Про Жидкий Азот...

[mgsupgs]

Итак  сегодня пять баек про жидкий азот и его нетривиальное применение...
Сначала небольшой комментарий по поводу сжиженных газов, например  гелия.
Действительно, им что-то заморозить - непросто. Причина тому - не конструкция гелиевого
дьюара: есть приспособления, позволяющие переливать его в другие сосуды.
Самое главное - крайне низкая теплота кипения: если его выплеснуть из
дьюара, то он до земли не долетит - испарится. Азот же можно спокойно
наливать и в ведра и в стаканы. Что и проделывалось регулярно...
А теперь, собственно, истории.

***



В начале 80-х годов прошлого века поехал я по патентным делам в Донецк, в институт по
горноспасательному делу (ВНИИГД). Он находился на главной улице города и
представлял собой целый комплекс многоэтажных корпусов с двумя
замкнутыми внутренними дворами. Сидим мы в кабинете, который выходит
окнами в один из этих дворов, и вдруг слышим душераздирающий скрежет
металла по асфальту. Смотрим в окно, а там институтский грузовичок
затягивает в центр двора железный поддон метра три в длину и в ширину и
глубиной с полметра. Спрашиваю зачем это чудо, и мне отвечают что
институт открыл тематику по тушению подземных пожаров жидким азотом.
Сейчас будет первый эксперимент, так сказать проба пера. Молодцы, думаю
я. Идея явно не лишена здравого смысла. Лучшего способа доставить
практически инертный газ к очагу пожара пожалуй и не придумаешь. И стоит
жидкий азот копейки.



А тем временем во двор завозят огромный танк с жидким азотом. Два
могучих детины в ватниках и рукавицах присоединяют к нему блестящий
шланг. Один занимает пост около вентиля, другой берет шланг наизготовку.
После танка появляется цистерна с бензином и в поддон наливают бензина
наверное пальца на три. Потом цистерна уезжает, а во двор выходит взвод
горноспасателей в боевом обмундировании с здоровенными огнетушителями
наперевес, техника безопасности так сказать, и располагается вокруг
поддона. Наконец на сцене появляется крупный мордастый руководящий
товарищ в отглаженной рубашке, галстуке и дубленке (зима!) –
зав.сектором пожаротушения. К этому времени все окна уже облеплены
сотрудниками и они наблюдают как по команде зав.сектором
боец-горноспасатель зажигает факел и бросает его в поддон. Когда
разгорелось по всей поверхности, начальник дал отмашку на азот. Тугая
серебряная струя жидкого азота в белой дымке устремилась в охваченный
пламенем поддон и...

Есть эксперименты результаты которых несложно объяснить потом, но трудно
предсказать, основываясь только на здравом смысле. Нужны знания и
желание думать. Этот эксперимент был именно таким. Бензин и азот имеют
близкие дипольные моменты. Поэтому жидкости смешались так же легко как
спирт смешивается с водой. Далее под воздействием высокой температуры
азот интенсивно испарялся из объема, становился легче окружающего
воздуха и увлекал за собой все остальное вверх. В результате примерно
через минуту из поддона начало подниматься облако горящей
азотно-бензиновой взвеси. Багрово-черное с белыми прожилками, оно было в
точности похоже на ядерный гриб из фильмов по гражданской обороне. Когда
гриб дорос до пятого этажа...



Я бы мог написать: "Произошел мощный взрыв". Но это было бы неправдой.
На самом деле ЕБАНУЛО и ЕБАНУЛО со страшной силой! ЕБАНУЛО так, что в
корпусах выбило практически все стекла. Стены, кабинеты, люди - все
покрылось густой черной копотью. Потом, как всегда бывает в таких
случаях, наступила тишина. Первым пришел в себя и вылез из-под стола
бывший фронтовик Абрам Борисович. Как он попал под стол не помнил никто,
включая его самого. Он отряхнулся, оказался самым чистым в комнате и с
удовлетворением произнес: - Ну все, этого идиота мы больше не увидим.
Уйдет на повышение.

Оказался прав.

Abrp722


***

В советское время в качестве валюты на всех предприятиях использовался
спирт. Ну, и не только как валюту его использовали - на всех банкетах
пили его тоже с удовольствием. Но большинство людей неразбавленный спирт
не пьет, а при разбавлении (вот беда!) водой он довольно сильно
нагревается. Его, правда, большинство людей так и пьют теплым, но
гораздо лучше остудить. Как можно быстро остудить? Правильно, жидким
азотом! Берете стакан или кастрюлю предварительно разбавленного спирта и
наливаете туда азот. Азот начинает интенсивно испаряться, охлаждая
спирт. А вокруг вашего сосуда образуются густые клубы тумана. Именно
поэтому многие такой напиток называют "Хоттабычем". Зато охлаждается
пойло очень быстро. Через несколько секунд пьется ледяная живительная
влага.
Так вот купил наш НИИ дорогущий и очень сложный прибор. Приехали
французские инженеры его налаживать. Почти месяц они ковырялись у нас,
получая все заявленные в паспорте режимы. Наконец, состоялся
торжественный момент: наш шеф подписал приемо-сдаточный акт. Французы на
радостях слетали к себе в отель и купили портфель крутого шампанского, а
в те времена (горбачевский сухой закон) в обычном магазине вообще ничего
купить было нельзя. Привезли они это шампанское к нам в лабораторию и
устроили импровизированный банкет. Конечно, это шампанское было выпито
моментально и народ (в том числе и французы) потребовали продолжения
банкета. Поскольку в магазин было идти бессмысленно, то я сходил к
завхозу, взял у него пару литров спирта, разбавил его дистиллированной
водой и, на глазах у изумленных французов, в кувшин с напитком налил
жидкий азот. Этот "дымящий" сосуд был подан к столу. Французы сперва
офигели, а потом, когда выпили, то заявили, что это - очень хорошая
водка. Еще бы! Спирт - медицинский, вода дистиллированная и все это
хорошо охладилось. Да еще и зрительный эффект с "дымом".

