LN2:Είναι επικίνδυνο το υγρό άζωτο; Τι συμβαίνει εάν πίνετε υγρό άζωτο;

Ναι, το υγρό άζωτο είναι επικίνδυνο. Εάν πίνετε υγρό άζωτο, μπορεί να προκαλέσει σοβαρή βλάβη στο στόμα, τον οισοφάγο και το στομάχι. Το υγρό άζωτο θα άρχιζε να εξατμίζεται σε αέριο άζωτο, ασκώντας τεράστια πίεση και το αέριο δεν θα μπορούσε να βρει τρόπο να διαφύγει από το σώμα. Αυτή η πίεση θα προκαλούσε διατρήσεις των ζωτικών οργάνων μέσα στο στομάχι.

Το υγρό άζωτο χρησιμοποιείται ως ψυκτικό σε πολλές εφαρμογές, συμπεριλαμβανομένης της προετοιμασίας λαχταριστού παγωτού και των πιο δροσερών επιστημονικών έργων στο σχολείο/κολέγιο. Ωστόσο, είναι πραγματικά ασφαλές; Ας μάθουμε!

Άνθρωπος που ρίχνει υγρό άζωτο (Πιστωτική εικόνα:Flickr)

Τι είναι το υγρό άζωτο (LN2);

Το άζωτο είναι ένα κοινό χημικό στοιχείο που απαντάται φυσικά στο έδαφος, τους ωκεανούς και τον αέρα. Το υγρό άζωτο είναι η υγροποιημένη μορφή αζώτου που παράγεται χημικά με μια διαδικασία που ονομάζεται κλασματική απόσταξη. Αποτελείται από δύο άτομα αζώτου που μοιράζονται ομοιοπολικούς δεσμούς (N2). Το υγρό άζωτο συμβολίζεται επίσης ως LN, LN2 ή LIN. Είναι εξαιρετικά κρύο και χρησιμοποιείται για τη συντήρηση τροφίμων και φαρμάκων. Σε κανονική πίεση, το υγρό άζωτο αρχίζει να βράζει στους -195,8oC (77K ή −320,4 F)

Συνήθως θα δείτε μουσεία επιστήμης να χρησιμοποιούν υγρό άζωτο για να δημιουργήσουν δελεαστικές οπτικές επιδείξεις σχετικά με τις ιδιότητες του ακραίου κρύου. Για παράδειγμα, τα marshmallows μπορούν να βυθιστούν σε υγρό άζωτο και να παγώσουν αμέσως και στη συνέχεια οι διαδηλωτές να τα σπάσουν σε θραύσματα με ένα σφυρί.

Πώς αποθηκεύεται το υγρό άζωτο;

Το υγρό άζωτο αποθηκεύεται σε ειδικά μονωμένα δοχεία που ονομάζονται φιάλες Dewar. Πρόκειται για δοχεία διπλού τοιχώματος που έχουν μονωτικό κενό μεταξύ των τοίχων. Αυτές οι φιάλες αερίζονται για να επιτρέπουν στο αέριο να διαφύγει από το δοχείο για να αποφευχθεί η αύξηση της πίεσης σε επικίνδυνα επίπεδα. Ανάλογα με το σχεδιασμό της φιάλης Dewar, το υγρό άζωτο μπορεί να αποθηκευτεί για μερικές ώρες έως αρκετές εβδομάδες.

Dewar flask (Παράδοση φωτογραφίας:Cjp24/Wikimedia Commons)

Κίνδυνοι του υγρού αζώτου

Όταν εργάζεστε με υγρό άζωτο, οι χρήστες πρέπει να είναι εξαιρετικά προσεκτικοί και να διασφαλίζουν ότι λαμβάνονται όλα τα προληπτικά μέτρα ασφαλείας πριν από τη χρήση. Ας ρίξουμε μια πιο προσεκτική ματιά στο τι συμβαίνει εάν επιχειρήσετε να χρησιμοποιήσετε απρόσεκτα υγρό άζωτο.

Κρυοπαγήματα

Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, το άζωτο έχει εξαιρετικά χαμηλό σημείο βρασμού. Επιπλέον, αποθηκεύεται σε ένα εξειδικευμένο μονωμένο δοχείο (φιάλη Dewar) για να μην βράσει σε αέριο. Ωστόσο, εάν πέσετε κατά λάθος υγρό άζωτο στο γυμνό δέρμα σας, είναι πιθανό να προκληθεί κρυοπαγήματα, η σοβαρότητα του οποίου θα εξαρτηθεί από την ποσότητα υγρού αζώτου που έρχεται σε επαφή με το δέρμα. Μόλις έρθει σε επαφή, το υγρό άζωτο απορροφά θερμότητα από το δέρμα και αρχίζει να βράζει γρήγορα—η φάση μετάβασης από υγρό σε αέριο δημιουργεί τεράστια πίεση, η οποία μπορεί να βλάψει σοβαρά τον ιστό του δέρματος.

