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这种生鲜冰袋,正在悄无声息地夺人性命

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  防走失,电梯直达

  来源:环球科学

  作者:环球科学

  

  图片来源:pexels

  这种物质会不留痕迹地消失,但同时可能给人带来致命伤害。

  有没有想过你会怎样死去?

  假如你对呼吸短促或死亡这样的字眼很敏感,请谨慎往下阅读。

  很难说是留下激烈抗争的痕迹,还是没有利器甚至没有流血的死亡场景,更让人脊背发凉。6月15日晚间,河南一辆轻型厢式冷藏货车里就发生了一桩“悄无声息”的死亡事件。

  据中华网消息,8名女工在低温且封闭的冷藏车厢里,很可能因为车厢里干冰泄露,而使她们在车子行驶到叶县洪庄杨镇境内时,窒息昏迷,并最终身亡。

  干冰到底是什么

  “冰”对于我们普通人的意义,大抵是为了在夏天喝上一杯冰镇酸梅汤——或其他,随你的喜好。但科学家对低温的兴趣则是为了研究低温条件下物质的性质。为了得到低温,科学家是从气体液化开始的。法国化学家安托万·拉瓦锡(Antoine Lavoisier)在18世纪末提出了“新液体”的概念,认为若把地球放到极其寒冷的地方,空气(或大多数组分)将不再维持气态,而是转变成某种“新液体”。经过种种努力,一些气体先实现了液化,包括二氧化碳

  19世纪早期的化学家意识到,想要让气体保持在液态形式,就需要将它们装在一种能承受高压的容器,因为这些“新液体”很难存在于正常压力下。但这意味着,液体会“隐藏”在高压容器里而很难被观察到。对此,法国化学家查尔斯·蒂洛里尔(Charles Thilorier)想到,是不是可以通过制造大量液态的二氧化碳,从而在它们蒸发完全之前瞥到液态二氧化碳的真实“模样”。

  于是有一天,蒂洛里尔便打开了一个装有液态二氧化碳的金属罐,但可想而知,里面的液体很快就蒸发走了。不过,他意外地发现,容器底部留有一块固态的“冰”。这就是干冰,固态的二氧化碳。历史学家认为是蒂洛里尔于1835年首次观察到了干冰

  但在接下来的几十年里,干冰并没有任何实际应用,只获得了实验室里研究人员的关注。直到1897年,一位名叫赫伯特·塞缪尔·埃尔沃西(Herbert Samuel Elworthy)的英国人获得了一项有关固态二氧化碳的专利,内容是利用干冰制作威士忌苏打水。

  后来,干冰很大的一个用处是替代普通冰,来冷藏食物。例如,20世纪20年代,美国有公司开始尝试用干冰来使冰淇淋保持低温。相比于普通冰,干冰在冷藏食物方面的优势在于,干冰(-78.5摄氏度)在升温后不会融化变成液体,而是直接升华为气体。这样一来,就不存在普通冰融化变成水,而在食品袋上留下水渍的情况。

  

  水加入干冰后的视频来源:pexels

  相关的窒息风险

  2004年,在飓风“伊万”(这场规模庞大的飓风对加勒比海和美国大范围地区造成严重破坏)来临后的停电期间,一名男子就是用干冰来冷藏食物的。他买了约45千克干冰,把它们分成4份装在棕色袋子里并放在他的车里。由于车内空间密闭,很快他就开始呼吸急促,失去了知觉。直到他妻子找到他,打开车门后,他才苏醒过来。可以想象,他是因为干冰储存方式不当且通风不当,导致封闭环境内二氧化碳浓度过高而引发窒息。

  许多与干冰相关的窒息事件多发生在封闭空间中。2002年,一位51岁的医学研究科学家有轻度感冒引起的支气管哮喘病史。一天,他进入了一个通风不良的冷藏室(2.4米×2.4米×4.3米)里。重要的是,这个房间在他进入的3小时前,刚刚搬进来15块1升的干冰。几个小时后,他就被发现躺在冷藏室的地板上,没有了呼吸。尸检报告的结论是,死因是过度吸入二氧化碳。