***

И еще про азот.

Сперва небольшое отступление. Давным-давно, когда знаменитый ученый Петр
Леонидович Капица работал в Кембридже, туда приехал не менее знаменитый
Роберт Вуд. Накануне этого визита к Капице подошел его шеф - тоже
легендарный - Эрнест Резерфорд и попросил организовать небольшое шоу.
Дело в том, что Вуд очень любил эффектные демонстрации и сам был большим
мастером таких эффектов. Капица тоже любил, чтобы что-то засверкало или
бабахнуло, поэтому такая просьба Резерфорда была вполне естественной.
Капица придумал такую демонстрацию: он в бокал установил стеклянные
палочки (или трубочки - я точно не знаю), и когда в присутствии Вуда он
налил в бокал жидкий кислород, то эти палочки с шумом вылетели из
бокала. Вуд зааплодировал, и, вдруг, схватив этот бокал, выпил оттуда
жидкий кислород. Все вокруг офигели. А Вуд расхохотался и выплюнул этот
кислород, который он несколько секунд держал во рту. Аплодировали все!
Эффект основан на том, сто капля жидкого азота или кислорода начиная
кипеть, покрывается пленкой паров, теплопроводность которых намного
ниже, чем у жидкости, поэтому теплообмен уменьшается, и такой опыт -
относительно безопасен. Иллюстрация этого - капля воды, пролитой на
раскаленную сковородку долго не испаряется, катаясь и шипя. Если же
сковородку разогреть несильно, то капля быстро высыхает.
Так вот, у нас в лаборатории был один научный сотрудник по имени Баграт,
который всем демонстрировал этот опыт. Демонстрации происходили до тех
пор, пока один из техников из соседней лаборатории, ставший свидетелем
опыта, не "срезал" его, сказав: "Баграт! Что ты всякую херню пьешь?
Пойдем ко мне! Я тебе лучше спирта налью!"
Больше Баграт азот не "пил".

ЗЫ. Пытаться повторить эту демонстрацию я не советую! Отхлебывание
криогенных жидкостей требует большой осторожности! Если случайно
проглотить, то язва гарантирована.

****



В середине 80-х мне довелось работать на радиозаводе, наш
участок КИП и автоматики находился рядом с большим "предбанником" возле
основного цеха. В этом помещении всегда стояли танки с жидким азотом и
там же его разливали по дьюарам поменьше. У наших работяг жидкий азот
пользовался спросом, ибо с его помощью было очень удобно охлаждать
разведённый технический спирт, коего на заводе было предостаточно. Как
известно, спирт смешивается с водой с выделением тепла, и пить теплую
как бы водку было не слишком приятно. Посему бралась небольшая кастрюля,
у разливающих азот выпрашивался литр-другой этой ужасно холодной (-196
градусов) жидкости, и в кастрюлю на несколько минут или даже секунд
погружался чайник с напитком. И вот однажды в момент опускания чайника в
кастюлю на участок с воплями вбежал кто-то из КИПовцев - где-то
загорелся шкаф с контрольным оборудованием, работницы основного цеха в
панике, и вообще - всем срочно бежать и устранять! Ну и побежали...
Когда про спирт вспомнили, кастрюля уже выкипела полностью, а в чайнике
фигурировала глыбка твёрдого, как камень, льда. Мучения участников драмы
трудно было описать - вот он, вожделенный продукт - но видит око, да зуб
неймёт, даже лизнуть лёд при такой температуре нельзя. После этого
старые работяги стали относится к идеям научно-технического прогресса
сугубо отрицательно и на все попытки молодёжи охлаждать по-научному
отвечали угрюмо-матерно в духе "Наохлаждались уже..."

***

А вот настоящая история выглядит так: стояли у нас на предприятии
8-тонные танки для жидкого азота, из которых в пятницу вечером в
обыкновенное оцинкованное ведро наши граждане наливали этот самый азот,
и он спокойно стоял себе парил в ожидании того же самого мяса или
курицы, которых на проволочном крюке в ведро опускали на считанные
секунды, а потом в десяти слоях газеты везли по дачам и прочим фазендам.
Годы были последние советские, голодные - так что рассчитывать
приходилось только на вывезенную из города еду, за городом дачнику
купить ее было просто негде.
Один из наших дождался очереди на подход к ведру с азотом, запустил туда
плавать своего отбитого в столе заказов у коллег бройлера, но тут его то
ли к телефону, то ли специально отвлекли - уже не вспомнить. Словом,
вместо спринтерского заплыва у этой самой тушки (охлажденной
полупотрошенной по 2-90 за кило плюс наценка стола заказов, что для сути
дела и неважно) получилось настоящее глубоководное погружение со всеми
вытекающими, а точнее испаряющимися - азот выкипел почти до дна ведра.
Гордый птиц был извлечен вернувшимся владельцем. С виду всё было очень
даже хорошо, и ничто не предвещало беды.
Беда пришла внезапно. В понедельник в цех мрачнее тучи пришел коллега.
На воскресенье был план - после трудов праведных под соответствующую
закусь принять заслуженные поллитра. Курице в этом плане отводилась
центральная роль, мейнкурс и вообще украшение стола.
Разморозилась виновница торжества только снова оказавшись в Москве.