История закиси азота, химическая формула N2O, начинается почти 250 лет с успешных экспериментов известного натурфилософа того времени Джозефа Пристли (Joseph Priestley). Синтезировать этот бесцветный газ со слегка сладковатым запахом ему удалось в 1772 году. Но сообщил он об этом миру в своей книге «Эксперименты и наблюдения за разными видами воздуха», изданной тремя годами позже в 1775 году.
Фактические эксперименты с оксидом азота продолжились почти через 25 лет после открытия. В 1799 году это сделал известный британский химик, физик и изобретатель Хемфри Деви (Humphry Davy). Именно он в процессе экспериментов с N2O обнаружил его особенные свойства воздействия на человеческий организм.
Ученый обнаружил, что газ обладает анестезирующим действием, а также вызывает легкую эйфорию, похожую на не сильное опьянение. С этого момента закись азота и получила свое второе название – «веселящий газ». Происхождение этого названия связано с его воздействием на человеческий организм. При вдыхании достаточно часто наблюдались безудержные приступы смеха. Со временем его в высшем обществе стали применять в качестве легкого наркотического средства для увеселения.
История медицинского использования N2O
Действие на организм человека N2O стало интересовать медиков. Дело в том, что сложные и болезненные операции людям приходилось в то время делать без обезболивания, когда пациент находился в сознании. Это вызывало острые мучения и страдания, что мешало медикам и психологически, и фактически, не говоря уже о состоянии пациентов.
Идеи Хемфри Деви стали находить отклик у врачей. Успешные эксперименты провел Генри Хикмен английский хирург, практиковавший в двадцатых годах 19-го века. Однако его идеи не нашли поддержки в научном сообществе того времени. Ему не дали разрешение на применение такой анестезии на людях.
А первые успешные эксперименты, подтвердившие эффективность анестезии у людей, провел стоматолог Горацио Уэллс. Законное право на использование такого обезболивания у врача не было, поэтому он решил провести эксперимент на себе.
Накопленный опыт и попытки хирургов и стоматологов внедрить новые идеи получили свое распространение. Поэтому закись азота стала применяться в медицинских целях с 1844 года. Использовали газ при помощи простого ингалятора, представляющего собой прорезиненный эластичный мешок с мундштуком для дыхания.
В смеси с кислородом N2O подтвердил свое эффективное анестезирующее действие:
- при лечении зубов и в челюстно-лицевой хирургии;
- при проведении операций и при травмах;
- для введения пациента в глубокий наркоз;
- во время родов у женщин, для снятия болевого и стрессового синдромов;
- при острых сердечных приступах.
Безопасность газа открыла возможность его использования даже в детской стоматологии, в качестве дополнительного седативного средства. А исследования воздействия оксида азота на организм подробно исследуются и сегодня.
Так в 1998 году ученые Роберт Форчгот и Ферид Мурад, а также Луис Игнарро, получили Нобелевскую премию за открытие действия роли N2O, как сигнальной молекулы в регуляции работы сердечно-сосудистой системы. Интересно, что на базе их исследований было разработано в дальнейшем лекарство для улучшения потенции, хорошо известное как «Виагра».
Закись азота в ракетостроении и ДВС
Исторически, развитие ракетостроительной отрасли тоже не обошлось без использования оксида азота. Здесь, это химическое соединение начали использовать в качестве окислителя для ракетных двигателей. В качестве ракетного жидкого топлива еще в 1914 году N2O предложил использовать Роберт Годдард. Он взял в два компонента: жидкий бензин и закись азота.
Для военной авиации Германии времен Второй мировой войны известны эксперименты и случаи применения закиси для авиационных двигателей внутреннего сгорания. При этом удавалось достичь на некоторый промежуток времени ощутимый прирост мощности двигателя до 80%. Под действием температуры газ распадался на кислород и азот, что давало больше энергии при детонации топливной смеси.
Позднее этот прием стал использоваться и в гонках. При этом у данного применения есть ограничение, резкая нагрузка на двигатель может привести к его выходу из строя. Это произойдет и в современных авто, если у двигателя не будет достаточного запаса прочности и мощности для работы с «нитро».
«Веселящий газ» в истории людей
Если медицинский ученый мир девятнадцатого века спорил о том, чтобы наконец разрешить применение закиси азота на людях во время проведения хирургических операций, то для увеселения он использовался уже давно. Известно, что с 1799 года и точно до 1863 года высшее британское общество проводило специальные совместные вечера, которые имели соответствующее название «вечеринки веселящего газа».
Высшее общество развлекалось, вдыхая закись азота до «явления короля Артура», как было принято говорить в то время. Эти тенденции сохранились и до наших дней. Миллионы молодых людей в ночных клубах в Европе и других странах употребляли N2O, что послужило причиной введения запрета со стороны властей.
Свойство вызывать эйфорию на непродолжительный промежуток времени оказалось не таким уж безопасным. Набралось огромное количество случаев вреда для здоровья, и даже летальных исходов. По уровню ущерба организму, употребление оксида азота можно разделить на две категории:
- разовая доза дыхания закисью, с вызовом опасных симптомов временной потери слуха, памяти и зрения, острых головных болей, болезненных галлюцинаций и панических атак, и даже параличом дыхательной мышцы со смертельным исходом;
- хроническое употребление с появлением наркотической зависимости, нарушениями в костном мозге с итоговым параличом тела, нарушениями метаболизма витамина В12 и работы головного мозга, и нервной системы.
Если есть злоупотребление и неправильное использование, то риски иметь опасные последствия остаются высокими. На сегодня существует регламент продажи и использования N2O. И его ввели не просто так.
