A imagem do nitrogênio líquido foi glamourizada recentemente em programas de culinária de TV por cooks como Heston Blumenthal. No entanto, se você vai usá-lo para fazer sorvete caseiro ou para congelar amostras no laboratório, a segurança do nitrogênio líquido é crítico, pois esse reagente não é algo para brincar.
Neste artigo, destacamos os perigos do nitrogênio líquido, discutimos a necessidade de treinamento apropriado de segurança de nitrogênio líquido e compartilhamos nossas principais dicas para evitar perigos de nitrogênio líquido no laboratório.
Segurança de nitrogênio líquido: por que é importante no laboratório?
O nitrogênio líquido (também referido como LN2) é um líquido criogênico comumente usado em laboratórios. Em ambientes de pesquisa de biologia, seu principal uso é para preservando materiais biológicos, como amostras de tecido e células. Esta é uma aplicação crítica em muitos ambientes de pesquisa, o que significa que, se você trabalha em um laboratório de biologia, provavelmente terá que lidar com o nitrogênio líquido em algum momento.
Infelizmente, os pesquisadores sofreram lesões na vida e até perderam a vida por causa de acidentes envolvendo nitrogênio líquido, tornando-o crítico que apenas trabalhar com esse líquido aprecie completamente os perigos. (1,2)
Perigos de nitrogênio líquido
É extremamente frio
O ponto de ebulição do nitrogênio líquido é -196ºC/-321ºF e congela a -210ºC/-346ºF.
Entre esses valores, o nitrogênio líquido está no estado líquido. O frio extremo desse líquido significa que o contato com a pele nua pode resultar em queimaduras frias, danos às células e lesões que mudam a vida, como o desapego da retina nos olhos de uma pessoa.
O nitrogênio líquido também pode causar materiais comuns, como plástico, aço de carbono e borracha a fadiga e, eventualmente, fraturar.
É um asfixiante
Uma das propriedades mais perigosas do nitrogênio líquido é sua capacidade de ferver em grandes volumes de gás.
A taxa de expansão de líquido-gás é de 1: 694 a 20ºC/68ºF.
Isso significa que 1 L de nitrogênio líquido pode se expandir para 694 L de gás. (3) Se o líquido suficiente ferver em um espaço confinado, o ar poderá ser deslocado, resultando em uma deficiência de oxigênio.
A concentração reduzida de oxigênio pode resultar rapidamente em sentir tonto e torná -lo inconsciente com pouco aviso, pois o gás nitrogênio é incolor, inodoro e insípido.
Como calcular a porcentagem de depleção de oxigênio em falha de dewar
Quer saber quanto oxigênio seria deslocado se o dewar de nitrogênio líquido em seu laboratório falhasse enquanto estava cheio? Precisa saber este cálculo para o seu avaliações de risco? Veja como resolver isso.
O ar é 21% de oxigênio e 78% de nitrogênio.
De um modo geral, não devemos entrar em quartos contendo menos de 20% de oxigênio. Os alarmes de depleção de oxigênio geralmente soam em 19,5%, e alguns alarmes de dois estágios soam novamente em 18%.
Podemos usar a taxa de expansão de LN2 e o quantity de um laboratório para calcular quanto a porcentagem atmosférica de oxigênio permaneceria após um derramamento.
A equação que precisamos é:
%O2 restante = 100 x (21 x (quantitysala – quantitygás liberado )) / (Quantitysala )
E como é útil manter todas as unidades em metros, M:
1 L = 0,001 m3
Vamos imaginar um cenário em que um dewar de 25 l de nitrogênio líquido falha em 300 m3 laboratório. Quanto oxigênio permaneceria? Se 1L de nitrogênio líquido produz 694 L de gás, 25 L de líquido produz 17.350 L de gás. Em metros em cubos, isso é 17.350/1000 = 17,35 m3.
Subando em nossa equitação, obtemos:
100 x (21 x (300 – 17,35)) / 300 = 19,79%
Portanto, não tropeçaria no alarme de depleção de oxigênio, mas está perto. Agora think about o quão pequeno é um elevador. Nunca viaje em um elevador com nitrogênio líquido. Se você precisar transportá -lo entre os pisos, envie o Dewar no elevador e suba as escadas.
Além disso, é por isso que as áreas em que o nitrogênio líquido é armazenado e manuseio devem ter sensores de oxigênio apropriados que alarme quando a concentração de oxigênio cai.
Pode causar explosões
A grande taxa de expansão também significa que, se o nitrogênio líquido ferver em um espaço confinado sem fuga, o acúmulo de pressão pode resultar em uma explosão. Portanto, o equipamento de armazenamento de nitrogênio líquido deve ter dispositivos apropriados para resistir à pressão.
Figura 1. Imagem do pesquisador com segurança usando nitrogênio líquido com equipamentos de segurança corretos.
Dicas principais para manuseio de segurança nitrogênio líquido
Agora você conhece os perigos do nitrogênio líquido, vamos ver como você pode lidar com isso com segurança no laboratório.
1. Obtenha treinamento adequado de segurança de nitrogênio líquido
Antes de começar a trabalhar com nitrogênio líquido no laboratório, seja usando um frasco de dewar para congelar o flash ou colocar suas células para armazenamento criogênico, você precisa obter treinamento adequado à segurança.
Converse com seu supervisor ou gerente de segurança do laboratório – eles devem fornecer treinamento adequado, inclusive no EPI, manuseio seguro e o que fazer em uma emergência.
