冷冻精液技术在畜牧业上的应用 , 它促使家畜人工狡精技术发展到一个崭新阶段 , 对提高畜牧业生产水平 , 加速繁殖、 培育良种都是 一个重要途径。 浙江省从一九七五年开始应用冷冻精液改良黄牛 , 先后从国内外引进 液氮罐二百 多只 , 安排在科研 、 教学、 省商品牛基地县、 国营家畜配种站、 牛奶场等有关单位使用。 用作贮存液氮进行家畜精液的冷冻低温 保存。 但能否 正确使用液氮罐 , 充分发挥其性能 , 这 已成为应用冷冻精液技术上不可缺少 的重要一环 。
自增压液氮罐
液 氮 的 特 性
要 正确掌握使用液氮罐 , 首先要认识液氮 的特性。 它是一种超低 温液 体 , 温度为
一 1 96 ℃ , 我们就是利 用它来作为制造 冻精和保存冷冻精液 的冷沉 。 液氮的生 产是 以 空气作原
料的 , 所 以 人们称它是用之不尽取之不 竭; **便宜 , **可 靠的冷原 。 大家都知道 , 空 气对人
类来说 , 是一刻都离不开的东西 , 而空气中氮占的比重**大, 占空气组成的 7 8 . 0 9 % , 重量占空气的 57 % 。 氮又是 以 游离状态存在于 空气之 中, 而空 气中的氮又 因动植物与土壤 和空 气
间不断地进行着各种复杂变化的关系— 如动物的呼吸、 植物光合作用 , 作物经过细菌固氮作用 … … 等。 通过这种氮循环, 基本上保持着相当稳定的比例 , 所以 我们周 围的 空气就成了制造液氮的** 广泛的原料。 如今液氮作 为一种重要冷源 , 正在 日益广泛应 用在生产和科技事业上。 液氮在畜牧业上除用来保存家畜精液之外 , 还可以 利用其低温性来保存疫苗、 细胞、 胚胎、 血液等 ; 在化学工业上 , 可制造工程中密封气体 , 清洗气体 ; 在钢铁工 业上 , 用于转
炉 、 高炉的密封气体 ,退火时用的保护气体 ; 在金 属工业上作不锈钢低温成形 淬火用 ; 在 电
子 工业中用于半导体加工中的保护气 体 ; 在粮食工业上用于氮气保粮 ; 在食 品工业 上用于水
果蔬菜保鲜 ; 在医疗卫生上用 于血液、 人体器官的冷冻保存 ; 在宇宙工业上如燃烧室等用的冷却剂 ; 在军事上应用更广。 液氮应用如此广 泛 , 它的特性是 :
一、 超低温性: 液氮是一种超低温的液体 , 在一 91 5 . 8 ℃ 的温度下气化时 , 每公 斤液氮将从周围夺取大约 4 8 千卡的热能 , 这就是液氮冷却能力的由来 , 我们就 是利用它的这种特 性来制造和 保存冷冻精液的。
二 、膨胀性 : 也称巨 烈胀性。 液氮一旦气化了 , 当即 回 复为原来的气体, 一公升的液 氮
于 气化后 , 如温度为巧 ℃ 将成为大约 6 08 公升的氮气 , 也就是说它 的膨胀性为 86 0 倍 , 因此 , 为
了 保证气化了的液氮能顺利的排出外部, 并使封闭容器内部的压力不上升 , 容器的 盖不能密
封 ,盖子等部件所保留的间隙也要较多。
三 、窒息性: 人是依靠空气中的氧来维持生命的 , 如果氮很快增加而氧减少, 就会引起
窒息。 公升的液氮 , 在 01 立方米的室内瞬刻间蒸发了, 那么 室 内空气的氧气就会突然之 间降低到 31 % 左右 , 这是很危险的。 一般地说 , 氧气浓度如果 低于 61 % , 身体就会感觉懒倦无力 , 意识 也渐趋朦胧 , 呈现缺氧症状而终**窒息死亡。
