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《液態氮會辣傷手?》

日期:2017年2月24日

[edit: 本身冇諗過咁多人會留意呢個status。而家既然有咁多人睇到,咁都要講返啲有關安全意識嘅野。雖然照劇情嚟講,Liquid Nitrogen濺到確實係唔會有大礙,但係亦都唔想令大家覺得處理Liquid Nitrogen係完全安全、毫無危險嘅事。Liquid Nitrogen處理不當,係真係會凍傷。另外,喺密閉空間使用,或大量Liquid Nitrogen氣化時,係有機會引至窒息。所以點都要謹慎小心。]

今日食飯睇到《親親我好媽》嘅呢一段,講到話Hayden(劇中角色)畀液態氮淋到,所以灼傷左。其實呢段本身係無關痛癢嘅劇情,不過我一睇就覺得好好笑(不過都唔怪佢嘅,哈哈),因為咁嘅情況基本上係唔會灼傷。

作為一個每日同一大枝Liquid Nitrogen共處一室嘅人(仲間唔中會拎嚟玩),我諗我或多或少都有啲權威去討論下 XD。

Liquid Nitrogen係真係好凍,我諗呢點好多人都知。佢嘅沸點係 −195.79 °C。 即係當溫度高過 −195.79 °C,氮就已經會變返做氣體。亦即係話,氮喺液態嘅狀態係低過−195.79 °C,絕對係難以想像嘅溫度。(對比一下,正常雪櫃冰格應該係大概-20°C)。

你可能會諗,我人體37°C; 手指表層皮膚雖然低啲,但係都有大概30-32°C到 [ref 1]。相對於Liquid Nitrogen,呢度有成200幾度嘅差異;我平時掂一掂滾水(100°C)都會辣傷啦,但係滾水同我體溫都係差60幾度,而家掂Liquid nitrogen 咪好傷?

我可以話你知,我一個月好多時都會有幾次直接伸手指落Liquid Nitrogen度拎啲野(當然都有戴手套嘅,不過係好薄嗰隻,掂到滾水會傷嗰種。)咁點解冇事呢?

呢個係因為有一個叫Leidenfrost effect嘅現象。嗱,個名就唔係因為關凍事,所以叫做Leiden-FROST,而只不過係發現呢個effect嘅人叫Leidenfrost,佢喺1756年嘅"A Tract About Some Qualities of Common Water"討論過呢個現象。

喺講呢個effect之前,想問下大家有冇見過一種情況:就係當你燒熱左隻鑊,然後你加一滴水落去,你會發覺粒水珠會跣嚟跣去,好似氣墊球咁,又唔會一下子就蒸發消失?

呢個就係因為有Leidenfrost effect。你可能會問:咁關Liquid Nitrogen咩事?等多陣就會知,因為佢都係關乎到Leidenfrost effect。當一滴水掂到高過100度嘅鑊(最好係再高啲,約160度以上),佢最下層嘅水會急速變成水蒸氣,呢個過程叫film boiling。而基於氣體係好差嘅傳熱媒介,所以就好似形成左一層保護膜咁,即使下面溫度好高,都唔能夠快速同直接影響到上面嘅水份子。十九世紀有人試過,當個放一滴水落加熱咗嘅鐵度,當嚿鐵嘅溫度係 168 °C,粒水滴可以維持到152秒[ref 2.]

咁呢個關Liquid Nitrogen 咩事呢?好簡單,你可以將啲液態氮睇成係水,你隻手就係熱辣辣嘅鑊。當液態氮一掂到你隻手,佢就好似掂到啲超熱嘅野,會即刻氣化。當佢氣化嘅時候,基於氣體傳熱能力差,佢就會喺你皮膚表層形成左一層保護膜。所以你係唔會直接掂到−195.79 °C(或以下)嘅嘢架。

不過雖然係咁講,Liquid Nitrogen都唔係啲應該亂掂嘅野,因為如果接觸時間稍為加長,又或者太大範圍咁接觸[ref 3],咁樣Leidenfrost effect都未必救到你,都真真真真係會好傷。所以,要處理Liquid Nitrogen,都係小心啲好[ref 4]。有潛在危險嘅嘢,小心駛得萬年船,輕視好多時都係意外嘅源頭。要特別提一樣嘢,雖然掂到Liquid nitrogen係有Leidenfrost effect幫你擋一擋;但係如果你係掂到一啲之前被Liquid nitrogen整凍咗嘅固體(例如裝住Liquid nitrogen嘅容器內側,又或者你用Liquid nitrogen雪住嘅嗰啲嘢),你就真係直接掂住−195.79 °C,而唔會有Leidenfrost effect,所以會好快凍傷,要好小心。

但係講返濺到Liquid Nitrogen落手呢,其實你只會覺得手背涼一涼(我成日都會試到),就係咁架咋。就算真係倒左Liquid Nitrogen落手,因為佢會好快跣離你隻手,所以個接觸時間都係好短。只要個量唔太多、冇持續掂住,其實都唔會有好大問題;就絕對唔洗好似劇入面要去包紮晒咁嘅。

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p.s. 唔信冇事?睇片啦!

How Fast Will Liquid Nitrogen Freeze Your Skin?
https://www.youtube.com/watch?v=jnsDdJwW-KU
(呢段片有試下可以掂幾耐,幾多資訊。)

Hand vs. Liquid Nitrogen and the Leidenfrost Effect
https://www.youtube.com/watch?v=gjsMV1MglA4
(好似係最多view嘅片,09年拍嘅)

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[ref 1]
"Seasonal differences in finger skin temperature and microvascular blood flow in healthy men and women are exaggerated in women with primary Raynaud's phenomenon"
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2014513/

[ref 2] Two Lectures: The Construction of Boilers, and on Boiler Explosions, with the means of prevention, Pg 18
https://books.google.com.hk/books…

[ref 3] 如果個droplet太大,Leidenfrost effect 會變得unstable
http://www.annualreviews.org/…/…/annurev-fluid-011212-140709

[ref 4]
Section 7: Safe Handling of Cryogenic Liquids
http://ccehss.berkeley.edu/section7-cryogenic-liquids

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