Os perigos potenciais do nitrogênio líquido significam que você deve obter algum treinamento básico de segurança se usado na mesma área em que trabalha, mesmo que não esteja trabalhando diretamente com ele.
2. Saiba como armazenar e transportar nitrogênio líquido
O armazenamento de recipientes de nitrogênio líquido é altamente regulado. Existem requisitos específicos de saúde e segurança que exigem boa ventilação e limitam o número de recipientes de armazenamento em uma sala. Certifique -se de estar familiarizado com as políticas do seu instituto.
Ao alíquotas uma quantidade menor para uso em um procedimento de laboratório, use apenas um contêiner especificado para nitrogênio líquido. Não use um frasco de vácuo doméstico ou qualquer recipiente antigo pendurado ao redor do laboratório. Os recipientes não isolados podem congelar para a pele e rasgá -lo quando removidos. Recipientes inadequados também podem rachar e derramar nitrogênio líquido em todos os lugares.
3. Use equipamento de proteção pessoal apropriado
Ao usar nitrogênio líquido, você deseja proteger sua pele, principalmente seu rosto e olhos, de respingos. Portanto, você precisa usar equipamentos de proteção pessoal (EPI), incluindo um casaco de laboratório, luvas especializadas e óculos de proteção.
Observe que, dependendo do tipo de luvas que você usa, você só pode estar protegido das temperaturas extremamente baixas dos itens armazenados, não da exposição direta ao nitrogênio líquido, para que não submerge as mãos.
Enquanto pequenos salpicos de nitrogênio líquido podem não causar uma queimadura, graças ao Efeito Leidenfrost(3) Se permitido se acumular, o nitrogênio líquido pode causar queimaduras graves.
Portanto, esteja ciente do nitrogênio líquido descendo os punhos de suas luvas!
Para uma proteção adicional, você também deve considerar usar óculos sob um escudo completo. Ouvi falar de casos em que as pessoas foram jogadas nos olhos ao organizar os criotubos em um orvalho, apesar de ter um escudo de rosto completo. As coisas podem disparar de todos os ângulos!
Além disso, você deve garantir que seu calçado não deixe áreas expostas, ou então você pode acabar com os pés gelados.
4. Trabalhe em uma área bem ventilada e evite espaços confinados
Conforme discutido na seção acima sobre os perigos de nitrogênio líquido, a asfixia é um risco actual. Certifique-se de que qualquer área em que você esteja trabalhando com nitrogênio líquido seja bem ventilada, evite espaços confinados, como elevadores e monitore os níveis de oxigênio.
Se isso não pode ser evitado, fale com o seu segurança do laboratório Gerente sobre as etapas necessárias para garantir que os riscos sejam gerenciados adequadamente, como não permitir que outras pessoas passem no elevador e garantindo que um colega esteja ciente.
5. Não trabalhe com nitrogênio líquido quando estiver sozinho no laboratório ou depois do expediente
Ao trabalhar com nitrogênio líquido, principalmente ao distribuir de um recipiente grande a um pequeno recipiente, verifique se um colega está próximo e está ciente do que você está fazendo. A importância disso é destacada pela morte trágica de um pesquisador trabalhando sozinho. (2)
6. Use apenas a quantidade necessária de nitrogênio líquido
O grande quantity de expansão de nitrogênio líquido significa que você deve limitar a quantidade que usa e manipula ao mínimo necessário. O uso de quantidades excessivas pode aumentar drasticamente o risco de asfixia.
7. Não mergulhe em um recipiente de armazenamento para recuperar uma amostra caída
Nenhuma amostra vale asfixiando -se dos vapores ou queimando seu rosto e mãos quando o líquido borbulha.
8. Nunca use nitrogênio líquido em um recipiente fechado
O nitrogênio líquido ferve rapidamente e pode fazer com que as barragens de gelo formarem ou pressionem a pressão para aumentar, resultando em explosões. Verifique se os recipientes de armazenamento estão ventilados corretamente e nunca use nitrogênio líquido em um sistema fechado.
Os criotubos devem ser seguros para nitrogênio líquido, certo? Nem sempre. O nitrogênio líquido pode, sem saber, entrar nos criotubos através de rachaduras minuciosas e expandir rapidamente quando o tubo derrete. Um criotubo explosivo pode ser como uma mini-míssil, e um ex-colega meu tem uma marca na testa para provar isso!
Segurança de nitrogênio líquido no laboratório resumido
Nitrogênio líquido A segurança é importante ao trabalhar no laboratório. Se você ou outras pessoas em seu laboratório estiverem trabalhando com nitrogênio líquido, verifique se você possui o treinamento de segurança de nitrogênio líquido apropriado.
Algumas considerações importantes para evitar os perigos potenciais do nitrogênio líquido incluem trabalhar em uma área bem ventilada e monitorar os níveis de oxigênio se estiver trabalhando com grandes quantidades.
Nunca trabalhe com nitrogênio líquido sozinho ou fora de horas em caso de emergências. Use EPI apropriado para minimizar o risco de queimaduras frias e outras lesões relacionadas a nitrogênio líquido. Use recipientes de armazenamento apropriados para impedir que as explosões aumentem a pressão ou os vazamentos de recipientes danificados.
Você tem outras dicas para segurança de nitrogênio líquido? Deixe um comentário abaixo se sim.
Publicado originalmente em 6 de janeiro de 2014. Revisado e atualizado em novembro de 2021.Revisado e atualizado novamente em dezembro de 2022.
