После того, как британский ученый Joseph Priestley впервые открыл оксид азота, это случилось в 1772 году, этот бесцветный слегка сладковатый газ получил широкое применение в разных отраслях человеческой деятельности. С развитием технологий его стали применять:
- в промышленности;
- в приборостроении;
- в медицине;
- в пищевой отрасли;
- для тюнинга авто;
- и для других целей.
Закись азота имеет химическую формулу N2O. Чтобы им можно было пользоваться его получают и помещают в баллон под давлением, после чего его можно применять. При этом можно отметить разную степень очистки этого газа, которую делают в большей или меньшей степени, в зависимости от его дальнейшего использования.
Если речь идет о медицине, то газ подвергается полной очистке, так как наличие любых примесей при вдыхании легкими человека может привести к вреду для здоровья. Очищенный оксид азота применяют и при приготовлении продуктов питания или в пищевой отрасли.
Для промышленных целей дополнительная качественная очистка закиси не нужна, поэтому она может содержать ряд других соединений. Такой газ нельзя использовать в пищевых или медицинских целях. Подробней об использовании N2O стоит рассказать отдельно.
Закись азота в промышленности
В некоторых производствах используется оксид азота, но его самое распространенное промышленное применение осуществляется при проведении специальных сварочных работ. Газ подается на горелку в составе смеси, способной поддерживать высокую температуру горения и постоянство пламени.
Еще одной сферой применения N2O в промышленной сфере является производство, а точнее наладка точного измерительного оборудования. Среду газа используют для особо точной настройки и калибровки приборов.
Отдельно стоит выделить его применение в создании ракетного топлива в космических и военных целях. В этой ситуации газ играет роль усилителя мощности, по своему действию он напоминает тот же механизм, который используется для тюнинга автомобильных двигателей.
N2O в медицине
Для целей медицины оксид азота используется широко. В определенном смысле он произвел революцию в анестезиологии, и по сей используется в качестве одного из компонентов при создании наркоза. В чистом виде газ для дыхания использовать нельзя, так как он не является привычной дыхательной средой для человека. Его смешивают в пропорции с кислородом, а также другими седативными препаратами, облегчающими вхождение и выход из наркоза.
В медицине наибольшее распространение N2O получил:
- при проведении хирургических операций для введения пациента в состояние общего наркоза, в этой ситуации газ входит в состав в качестве основного ингредиента;
- в детской стоматологии для снятия с ребенка стресса от самого посещения кабинета врача и лечебных процедур. В этом случае закись помогает малышу расслабиться и успокоиться, но при этом не рассеивает его внимание и концентрацию. Эта процедура особенно подходит для активных и беспокойных деток, с ее помощью очень часто удается достичь положительного отношения детей к лечению зубов;
- при принятии родов в особых случаях, если беременная женщина во время родов проявляет чрезмерное беспокойство. Сознание при родах должно сохраняться, но убрать чрезмерное беспокойство и избыточную реакцию на происходящее иногда бывает необходимо. В этом случае седативная дыхательная смесь приносит большую пользу.
Чтобы получить хороший эффект, доля оксида азота не должна превышать 80% в дыхательной смеси. В большинстве седативных и успокаивающих смесей используется пропорция 70/30 с кислородом.
Сам факт медицинского применения N2O указывает на безвредность этого химического соединения для организма человека. Газ попадает через легкие в организм, не вступает в реакцию, производит эффект, и в том же виде покидает организм спустя 3 или 4 минуты через органы дыхания.
Оксид азота в пищевой отрасли
При приготовлении и продаже продуктов питания для населения широко применяется закись азота. Наибольшее распространение она получила для охлаждения алкогольных и безалкогольных напитков. Однако ее используют и в других случаях, а именно:
- при замораживании продуктов, а также охлаждения напитков;
- в кондитерских изделиях, при производстве взбитых сливок или пористого шоколада;
- в качестве эффективного консерванта. Газ приносит пользу, ведь он способен свести до нуля эффективность размножения бактерий. В вине он останавливает процесс брожения, а если заменить им воздух в упаковке с полуфабрикатом или готовым продуктом питания, то его срок хранения существенно вырастет.
