Wenn wir an kalte Temperaturen denken, stellen wir uns vielleicht einen kühlen Wintertag vor, aber haben Sie sich jemals gefragt, wie sich tiefe Kälte wirklich anfühlt? Die Art von Kälte, die so stark ist, dass sie Gegenstände augenblicklich gefrieren lässt? Hier kommen flüssiger Stickstoff und flüssiger Sauerstoff ins Spiel. Diese Substanzen werden häufig in der wissenschaftlichen Forschung, bei medizinischen Verfahren und sogar in der Kochkunst verwendet. In diesem Blog befassen wir uns mit den Eigenschaften dieser beiden Verbindungen und erkunden die faszinierende Welt der tiefen Kälte.
Flüssiger Stickstoff ist eine farblose, geruchlose und geschmacklose Flüssigkeit, die bei -195,79 °C (-320 °F) siedet. Es besteht aus Stickstoffmolekülen, die auf einen flüssigen Zustand abgekühlt wurden. Eine der einzigartigen Eigenschaften von flüssigem Stickstoff besteht darin, dass er Objekte bei Kontakt sofort einfrieren kann. Dies macht es für die kryogene Konservierung biologischer Materialien wie Spermien, Gewebeproben und sogar ganzer Organismen nützlich. Es wird auch bei der Herstellung von Kohlefaser und der Kühlung von Computerteilen verwendet.
Flüssiger Sauerstoff hingegen ist eine tiefblaue, geruchs- und geschmacklose Flüssigkeit, die bei -183 °C (-297 °F) siedet. Es besteht aus Sauerstoffmolekülen, die auf einen flüssigen Zustand abgekühlt wurden. Im Gegensatz zu flüssigem Stickstoff ist flüssiger Sauerstoff hochreaktiv und kann sich unter bestimmten Bedingungen leicht entzünden. Dies macht es nützlich beim Raketenantrieb, beim Schweißen und beim Metallschneiden. Es wird auch zur Behandlung von Atemwegserkrankungen wie der chronisch obstruktiven Lungenerkrankung (COPD) eingesetzt.
Wenn es darum geht, flüssigen Stickstoff und flüssigen Sauerstoff zu kombinieren, erhalten wir eine Mischung aus Sauerstoff und Stickstoff. Diese Kombination kann aufgrund der Möglichkeit explosionsartiger Reaktionen gefährlich sein. In kontrollierten Umgebungen kann Sauerstoffstickstoff jedoch für verschiedene Zwecke verwendet werden, beispielsweise für Kryotherapie oder Hautverjüngungsbehandlungen. Bei dieser Methode wird eine Mischung aus flüssigem Stickstoff und flüssigem Sauerstoff auf die Haut aufgetragen, wodurch sich die Blutgefäße verengen und Entzündungen reduziert werden.
Wie bereits erwähnt, kann tiefe Erkältung vielfältig eingesetzt werden, und die kulinarische Welt bildet da keine Ausnahme. Köche können flüssigen Stickstoff verwenden, um Tiefkühlkost wie Eis oder Sorbet herzustellen, indem sie die Mischung mit flüssigem Stickstoff schnell einfrieren. Ebenso kann flüssiger Sauerstoff zur Herstellung von Schäumen und luftigen Soßen verwendet werden. Diese Techniken werden häufig in der Molekularküche eingesetzt, um einzigartige Texturen und Präsentationen zu schaffen.
Man könnte sich fragen, wie wir flüssigen Stickstoff und flüssigen Sauerstoff erhalten, wenn man bedenkt, dass sie extrem niedrige Siedepunkte haben. Die Antwort liegt in einem Prozess namens fraktionierte Destillation, bei dem Luft komprimiert und abgekühlt wird, bis sie flüssig wird. Die verschiedenen Luftbestandteile wie Stickstoff und Sauerstoff haben unterschiedliche Siedepunkte und können durch Destillation getrennt werden. Dieser Prozess erfordert spezielle Ausrüstung und wird typischerweise im industriellen Maßstab durchgeführt.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Eigenschaften von flüssigem Stickstoff und flüssigem Sauerstoff sie zu wichtigen Bestandteilen in verschiedenen Bereichen der Wissenschaft, Medizin und sogar in der Küche machen. Diese Substanzen bieten einen faszinierenden Einblick in die Welt der tiefen Kälte und die komplizierten Mechanismen, die das Verhalten der Materie steuern. Durch kontinuierliche Forschung und Entwicklung werden wir in Zukunft möglicherweise noch mehr Anwendungen für diese Verbindungen entdecken.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 28.09.2022