  近些年,干冰致死的事件也时有发生。2020年2月,在俄罗斯莫斯科的一次聚会上,人们抱怨房间很热,于是把几十千克的干冰倾倒在游泳池里来降温。但不久,泳池里的人便开始出现同样的症状:先是窒息,接着就失去了知觉。这一事件最终导致3人死亡。

  另外在2023年,美国加利福尼亚大学的化学家在ACS Chemical Health & Safety杂志上发表研究,报告了干冰导致一名研究生失去知觉的案例。在化学实验室里,为了研究低温下的各种反应,化学家通常会把干冰与有机溶剂结合在一起作为冷却剂。因此,他们通常需要在实验室里储存一定量的干冰。此前,这一般是由供应公司送到实验室里,但在新冠期间,送货服务停止,研究人员不得不亲自到供应处购买干冰。

  2022年5月30日,一名研究生到供应商那里,从一个装有干冰的容器里取干冰。但这个容器较深,该研究生整个身子都得伸到容器内,才能够到底部的干冰袋。在重复了几次这样的过程,将约82千克的干冰放到推车上后,这位研究生便头晕、呼吸急促并失去知觉。好在,最终这名学生醒了过来。但这次事件后,这名研究生被诊断为创伤后应激障碍(PTSD),一旦遇到有寒冷气流的区域或是处理干冰的地方,就会有强烈的负面反应。

  

  储存干冰的容器。墙上的警告标志是在有关事件发生后贴上去的,它明确警告不要将手伸入容器中取回干冰。图片来源:American Chemical Society, CC-BY 4.0

  为什么让人窒息

  二氧化碳本是一种无色无味的气体,也是人体呼吸系统的正常副产物。重要的是,它的分子量比空气重,因而总是会沉在底部。这也是地窖等地方,二氧化碳浓度较高的原因。因此,在通风较差的地方,随着干冰在室温下转变成二氧化碳,这些二氧化碳会降低空气中氧气的浓度,导致人们吸入更多的二氧化碳和更少的氧气。二氧化碳浓度的增加也会引发呼吸频率增加,导致人们进一步吸入更多的二氧化碳。此外,吸入大量二氧化碳还会降低血液pH值,影响心脏和神经系统等。

  事实是,当血液中二氧化碳浓度超过2%时,受害者会出现出汗、呼吸急促、心悸、呼吸困难、昏厥等症状。如果浓度超过了5%,就会产生麻醉作用。最为可怕的是,一旦二氧化碳浓度超过约8%~10%,受害者就会在几分钟内失去知觉并窒息死亡

  其中一些症状与一氧化碳中毒的症状类似。我们知道,一氧化碳与血液中血红蛋白的结合比氧气更强,因此具有很强的毒性,在低浓度下就能严重危害健康。然而,二氧化碳只在高浓度下才会造成呼吸系统问题,带来生命危险。因此,尽快让二氧化碳或干冰的受害者远离事发现场,来到通风良好的地方,他们基本上可以很快恢复过来。

  这些致命事件更重要的意义在于,必须提醒供应商在干冰容器的外部明确指出干冰的可能危害,并警告消费者不要在封闭的空间里,与大量干冰待在一起。

  无色无味的气体真要命

  https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.chas.3c00027

  https://www.cdc.gov/mmwr/preview/mmwrhtml/mm5350a6.htm

  https://mobil.bfr.bund.de/cm/349/dry-ice-carbon-dioxide-poisoning-is-possible.pdf

  https://www.bbc.com/news/world-europe-51680049

  https://dryiceinfo.com/history/

  https://www.co2meter.com/en-jp/blogs/news/dry-ice-dangers-uses-safety-best-practices

  https://intjem.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12245-017-0142-y

  https://www.co2meter.com/en-jp/blogs/news/1209952-co-and-co2-what-s-the-difference

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