Nitơ lỏng nguy hiểm như thế nào?

Trong thời gian học phổ thông, chắc hẳn một số người trong số chúng ta từng được thực hiện một vài thí nghiệm nhỏ với nitơ lỏng và nghĩ rằng nó khá là vô hại. Tôi tin bạn sẽ khá sốc khi biết đã có đến 6 người thiệt mạng bởi chính loại chất lỏng đó. Vậy nitơ lỏng là gì và vì sao nó có thể nguy hiểm chết người đến vậy?

Nitơ lỏng là gì? Và công dụng của nó?

Theo Hiệp hội Hóa học Hoàng gia, khí nitơ chiếm đến 78% thể tích không khí trên Trái đất. Chất hóa học này được phát hiện vào năm 1772 bởi Daniel Rutherford. Nitơ là thành phần nền tảng quan trọng của mọi sự sống trên Trái đất và nó đóng vai trò chính trong sự phát triển của các loài thực vật. Khí nitơ hóa lỏng ở nhiệt độ -195 độ C.

Bồn chưa nitơ lỏng tại công ty chế biến gia cầm Foundation Food Group. (Ảnh: Elijah Nouvelage/Getty Images).

Hai giáo sư người Ba Lan là Zygmunt Wróblewski và Karol Olszewski trở thành những người đầu tiên hóa lỏng thành công khí nitơ vào năm 1883. Chỉ 15 năm sau đó, nhà khoa học người Anh James Dewar đã phát triển thành công loại bình chứa đặc biệt cho nitơ lỏng và là nguyên mẫu của các bồn chứa LN2 hiện nay.

Có rất nhiều hệ thống máy lạnh, như loại ở nhà máy FFG, sử dụng nitơ lỏng làm chất làm mát. Nitơ lỏng là chất làm mát rất phổ biến vì nó làm đóng băng mất cứ thứ gì nó chạm vào. Ngày nay, ngành y tế cũng sử dụng nitơ lỏng để bảo quản máu, tế bào sinh sản và nhiều thứ khác trong các phòng thí nghiệm, còn ngành công nghiệp thực phẩm thì dùng nó trong những chiếc tủ lạnh khổng lồ. Ngoài ra, nitơ lỏng cũng được ứng dụng trong kỹ thuật y học như làm đông mụn cóc trên cơ thể chúng ta chẳng hạn.

Doanh nhân Agnes Marshall – người được mệnh danh là "Nữ hoàng băng giá" tại Luân Đôn ở thời Victoria – là người đầu tiên nảy ra ý tưởng sử dụng nitơ lỏng trong nhà bếp. Khá nhiều nhà hàng cao cấp hiện đang sử dụng một lượng nhỏ nitơ lỏng để cấp đông thực phẩm và tạo ra những ly cocktail ảo diệu. Tuy nhiên, đã có một cô gái người Anh phải cắt bỏ dạ dày vì uống ly cocktail chứa nitơ lỏng. Trước khi phục vụ đồ uống có sử dụng nitơ lỏng, nhân viên phá chế phải lắc đều cho đến khi nitơ lỏng bay hơi hoàn toàn.

Nitơ lỏng được sử dụng trong pha chế đồ uống để làm lạnh và trông bắt mắt hơn (Ảnh: Antonioiacobelli/Getty Images)

Vì sao nitơ lỏng có thể gây nguy hiểm cho chúng ta?

Mặc dù nitơ lỏng là chất làm mát phổ biến, nhưng xử lý chúng sai cách có thể dẫn đến hậu quả chết người. Khi nitơ lỏng bị rò rỉ ra môi trường, nó sẽ biến thành một loại khí trơ không màu, không mùi và sẽ chiếm chỗ lượng oxi có trong không khí xung quanh.

Những vụ rò rỉ nitơ lỏng, như ở nhà máy FFG, là đặc biệt nguy hiểm. Khi nhiệt độ tăng lên, nitơ lỏng bay hơi và tăng thể tích, tạo ra một đám mây khí nitơ khổng lồ có thể lấn át lượng khí oxi trong không gian xung quanh, nhất là ở khu vực không khí không được lưu thông tốt.

Theo Đại học Utah, những người kẹt trong khu vực trên có thể bị đau đầu, chóng mặt, mất nhận thức và cuối cùng là tử vong do ngạt thở. Chính vì khí nitơ không màu, không mùi và là khí trơ nên thường không có bất kỳ dấu hiệu nhận biết nào khi sự cố rò rỉ xảy ra. Nhiều người đã không thể qua khỏi trước khi có thể tìm ra vấn đề.

Nitơ lỏng cũng có thể gây tổn thương mô nếu tiếp xúc trực tiếp với da trong thời gian dài. Ảnh: Tomekbudujedomek/Getty Images

Vụ tai nạn tại nhà máy FFG chỉ là vụ gần đây nhất trong số những vụ có liên quan đến nitơ lỏng. Theo Cục quản lý Sức khỏe và An toàn lao động Mỹ, từ năm 2012 đến 2020, đã có 14 người thiệt mạng do ngạt thở liên quan đến nitơ lỏng.

Nitơ lỏng cũng có thể gây tổn thương mô (bỏng lạnh, tê cóng…) nếu tiếp xúc trực tiếp với da trong thời gian dài. Kỳ lạ hơn, trong đoạn video được thực hiện vởi Hiệp hội Hóa học Hoàng gia, chất ấm hơn được cách li khỏi chất lạnh hơn là nitơ lỏng bởi một đám khí bay hơi, hay còn gọi là hiệu ứng Leidenfrost. Hiệu ứng này có thể giúp ngăn ngừa bỏng lạnh ở một mức độ nào đó. Chắc không cần phải nói nhưng chúng tôi phải nhấn mạnh rằng: Bạn không được làm thử tại nhà!

Vì nitơ lỏng có tỉ lệ tăng thể tích khi bay hơi rất lớn (hệ số 694), do đó việc nitơ lỏng hóa hơi trong một khu vực kín có thể gây ra hậu quả đặc biệt nghiêm trọng. Năm 2006, một tai nạn đã xảy ra tại phòng thí nghiệm của Đại học Texas A&M. Bình chứa nitơ lỏng trong phòng thí nghiệm bắn xuyên qua trần nhà như một quả tên lửa. Rất may là không ai bị thương trong vụ tai nạn này.

• Điều gì sẽ xảy ra nếu bạn rơi vào bể chứa Nitơ lỏng?
• Nguy cơ bỏng lạnh từ món kem mây, snack khói
• Vì sao cự ly chạy marathon luôn là 42.195km?