Liquidi criogenici (noti anche come criogeni)sono gas a temperatura e pressione normali. Tuttavia, a basse temperature, si trovano allo stato liquido. Questi liquidi sono estremamente freddi e hanno punti di ebollizione inferiori a -150 gradi (- 238 gradi F). Anche i vapori e i gas rilasciati dai liquidi criogenici sono molto freddi. Spesso condensano l'umidità nell'aria, creando una nebbia altamente visibile. Diversi criogeni diventano liquidi in diverse condizioni di temperatura e pressione, ma tutti hanno due proprietà in comune; quantità estremamente fredde e piccole di liquido possono espandersi in volumi molto grandi di gas. Tutti coloro che lavorano con liquidi criogenici devono essere consapevoli dei loro pericoli e sapere come lavorare in sicurezza con essi.
Tipi di liquidi criogenici
Ogni liquido criogenico ha le sue proprietà specifiche, ma la maggior parte dei liquidi criogenici può essere collocata in uno dei tre gruppi:
Gas inerti:I gas inerti non reagiscono chimicamente in larga misura. Non bruciano né favoriscono la combustione. Esempi di questo gruppo sono azoto, elio, neon, argon e kripton.
Gas infiammabili:Alcuni liquidi criogenici producono un gas che può bruciare nell'aria. Gli esempi più comuni sono idrogeno, metano, monossido di carbonio e gas naturale liquefatto.
Ossigeno:Molti materiali considerati non combustibili possono bruciare in presenza di ossigeno liquido. I materiali organici possono reagire in modo esplosivo con l'ossigeno liquido. I pericoli e le precauzioni nella manipolazione dell'ossigeno liquido devono quindi essere considerati separatamente dagli altri liquidi criogenici.
Dispositivi di protezione individuale da indossare
Assicurarsi di lavorare in un'area ben ventilata per evitare atmosfere carenti di ossigeno con una percentuale di ossigeno inferiore al 19,5%.
Indossare scarpe antinfortunistiche durante la movimentazione dei contenitori insieme a magliette a maniche lunghe e pantaloni senza polsini.
Indossare SEMPRE una visiera completa e occhiali di sicurezza resistenti agli spruzzi. Le lenti a contatto non devono essere indossate.
Indossare un camice da laboratorio e un grembiule durante l'erogazione di azoto liquido.
Indossare guanti isolanti o in pelle quando si maneggia azoto liquido o oggetti grandi e freddi.
Manipolazione dei liquidi criogenici
Non permettere mai che alcuna parte del corpo non protetta tocchi tubi o recipienti non isolati che contengono fluidi criogenici. Il danno tissutale che ne risulta è simile al congelamento o alle ustioni termiche.
Il metallo estremamente freddo farà sì che la carne si attacchi saldamente e si strappi quando si tenta di ritirarsi da essa.
Utilizzare un carrello manuale adatto per la movimentazione dei container.
Non far cadere, ribaltare o far rotolare i contenitori sui lati. Non rimuovere o scambiare le connessioni. Se l'utente riscontra difficoltà nel funzionamento della valvola del contenitore o con i collegamenti del contenitore, interrompere l'uso e contattare il fornitore. Utilizzare la connessione corretta.NON UTILIZZARE ADATTATORI.
Molte sostanze diventano fragili e possono frantumarsi quando fanno freddo, facendo volare pezzi del materiale. Evita il vetro comune e le plastiche grandi e solide.
Conservazione di liquidi criogenici
Conservare e utilizzare con una ventilazione adeguata.
Non conservare in uno spazio ristretto.
I contenitori criogenici sono dotati di dispositivi di limitazione della pressione per controllare la pressione interna. In condizioni normali questi contenitori sfiatano periodicamente il prodotto. Non collegare, rimuovere o manomettere il dispositivo di limitazione della pressione poiché ciò potrebbe causare un'esplosione.
I contenitori devono essere movimentati e immagazzinati in posizione verticale.
Piccole quantità di azoto liquido possono essere conservate in bottiglie Dewar. Le bottiglie Dewar sono contenitori rivestiti in vetro a pareti cave che forniscono un eccellente isolamento.
Pericoli dei liquidi criogenici
Pericolo di freddo estremo:I liquidi criogenici e i vapori e gas freddi ad essi associati possono produrre effetti sulla pelle simili a quelli di un'ustione termica. Brevi esposizioni che non influiscono sulla pelle del viso o delle mani possono danneggiare tessuti delicati come gli occhi. L'esposizione prolungata della pelle o il contatto con superfici fredde possono causare congelamento. La pelle appare di colore giallo ceroso. Non c'è dolore iniziale, ma si avverte un dolore intenso quando il tessuto congelato si scongela. La pelle non protetta può attaccarsi al metallo raffreddato da liquidi criogenici. La pelle può quindi strapparsi quando viene tirata via. Anche i materiali non metallici sono pericolosi da toccare alle basse temperature. La respirazione prolungata di aria estremamente fredda può danneggiare i polmoni.
Pericolo di asfissia:Quando i liquidi criogenici formano un gas, il gas è molto freddo e solitamente più pesante dell'aria. Questo gas freddo e pesante non si disperde molto bene e può accumularsi vicino al pavimento. Anche se il gas non è tossico, sposta l'aria. Quando non c'è abbastanza aria o ossigeno, possono verificarsi asfissia e morte. La carenza di ossigeno rappresenta un grave pericolo in spazi chiusi o confinati. Piccole quantità di liquido possono evaporare in volumi molto grandi di gas.
Pericoli tossici:Ogni gas può causare effetti specifici sulla salute. Fare riferimento alla scheda di sicurezza per informazioni sui rischi tossici di un particolare criogeno.
Pericoli generali dei liquidi criogenici
Pericolo d'incendio:Gas infiammabili come idrogeno, metano, monossido di carbonio e gas naturale liquefatto possono bruciare o esplodere. L’idrogeno è particolarmente pericoloso. Forma miscele infiammabili con l'aria in un ampio intervallo di concentrazione. Inoltre si accende molto facilmente.
Aria arricchita di ossigeno:Quando si trasferisce azoto liquido attraverso tubi metallici non isolati, l'aria che circonda un sistema di contenimento del criogeno può condensare. L’azoto, che ha un punto di ebollizione inferiore a quello dell’ossigeno, evapora per primo. Questa evaporazione può lasciare sulla superficie una condensa arricchita di ossigeno che può aumentare l'infiammabilità o la combustibilità dei materiali vicini al sistema, creando condizioni potenzialmente esplosive. Le apparecchiature contenenti fluidi criogenici devono essere mantenute lontane da materiali combustibili per ridurre al minimo il potenziale rischio di incendio.
Pericolo dovuto all'ossigeno liquido:L'ossigeno liquido contiene 4,000 volte più ossigeno in volume rispetto all'aria normale. I materiali solitamente considerati non combustibili (acciai al carbonio e inossidabili, ghisa, alluminio, zinco, teflon (PTFE), ecc.) possono bruciare in presenza di ossigeno liquido. Molti materiali organici possono reagire in modo esplosivo, soprattutto se viene prodotta una miscela infiammabile. Gli indumenti spruzzati o imbevuti di ossigeno liquido possono rimanere altamente infiammabili per ore.
Infragilimento:Gomma, plastica e acciaio al carbonio sono alcuni esempi di materiali che possono diventare fragili e rompersi anche con uno stress minimo. Cerca di evitare l'uso di questi materiali quando lavori con la criogenica. Se vengono utilizzati questi materiali, eseguire un'ispezione prima dell'uso.
