A kihívás a hideg keverékkel Miért fáj annyira a jég és a só a bőrön? Keinstein doboza
Öt évvel ezelőtt a csodálatos hideg keverékről szóló „jég és só kihívás” először tette meg a köröket a Youtube-on: A Youtuberek csupasz bőrükre asztali sót szórnak, majd jégkockákat adnak hozzá. Az egész nyilvánvalóan nagyon fázik - és a kihívás az, hogy elég sokáig elviseljük a hideget.
Egy évvel ezelőtt ez az őrült ötlet ismét hullámokat vert a médiában:
Mert ez a kihívás veszélyes!
A testszövetet éppúgy károsítja a hideg, mint a hő: a jég és a só együtt annyira lehűl, hogy úgynevezett hidegégés következhet be a második vagy a harmadik fokig!
Egy olvasó helyesen kérdezi: Miért fáj a jég és a só együtt annyira a bőrön?
A válasz: Mert a keverék nagyon kihűl! Ha a jeget és az étkezési sót egyenlő részekben keverjük össze, akkor a keverék hőmérséklete a meleg víz olvadáspontjáról 0 ° C és -17 ° C között is csökkenhet, még melegebb környezetben is!
Miért válik különösen hideg a sós jégkrém?
Valójában a fizikában nincs "hideg". Amit hidegnek érzékelünk, az nem hő - vagyis alacsony energia - eredménye. Tehát, ha valami kihűl, az energia elvonul belőle. És a termodinamika törvényei szerint ez az energia nem egyszerűen eltűnhet.
Nem is: A jég és az étkezési só keverékében több olyan jelenség játszik együtt, amelyek hőt használnak céljaikhoz:
Olvadó hő: Az olvadás energiát igényel!
A múlt pénteken itt közzétett kísérlet azt mutatta: Még az olvadás folyamata is energiát igényel, amelyet ebben az összefüggésben „fúziós hőnek” neveznek, amelyet az olvadó anyagból és annak környezetéből hő formájában nyernek ki: Az olvadó jég felülete 0 ° C-ra igazodik, és melegebb környezetben sem emelkedik meg.
Ez sem csökken tovább: míg az olvadásponton, amelyet fagypontnak is neveznek, a szilárd jégrács vízrészecskéi mozgékonyságúvá válnak, vagyis folyékonyak, a többi, mozgékony vízrészecskék átrendeződnek a rácsba, azaz szilárdtá válnak. És ennek során megfelelő fúziós hő szabadul fel.
A jég és a víz egyensúlyban vannak, ahogy Le Châtelier leírja a repülőtéren!
Amint ez az egyensúly létrejön, annyi fúziós hő szabadul fel, amennyit abszorbeál: az érintett anyagok hőmérséklete nem változik.
Ha a környezetből hő érkezik ebbe a rendszerbe, az egyensúly elmozdul a hővel oldalról, és így folyékony víz felé: a jég megolvad.
Fagyáspont-depresszió: a vízmolekulák nem képesek multitaskingra!
A vizes sóoldat fagyáspontja alacsonyabb, mint a tiszta víz fagyáspontja. A következõk érvényesek: minél nagyobb az oldat koncentrációja (vagyis minél több só keveredik a vízzel), annál alacsonyabb a fagyáspontja. A vegyészek és fizikusok ezt a hatást "fagypont csökkentésére" hívják.
Az étkezési só, azaz a nátrium-klorid vízben való oldása azt jelenti, hogy a nátrium- és kloridionok egyenként keverednek a vízmolekulákkal. Mindegyik iont bizonyos számú vízmolekula veszi körül (a vegyészek szerint „hidratált”). Ezek a burkoló ionokkal „elfoglalt” vízmolekulák már nem állnak rendelkezésre fagyasztásra - vagyis a folyékony víz jéggé való átalakulására jobbról balra a fenti egyenletben.
Le Châtelier törvénye szerint az egyensúly a folyékony víz felé tolódik, hogy ellensúlyozza a folyékony víz „veszteségét”: több jég olvad meg, mint amennyi megszilárdul. Ez azt jelenti, hogy több hőt fordítanak el, mint amennyit felszabadítanak: A hőmérséklet csökken - amíg új egyensúly nem érhető el.
Ez akkor történik, amikor a keverék hőmérséklete elérte a sós vizes jég fagyáspontját. Csak ezután képes a víz és a burkolt ionok szilárd anyagkeverékké megszilárdulni - előzetesen még a sós víz is csak tiszta vizű jeget képez.
Mitől veszélyes számunkra a hideg?
