Когда мы думаем о низких температурах, мы можем представить себе холодный зимний день, но задумывались ли вы когда-нибудь, что такое сильный холод на самом деле? Такой холод, который настолько силен, что может мгновенно заморозить предметы? Вот тут-то и приходят на помощь жидкий азот и жидкий кислород. Эти вещества часто используются в научных исследованиях, медицинских процедурах и даже кулинарном искусстве. В этом блоге мы углубимся в свойства этих двух соединений и исследуем увлекательный мир глубокого холода.
Жидкий азот — это бесцветная жидкость без запаха и вкуса, которая кипит при температуре -195,79°C (-320°F). Он состоит из молекул азота, охлажденных до жидкого состояния. Одним из уникальных свойств жидкого азота является то, что он способен мгновенно замораживать объекты при контакте. Это делает его полезным для криогенной консервации биологических материалов, таких как сперма, образцы тканей и даже целые организмы. Он также используется при производстве углеродного волокна и охлаждении деталей компьютеров.
Жидкий кислород, с другой стороны, представляет собой темно-синюю жидкость без запаха и вкуса, которая кипит при -183°C (-297°F). Он состоит из молекул кислорода, охлажденных до жидкого состояния. В отличие от жидкого азота, жидкий кислород обладает высокой реакционной способностью и при определенных условиях может легко воспламениться. Это делает его полезным в ракетных двигателях, сварке и резке металлов. Он также используется при лечении респираторных заболеваний, таких как хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ).
Когда дело доходит до объединения жидкого азота и жидкого кислорода, мы получаем смесь кислорода и азота. Эта комбинация может быть опасной из-за возможности возникновения взрывных реакций. Однако в контролируемых средах кислород-азот можно использовать для различных целей, таких как криотерапия или процедуры омоложения кожи. В этом методе на кожу наносится смесь жидкого азота и жидкого кислорода, что вызывает сужение кровеносных сосудов и уменьшение воспаления.
Как упоминалось ранее, глубокий холод может иметь множество применений, и кулинарный мир не является исключением. Повара могут использовать жидкий азот для приготовления замороженных продуктов, таких как мороженое или шербет, путем быстрого замораживания смеси жидким азотом. Точно так же жидкий кислород можно использовать для создания пен и газированных соусов. Эти методы часто используются в молекулярной гастрономии для создания уникальных текстур и презентаций.
Можно задаться вопросом, как мы получаем жидкий азот и жидкий кислород, учитывая их чрезвычайно низкие температуры кипения. Ответ кроется в процессе, называемом фракционной дистилляцией, при котором воздух сжимается и охлаждается до тех пор, пока он не станет жидкостью. Различные компоненты воздуха, такие как азот и кислород, имеют разные температуры кипения и могут быть разделены перегонкой. Этот процесс требует специального оборудования и обычно осуществляется в промышленных масштабах.
В заключение, свойства жидкого азота и жидкого кислорода делают их важными компонентами в различных областях науки, медицины и даже кулинарии. Эти вещества открывают захватывающий взгляд на мир глубокого холода и сложные механизмы, управляющие поведением материи. Продолжая исследования и разработки, мы можем открыть еще больше применений этих соединений в будущем.
Время публикации: 28 сентября 2022 г.