Παγωμένα δάχτυλα (Προστασία φωτογραφίας :Winky από την Οξφόρδη/Wikimedia Commons)

Το ακόμη χειρότερο θα ήταν να βάλετε τα δάχτυλά σας μέσα σε ένα δοχείο γεμάτο με υγρό άζωτο. Σύμφωνα με τον John Emsley, μέλος της Royal Society of Chemistry, αν το κάνατε αυτό, τα δάχτυλά σας θα γίνονταν εύθραυστα και μπορεί ακόμη και να πέσουν εντελώς από την παλάμη σας! Γι' αυτό είναι απολύτως σημαντικό να φοράτε κατάλληλο εξοπλισμό ασφαλείας όταν χρησιμοποιείται υγρό άζωτο.

Ασφυξία

Το άζωτο έχει μια τεράστια αναλογία διαστολής υγρού προς αέριο 1:694. Αυτό σημαίνει ότι ακόμη και μια μικρή ποσότητα υγρού αζώτου μπορεί να βράσει σε ένα πυκνό νέφος αερίου αζώτου που θα γέμιζε γρήγορα το δωμάτιο με αέριο άζωτο. Όταν μετατρέπεται σε αέριο, η σχετική ποσότητα οξυγόνου μειώνεται καθώς το άζωτο αρχίζει να γεμίζει γρήγορα τον χώρο. Αυτό μπορεί να οδηγήσει σε ασφυξία. Οι άνθρωποι που εργάζονται στο έδαφος με υγρό άζωτο αντιμετωπίζουν τον μεγαλύτερο κίνδυνο ασφυξίας, καθώς το κρύο αέριο άζωτο είναι βαρύτερο από τον αέρα. Επιπλέον, καθώς το άζωτο εξατμίζεται, υπάρχει ο κίνδυνος της βίαιης οξείδωσης της οργανικής ύλης στην περιοχή.

Υπήρξαν αρκετές περιπτώσεις θανάτου λόγω ασφυξίας, συμπεριλαμβανομένου ενός εργάτη στο εργαστήριο ονόματι James Graham, ο οποίος πέθανε από ασφυξία ενώ δούλευε με υγρό άζωτο στο Εδιμβούργο. Σαφώς, είναι απαραίτητο να διασφαλιστεί ότι η περιοχή στην οποία χρησιμοποιείται υγρό άζωτο αερίζεται σωστά.

Τι γίνεται αν πίνεις υγρό άζωτο;

Τώρα που γνωρίζουμε ότι ακόμη και μια ελαφρά αμέλεια στο χειρισμό του υγρού αζώτου σε συνδυασμό με τον ακατάλληλο αερισμό μπορεί να οδηγήσει σε ασφυξία, τι θα συμβεί αν πιείτε αυτό το καταψυκτικό υγρό;

Ενώ η κατανάλωση μιας σταγόνας υγρού αζώτου μπορεί να μην αποδειχθεί θανατηφόρα, η κατάποση υγρού αζώτου όπως ένα κανονικό ρόφημα μπορεί να προκαλέσει σοβαρή ζημιά στο στόμα, τον οισοφάγο και το στομάχι. Όταν το καταναλώνετε πίνοντας, το υγρό άζωτο θα αρχίσει να εξατμίζεται σε αέριο άζωτο, ασκώντας τεράστια πίεση και το αέριο δεν θα μπορούσε να βρει τρόπο να διαφύγει από το σώμα. Αυτή η πίεση θα προκαλούσε διατρήσεις των ζωτικών οργάνων μέσα στο στομάχι.

Ένας άνδρας στην Ινδία ήπιε κατά λάθος υγρό άζωτο και κατέληξε με μια τρύπα στο στομάχι του. Αυτός ο άντρας, αφού ήπιε υγρό άζωτο, ένιωσε έναν βασανιστικό πόνο στην κοιλιά του και βίωσε την αίσθηση της δύσπνοιας. Μεταφέρθηκε αμέσως στο νοσοκομείο, όπου οι γιατροί διαπίστωσαν ότι είχε δημιουργήσει μια τρύπα στο στομάχι του. Οι γιατροί είπαν ότι όταν το υγρό άζωτο εξατμίστηκε σε αέριο, το αέριο N2 δεν είχε οδό διαφυγής, καθώς ο σφιγκτήρας ήταν κλειστός. Αυτή η έλλειψη επιλογών εξόδου οδήγησε στη διάτρηση (μια τρύπα) στο στομάχι του. Ο καρδιακός ρυθμός, η αρτηριακή πίεση και ο κορεσμός του οξυγόνου ήταν επίσης πολύ έξω από το φυσιολογικό εύρος. Ευτυχώς, οι γιατροί κατάφεραν να τον σώσουν αφαιρώντας το κατεστραμμένο τμήμα του στομάχου και συνδέοντας το υπόλοιπο με το λεπτό έντερο.

Η ουσία δεν είναι ποτέ να δουλεύετε με υγρό άζωτο χωρίς προφυλάξεις και γνώσεις, ανεξάρτητα από το αν ανοίγετε ένα δοχείο με αυτό μέσα, το χρησιμοποιείτε ακατάλληλα χωρίς εξοπλισμό ασφαλείας ή αν επιχειρείτε ανόητα να το σβήσετε!