Kad mēs domājam par aukstu temperatūru, mēs varam iedomāties vēsu ziemas dienu, bet vai esat kādreiz domājuši, kā patiesībā jūtas dziļš aukstums? Tāds aukstums, kas ir tik intensīvs, ka vienā mirklī var sasaldēt priekšmetus? Šeit nonāk šķidrais slāpeklis un šķidrais skābeklis. Šīs vielas bieži izmanto zinātniskos pētījumos, medicīniskās procedūrās un pat kulinārijas mākslā. Šajā emuārā mēs iedziļināsimies šo divu savienojumu īpašībās un izpētīsim aizraujošo dziļā aukstuma pasauli.
Šķidrais slāpeklis ir bezkrāsains, bez smaržas un garšas šķidrums, kas vārās -195,79°C (-320°F). Tas sastāv no slāpekļa molekulām, kas ir atdzesētas līdz šķidram stāvoklim. Viena no šķidrā slāpekļa unikālajām īpašībām ir tā, ka tas var acumirklī sasaldēt priekšmetus, saskaroties. Tas padara to noderīgu bioloģisko materiālu, piemēram, spermas, audu paraugu un pat veselu organismu, kriogēnai konservēšanai. To izmanto arī oglekļa šķiedras ražošanā un datoru detaļu dzesēšanā.
No otras puses, šķidrais skābeklis ir dziļi zils šķidrums bez smaržas un garšas, kas vārās -183 °C (-297 °F). Tas sastāv no skābekļa molekulām, kas ir atdzesētas līdz šķidram stāvoklim. Atšķirībā no šķidrā slāpekļa, šķidrais skābeklis ir ļoti reaģējošs un noteiktos apstākļos var viegli aizdegties. Tas padara to noderīgu raķešu piedziņā, metināšanā un metāla griešanā. To lieto arī elpošanas traucējumu, piemēram, hroniskas obstruktīvas plaušu slimības (HOPS) ārstēšanai.
Kad runa ir par šķidrā slāpekļa un šķidrā skābekļa apvienošanu, mēs iegūstam skābekļa slāpekļa maisījumu. Šī kombinācija var būt bīstama sprādzienbīstamu reakciju dēļ. Tomēr kontrolētā vidē skābekļa slāpekli var izmantot dažādiem mērķiem, piemēram, krioterapijai vai ādas atjaunošanas procedūrām. Izmantojot šo metodi, uz ādas tiek uzklāts šķidrā slāpekļa un šķidrā skābekļa maisījums, kas izraisa asinsvadu sašaurināšanos un samazina iekaisumu.
Kā minēts iepriekš, dziļam aukstumam var būt dažādi pielietojumi, un kulinārijas pasaule nav izņēmums. Pavāri var izmantot šķidro slāpekli, lai izveidotu saldētu pārtiku, piemēram, saldējumu vai sorbetu, ātri sasaldējot maisījumu ar šķidro slāpekli. Līdzīgi šķidro skābekli var izmantot putu un gāzētu mērču veidošanai. Šīs metodes bieži izmanto molekulārajā gastronomijā, lai radītu unikālas tekstūras un prezentācijas.
Varētu brīnīties, kā mēs iegūstam šķidro slāpekli un šķidro skābekli, ņemot vērā to ārkārtīgi zemos viršanas punktus. Atbilde slēpjas procesā, ko sauc par frakcionētu destilāciju, kur gaiss tiek saspiests un atdzesēts, līdz tas kļūst par šķidrumu. Dažādām gaisa sastāvdaļām, piemēram, slāpeklim un skābeklim, ir dažādas viršanas temperatūras, un tās var atdalīt destilējot. Šim procesam ir nepieciešams specializēts aprīkojums, un to parasti veic rūpnieciskā mērogā.
Noslēgumā jāsaka, ka šķidrā slāpekļa un šķidrā skābekļa īpašības padara tos par būtiskām sastāvdaļām dažādās zinātnes, medicīnas un pat kulinārijas jomās. Šīs vielas piedāvā aizraujošu ieskatu dziļā aukstuma pasaulē un sarežģītajos mehānismos, kas regulē matērijas uzvedību. Turpinot pētniecību un attīstību, mēs varam atklāt vēl vairāk šo savienojumu pielietojumu nākotnē.
Izlikšanas laiks: 28. septembris 2022
