液体窒素

質問

高校生の時化学の授業で、液体窒素に色々なものを入れてみる、という実験をやりました。私は、一瞬だけ自分の手を入れるという実験をやることになったのですが、指輪をしたまま手を入れようとすると化学の教師から、「指輪をしたままやると指輪のところから指がもげるよ」と恐ろしいことを言われました。当時は恐くなりすぐに指輪を外したのですが、今考えてみるといかに液体窒素の温度が低くても、指が取れるなんてことはありえないのではないか、と多少疑問です。
　どなたか化学に詳しい方で、液体窒素に指輪をしたまま手を突っ込むとどうなるかご存知の方いらっしゃいましたら教えてください、お願い致します。

回答No.2

mazeran · ベストアンサー

そうですね。Bubuca様の言われる通りです。

熱く熱したフライパンに、水を大さじ１杯くらい入れるとどうなるかご存知でしょうか。
熱する程度にもよりますが、かなり高温にして水を入れると、激しい蒸発はせずに、蓮の葉の上の水玉のようにコロコロ転がります。
見られたことがあるかどうかわかりませんが、製鉄所で鉄の塊を冷やしながらロールにかけて、薄く延ばす工程がありますが、そこでも同じ現象が見られます。
真っ赤に焼けた鉄板の上を、水がコロコロ転がっています。

液体窒素の中に手を入れる時と同じ現象です。水と鉄板の場合、間に水蒸気ができて、断熱・保温と同じ効果をします。
指輪のような金属は比熱が皮膚より低いことと、熱伝導率の関係で、皮膚より早く冷却されます。極短時間であれば大きな怪我にはならないと思いますが、指輪の表面が完全に液体窒素と同じような温度になると、その下の皮膚は「凍傷」になると思います。
液体窒素に浸けている程度にもよりますが、第三度程度になると、先生の言われるように、「もげる」可能性は大きいと思います。
それを放っておくと壊死が進み、手首から切断、肩から切断ということにもなる可能性は大きいです。最後は命にも関わります。

恐らく液体窒素に手を浸けることができる時間（安全な）は、２～３秒程度だと思います。確実にこうなるとは言えませんが、逆に、液体窒素は－２００度近いから、＋２００度に熱した指輪をつけたらどうなるかを想像されてみてはどうですか？。

お礼

ご回答ありがとうございます。逆に、熱した指輪で想像してみる・・・というのはとても理解しやすい考え方でした。理解できたらまた恐ろしさがわいてきました・・・。

回答No.4

ss79

私が聞いた話ですが、旧満州で冬季鉄道列車でドアの金属や手すりを握ると固着して離れることが出来なくなると言うほどでした。
無理に剥がすと皮膚が剥がれたそうです。

液体窒素の中に金属を着けたまま手を入れると金属は熱伝導速度が人体より速く急速に冷えます。
この為金属が人体に固着し局部的に急冷されることになります。

その結果凍傷などが急激に起こり、その部分の人体の壊死が起こります。
時間の問題もありますが甚だしい場合指の切断が起こる可能性が濃いのです。

金属との接触していない人体は液体窒素にふれても短時間なら皮膚表面で気化し膜状に皮膚表面を保護しますからこのような危険は防げます。

お礼

ご回答ありがとうございます。壊死を経て切断にいたるのですね。スパっと切れるのを想像してました。まあどちらにせよ止めた方がいいということですね。

回答No.3

noname#160321

指輪が完全に乾いていればあまり問題はありませんが、通常指輪は他の処よりしめっています。
するとこのしめった部分があなたの体温よりもかなり低い液体窒素で冷やされた指輪をあなたの指に固着させてしまいます。外せなくなるのです。外せるなら液体窒素の液体の粒はあなたの手の上で踊っていますが。踊れなくなると…穴が開く。
m(_ _)m

お礼

ご回答ありがとうございます。穴が開く・・・恐ろしいです。一歩間違えれば事故ですからね。液体窒素を扱う際には事前に充分な説明が必要ですね。

回答No.1

Bubuca

こんばんは

わたしは試したことがないのでわかりませんが、思い当たることはあります。
非常に温度の低い冷凍庫などの金属部分に素手で触れるとくっついてしまって、
うっかりはがすと皮膚がはがれてしまうと聞いたことがあります。

液体窒素の中に手を入れても、皮膚の周りにある空気や、体温で沸騰した窒
素ガスのバリアで守られてますが、指輪などの金属はすぐに液体窒素の温度
まで冷えてしまいます。指輪と指の間にはバリアができませんから、それが
危険なのではないでしょうか。
指がもげてしまうかどうかはわかりませんが、けがをすることにはなるかも
しれません。

お礼

素早いご解答ありがとうございます。
手の周りの空気や体温でできたバリアのおかげで、素手の場合は数秒間は平気なのですね。