ღრმა სიცივის მეცნიერება: თხევადი აზოტისა და თხევადი ჟანგბადის თვისებების შესწავლა

როცა ცივ ტემპერატურაზე ვფიქრობთ, შეიძლება წარმოვიდგინოთ ზამთრის გრილი დღე, მაგრამ ოდესმე გიფიქრიათ, როგორია სინამდვილეში ღრმა სიცივე? როგორი სიცივეა, რომელიც იმდენად ძლიერია, რომ მას შეუძლია ობიექტების გაყინვა მყისიერად? სწორედ აქ მოდის თხევადი აზოტი და თხევადი ჟანგბადი. ამ ნივთიერებებს ხშირად იყენებენ სამეცნიერო კვლევებში, სამედიცინო პროცედურებში და კულინარიულ ხელოვნებაშიც კი. ამ ბლოგში ჩვენ ჩავუღრმავდებით ამ ორი ნაერთის თვისებებს და შევისწავლით ღრმა სიცივის მომხიბლავ სამყაროს.

თხევადი აზოტი არის უფერო, უსუნო და უგემოვნო სითხე, რომელიც დუღს -195,79°C (-320°F). იგი შედგება აზოტის მოლეკულებისგან, რომლებიც გაცივდა თხევად მდგომარეობაში. თხევადი აზოტის ერთ-ერთი უნიკალური თვისება ის არის, რომ მას შეუძლია მყისიერად გაყინოს ობიექტები კონტაქტის დროს. ეს მას სასარგებლოს ხდის ბიოლოგიური მასალების კრიოგენული შენარჩუნებისთვის, როგორიცაა სპერმა, ქსოვილის ნიმუშები და მთელი ორგანიზმებიც კი. იგი ასევე გამოიყენება ნახშირბადის ბოჭკოს წარმოებაში და კომპიუტერის ნაწილების გაგრილებაში.

თხევადი ჟანგბადი კი ღრმა ლურჯი, უსუნო და უგემოვნო სითხეა, რომელიც დუღს -183°C (-297°F). იგი შედგება ჟანგბადის მოლეკულებისგან, რომლებიც გაცივდა თხევად მდგომარეობაში. თხევადი აზოტისგან განსხვავებით, თხევადი ჟანგბადი ძალზე რეაქტიულია და გარკვეულ პირობებში ადვილად აალდება. ეს ხდის მას სასარგებლო სარაკეტო ძრავაში, შედუღებასა და ლითონის ჭრაში. იგი ასევე გამოიყენება რესპირატორული დარღვევების სამკურნალოდ, როგორიცაა ფილტვების ქრონიკული ობსტრუქციული დაავადება (COPD).

როდესაც საქმე ეხება თხევადი აზოტისა და თხევადი ჟანგბადის გაერთიანებას, ვიღებთ ჟანგბადის აზოტის ნარევს. ეს კომბინაცია შეიძლება საშიში იყოს ფეთქებადი რეაქციების პოტენციალის გამო. თუმცა, კონტროლირებად გარემოში, ჟანგბადის აზოტი შეიძლება გამოყენებულ იქნას სხვადასხვა მიზნებისთვის, როგორიცაა კრიოთერაპია ან კანის გაახალგაზრდავება. ამ მეთოდით თხევადი აზოტისა და თხევადი ჟანგბადის ნაზავი გამოიყენება კანზე, რაც იწვევს სისხლძარღვების შეკუმშვას და ამცირებს ანთებას.

როგორც უკვე აღვნიშნეთ, ღრმა სიცივეს შეიძლება ჰქონდეს გამოყენების სპექტრი და კულინარიული სამყარო არ არის გამონაკლისი. მზარეულებს შეუძლიათ გამოიყენონ თხევადი აზოტი გაყინული საკვების შესაქმნელად, როგორიცაა ნაყინი ან სორბეტი, ნარევის სწრაფი გაყინვით თხევადი აზოტით. ანალოგიურად, თხევადი ჟანგბადის გამოყენება შესაძლებელია ქაფის და გაზიანი სოუსების შესაქმნელად. ეს ტექნიკა ხშირად გამოიყენება მოლეკულურ გასტრონომიაში უნიკალური ტექსტურებისა და პრეზენტაციების შესაქმნელად.

შეიძლება გაინტერესებდეს, როგორ მივიღოთ თხევადი აზოტი და თხევადი ჟანგბადი მათი უკიდურესად დაბალი დუღილის წერტილების გათვალისწინებით. პასუხი მდგომარეობს პროცესში, რომელსაც ეწოდება ფრაქციული დისტილაცია, სადაც ჰაერი შეკუმშულია და გაცივდება, სანამ არ გახდება თხევადი. ჰაერის სხვადასხვა კომპონენტებს, როგორიცაა აზოტი და ჟანგბადი, აქვთ სხვადასხვა დუღილის წერტილი და მათი გამოყოფა შესაძლებელია დისტილაციით. ეს პროცესი მოითხოვს სპეციალიზებულ აღჭურვილობას და, როგორც წესი, ხორციელდება სამრეწველო მასშტაბით.

დასასრულს, თხევადი აზოტისა და თხევადი ჟანგბადის თვისებები მათ მნიშვნელოვან კომპონენტებად აქცევს მეცნიერების, მედიცინისა და კულინარიის სხვადასხვა დარგში. ეს ნივთიერებები გვთავაზობენ მომხიბვლელ ხედვას ღრმა სიცივის სამყაროსა და მატერიის ქცევის მარეგულირებელ რთულ მექანიზმებზე. უწყვეტი კვლევისა და განვითარების შემთხვევაში, ჩვენ შეიძლება აღმოვაჩინოთ ამ ნაერთების კიდევ უფრო მეტი გამოყენება მომავალში.