LN2: Is Vloeibare Stikstof Gevaarlijk? Wat gebeurt er als je vloeibare stikstof drinkt?

LN2: Is Vloeibare Stikstof Gevaarlijk? Wat gebeurt er als je vloeibare stikstof drinkt?

Vloeibare stikstof wordt gebruikt als koelvloeistof in vele toepassingen, waaronder het bereiden van heerlijk ijs en de coolste wetenschappelijke projecten op school/college. Maar is het wel veilig?

Wat is vloeibare stikstof (LN2)?

Stikstof is een veelvoorkomend chemisch element dat van nature voorkomt in de bodem, de oceaan en de lucht. Vloeibare stikstof is de vloeibaar gemaakte vorm van stikstof die chemisch wordt geproduceerd door een proces dat gefractioneerde destillatie wordt genoemd. Het bestaat uit twee stikstofatomen die covalente bindingen (N2) delen. Vloeibare stikstof wordt ook aangeduid als LN, LN2 of LIN. Het is extreem koud en wordt gebruikt voor het conserveren van voedsel en geneesmiddelen. Bij normale druk begint vloeibaar stikstof te koken bij -195,8oC (77K of -320,4 F)

Je zult vaak wetenschapsmusea zien die stikstofvloeistof gebruiken om verleidelijke visuele demonstraties te maken met betrekking tot de kwaliteiten van extreme koude. Zo kunnen marshmallows in vloeibare stikstof worden gedompeld en onmiddellijk bevroren worden, waarna demonstranten ze met een hamer in scherven slaan.

Hoe wordt vloeibare stikstof opgeslagen?

Vloeibare stikstof wordt opgeslagen in speciale geïsoleerde vaten die Dewar-flessen worden genoemd. Dit zijn dubbelwandige vaten met een isolerend vacuüm tussen de wanden. Deze flessen zijn voorzien van ontluchtingsopeningen zodat het gas uit de houder kan ontsnappen om te voorkomen dat de druk te hoog oploopt. Afhankelijk van het ontwerp van de Dewar-fles kan vloeibare stikstof enkele uren tot enkele weken worden opgeslagen.

Gevaren van vloeibare stikstof

Wanneer gebruikers met vloeibare stikstof werken, moeten ze uiterst voorzichtig zijn en ervoor zorgen dat alle veiligheidsmaatregelen vóór gebruik zijn genomen. Laten we eens nader bekijken wat er gebeurt als u probeert onzorgvuldig vloeibare stikstof te gebruiken.

Vriesbiet

Zoals eerder vermeld, heeft stikstof een extreem laag kookpunt. Bovendien wordt het opgeslagen in een speciale geïsoleerde houder (Dewar-fles), zodat het niet in een gas kookt. Als u echter per ongeluk vloeibare stikstof op uw blote huid laat vallen, zal dit waarschijnlijk bevriezing veroorzaken, waarvan de ernst afhangt van de hoeveelheid vloeibare stikstof die in contact komt met de huid. Bij contact absorbeert vloeibaar stikstof de warmte van de huid en begint het snel te koken – de overgangsfase van vloeibaar naar gas genereert een enorme druk, die uw huidweefsel ernstig kan beschadigen.

Wat nog erger is, is uw vingers in een vat met vloeibaar stikstof te steken. Volgens John Emsley, een lid van de Royal Society of Chemistry, zouden je vingers dan broos worden en zelfs helemaal van je handpalm vallen! Daarom is het van het grootste belang dat u de juiste veiligheidsuitrusting draagt wanneer u met vloeibaar stikstof werkt.

Verstikking

Stikstof heeft een enorme vloeistof-gas expansieverhouding van 1:694. Dit betekent dat zelfs een kleine hoeveelheid vloeibaar stikstof kan koken in een dichte wolk stikstofgas die de kamer snel zou vullen met stikstofgas. Wanneer de stikstof wordt omgezet in gas, neemt de relatieve hoeveelheid zuurstof af naarmate de stikstof de ruimte snel begint te vullen. Dit kan verstikking tot gevolg hebben. Mensen die op de grond met vloeibare stikstof werken, lopen het grootste risico te stikken, aangezien koud stikstofgas zwaarder is dan lucht. Bovendien bestaat, wanneer de stikstof verdampt, het risico van hevige oxidatie van organisch materiaal in de omgeving.

Er zijn verschillende gevallen geweest van overlijden door verstikking, waaronder een laborant genaamd James Graham, die door verstikking om het leven kwam toen hij in Edinburgh met vloeibare stikstof werkte. Het is duidelijk dat ervoor moet worden gezorgd dat de ruimte waarin vloeibare stikstof wordt gebruikt, goed wordt geventileerd.

Wat als je vloeibare stikstof drinkt?

Nu we weten dat zelfs lichte nalatigheid bij het omgaan met vloeibare stikstof in combinatie met onjuiste ventilatie tot verstikking kan leiden, wat als je deze bevriezende vloeistof drinkt?

Nippen aan een druppel vloeibare stikstof is misschien niet dodelijk, maar vloeibare stikstof opdrinken als een gewone drank kan ernstige schade toebrengen aan de mond, slokdarm en maag. Wanneer je het drinkt, begint de vloeibare stikstof te verdampen in stikstofgas, waarbij een enorme druk wordt uitgeoefend, en het gas kan geen manier vinden om uit het lichaam te ontsnappen. Deze druk zou perforaties van de vitale organen in de maag veroorzaken.

Een man in India dronk per ongeluk vloeibare stikstof en eindigde met een gat in zijn maag. Deze man voelde, nadat hij vloeibare stikstof had gedronken, een ondraaglijke pijn in zijn buik en ervoer het gevoel van ademnood. Hij werd onmiddellijk met spoed naar een ziekenhuis gebracht, waar de artsen vaststelden dat hij een gat in zijn maag had ontwikkeld. De artsen zeiden dat toen de vloeibare stikstof verdampte tot gas, het N2-gas geen ontsnappingsroute had, omdat de sluitspier gesloten was. Dit gebrek aan uitwegmogelijkheden leidde tot de perforatie (een gat) in zijn maag. Zijn hartslag, bloeddruk en zuurstofsaturatie waren ook ver buiten het normale bereik. Gelukkig konden de artsen hem redden door het beschadigde deel van de maag te verwijderen en de rest met de dunne darm te verbinden.

Het komt erop neer dat je nooit met vloeibare stikstof moet werken zonder voorafgaande voorzorgsmaatregelen en kennis, ongeacht of je een container opent waarin het zich bevindt, het verkeerd gebruikt zonder veiligheidsuitrusting, of dwaze pogingen doet om het te drinken.