《速度與激情》系列電影在全球都擁有極高的人氣,最近上映的外傳《速度與激情:特別行動》更是獲得了票房和口碑的雙重肯定。在以街頭賽車作為背景的一系列電影中,都不會缺乏這樣的橋段——主角在排位落后的不利局面下,恰到好處地開啟“氮氣”加速開關(guān),賽車瞬間迸發(fā)出驚人能量,最終逆轉(zhuǎn)乾坤。
其實,街頭賽車中用于加速的“氮氣”,與拔牙時使用的麻醉劑,以及讓人發(fā)笑的“笑氣”,都是同一種氣體——一氧化二氮。今天,就讓我們來一同領(lǐng)略一下一氧化二氮的神奇。
罐裝的一氧化二氮 (圖片來源:visualhunt)
做實驗做到哈哈大笑停不下來是怎么回事?早在兩百多年前的英國,化學(xué)家戴維用自己的身體進行了一場實驗。他將加熱硝酸銨晶體產(chǎn)生的氣體,通過水蒸氣過濾去雜質(zhì)后直接吸入(小朋友千萬不要直接吸入任何實驗氣體!),竟然感到了一絲甘甜!在吸入更多氣體后,他感受到了一種獨特的快感!這種氣體就是一氧化二氮。因為吸入后能夠讓人開心發(fā)笑,一氧化二氮又被稱為“笑氣”。
英國科學(xué)家Humphry Davy (圖片來源:Wikipedia)
“笑氣”讓人發(fā)笑的機理是,一氧化二氮(N2O)具有脂溶性,即易溶于脂肪及有機溶劑,吸入后不會與血紅蛋白結(jié)合,而是極易穿過細胞膜進入細胞。當(dāng)一氧化二氮進入大腦中的神經(jīng)細胞后,會干擾神經(jīng)細胞的受體,從而產(chǎn)生讓人安靜和快樂的效果。
笑氣進入人體后,一旦停止吸入,氣體會迅速通過呼吸釋放出體外,一般來說30分鐘后血液中的氣體濃度可以下降95%以上。因此,笑氣引發(fā)的“發(fā)笑”作用會在停止吸入后很快消失,但進入大腦中的一氧化二氮分子仍然會持續(xù)作用一段時間,甚至在吸入一天后仍然能夠維持一定欣快感。
小知識:正是因為一氧化二氮的脂溶性特征,我們才能吃上蓬松的奶油蛋糕。一氧化二氮溶于油脂,所以也被用于奶油的制作。奶油槍噴出奶油后后,溶解的N2O析出,產(chǎn)生氣泡,形成蓬松的口感。
奶油 (圖片來源:Visualhunt)
拔牙時吸入這種氣體就不疼了?
牙醫(yī)使用一氧化二氮麻醉 (圖片來源:stock.adobe.com)
因為具有鎮(zhèn)靜的效果,一氧化二氮早在1844年就被用于牙科手術(shù)的麻醉劑,緩解了無數(shù)病人的痛苦。但在最初也導(dǎo)致了很多人出現(xiàn)惡心,頭暈,甚至窒息的副作用。為了盡量減少其負面效果,科學(xué)家們的不斷研究,發(fā)現(xiàn)將一氧化二氮與氧氣按照1:1的比例混合,可以有效的發(fā)揮麻醉功用,還能減少其產(chǎn)生的副作用保證其安全性。從此之后,牙醫(yī)通過簡單的裝置,就可以一邊進行牙科手術(shù),一邊讓患者保持清醒,聽從牙醫(yī)的指示和回答問題。不僅如此,一氧化二氮麻醉劑在緩解分娩痛苦等外科手術(shù)方面也有所應(yīng)用。
讓人大笑的氣體卻是讓人上癮的毒藥?
