液氮速冻的原理是什么(液氮究竟是什么？人类在落入液氮中后，还能够幸免于难么？)

Posted 2023-06-01

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液氮速冻的原理是什么(液氮究竟是什么？人类在落入液氮中后，还能够幸免于难么？)

2022年5月，韩国庆州市现代重工海洋管件工厂发生了爆炸事故，4.9吨的液氮储存罐爆炸的瞬间，液氮罐就像是火箭一样被“发射”了出去。所幸受伤人员的伤情并不严重，都无生命危险。

液氮罐爆炸的恐怖威力使人们十分惊讶，也同时令人好奇，若是爆炸时罐子旁边凑巧站着人会怎么样，人类在落入液氮后能幸免于难吗？

液氮罐一旦爆炸，威力十分恐怖

液氮是什么？

在预测人掉入液氮之后会发生什么事情之前，我们需要先对液氮有详细的了解。

液氮常被写作为LN2，从字面上来理解，它就是氮气的液体形态。液氮算得上是人类在低温探索当中收获的东西，因为在正常大气压下它的沸点是零下195.79摄氏度，所以必须要让温度低于这个限值，氮气才会变为液态。

液氮是氮气的液体形态，沸点是零下195.79摄氏度

液氮的特点是无色、无腐蚀性、惰性、不可燃、温度极低，这是符合氮本身的特点的，毕竟这种物质作为气体的时候就不怎么活泼，无法起到助燃的效果。

一般来说，人们会利用压缩液体空气分馏的方法来制备液氮，将其制造出来以后装在特殊的容器当中来使用。

相对于气态的氮来说，液氮更方便储存和运输，所以它的液态形式给人们提供了一种更具成本的产品供应方式。当然，拥有惰性且无腐蚀性的液氮，从表面上来看虽然人畜无害，实际上还是会对人产生威胁的。

液氮要用特殊的容器装载，并且更方便储存和运输

无色、无味、无刺激性的特点让液氮看起来像是隐形的，让人们难以察觉，所以有时候人们会意外吸入大量的氮，从而感到恶心、想吐甚至是呼吸困难。

正因如此，一旦液氮泄露，人们应该尽快远离现场，毕竟吸入较高浓度的时候，就会迅速昏迷，最终呼吸停止。从某种角度来说，它是一款很好的“窒息剂”。

对此有人可能不理解，咱们不是在讨论液氮的威胁吗？怎么以上所说的是过量氮气引发的结果？

液氮一旦泄露，会对人体造成很严重的伤害

这主要是因为液氮在常温环境当中会迅速从液态转化为气态。咱们上文中说的液态罐爆炸如火箭发射，正是这种转化造成的，因为氮气的体积要比液氮的体积大的多，大约是液氮的180倍左右。

除此之外液氮温度低的特性，也使其拥有了另一个伤害人的途径，那就是冻伤。

当液氮与物体表面接触之后就会迅速沸腾，而在沸腾之后会带走大量的热能，最终导致人的皮肤被冻伤。需要注意的是，这种冻伤与大家理解中的常规冻伤不一样，往往会更加严重。

液氮与人体表面接触，可能会造成其冻伤

根据资料来看，如果液氮直接接触到皮肤，停留的时间比较久，甚至会冻出“水疱”。没错，水疱不仅能烫出来，也能被冻出来。并且这种水疱需要很久才能消下去，即使消除，也会留下永久的疤痕。

所以专业人员在装填和处理液氮的时候，需要戴上特殊的防冻手套，避免被液氮的低温冻伤。此外需要注意的是，防冻手套也很讲究，寻常的棉质是不行的，这类手套会吸收大量的液氮，造成更为严重的冻伤。

进行实验的时候也要戴上特殊的防冻手套

既然液氮的冷冻能力如此恐怖，当人落入液氮之后还可能幸存吗？

人落入液氮后的两种结果

相信大部分人在充分了解液氮的特性之后，都会给出无法幸存的结论，但实际上，还是有另外一种可能的。因为专家在进行分析之后就发现，一个十分特殊的现象会导致出现两种结果。

