Þegar við hugsum um kalt hitastig gætum við ímyndað okkur kaldan vetrardag, en hefur þú einhvern tíma velt því fyrir þér hvernig djúpur kuldi er í raun og veru? Svona kuldi sem er svo mikill að hann getur fryst hluti á augabragði? Það er þar sem fljótandi köfnunarefni og fljótandi súrefni koma inn. Þessi efni eru oft notuð í vísindarannsóknum, læknisfræðilegum aðgerðum og jafnvel matreiðslu. Í þessu bloggi munum við kafa ofan í eiginleika þessara tveggja efnasambanda og kanna heillandi heim djúpkulda.
Fljótandi köfnunarefni er litlaus, lyktarlaus og bragðlaus vökvi sem sýður við -195,79°C (-320°F). Það er samsett úr köfnunarefnissameindum sem hafa verið kældar niður í fljótandi ástand. Einn af einstökum eiginleikum fljótandi köfnunarefnis er að það getur samstundis fryst hluti við snertingu. Þetta gerir það gagnlegt fyrir frystingu líffræðilegra efna, svo sem sæðis, vefjasýna og jafnvel heilra lífvera. Það er einnig notað við framleiðslu á koltrefjum og kælingu á tölvuhlutum.
Fljótandi súrefni er aftur á móti djúpblár, lyktarlaus og bragðlaus vökvi sem sýður við -183°C (-297°F). Það er samsett úr súrefnissameindum sem hafa verið kældar niður í fljótandi ástand. Ólíkt fljótandi köfnunarefni er fljótandi súrefni mjög hvarfgjarnt og getur kviknað auðveldlega við ákveðnar aðstæður. Þetta gerir það gagnlegt í eldflaugaknúningi, suðu og málmskurði. Það er einnig notað til að meðhöndla öndunarfærasjúkdóma, svo sem langvinna lungnateppu (COPD).
Þegar kemur að því að sameina fljótandi köfnunarefni og fljótandi súrefni fáum við blöndu af súrefnisnitri. Þessi samsetning getur verið hættuleg vegna hættu á sprengifim viðbrögðum. Hins vegar, í stýrðu umhverfi, er hægt að nota súrefni köfnunarefni í ýmsum tilgangi, svo sem frystimeðferð eða endurnýjun húðar. Í þessari aðferð er blanda af fljótandi köfnunarefni og fljótandi súrefni borið á húðina, sem veldur því að æðar dragast saman og draga úr bólgu.
Eins og fyrr segir getur djúpur kuldi haft margvísleg notkunargildi og matreiðsluheimurinn er þar engin undantekning. Matreiðslumenn geta notað fljótandi köfnunarefni til að búa til frosinn matvæli, svo sem ís eða sorbet, með því að frysta blönduna hratt með fljótandi köfnunarefni. Á sama hátt er hægt að nota fljótandi súrefni til að búa til froðu og loftblandaðar sósur. Þessar aðferðir eru oft notaðar í sameinda matargerðarlist til að búa til einstaka áferð og kynningar.
Maður gæti velt því fyrir sér hvernig við fáum fljótandi köfnunarefni og fljótandi súrefni, miðað við afar lágt suðumark þeirra. Svarið liggur í ferli sem kallast brotaeiming, þar sem loft er þjappað saman og kælt þar til það verður að vökva. Mismunandi efnisþættir lofts, eins og köfnunarefni og súrefni, hafa mismunandi suðumark og hægt er að aðskilja þau með eimingu. Þetta ferli krefst sérhæfðs búnaðar og er venjulega framkvæmt í iðnaðar mælikvarða.
Að lokum, eiginleikar fljótandi köfnunarefnis og fljótandi súrefnis gera þau að mikilvægum þáttum á ýmsum sviðum vísinda, læknisfræði og jafnvel matreiðslu. Þessi efni veita heillandi innsýn inn í heim djúps kulda og flókna aðferða sem stjórna hegðun efnisins. Með áframhaldandi rannsóknum og þróun gætum við uppgötvað enn fleiri forrit fyrir þessi efnasambönd í framtíðinni.
Birtingartími: 28. september 2022