四 、弱渗 透性: ’ : 液氮的 渗透 性很弱 , 如 与液 氮接 触之后, 皮肤虽会发生冻伤 , 但所 感觉
到 的冷度和 酒精相 比 , 并不显厉 害 , 简直与它的超低温很不相 称 , 这是由于它的渗透性远比酒精弱得多所致 。 使用它时少量的液 氮沾到皮肤上只感到轻微的疼痛, 大量液氮接触皮肤能
引起激烈的冻伤。 如果接触了大量液氮宜用 大量 水冲洗 , 并请医师处理。 因此 接触液氮应载
上 干燥而厚的手 套。
五 、相似水性 : 液氮 很像 水一样 , 是一种无色、 无臭 、 无毒的液体 , 当我们在揭开容器
的盖子或取出贮精罐 时 , 会喷出白色不透明的气体 , 或是在液氮罐内部会呈现 朦胧 的乳自
色 ,但这不是 液氮 固有的颜色 , 这是 由于液氮气化时与空气水 分接触之际 , 水分受 到冷却而
形 成大颗 粒水滴的雾状现象。
六 、无杀菌性 : 液氮为惰性气体 , 本 身没有 杀菌作用 , 由于超低温 很容易被人们 误认为
有杀菌力。 实际上只是空气中的细菌和病毒等 , 在液 氮的作用下即停止繁殖 , 但仍能生存。
液 氮 罐 的 使 用
目前我省从 国 内外引进液氮罐 , 有 D R 3 、 1 0 、 1 7 、 2 0 、 2 9 、 3 0 、 1 0 0 、 2 0 0 立 升七 种型
号。 它的构造 , 均装有内槽和形成正 体的外槽及连接内外槽的颈管组成 。 内槽与外槽均使用
高强 度耐 腐蚀性铝合金制成 , 并进行耐腐蚀皮膜处理 , 这就兼有轻量和高强度性能 , 要 比
一般不锈钢轻百 分之三十以 上 , 并可经受三倍自重的冲击力。 颈管与内槽、 外槽不是 单纯的
接合、 而是采 用了特殊的构造工艺 , 因此 , 不会从接合部发生漏泄。 同时颈管用 特殊钢 化塑料加工而成 , 它 的导热率与不锈钢比较 , 只有不锈钢 的 1 / 5 0 左右 , 因此 , 从颈管导入的 热能 , 可以 控制在** 低水平 , 也能经受低温的打击 。 液氮罐除抽真空外 , 安装有绝热材料和 吸 附剂
A 、B 能 吸收气体和 水分 , 可保持高 真空状态 。 一般而言 , 冲慎液氮时 , 蒸 发损失要 经过四
十八小时才能恢复定常状态 , 优良液氮罐恢复定常状态所需时间能缩**十二小时 , 蒸发损失可减少 05 % 。 我们认识了液氮 的特性和 液氮罐 的简要构造 , 便 以 正确使用它 , 也才能充 分发
挥 其性能。 现就 使用 的要点概述如 下:
一 、要有专人负责管理、 使用 和 保养。 液氮罐贮存室要空气流通· 如在密闭的室内贮存
多 只液 氮罐 , 则 蒸发 了的氮气将 滞 留室内 , 从而造成缺氧状态 , 就有可能发 生窒息事故。 操
作液氮罐要轻拿轻放, 避免与其他物体相碰撞 , 因为液氮罐经排气而成为高度的真空状态 , 内外槽受到大气的压力是 相当大的 , 以 D R 一 1 0 和 D R 一03 为例 , 外槽所受的压 力 , 大约 有
4 。。o 公斤** 9 。。 o 公斤 , 虽 然它制成能经受三倍于 自重的强度, 操作时也要十分注意 , 切不可
掉 下或碰撞。 液氮罐要保持垂直 , 严 禁倾倒罐内液氮以 免发生事故。
二 、初次充填液氮, 或液氮罐内部处于干燥状态时、 先要进行检查、 看罐外部有无凹 陷