A sejtjeinkben és szöveteinkben lejátszódó biokémiai reakciók úgy vannak kialakítva, hogy 37 ° C körüli hőmérsékleten - a bőrünkben akár néhány fokkal ez alatt is - lejátszódjanak, és optimálisan játszanak együtt. Ha a testszövet hőmérséklete ennek alá csökken, akkor az anyagcsere-reakciók kezdetben lelassulnak. Ez nem túl tragikus - mindaddig, amíg a komplex, szintén 37 ° C-ra tervezett molekulaszerkezeteket, amelyekből mi készülünk, nem érinti a lehűlés.
Amint ez megtörténik, az érintett sejtek anyagcseréje legkésőbb akkor lép ki a lépésből, amikor az üzemi hőmérsékletet megközelíti (vagyis amikor a szövet újra felmelegszik). Bizonyos fokú molekuláris rendellenességtől kezdve az ilyen sejtek önpusztítást okoznak, és öngyilkosságot követnek el, mielőtt működési zavaruk nagy kárt okozhatna szomszédaiknak (a molekuláris biológusok ezt a programozott sejthalált „apoptózisnak” nevezik).
Ha azonban a sérült sejteknek nincs ideje vagy energiája az ellenőrzött önpusztításon átesni - például azért, mert túl gyorsan fáznak vagy melegednek, vagy más módon drasztikusan károsodnak, akkor egy sejtes GAU következik be („feltételezendő legnagyobb baleset”).: A sejteket ellenőrizetlenül megsemmisítik, és a riasztó jelzőanyagok (molekuláris „segítségért kiáltás”) mellett a sejt belsejéből a szomszédos sejtekre veszélyes anyagok is átjutnak a megsemmisült sejtfalakon. Ezt gyulladásos reakcióként, kivörösödésként, duzzanatként, fájdalomként és - ha a nagy szöveti szakaszok láthatóan befolyásolják - csúnya sebként - sejthulladékként érzékeljük (ezt a molekuláris biológusok „nekrózisnak” nevezik).
Mivel az ellenőrizetlen sejthulladékban semmiféle rendezett biokémiai reakció és vér és így oxigénellátás nem lehetséges, a „nekrotikus”, azaz a „GAU-ban” átesett szövet már nem gyógyulhat meg. Hasonlóképpen, az immunvédelem nem működik az ilyen szöveti területeken, így a nekrotikus szöveteket könnyen megfertőzhetik baktériumok vagy más kellemetlen vendégek.
Gyakorlatilag nincs különbség, hogy a celluláris GAU extrém hő vagy rendkívüli hideg következménye: a hideg égési sérülések és a forró égések következményeikben nem különböznek jelentősen. A hő vagy a hideg által visszafordíthatatlanul elpusztított szövet megjelenése tehát egy harmadik fokú égésnek felel meg. Néhány kép szerint, amelyet a YouTube-on láttam, úgy tűnik, hogy a második-harmadik fokú hidegégés egy hideg keverékkel, amely túl sokáig marad a bőrön, problémamentesen megvalósítható!
Miért fájnak a hideg dolgok?
Az emberi test megvédi magát a hideg és a forró égési sérülésektől is: a bőr fájdalomreceptorokkal van felszerelve, amelyek hő vagy hideg esetén fájdalmas riasztást váltanak ki, és biztosítják, hogy reflexszerűen eltávolodjunk a hő vagy a hideg forrásától. a legrosszabb.
Általában egyébként. Aki részt vesz a „jég és só kihívásban”, megpróbálja pontosan elnyomni ezt a védő reflexet. Minél „sikeresebb” vagy benne, annál veszélyesebbek az ebből eredő sérülések!
Ezért határozottan nem ajánlom a másolást!
Hogyan lehet még kísérletezni a fagyáspont csökkentésével
Ahelyett, hogy jég és étkezési só keverékét alkalmazná a bőrén, ugyanolyan egyszerűen keverhet jégkockákat vagy havat és sót egy edénybe (lehetőleg műanyagból vagy rozsdamentes acélból - az üveg és a kerámia gyors hőmérsékletváltozással eltörhet!) Hőmérővel mérjük meg a hőmérséklet csökkenését.
Azonnal megszervezheti saját kihívását: ki érheti el a legalacsonyabb hőmérsékletet a jeges asztali só keverékével?
Ha valóban érezni szeretné, milyen hideg a keverék, akkor vegye le újra az ujjait, amint kényelmetlenül érzi magát (ez általában másodperceken belül történik)!
Egyébként a vegyészek a jég és az asztali só ilyen „hideg keverékeit” szeretik a laboratóriumban használni a reakcióedények hatékony hűtésére komplex elektronikus eszközök nélkül (a jégkocka-gépen vagy a fagyasztón kívül): Így a sok energiát felszabadító reakciókat kordában lehet tartani, vagy gázneműek Az edényben lévő anyagok cseppfolyósodnak.
Már kapcsolatba lépett a „jég-só kihívással”, vagy részt is vett benne? Vagy használtál már hideg keveréket hűtésre?