Предизвик со студената мешавина Зошто мразот и солта толку многу болат на кожата. Кутија на Кинстејн
Пред пет години, „предизвикот со мраз и сол“ за неверојатна студена мешавина за прв пат се вртеше на Youtube: Јутуберите посипуваат кујнска сол на голата кожа и потоа додаваат коцки мраз. Целата работа очигледно станува многу студена - и предизвик е да се издржи студот доволно долго.
Пред една година оваа луда идеја уште еднаш направи бран во медиумите:
Бидејќи овој предизвик е опасен!
Телото на телото е повредено исто толку од студ, како од топлина: мразот и солта заедно стануваат толку ладни што може да резултираат таканаречени изгореници до втор или трет степен!
Еден читател со право прашува: Зошто мразот и солта заедно толку многу болат на кожата?
Одговорот е: Бидејќи смесата станува многу студена! Ако мразот и трпезата сол се мешаат во еднакви делови, температурата на смесата може да падне од точката на топење на чиста вода на 0 ° C до -17 ° C, дури и во потопла средина!
Зошто сладоледот со сол станува особено ладен
Всушност, во физиката не постои такво нешто како „студ“. Она што го перцепираме како студено е резултат на никаква топлина - тоа е малку енергија. Значи, кога нешто ќе стане ладно, енергијата се повлекува од неа. И според законите на термодинамиката, оваа енергија не смее едноставно да исчезне.
Исто така, не: Во мешавина од мраз и трпезариска сол, неколку феномени кои користат топлина за своите цели, играат заедно:
Топлина на топење: За топење е потребна енергија!
Експериментот што го објавив тука минатиот петок, покажа: Дури и процесот на топење како таков бара енергија, наречена „топлина на фузија“ во овој контекст, која е извлечена од материјата што се топи и околината во форма на топлина: температурата на Површината на топењето на мразот се прилагодува на 0 ° C и не се крева дури и во потопла околина.
Ниту, пак, се намалува понатаму: додека се наоѓа во точката на топење, што е исто така познато како точка на замрзнување, честичките на водата од цврстата ледена мрежа стануваат подвижни, т.е. течни, други, подвижни честички на водата се преуредуваат во решетката, т.е стануваат цврсти. И во тој процес, се ослободува соодветната топлина на фузија.
Мразот и водата се во рамнотежа, како што опишува Ле Шателие на аеродромот!
Веднаш штом ќе се воспостави оваа рамнотежа, се ослободува топла фузија, колку што се апсорбира: температурата на вклучените супстанции не се менува.
Ако сега топлината влегува во овој систем од околината, рамнотежата се оддалечува од страната со топлина и со тоа кон течната вода: мразот се топи.
Депресија на точка на замрзнување: молекулите на водата не се способни за повеќе задачи!
Точката на замрзнување на солен раствор во вода е пониска од точката на замрзнување на чиста вода. Следното се применува: колку е поголема концентрацијата на растворот (т.е. колку повеќе сол се меша со вода), толку е помала неговата точка на замрзнување. Хемичарите и физичарите го нарекуваат овој ефект „намалување на точката на замрзнување“.
Растворање на сол, т.е. натриум хлорид во вода значи дека јони на натриум и хлорид се мешаат индивидуално со молекулите на водата. Секој јон е обвиткан со одреден број молекули на вода (хемичарите велат „хидриран“). Овие молекули на вода, кои се „зафатени“ со обвивнувачки јони, веќе не се достапни за замрзнување - тоа е претворање на течна вода во мраз, од десно кон лево во равенката погоре.
Според законот на Ле Шателие, рамнотежата се префрла кон течна вода за да се компензира „загубата“ на течна вода: Сега се топи повеќе мраз отколку што се зацврстува. Ова значи дека се троши повеќе топлина отколку што се ослободува: Температурата се намалува - сè додека не се постигне нова рамнотежа.
Ова се случува кога температурата на смесата ќе ја достигне точката на замрзнување на мразот од солена вода. Само тогаш, водата заедно со обвивените јони може да се зацврсти во цврста мешавина на супстанции - пред тоа, дури и солена вода, ако воопшто, формира само чист воден мраз.
Што го прави студот опасен за нас?
