零下200攝氏度的液體,竟有這些神奇用處

2020-12-04 中科院物理所

雖然春天已經到來,但是冷空氣依然一股接著一股襲擊著祖國大地~

(圖片來源:http://www.sohu.com/a/216543622_780704)

暖氣、小太陽、空調、暖寶寶、熱水袋……統統上陣。穿上秋褲還不行,得再套上了毛褲。等公交車的時候也不敢玩手機了~

冷啊,真是太冷了!(跺跺腳,取取暖)

為了讓你暖和一點,小編決定介紹一下它。

它有著近-200℃的超低溫。不管你是在沒有暖氣的南方,還是在中國冷極根河、中國北極漠河。和它的溫度一比,你都獲得了「相對溫暖」。

它就是液氮。在常壓下,溫度為-196℃。

知識點:液氮是個啥?有啥用?

氮氣是空氣的主要成分之一,佔大氣總量的78%。液氮,顧名思義就是液態的氮氣,氮氣在非常低的溫度下會形成液體的狀態就叫做液氮。

液氮極低的溫度使其有著廣泛的應用。

醫生可以用它來進行冷凍治療(冷凍後切除病變組織)。還可以用它來保存生殖細胞及其他生物樣品;科學家在進行實驗時,將它用作冷卻劑與儲能介質;冷鏈運輸時,也是少不了它;除此之外,液氮還有很多腦洞大開的神奇用處。一起來看看吧!

液氮的神奇用處1:冰葬

冰葬是瑞典生物學家Wiigh-Msak研究出的一種新型埋葬方式,是指遺體零下200度冷凍後被震成骨灰,它的秘密武器就是液氮。

冰葬的第一步是冰凍遺體,在死後一周半內,身體被冷凍至-18℃。第二步是低溫冷凍,屍體將在-196℃液氮環境中冷凍,使整具遺體結晶。第三步是振動,身體在幾分鐘內就會分解成顆粒。第四步是冷凍乾燥,將顆粒在乾燥室中冷凍乾燥,留下約30%的原始重量。第五步是金屬分離,通過磁力篩分除去金屬(例如,假牙等)。最後一步是將這些有機粉末放在由玉米澱粉製成的可生物降解的棺材中,再將棺材埋在土壤的頂層。好氧細菌會在6-12個月內將有機粉末分解成腐殖質。

(圖片來源:專利WO200140727-A1)

早在20年前,冰葬就被發明啦!1997年,發明人Wiigh-Msak還成立了Promessa Organic公司推行這項殉葬方法。

Wiigh-Msak將保護地球作為畢生的使命。冰葬,就是他一直探尋的殉葬方法,他希望人們在死後能夠以生態循環的方式的回歸地球。Wiigh-Msak還建議在放置棺材的土壤旁邊種植一棵樹或薔薇作為死者的象徵,這樣人們可以看到死者的身體返還土壤後以另一種形式綻放。

冰葬與傳統的殉葬方式相比更加環保。傳統的火葬要將屍體在815到1000攝氏度左右中火化需要兩到四個小時,在過程中需燃燒化石燃料並將汙染物釋放到空氣中。而普通的土葬一方面需要樹木製作成傳統的棺材,另一方面屍體的腐爛是一個緩慢的過程,在衰變過程的20—100年間,還會產生汙染地下水的液體。

但冰葬的成本比傳統方式價格更高,因此無論是從觀念上還是經濟上考慮,冰葬的推行還要有一個漫長的發展過程。

(圖片來源:微博)

若有朝一日,冰葬在中國推行,你選火葬還是冰葬呢?小編覺得難得死一次,可以一半火葬、一半冰葬兩種都體驗一下嘛~

液氮的神奇用處2:液氮冰淇淋

今年夏天,火遍了抖音的液氮冰淇淋不知道你有沒有吃過。液氮冰淇淋是將冰淇淋原料,黃油、奶油、冰淇淋粉等混合均勻後加入液氮中。液氮可以讓它們快速冷凍為小冰晶,使冰淇淋具有絲滑的口感。

液氮冰淇淋火爆的原因除了絲滑的口感,還因為吸睛的霧氣。冰淇淋成型後,低溫的液氮會使周圍空氣中的水分冷凝為小水滴。小水滴分散在空氣中形成水霧,入口就形成吞雲吐霧的效果啦!

(圖片來源:微博)

液氮雖好,可不要貪杯哦!

此外,液氮還是實驗愛好者們的重要工具。把活魚扔進液氮,把巖漿倒進液氮,把可樂放進液氮,把開水倒進了液氮……眾多的液氮實驗充斥著視頻網站。

(圖片來源:B站截圖)

在眾多的實驗中,最瘋狂還數它。2014年,旨在關注漸凍人症的「冰桶挑戰」活動風靡全球。在液氮化工廠工作的俄國小夥Anton Konovalov也進行了一次「冰桶挑戰」,不過他用的不是冰水而是液氮。

Anton Konovalov將一桶液氮迎頭澆下

(圖片來源http://d.youth.cn/shrgch/201411/t20141119_6077572.htm:)

挑戰中,-196℃的液氮並沒有給Konovalov造成凍傷。他十分順利的完成了挑戰。這是因為低溫的液氮接觸高溫的皮膚會立刻蒸發,而蒸發產生的氮氣在皮膚表面形成了蒸汽層,阻礙了皮膚與液氮的接觸,這個現象又被稱為萊頓弗羅斯特效應。因為這個效應,飛濺的液氮液滴或是傾倒液氮在皮膚表面並不會立即造成冷灼傷。

(圖片來源:維基百科)

但如果液氮在皮膚上停留時間太久,你就不會被萊頓弗羅斯特效應庇佑了。比如下面這位女俠。

2012年,一名18歲的英國女孩Gaby Scanlan在酒吧慶生,喝下了一杯液氮雞尾酒。這杯酒使她的胃部嚴重凍傷,多處穿孔,切除了部分胃部才保住了性命。

攝入液氮會導致嚴重的內部損傷是因為閉合的會厭(喉頭上前部的樹葉狀的結構)阻止氮氣的逃逸,它們被迫進入你的體內。由於食道不斷的蠕動作用,即便有萊頓弗羅斯特效應的保護,液氮還是會與食道發生親密接觸。

怎麼樣,低溫、有趣又有點危險的液氮,你喜歡嗎?和它一比,寒冷的冬季都可以說是溫暖如春。小編費勁心力製作的「心靈暖寶寶」有沒有給你帶來一絲溫暖呢?

參考文獻:

Treatment of organic material for moldering after freeze drying for animal and vegetable matter, involves subjecting organic material preferably chilled or frozen to splitting treatment,WO200140727-A1。

出品:科普中國

製作:楊林(中科院大連化物所)

監製:中國科學院計算機網絡信息中心

本文來源於「中國科普博覽」公眾號(kepubolan),轉載請註明公眾號出處

來源:中國科普博覽

編輯:蓲陽

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