初步探究液氮

张予恩

一、问题的提出

在观看舞台演出时，我经常看到台上出现白茫茫的雾气，它们像升腾的云海，非常漂亮。这些雾气是怎么产生的呢？妈妈说它们应该是干冰气化而成的。

一次科学实验让我大开眼界——除了干冰，液氮也经常被应用于营造雾气升腾的效果。通过上网学习，我了解了更多知识：液氮就是液态的氮，是无色、无臭、无腐蚀性的；在常压下，液氮温度为-196℃；液氮有很多功能，如冷冻食物、灭火、人工降雨等。

液氮真有那么神奇吗？

二、实验与研究

带着问题，我又报名参加了一个与液氮有关的科学活动，在活动中参与了实验。

实验一：初步了解液氮的温度与形态

1.实验材料

液氮、防凍手套、玫瑰、玻璃喷壶、烧瓶。

2.实验过程

观察：老师戴上防冻手套，把液氮倒入玻璃喷壶，用塞子堵牢喷嘴，让大家看液氮的形态。我发现它是一种无色液体。然后，老师将喷嘴的塞子拿掉，玻璃喷壶里的液氮就立刻往外“跑”，但从喷嘴出来的不是液体，而是一股股气体。

接触：老师把喷嘴靠近一位同学（图1），这位同学说这种气体没有气味，凉凉的，可并不会让人感觉它的温度低至-196℃。老师解释说液氮汽化时吸收了周围的热量，其温度已大大升高了。

接着，老师拿出一朵新鲜的玫瑰，把它浸入装有液氮的烧瓶3秒。当他把花拿出来时，玫瑰周围有白色的“雾”，花瓣变得晶莹（图2）。我戴上防冻手套轻轻一捏，听到咔咔声，花瓣竟然碎了。老师解释说玫瑰里有充足的水分，一碰到低温的液氮，水就结成了冰，所以玫瑰被轻轻一捏就碎了。

实验二：液氮美食

1.实验材料

液氮、防冻手套、铲子、杯子、盘子、棉花糖、虾片。

2.实验过程

老师戴着防冻手套将液氮倒入装有棉花糖和虾片的杯子，然后摘下手套，用铲子搅拌它们，我观察到有白色的气体不断从杯子中冒出（图3）。然后，老师把棉花糖和虾片盛到盘子里，鼓励我们大胆品尝它们。我实在好奇，就尝了。哇，“液氮美食”味道好极了，冰冰凉，真是夏日的降温佳品！

3.实验原理

虾片和棉花糖几乎不含水分，液氮汽化后能钻进它们，所以它们变得口味冰凉。食品如果含有很多水分，一接触液氮，就会像之前的玫瑰一样冻住了。

实验三：液氮“大爆炸”

1.实验材料

液氮、防冻手套、开水、盆。

2.实验过程

老师首先让现场的同学都退后至距离实验区域两米以外的地方，不准靠近。然后，他戴上防冻手套，把液氮倒到放在地上的盆里，取一壶开水，站立着将开水直接倒到盆里。轰，一声巨响，白色的气体不断腾起，直冲向天花板（图4）。

3.实验原理

液氮在一个很小的容器中遇到高温，就有可能爆炸。大家一定要注意安全，不要模仿这个实验。

三、结论

现在，我更了解液氮了。它是惰性的，不可燃，汽化时大量吸热，人体如果直接接触液氮超过两秒会冻伤。液氮的这些性能，让它有很多用途：迅速冷冻食品，制冰品；营造舞台烟雾效果；迅速冷冻生物组织，防止生物组织被破坏等。

四、有待进一步探究的问题

液氮在高科技领域内也有很多用途，如空间模拟器中的冷黑环境的模拟是以液氮为工质、人工降雨要以液氮为增雨剂等。它们的具体原理是什么？我会进一步探究。

五、收获与体会

1.在这次学习、探究的过程中，我学到了不少关于液氮的知识，也对科学产生了更浓厚的兴趣，并且学会了记录实验过程。

2.对于一些看似微不足道的小事、常见的现象，我们不能忽视。我们只要用心观察、勤动大脑，就会发现生活中处处有学问。