Биохемиските реакции што се случуваат во нашите клетки и ткива се дизајнирани да се случуваат на околу 37 ° C - во нашата кожа дури и неколку степени под ова - и да играат заедно оптимално. Ако температурата во ткивото на телото падне под ова, метаболните реакции првично се забавуваат. Ова не е трагично - сè додека сложените молекуларни структури, исто така дизајнирани за 37 ° C, од кои сме создадени, не влијаат на ладењето.
Веднаш штом тоа се случи, метаболизмот на погодените клетки излегува од чекор најдоцна кога ќе се приближи до работната температура (т.е. кога ткивото повторно ќе се загрее). Од одреден степен на молекуларно нарушување, ваквите клетки предизвикуваат нивно самоуништување и извршуваат самоубиство пред нивната дисфункција да им нанесе голема штета на соседите (молекуларните биолози ја нарекуваат оваа програмирана клеточна смрт „апоптоза“).
Меѓутоа, ако оштетените клетки немаат време и енергија да поминат низ контролирано самоуништување - на пример затоа што премногу брзо се ладат или топлат или на друг начин се драстично оштетени, се јавува мобилен GAU („најголема несреќа што се претпоставува“).: Клетките се уништуваат на неконтролиран начин и, покрај супстанциите на алармниот сигнал (молекуларен „крик за помош“), супстанциите од внатрешноста на ќелијата кои можат да бидат опасни за соседните клетки, минуваат низ уништените cellидови на клетките. Ние го доживуваме ова како воспалителна реакција, црвенило, оток, болка и - доколку видливо се погодени големи делови од ткиво - како грди рани - остатоци од клетки - (молекуларните биолози ја нарекуваат оваа неконтролирана клеточна смрт „некроза“).
Бидејќи не се можни нарачани биохемиски реакции и нема снабдување со крв и кислород во неконтролирано остатоци од клетки, „некротично“, т.е. ткиво кое е подложено на „GAU“ повеќе не може да зарасне. Исто така, имунолошката одбрана не работи во такви области со ткиво, така што некротичното ткиво лесно може да се зарази од бактерии или други непријатни гости.
Практично не прави никаква разлика дали клеточниот пад е предизвикан од екстремна топлина или екстремен студ: изгорениците од студ и изгорениците не се разликуваат значително во нивните последици. Појавата на неповратно уништено ткиво од топлина или студ одговара на изгореници од трет степен. И според некои слики што ги имам видено на ЈуТјуб, изгорениците од втор до трет степен со ладна смеса што останува премногу долго на кожата се чини дека се изводливи без никакви проблеми!
Зошто студените работи болат
Човечкото тело се штити и од ладни и од топли изгореници: кожата е опремена со рецептори за болка кои активираат болни аларми во случај на топлина или студ и обезбедуваат рефлексивно да се оддалечиме од изворот на топлина или студ пред доаѓа до најлошото.
Обично во секој случај. Кој учествува во „предизвикот со мраз и сол“, се обидува да го потисне токму овој заштитен рефлекс. Колку сте „поуспешни“ во тоа, толку поопасни се повредите што можат да произлезат од тоа!
Затоа, силно советувам да не копирате!
Како сè уште можете да експериментирате со намалување на точката на замрзнување
Наместо да нанесувате мешавина од мраз и трпезариска сол на вашата кожа, можете исто толку лесно да измешате коцки мраз или снег и сол во контејнер (по можност направени од пластика или нерѓосувачки челик - стаклото и керамиката може да се скршат со брзи промени на температурата!) И Измерете го падот на температурата со термометар.
Можете да организирате сопствен предизвик веднаш: кој може да достигне најниска температура со мешавината на сол на мраз?
Ако навистина сакате да почувствувате сами колку е ладна смесата, тогаш извадете ги прстите повторно веднаш штом ќе се чувствувате непријатно (обично тоа се случува за неколку секунди)!
Патем, хемичарите сакаат да користат такви „ладни мешавини“ на мраз и трпезариска сол во лабораторијата за ефикасно ладење на реакционите садови без сложени електронски уреди (освен машината за коцки мраз или замрзнувачот): На овој начин, реакциите што ослободуваат многу енергија може да се чуваат под контрола или гасови Супстанциите во садот се течни.
Дали веќе стапивте во контакт со „предизвикот на ледената сол“ или дури и дали учествувавте во него? Или веќе сте користеле ладна смеса за ладење?