小型液氮機(jī)的作用（上）

小型液氮機(jī)主要有以下幾方面的作用：

一、科學(xué)研究領(lǐng)域

1.低溫物理實(shí)驗

   在超導(dǎo)材料研究中，許多超導(dǎo)材料需要在極低溫度下才能展現(xiàn)超導(dǎo)特性。小型液氮機(jī)可以提供液氮來冷卻實(shí)驗樣品，創(chuàng)造低溫環(huán)境。例如，高溫超導(dǎo)材料釔鋇銅氧（YBCO），其超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度雖然相對較高，但仍需要液氮冷卻（液氮的沸點(diǎn)為 - 196℃）來研究其在超導(dǎo)態(tài)下的電磁特性，如零電阻效應(yīng)和完 全抗磁性。

對于低溫下物質(zhì)的熱學(xué)、電學(xué)等物理性質(zhì)研究也非 常重要。比如研究半導(dǎo)體材料在低溫下的載流子遷移率變化，通過液氮機(jī)制造的低溫環(huán)境可以精 確控制實(shí)驗溫度，幫助科研人員更好地理解材料的物理機(jī)制。

2.生物樣本保存與研究

   小型液氮機(jī)生產(chǎn)的液氮可用于長期保存生物樣本，如細(xì)胞、組織和微生物等。在細(xì)胞生物學(xué)中，細(xì)胞系的保存需要極低的溫度。液氮的低溫環(huán)境能夠使細(xì)胞的新陳代謝幾乎完 全停止，從而可以長期保存細(xì)胞的活性。例如，人類誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（iPS 細(xì)胞）的存儲，使用液氮可以保證這些珍貴的細(xì)胞在數(shù)年可能數(shù)十年后仍能保持其未分化狀態(tài)，用于后續(xù)的 疾 病模型建立、藥 物篩選等研究。

   在古生物學(xué)和生物進(jìn)化研究領(lǐng)域，液氮也有應(yīng)用。從極地或高山永 久凍土中挖掘出的古代生物遺體或化石，有時需要用液氮快速冷凍保存，以防止樣本在后續(xù)處理過程中被微生物污染或其內(nèi)部的生物分子發(fā)生降解，為后續(xù)的 DNA 提取和分析等研究提供高質(zhì)量的樣本。

3.化學(xué)實(shí)驗

   一些化學(xué)反應(yīng)需要在低溫條件下進(jìn)行，以控制反應(yīng)速率、提高反應(yīng)選擇性或防止副反應(yīng)的發(fā)生。小型液氮機(jī)可以為這些反應(yīng)提供冷卻介質(zhì)。例如，在有 機(jī)合成中，對于某些對溫度敏 感的反應(yīng)中間體，如格氏試劑的制備和反應(yīng)，需要在低溫下進(jìn)行，使用液氮可以精 確地控制反應(yīng)溫度，確保反應(yīng)順利進(jìn)行，并且得到高純度的產(chǎn)物。

在化學(xué)分析方法中，如冷原子吸收光譜法用于檢 測汞等金屬元素，液氮可以用于冷卻原子化器，提高分析的靈敏度和準(zhǔn)確性。