В среде газа бактерии размножаются существенно медленней, что дает возможность в несколько раз увеличить срок годности некоторых продуктов. По номенклатуре N2O в качестве консерванта имеет свое обозначение Е942. При этом он совершенно безвреден, что активно использует пищевая промышленность. Его нейтральные химические свойства не позволяют ему вступать в реакцию с продуктами, а при открытии упаковки он просто растворяется в воздухе.
Применение «нитро» в автомобилях
Для автомобилей закись азота играет особую роль. С ее помощью получается резко увеличить мощность двигателя вплоть до 80% на небольшой отрезок времени. При этом и машина может двигаться быстрее. Это свойство используется в соревнованиях и различных автошоу. Даже на серийные авто можно устанавливать «нитро», но там есть некоторые ограничения.
Мотор должен быть в состоянии выдержать резко увеличившуюся нагрузку, поэтому у него должен быть некоторый запас, желательно в 2 раза. Если на малолитражку установить подачу оксида азота в двигатель, то его легко вывести из строя.
Как работает закись в качестве мощного инструмента тюнинга авто? Дело в том, что при высокой температуре выше 300 градусов Цельсия, это химическое соединение распадается на азот и кислород, а значит в камере сгорания в топливной смеси будет избыток кислорода, что и приводит к большему выделению энергии при детонации топливной смеси.
Существуют различные методы подачи «нитро» в мотор автомобиля:
- сухой впрыск, где топливная смесь формируется отдельно, и отдельно подается закись. Такой вариант получил огромное распространение и использование только благодаря наименьшей стоимости апгрейда. Он же является наименее эффективным;
- при мокром впрыске большую важность играет тип топливной системы. Такой вариант подачи «нитро» в двигатель будет наиболее оптимальным для карбюраторных систем, работающих под управлением компьютера автомобиля, или для моторов с турбонаддувом;
- прямой впрыск будет наиболее эффективным. Суть метода заключается в прямой подаче газа в камеру сгорания для каждого цилиндра отдельно. При этом согласование зажигания и положения цилиндра при подаче «нитро» в каждую камеру сгорания по отдельности дает возможность достичь максимального эффекта.
Для автомобилей можно использовать закись промышленную, но количество примесей в ней не должно влиять на основные характеристики газа.
Несколько слов о «веселящем газе»
У N2O есть еще одно интересное свойство. При его дыхании человек получает состояние, близкое к легкому опьянению. Именно поэтому после его открытия газ получил свое второе название «веселящий газ». При его дыхании у человека наступали безудержные приступы смеха.
Данное свойство оксида азота используют и в качестве злоупотребления, для получения эффекта опьянения. Получило распространение наполнять им воздушные шарики для праздников, а затем вдыхать их содержимое. Но у такого способа есть опасность.
Самым важным фактором опасности является дыхание неразбавленным оксидом азота. В таком виде его нигде не применяют из-за высокого шанса проявления побочных эффектов. Его разбавляют кислородом. При неконтролируемом дыхании газом может появиться:
- тошнота, головокружение, рвота, временная потеря памяти, слуха и даже зрения;
- нарушения вестибулярного аппарата и пространственной ориентации, острая головная боль;
- паралич дыхательной мышцы и внезапная смерть;
- нетипичные реакции на газ центральной нервной системы, выраженные острыми формами страха, ужаса и паническими атаками.
Дело в том, что от количества и качества вдыхаемого газа очень многое зависит, а на заднем дворе ночного клуба сложно контролировать процесс. И никак нельзя оценить степень очистки закиси. Поэтому вы всегда рискуете получить осложнения. Лучше воздержаться от подобного способа получения опьянения.
