La scienza del freddo profondo: esplorazione delle proprietà dell'azoto liquido e dell'ossigeno liquido

Quando pensiamo alle temperature fredde, potremmo immaginare una fredda giornata invernale, ma ti sei mai chiesto come si sente veramente il freddo intenso? Quel tipo di freddo così intenso da congelare gli oggetti in un istante? È qui che entrano in gioco l'azoto liquido e l'ossigeno liquido. Queste sostanze sono spesso utilizzate nella ricerca scientifica, nelle procedure mediche e persino nelle arti culinarie. In questo blog approfondiremo le proprietà di questi due composti ed esploreremo l'affascinante mondo del freddo profondo.

L'azoto liquido è un fluido incolore, inodore e insapore che bolle a -195,79°C (-320°F). È composto da molecole di azoto che sono state raffreddate allo stato liquido. Una delle proprietà uniche dell'azoto liquido è che può congelare istantaneamente gli oggetti al contatto. Ciò lo rende utile per la conservazione criogenica di materiali biologici, come sperma, campioni di tessuto e persino interi organismi. Viene utilizzato anche nella produzione di fibra di carbonio e nel raffreddamento di parti di computer.

L'ossigeno liquido, d'altra parte, è un fluido di colore blu intenso, inodore e insapore che bolle a -183°C (-297°F). È composto da molecole di ossigeno che sono state raffreddate allo stato liquido. A differenza dell’azoto liquido, l’ossigeno liquido è altamente reattivo e può accendersi facilmente in determinate condizioni. Ciò lo rende utile nella propulsione di razzi, nella saldatura e nel taglio dei metalli. Viene utilizzato anche nel trattamento dei disturbi respiratori, come la broncopneumopatia cronica ostruttiva (BPCO).

Quando si tratta di combinare azoto liquido e ossigeno liquido, otteniamo una miscela di azoto ossigeno. Questa combinazione può essere pericolosa a causa del rischio di reazioni esplosive. Tuttavia, in ambienti controllati, l’ossigeno e l’azoto possono essere utilizzati per vari scopi, come la crioterapia o i trattamenti di ringiovanimento cutaneo. In questo metodo, una miscela di azoto liquido e ossigeno liquido viene applicata sulla pelle, provocando la costrizione dei vasi sanguigni e riducendo l’infiammazione.

Come accennato in precedenza, il freddo intenso può avere una vasta gamma di applicazioni e il mondo culinario non fa eccezione. Gli chef possono utilizzare l'azoto liquido per creare cibi congelati, come gelati o sorbetti, congelando rapidamente la miscela con azoto liquido. Allo stesso modo, l'ossigeno liquido può essere utilizzato per creare schiume e salse aerate. Queste tecniche sono spesso utilizzate nella gastronomia molecolare per creare trame e presentazioni uniche.

Ci si potrebbe chiedere come otteniamo l’azoto liquido e l’ossigeno liquido, considerando i loro punti di ebollizione estremamente bassi. La risposta sta in un processo chiamato distillazione frazionata, in cui l’aria viene compressa e raffreddata fino a diventare un liquido. I diversi componenti dell'aria, come l'azoto e l'ossigeno, hanno punti di ebollizione diversi e possono essere separati mediante distillazione. Questo processo richiede attrezzature specializzate e viene generalmente eseguito su scala industriale.

In conclusione, le proprietà dell’azoto liquido e dell’ossigeno liquido li rendono componenti importanti in vari campi della scienza, della medicina e persino della cucina. Queste sostanze offrono uno sguardo affascinante sul mondo del freddo profondo e sugli intricati meccanismi che governano il comportamento della materia. Con la continua ricerca e sviluppo, potremmo scoprire ancora più applicazioni per questi composti in futuro.


Orario di pubblicazione: 28 settembre 2022

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