吸食一氧化二氮的人 (圖片來源:Visualhunt)
近幾年“笑氣”進入人們的視野,是因為一些吸食“笑氣”產(chǎn)生負面效果的新聞。“笑氣”讓很多留學(xué)生上癮,國內(nèi)趕時髦的年青人在酒吧吸食“嗨氣球”,最終導(dǎo)致生理功能失調(diào),甚至腿部、面部癱瘓等生理問題與“笑氣成癮”,抑郁癥等心理問題。
《Scientific Amusements》中人吸食“笑氣”的圖片
(圖片來源:Visualhunt)
早在其效果被發(fā)現(xiàn)之初,“笑氣”就被人開發(fā)成為派對中的助興物。在當(dāng)時的很多文學(xué)作品中都可以看到人們吸入“笑氣”后手舞足蹈的瘋狂表現(xiàn)。過量吸食“笑氣”帶來的負面效果,同樣很早之前就為人所知。在《蝙蝠俠》的漫畫中,“笑氣”成為了蝙蝠俠最大的對手——小丑的招牌殺人招數(shù),這也反映了人們的焦慮與恐懼其實早已有之。
吸食了小丑笑氣的人會一直狂笑不止直到死亡
(圖片來源:Visualhunt)
作為一種能夠刺激人產(chǎn)生欣快感的化學(xué)物質(zhì),笑氣在本質(zhì)上與毒品有著相似之處。人體神經(jīng)系統(tǒng)對欣快感的閾值會隨著接受刺激次數(shù)和劑量的增加而不斷提高。最初很小劑量就能夠獲得的愉悅感會隨著使用次數(shù)的增加而越來越難以再現(xiàn),使用者不得不增加藥劑的用量和使用頻度。
與此同時,使用藥劑帶來的欣快感會在神經(jīng)系統(tǒng)中留下“印記”,即便停止用藥,這些“印記”仍然會不斷“提醒”使用者再次用藥,形成藥物依賴。更加嚴重的后果在于,一旦中斷用藥,人體神經(jīng)系統(tǒng)無法在短時間內(nèi)恢復(fù)到正常狀態(tài),機體極度不適感隨之產(chǎn)生,出現(xiàn)戒斷反應(yīng)。
據(jù)統(tǒng)計,截至2014年英國有近50萬年輕人在聚會、夜總會及節(jié)日的時候使用過一氧化二氮。2006至2012年間,英國就有17人因此死亡。很多國家開始在討論“笑氣”是否應(yīng)該被列入毒品的行列中。不同的國家,甚至不同的城市都制定了不同的法律。
臨床上對于笑氣的應(yīng)用可以認為是安全合理的,畢竟笑氣的成癮性要比其它毒品低的多。然而,正是因為笑氣是一種在日常生活中普遍應(yīng)用的物質(zhì),對于它的管理和控制才更應(yīng)該引起重視。
“氮氣加速”加的竟然不是氮氣?《馬里奧賽車》中就包含了“氮氣加速”的元素
(圖片來源:Visualhunt)
在賽車游戲中我們常常看到這樣的場景,賽車在高速漂移過彎時會積攢一種能量值,一旦達到一定程度,就能讓賽車在短時間內(nèi)進行的持續(xù)加速。這就是玩家們口中的“氮氣加速”。
其實仔細想想?yún)s發(fā)現(xiàn)有一些蹊蹺,氮氣在大氣中含量78%左右,還極其穩(wěn)定,這東西怎么可能讓賽車加速。
美國Holley公司的氮氧加速系統(tǒng) (圖片來源:Visualhunt)
其實“氮氣加速”的原型是由美國Holley公司開發(fā)的氮氧加速系統(tǒng)(Nitrous Oxide SYSTEM),其主要反應(yīng)物是一氧化二氮(N2O)。游戲中也都標(biāo)識了N2O,只是玩家們約定俗成,稱之為“氮氣加速”。
“氮氣加速”的原理簡單來說,就是壓縮后的液化一氧化二氮進入氣缸,受熱分解成為氧氣和氮氣。分解氣體中氧氣和氮氣的比例為1:2,氧氣分子占三分之一,高于一般空氣中的21%。大量氧氣的進入也就意味著發(fā)動機能燃燒的燃料也更多,從而使得發(fā)動機的功率得到提升。而一氧化二氮的氣化和分解又吸收了熱量,為發(fā)動機的壓縮階段提供了冷卻的助力。
在真實的街頭賽車和一些對于汽車的改裝中,這些一氧化二氮都是事先充入氣罐并安裝調(diào)試好的,通過漂移過彎來累積一氧二化氮只是游戲中的一種設(shè)定罷了。此外,由于正常的發(fā)動機并非為“氮氣加速”這樣的工況所設(shè)計,經(jīng)常使用這種加速方式將會極大傷害車輛的使用壽命。最后,所謂“氮氣加速”系統(tǒng)在我國屬于非法改裝范疇,各位車友就不要在這方面多下功夫了。
小知識:一氧化二氮也因毒性低與穩(wěn)定的優(yōu)點被廣泛應(yīng)用于火箭時起飛的氧化劑 。(圖片來源:Visualhunt)
看了這么多,大家一定對一氧化二氮這種物質(zhì)感到又愛又恨了吧。一氧化二氮讓很多人為之癡狂并沉迷,但在很多領(lǐng)域發(fā)揮著其獨特的作用,改善了人們生活,推動了科技發(fā)展。
其實任何化學(xué)物質(zhì)都可以助人也可以害人,重要的是看我們作為使用者要如何應(yīng)用它。我們不討厭化學(xué),也不能畏懼化學(xué),只希望在利益與欲望面前,人們可以多點理智與良知。
參考文獻:
https://biology.stackexchange.com/questions/2320/how-does-laughing-gas-n%E2%82%82o-work
https://zhuanlan.zhihu.com/p/28298713
http://www.xinhuanet.com/science/2015-08/14/c_134517680.htm
https://www.zhihu.com/question/38182938
https://www.guokr.com/article/442251/?page=2
“氮氣加速”中加的竟然不是氮氣?
圖文簡介
摘要:街頭賽車中的“氮氣加速”,與拔牙時使用的麻醉劑,以及讓人發(fā)笑的“笑氣”,其實都是一氧化二氮。
- 來源: 科普融合創(chuàng)作與傳播
- 上傳時間:2019-09-05