Un contenitore per la conservazione di Azoto liquido è anche detto vaso di Dewar, o semplicemente “dewar”.
In generale, un dewar è un contenitore che mantiene il suo contenuto più caldo o più freddo dell’ambiente esterno frapponendo delle aree sotto vuoto (che consentono un alto isolamento termico) tra il contenuto e l’ambiente. Il vuoto è usato solo per l’isolamento termico, il contenuto non è sotto vuoto.
Il dewar prende il nome dal suo inventore, il fisico e chimico James Dewar, che lo inventò nel 1892. È formato da un contenitore esterno, generalmente in metallo, con all’interno una cavità, solitamente in vetro o metallo. La regione tra le pareti esterne del contenitore e la cavità interna è sotto vuoto. Il vuoto non può condurre calore per conduzione o convezione, ma solo per irraggiamento: per minimizzare la perdita per irraggiamento, la regione sotto vuoto viene riempita di materiale riflettente e opacizzante come argento e fibra di vetro.
Il materiale contenuto all’interno della cavità raggiunge l’equilibrio termico con le pareti interne, avendo così un tasso di evaporazione molto basso.
Per poter essere utilizzato, il contenitore deve avere un’apertura, che rappresenta la principale fonte di perdita di calore nel contenitore: per limitare questa dispersione, il contenitore deve essere provvisto di un tappo di materiale isolante, originariamente sughero, oggi plastica.
Il più comune esempio di dewar sono i classici Thermos, così chiamati in nome della prima azienda che li introdusse nel mercato nel 1904, utili per conservare liquidi a temperatura per diverse ore (freddo per circa 8 ore, caldo per circa 24 ore).
Nel caso dei dewar per l’azoto liquido, il tappo è solamente appoggiato all’apertura (detta bocca) perché l’azoto evapora costantemente e deve poter uscire senza impedimenti.
Questi contenitori sono inoltre dotati di una valvola di sicurezza che ne preserva l’integrità anche in caso di shock termici che provocano sbalzi di pressione.
L’eccellente isolamento termico di questi dewar fa sì che l’evaporazione dell’azoto sia molto lenta (a temperatura ambiente sarebbe istantanea): grazie a questo sistema, l’azoto può essere utilizzato come potente refrigerante.
Un’altra tipologia di contenitori per l’azoto liquido sono quelli a pressione, ermeticamente chiusi in modo da aumentare la durata dell’azoto al loro interno. Per precauzione, i contenitori a pressione sono dotati di speciali valvole di sicurezza, di solito almeno due.