或发生其他异常情况 。 罐内有无异物 , 底座是否确切固定好。 这 些情况都良好 , 则可开始充填液氮, 并宜在通风良好的地点进行 , 一般可在室外进行。 如在室 内进行时 , 须打开门窗以
保持良好的通风通气状态。 液氮的 充填一种是加压注入 法 , 是 从大的液 氮容器打开液阀接上挠
性 软管 , 直接对液氮罐充填液 氮。 另一种是 直接用漏斗浇注法 , 这要 特别 注意的是 要使漏斗
的 端部稍离开颈管 , 使液氮蒸发的 气体能从漏斗与容器的间隙顺利逸出 , 否则会使液体从漏斗溢 出 , 不仅会增加_ 液氮损失 , 且会发生冻伤事故。 充填液氮的 速度要缓慢 , 先注入小量 ,
然 后稍停 几分钟 , 使其冷却再逐 渐注足 **规定容 量 `
三 、取放贮精提斗时 , 应先将提斗略为提高 , 使斗底离开底座 , 再将提斗平行移**罐的
中央 , 顺其自然向上提 , 动作要从容迅捷, 不可使用强力 , 以 免扭弯或折断把柄 , 取放提斗时还要注意避免碰擦颈管内壁 , 以 免损坏颈管 , 手柄要放妥 分度圈 内, 盖好盖塞 以 免多跑氮。
四、 液氮补充的周期。 液 氮减少到 多少的 时候才 进 行补充 呢? 一般而言液氮残余量等 于全容量的含一告或只 够使用一星期时 , 加以 补充为好 。 要知补充容量 , 可将液氮罐放在秤上测重 。 一立 升液氮重为 0 . 8 公斤加上罐的重量得出满罐时的重量 , 减去现有秤重 , 就是 应补充的的容量。 为了简便也可用 一根 细木棒 , 插入液氮内数 秒钟 , 将木棒迅速取出在空 气中摇晃几下 , 插入液氮的部份因 温度低而结成白霜 , 很易容检测罐内液 氮的存量。
五、 用车辆输送和搬运时 , 液氮 由于 车辆的振动而跟着振荡 , 从而 增加消耗 。 增加 消耗量的比 率 , 随容器形状 而有差异 , 如 D R 一01 立升液氮罐 , 句天输送 时间八 小时 , 则 消 耗量大约为 1 0 0 克 ( 含0 . 1 2 公升 ) 同时 由于 取出提手 的操作也增加消耗 , 如 D R 一01 每次操作大约将消耗 01 克左右 , 为了使贮存物降低活性和安全运输 , 液氮罐要做外套或木箱包扎, 途中特
别 严防 液氮罐的倒翻 , 以 免发生事故 。
六 、液氮罐内部的洗涤和 干燥 : 液氮罐使用过程中 , 在内部会积蓄水分。 并混有杂菌 ,
也有可能掉进提手 , 以 及从提手流出的精液 混入于液氮里面。 液 氮原是一种惰性物质 , 容器内部是 不会腐蚀的 , 由于上述原因 , 有时可能出现相当程度的腐蚀现象 , 如果一旦 混有杂
菌 ,人工授精的受胎率也会 因而降低。 因此 , 每年对液氮罐内部要清洗并干燥 1 一 2 次, 步骤
是 :① 从容器取出提手 和 液氮 , 放置 两天左右 。 这样容器内部温 度 即上 升到 。 ℃ 附近 。 ② 用
40 ℃ 一50 ℃ 的 温水或配 以 中性去垢剂注入 液氮罐内, 然后 用布擦洗。 ③ 用 水进行冲洗 。 ④ 倒置容器使干燥 。 干燥法可 以采 用自然风干法或热风吹 干法 。 如 采用后者 , 温度限制在 04 ℃ 一 50 ℃ 之间 , 应避免 60 ℃ 以 上热风 , 以 免影 响液氮罐性能 , 缩短使 用年 限 。
七 、液氮罐只能用于盛装液氮 , 不能盛装其他冷 藏剂。
自增压液氮罐 
