS i GC. Ci, którzy jeszcze tego nie zrobili, powinni rozważyć modernizację swoich laboratoriów w najbliższej przyszłości ze względu na niepewność i niedogodności związane z dostawami gazu luzem. Dlaczego nie przejść na generator azotu Peak Scientific, który naszym zdaniem jest najbardziej niezawodnym generatorem azotu na rynku, z 24-godzinnym wsparciem i 95% wskaźnikiem napraw na miejscu, skontaktuj się z jednym z naszych specjalistów już dziś.