这种特殊现象叫做莱顿弗罗斯特现象，也有人称其为莱顿弗罗斯特效应。这一现象的首位发现者是赫尔曼·布尔哈夫，但是深入研究的人却是约翰·戈特洛布·莱顿弗罗斯特，所以就以这位德国医生的名字进行了命名。

莱顿弗罗斯特效应的原理

这一现象其实很简单，就是当液体接触到一个远超它自身沸点的物质时，在这个液体的表面会出现一层“蒸汽”，这个蒸汽有显著的隔热作用，它会让液体的沸腾、蒸发速度明显减慢。

一些售卖劣质不粘锅的商家，常常会使用这种效应来欺骗消费者。他们会在锅中滴入水滴，然后展示水滴在锅中来回滚动的情况，以此说明这种锅是真的非常“丝滑”。

一些不粘锅也是利用莱顿弗罗斯特现象来进行营销

值得一提的是，莱顿弗罗斯特效应不仅能在铁锅或者铁板当中实现，还可以被运用在“液氮挑战”当中。大家都知道，外国人十分喜欢冒险，在此前十分流行的冰桶挑战当中，有人觉得不够刺激，便发起了“液氮冰桶挑战”。

这个发起人是俄罗斯的科学家安东·科诺瓦洛夫，在他的挑战视频当中，他的桶里装的不是普通的水，而是液氮。当大家都认为他会立即变成一个冷冻人的时候，科诺瓦洛夫却没有任何问题，只是表示有些冷。

之所以会这样，就是因为他利用了莱顿弗罗斯特效应。由于液氮的沸点非常低，与人体的体温差距非常大，所以液氮在接触到人体之后，它的表面也会产生一层具有隔热功能的蒸汽，从而阻止液氮与人们的皮肤直接接触。

安东·科诺瓦洛夫曾做了“液氮挑战”

当然，这种挑战还是有一定危险性的，并且还好液氮在暴露之后会很快挥发，不然的话还是会造成严重的结果。因此，人落入液氮的第一种结果就是以上所说的这种，除了感到有些寒冷以外，做到了毫发无损。

至于另外一种结果就没有那么乐观了，因为如果液氮在人体表面停留的时间太久，依旧会造成严重的冻伤。莱顿弗罗斯特效应只能在短时间内起效，比如你将手迅速伸入液氮罐中再拿出来，而随着停留时间变长，绝缘层就会消失，在这之中皮肤就会直面液氮的恐怖低温了。

莱顿弗罗斯特效应只能在短时间内起效，手掌不能在液氮里停留太久

由此可见，还是不要轻易进行这种挑战，更不要高估自己。要知道，如果液氮的冻伤十分严重，是无法进行处理的。假如意外进行了接触，必须要让接触部位的皮肤浸入温水当中，然后立即就医。

不过抛开液氮造成的这些意外来说，它的用处还是非常多，经常被当成深度制冷剂来使用。

氮气的各种形态都能应用在各领域

液氮的用处

像此前被炒得火热的人体冷冻手术，就会将处理好的人的遗体放入液氮罐当中进行保存。许多人不理解为什么非得用液氮来冷冻，这是因为它的惰性使其在与生物组织亲密接触的时候，能够立即冷冻还不破坏生物的活性。

生物细胞冷冻会影响细胞活性吗？

除了被用来冷冻人体以外，人们还会经常用其来冷冻精子和卵子，确保它们能保持活性。冷冻生殖细胞这种做法，给了晚婚晚育人群更多的选择。

并且随着研究的进步，一些医院的皮肤科都会使用“液氮冷冻疗法”来为患者治疗某些皮肤病，像寻常疣就能够用液氮冷冻的方法去除，治愈率相当不错。

液氮冷冻疗法能够治疗很多病