Нижегородские химики показали, на что способен жидкий азот

Что будет, если вылить жидкий азот на кожу? А если смешать его с водой? И как азот может пригодиться в повседневной жизни? Обо всем этом рассказали и наглядно показали нижегородские химики — студенты химфака ННГУ им. Лобачевского Елизавета Романова и Никола Коротков.

Седьмой элемент

Для начала разберемся, что представляет из себя жидкий азот (его химическая формула — N2). Это прозрачная жидкость, которая закипает при температуре ‑195,75 градусов. Она используется для глубокой заморозки материалов, охлаждения техники, хранения органов и клеток и тушения пожаров.

В домашнем хозяйстве азот также пользуется популярностью. Например, с помощью него прижигают бородавки, чтобы избавиться от них, или делают криогенный массаж.

«Будто водой облили», или Эффект Лейденфроста

Можно ли получить ожог, если вылить азот на кожу? Нет, это безопасно: максимум почувствуете холод. Азот по своим свойствам действительно очень холодный: его температура ‑196 градусов! — в то время как температура тела человека составляет 36.6 градусов. Объясняется всё так называемым «Эффектом Лейденфроста» — это явление, при котором жидкость при взаимодействии с более горячим объектом, чем точка кипения этой жидкости, создаёт изолирующий слой пара, который предохраняет жидкость от быстрого выкипания.

Этот эффект можно наблюдать, когда мы жарим еду на сковородке. При попадании жидкости на разогретую поверхность вода сразу собирается в капли, если температура сковороды уже достигла точки Лейденфроста. А после эти капли начинают «скользить» по поверхности сковороды и испаряться дольше, чем если бы это происходило на металле, нагретом сильнее точки кипения воды, но ниже точки Лейденфроста.

Явление назвали в честь Иоганна Готлоба Лейденфроста, который описал его в одной из своих научных работ. Наглядно этот эффект показали химики в своём эксперименте.

Каков азот на вкус?

Что произойдет с кукурузной палочкой, если опустить ее в жидкий азот? Разрушится? Как бы не так. Кукурузные палочки имеют структуру как у «губки»: внутри полно пор, в которых находится воздух. При попадании внутрь азот начинает вытеснять воздух, замораживая все на своем пути. Однако полностью «замерзнуть» палочке он не дает.

Употребление такого продукта не смертельно. Просто палочка окажется прохладной, а вкусовые качества никуда не денутся. Главное перед этим как следует подуть на нее и быстро прожевать.

Новогодний фокус

Показали химики и эксперимент с бенгальским огнем. Они попробовали опустить его в азот и воду и посмотреть, что получится в итоге: потухнет или продолжит гореть? А может, и вовсе всё «рванет»?

Как видно, в воде бенгальский огонь сразу же потух, а вот в азоте продолжил гореть. Почему? Для горения металлов нужен кислород. В «бенгальской палочке», а она представляет из себя металлическую проволоку с нанесенным на нее пиротехническим составов, металлы есть — это магний. Он прекрасно горит в атмосфере азота, поэтому не потухает, если окажется внутри азотной жидкости.

Химический «взрыв»

Любимый эксперимент химиков — это химический взрыв. Его получают при смешении различных жидкостей. Один из таких представляет из себя смесь жидкого азота и горячей воды. Сперва получится небольшой «хлопок», после которого можно услышать «шипение», а затем из железной тары пойдет густой дым — это испаряется жидкий азот и вода.

Отголоски алхимии

Как появилась химия? Считается, что она зародилась в Древнем Египте ещё до нашей эры. Тогда люди пытались изучать химические превращения, занимаясь ремеслами: например, красили ткани, изготавливали стекло.

Родоначальниками химии считают алхимиков, которые вложили в нее знания о природе и метаморфозах ее элементов. В свое время такие «маги» хотели получить золото, смешивая для этого различные вещества, или пытались создать «порошок жизни», случайно изобретя порох.

Сегодня можно также пробовать воспроизводить их эксперименты. Один из них — то самое получение домашнего «золота». Для этого нужно взять простую воду, соль свинца и азотную кислоту. При первом смешении вода помутнеет, а если добавить туда блестящую желтую соль — иодид свинца — получится золотая жидкость, которую в свое время действительно приняли за настоящее золото.

Ранее на сайте pravda-nn.ru сообщалось, что нижегородские ученые представили разработки в сфере нейротехнологий – научной области, посвященной пониманию устройства мозга и созданию технологий, которые с ним взаимодействуют.