Hani sürekli belgesellerde gördüğümüz duman gibi beyaz şey var ya, deneylerde laboratuvarlarda bizleri büyülercesine beyaz duman oluşuyor. Bu çoğunlukla nedir mi? Sıvı Nitrojen !
Sıvı nitrojene gelmeden önce azot nedir ona bakalım… Soluduğumuz havanın yüzde 78’i azottur. Havada en çok azot vardır ve ikinci olarak %21 ile oksijen bulunur. Yani anladığınız gibi azot gaz formunda doğada bulunuyor.
İnsanlar azot varlığını algılayabilen hiçbir duyuya sahip değildir. Aynı zamanda insan vücudunda ise %3 azot bulunmaktadır. Karbonhidratlara bağlandığında protein özelliği veren azot canlı yapısının dördüncü en önemli elementidir. Bazı bakterilerin azotu kullanması sayesinde topraktan amonyum ve nitrat şeklinde bitkiler tarafından kullanılabilir. Zaten havanın içinde bulunan azottan direkt olarak bitkiler faydalanamaz. İşte onlar da gübre halinde bunu alabilmektedir.. Endüstriyel olarak azotun sıkıştırılması basınçlanması sayesinde artık sentetik olarak gübreleme imkanları doğmuştur.
Marstaki azot miktarıda %3 seviyelerindedir.
Periyodik cetvelde “N” ile gösterilir atom numarası 7’dir. Erime noktası -210 kaynama noktası ise -196 santigrat derecedir. İşte bu yüzden sürekli gaz halindedir…
Renksiz, kokusuz, tatsızdır. 1772 yılında Rudherfort tarafından tanımlanmıştır.
Nitrojen ismi ise 1790 yılında Fransız kimyagerJean Antoine Chaptal tarafından kullanılmıştır. Yani azot bildiğimiz nitrojendir işte!
Azot deyince eh işte ama nitrojen değince böyle uzay ürünüymüş gibi havalı oluyor değil mi? Oysa aynı şey!
Tarihte kaydedilen en düşük sıcaklık 21 Temmuz 1983’te Antartika Vostak!ta gerçekleşmiş. Bu da kaç biliyor musunuz? -89 santigrad derece …
Ee bu nitrojenin erime noktası -210 derece hadi onu geçin kaynama noktası bile -196 derece! Yani bu meret -210 ve -196 arasında sıvı halde bulunabiliyormuş! Kaydedilen en soğuk noktada bile yine gaz halde kalmaya devam edecek…
Sıvı ve katı haldeki nitrojen çok işe yarar. Mesela çoğumuz duyuyoruz sıvı soğutmalı bilgisayarlar diye. Ya da yediğimiz dondurmalar o kadar uzak mesafelere taşınırken ya da dolaplarında saklanma aşamasında!
Transistör, diyod gibi devre elemanların üretiminde… Hücrelerin saklanması ve korunmasında… Mesela spermler bu şekilde saklanır. Daha kolay işleme veya kırma için malzemelerin soğutulmasında… Ve deneylerde görsel şov yapmak için!
Azot ilk olarak 15 Nisan 1883’te Polonyalı fizikçiler Zygmunt Wroblewski ve Karol Olszewski ve tarafından Jagiellonian Üniversitesi’nde sıvılaştırılıyor.
Yüksek basınçlı hava komproserleri sayesinde katılaştırılıp tekrar soğurma yöntemiyle damıtılarak sıvı azot elde ediliyor. Yani bunu makinelerimiz sayesinde yapabilmekteyiz.
Azotun kendi başına aslında hiçbir zararı yoktur. Sıvı azotun da …
Ama kapalı ortamlarda çalışırken fazla azot yoğunluğu oksijenin ortamda azalmasına yol açacağından ölümlere yol açabilir ki renksiz, kokusuz ve tatsız sıvı azotun kapalı ortamda yoğun kullanımı sayesinde laboratuar işçisi James Graham boğularak 1999’da hayatını kaybetmiştir.
Tabi katı ya da sıvı azotla temas kurarsanız ciddi yanmalara neden oluşacaktır bunlar gibi…
Bir litre sıvı azot yaklaşık 700 litre gaz ile sonuçlanabilir…
Bu da çok hızlı kaynadığından sıvıdan gaza faz geçişi çok hızlı bir şekilde basınç oluşturabilir. Sıvı nitrojeni kapalı bir kapa koymanız sonucunda gaz faza geçişinde patlamasına yol açacaktır…
Tabi sentetik yollardan yapılmış gübreleme için kullanılan nitratta tam anlamıyla çok tehlikeli patlayıcıdır. Amonyum nitrat ve potasyum nitrat gibi. Hatta TNT yapımı için gerekli olan malzemelerde nitrattır yani azotun, nitrojenin ta kendisidir…
Yani nitrat, ısındığında patlamaktadır. Bu özelliğinden faydalanılarak güçlü patlayıcılar yapılmaktadır bu yüzden öyle kafamıza göre alamamaktayız…
Hepimizin sevdiği hızlı ve öfkeli filmini hatırlayalım
Orada arabalar birbirleriyle yarış halindeyken birden hızlanmak için neyi kullanıyorlardı? Araba modifiyelerinden anlayanlarımız bunun ne olduğunu biliyor tabi. Nitro yani nos diyorlardı buna. İşte o sıvı nitrojenin ta kendisidir!
İki Nitrojen(azot) ve bir oksijen atomunun birleşmesiyle oluşan (dinitrojen monoksit) bileşiği oluşmaktadır. Bu bileşik NOS tüpünün içinde basınçla sıvı halde depolanır. Ancak motora gönderilirken sıvı halden gaz haline geçer ve basınç yapar. Bu basınç daha fazla yanma işlemi gerçekleştiren oksijen yoğunluğunun daha fazla yerine ulaşmasını sağlar… Bu etki ateşleme gücünü artırır ve arabamız fena halde hızlanacaktır Need For Speed oynayanlarımız zaten sürekli bunu kullanmaktadır…
Terminatör 2 filminden hatırlarsanız, Arnold’un tehlikeli düşmanı sıvı metal robotu sıvı nitrojenle donduruyorlardı. Veya Mindhunters filminde seri katil ilk kurbanını sıvı azotla donduruyor, beden yere düştüğünde cam gibi parçalara ayrılıyordu.
Sıvı nitrojen çocuk oyuncağı değildir. Parmağınıza birkaç damla düşerse hemen kaynar ve yuvarlanır gider, parmağınıza muhtemelen zarar vermeyecektir.
Ne diyorduk buna leidenfrost etkisi!
“Ama eğer parmağınızı sıvı nitrojene sokarsanız ve hemen çekmezseniz, kaya gibi sertleşir ve kırılabilir!”
Tıpkı Snowpiercer dizisindeki dondurma sahnelerinde gördüğümüz gibi…
