Kui mõtleme külmadele temperatuuridele, võime ette kujutada jahedat talvepäeva, kuid kas olete kunagi mõelnud, mis tunne on sügav külm? Selline külm, mis on nii intensiivne, et võib objektid hetkega külmutada? Siin tulevad sisse vedel lämmastik ja vedel hapnik. Neid aineid kasutatakse sageli teadusuuringutes, meditsiinilistes protseduurides ja isegi kokakunstis. Selles blogis süveneme nende kahe ühendi omadustesse ja uurime sügava külma põnevat maailma.
Vedel lämmastik on värvitu, lõhnatu ja maitsetu vedelik, mis keeb temperatuuril -195,79 °C (-320 °F). See koosneb lämmastiku molekulidest, mis on jahutatud vedelasse olekusse. Vedela lämmastiku üks ainulaadseid omadusi on see, et see võib esemed kokkupuutel koheselt külmutada. See muudab selle kasulikuks bioloogiliste materjalide, näiteks sperma, koeproovide ja isegi tervete organismide krüogeenseks säilitamiseks. Seda kasutatakse ka süsinikkiu tootmisel ja arvutiosade jahutamisel.
Vedel hapnik on seevastu sügavsinine, lõhnatu ja maitsetu vedelik, mis keeb temperatuuril -183 °C (-297 °F). See koosneb hapniku molekulidest, mis on jahutatud vedelasse olekusse. Erinevalt vedelast lämmastikust on vedel hapnik väga reaktsioonivõimeline ja võib teatud tingimustel kergesti süttida. See muudab selle kasulikuks raketi tõukejõul, keevitamisel ja metalli lõikamisel. Seda kasutatakse ka hingamisteede haiguste, näiteks kroonilise obstruktiivse kopsuhaiguse (KOK) raviks.
Vedela lämmastiku ja vedela hapniku kombineerimisel saame hapniku lämmastiku segu. See kombinatsioon võib plahvatusohtlike reaktsioonide tõttu olla ohtlik. Kontrollitud keskkondades saab aga hapnikulämmastikku kasutada erinevatel eesmärkidel, näiteks krüoteraapias või naha noorendamiseks. Selle meetodi puhul kantakse nahale vedela lämmastiku ja vedela hapniku segu, mis põhjustab veresoonte ahenemist ja vähendab põletikku.
Nagu varem mainitud, võib sügaval külmal olla mitmesuguseid rakendusi ja kulinaarne maailm pole erand. Kokad võivad kasutada vedelat lämmastikku külmutatud toitude (nt jäätise või sorbeti) valmistamiseks, külmutades segu kiiresti vedela lämmastikuga. Samamoodi saab vedelat hapnikku kasutada vahtude ja gaseeritud kastmete valmistamiseks. Neid tehnikaid kasutatakse sageli molekulaarses gastronoomias ainulaadsete tekstuuride ja esitluste loomiseks.
Võib imestada, kuidas me saame vedelat lämmastikku ja vedelat hapnikku, arvestades nende ülimadalat keemispunkti. Vastus peitub protsessis, mida nimetatakse fraktsioneerivaks destilleerimiseks, kus õhku surutakse kokku ja jahutatakse, kuni see muutub vedelikuks. Õhu erinevatel komponentidel, nagu lämmastik ja hapnik, on erinevad keemispunktid ja neid saab eraldada destilleerimisega. See protsess nõuab spetsiaalset varustust ja seda tehakse tavaliselt tööstuslikus mastaabis.
Kokkuvõtteks võib öelda, et vedela lämmastiku ja vedela hapniku omadused muudavad need olulisteks komponentideks erinevates teadus-, meditsiini- ja isegi toiduvalmistamise valdkondades. Need ained pakuvad põnevat pilguheit sügava külma maailma ja mateeria käitumist reguleerivatesse keerukatesse mehhanismidesse. Jätkuva uurimis- ja arendustegevusega võime nendele ühenditele tulevikus veelgi rohkem rakendusi leida.
Postitusaeg: 28. september 2022
