Գիտություն խորը ցրտի մասին. ուսումնասիրելով հեղուկ ազոտի և հեղուկ թթվածնի հատկությունները

Երբ մենք մտածում ենք ցուրտ ջերմաստիճանի մասին, մենք կարող ենք պատկերացնել ձմեռային ցուրտ օր, բայց երբևէ մտածե՞լ եք, թե իրականում ինչ է խորը ցուրտը: Այնպիսի՞ ցուրտ է, որն այնքան ուժեղ է, որ կարող է մի ակնթարթում առարկաներ սառեցնել: Հենց այստեղ են մտնում հեղուկ ազոտը և հեղուկ թթվածինը: Այս նյութերը հաճախ օգտագործվում են գիտական ​​հետազոտությունների, բժշկական պրոցեդուրաների և նույնիսկ խոհարարական արվեստների մեջ: Այս բլոգում մենք կխորանանք այս երկու միացությունների հատկությունների մեջ և կբացահայտենք խորը ցրտի հետաքրքրաշարժ աշխարհը:

Հեղուկ ազոտը անգույն, անհոտ և անհամ հեղուկ է, որը եռում է -195,79°C (-320°F): Այն կազմված է ազոտի մոլեկուլներից, որոնք սառեցվել են հեղուկ վիճակում։ Հեղուկ ազոտի յուրահատուկ հատկություններից մեկն այն է, որ այն կարող է ակնթարթորեն սառեցնել առարկաները շփման ժամանակ: Սա օգտակար է դարձնում կենսաբանական նյութերի կրիոգեն պահպանման համար, ինչպիսիք են սերմը, հյուսվածքների նմուշները և նույնիսկ ամբողջ օրգանիզմները: Այն նաև օգտագործվում է ածխածնային մանրաթելերի արտադրության և համակարգչային մասերի սառեցման մեջ։

Հեղուկ թթվածինը, մյուս կողմից, մուգ կապույտ, անհոտ և անհամ հեղուկ է, որը եռում է -183°C (-297°F): Այն բաղկացած է թթվածնի մոլեկուլներից, որոնք սառեցվել են հեղուկ վիճակում։ Ի տարբերություն հեղուկ ազոտի, հեղուկ թթվածինը շատ ռեակտիվ է և կարող է հեշտությամբ բռնկվել որոշակի պայմաններում: Սա այն օգտակար է դարձնում հրթիռների շարժման, եռակցման և մետաղի կտրման համար: Այն նաև օգտագործվում է շնչառական խանգարումների բուժման համար, ինչպիսին է թոքերի քրոնիկ օբստրուկտիվ հիվանդությունը (COPD):

Երբ խոսքը վերաբերում է հեղուկ ազոտի և հեղուկ թթվածնի միացմանը, մենք ստանում ենք թթվածնային ազոտի խառնուրդ: Այս համադրությունը կարող է վտանգավոր լինել պայթյունավտանգ ռեակցիաների հնարավորության պատճառով: Այնուամենայնիվ, վերահսկվող միջավայրերում թթվածնային ազոտը կարող է օգտագործվել տարբեր նպատակներով, ինչպիսիք են կրիոթերապիան կամ մաշկի երիտասարդացման բուժումը: Այս մեթոդով հեղուկ ազոտի և հեղուկ թթվածնի խառնուրդը կիրառվում է մաշկի վրա, ինչը հանգեցնում է արյան անոթների սեղմմանը և նվազեցնում բորբոքումը:

Ինչպես արդեն նշվեց, խորը ցուրտը կարող է ունենալ մի շարք կիրառություններ, և խոհարարական աշխարհը բացառություն չէ: Խոհարարները կարող են օգտագործել հեղուկ ազոտ՝ սառեցված մթերքներ ստեղծելու համար, օրինակ՝ պաղպաղակ կամ սորբետ՝ խառնուրդն արագ սառեցնելով հեղուկ ազոտով: Նմանապես, հեղուկ թթվածինը կարող է օգտագործվել փրփուրներ և գազավորված սոուսներ ստեղծելու համար: Այս տեխնիկան հաճախ օգտագործվում է մոլեկուլային գաստրոնոմիայում՝ յուրահատուկ հյուսվածքներ և ներկայացումներ ստեղծելու համար:

Կարելի է զարմանալ, թե ինչպես ենք մենք ստանում հեղուկ ազոտ և հեղուկ թթվածին՝ հաշվի առնելով դրանց չափազանց ցածր եռման կետերը: Պատասխանը կայանում է մի գործընթացում, որը կոչվում է կոտորակային թորում, որտեղ օդը սեղմվում և սառչում է մինչև այն վերածվում է հեղուկի: Օդի տարբեր բաղադրիչները, ինչպիսիք են ազոտը և թթվածինը, ունեն տարբեր եռման կետեր և կարող են բաժանվել թորման միջոցով: Այս գործընթացը պահանջում է մասնագիտացված սարքավորումներ և սովորաբար իրականացվում է արդյունաբերական մասշտաբով:

Եզրափակելով, հեղուկ ազոտի և հեղուկ թթվածնի հատկությունները դրանք դարձնում են կարևոր բաղադրիչներ գիտության, բժշկության և նույնիսկ խոհարարության տարբեր ոլորտներում: Այս նյութերը հետաքրքրաշարժ հայացք են տալիս խորը ցրտի աշխարհին և նյութի վարքը կառավարող բարդ մեխանիզմներին: Շարունակական հետազոտությունների և մշակումների դեպքում մենք կարող ենք հետագայում բացահայտել այս միացությունների ավելի շատ կիրառություններ: