实验室冷冻剂及其用途

低温剂是沸点低于\(- 90^0C)的材料，在需要极低温的实验室中应用。这种材料在低于室温的温度下沸腾，突然暴露在室温下会导致沸腾失控。

低温材料需要特殊的处理、储存和运输。对于一般的实验室应用，真空夹套杜瓦瓶就足够了。一个松散的防尘帽允许气体的逸出，同时防止大气中的水分堵塞盖子。小尺寸杜瓦瓶的内容可以通过简单的浇注，同时采取规定的安全措施。

实验室中常用的冷冻剂是液氮和液氦。严格地说，固体二氧化碳或干冰不能被称为低温剂，但在这里值得一提，因为它在实验室冷却中有许多应用。除了冷却，低温发现应用在先进的光谱技术，如核磁共振和荧光光谱。

固体二氧化碳或干冰

在实验室中，固体二氧化碳或干冰被用作冷却剂。它在\(-78^0℃)时直接升华为气体。虽然不是很有毒，但不应该用无保护的手接触它，因为它会导致瞬间冻伤。

干冰和丙酮的混合物用作温度为\(-78^0℃)的冷水浴，可用于低温反应研究或在旋转蒸发器中冷凝溶剂。

干冰还广泛用于保存和运输生物标本和对温度敏感的化学品。它的主要优点是成本低，而且可以直接转化为液态而不留下任何水的残渣。

液态氮

液氮在极低的温度下以液体的形式存在。它的沸点为\(- 196^0℃)。它主要应用于保存生物组织、体液(如血液)和生殖细胞、精子和其他遗传资源，以供后续分析。它还被用作核磁共振谱仪和成像系统中超导磁体中主要液氦的低温屏蔽层。

某些材料通常在室温下不发荧光，但在低温下成为活跃的荧光发射器。这种材料的荧光带在室温下可能很宽，分辨率很低，但显著的改进导致了在低温下的灵敏度和分辨率。一般来说，一些芳香族化合物和铀化合物在低温下表现出这种改善。

液态氦

液氦是唯一已知的可以在绝对零度下以液态存在的物质。它的沸点是\(4^0K\)，非常接近绝对零度。当它在温度低于\(2^0 K\)时转变为超流体，它获得自由流动和高导热性，这是非常高的导热性相比金属导体。因此，液氦被广泛用于核磁共振磁体的超导诱导。

核磁共振波谱可以让我们深入了解复杂分子的结构，而成像技术对放射科医生来说是一个巨大的福音。如果没有使用低温器，这样的发展是不可能的。