這種生鮮冰袋,正在悄無聲息地奪人性命
本文轉載自公衆號“環球科學”(id:huanqiukexue)
圖片來源:pexels
這種物質會不留痕跡地消失,但同時可能給人帶來致命傷害。
撰文:王怡博
審校:Clefable
有沒有想過你會怎樣死去?
假如你對呼吸短促或死亡這樣的字眼很敏感,請謹慎往下閱讀。
很難說是留下激烈抗爭的痕跡,還是沒有利器甚至沒有流血的死亡場景,更讓人脊背發涼。6月15日晚間,河南一輛輕型廂式冷藏貨車裏就發生了一樁“悄無聲息”的死亡事件。
據中華網消息,8名女工在低溫且封閉的冷藏車廂裏,很可能因爲車廂裏乾冰泄露,而使她們在車子行駛到葉縣洪莊楊鎮境內時,窒息昏迷,並最終身亡。目前具體原因似乎仍在調查中。
乾冰到底是什麼
“冰”對於我們普通人的意義,大抵是爲了在夏天喝上一杯冰鎮酸梅湯——或其他,隨你的喜好。但科學家對低溫的興趣則是爲了研究低溫條件下物質的性質。爲了得到低溫,科學家是從氣體液化開始的。法國化學家安託萬·拉瓦錫(Antoine Lavoisier)在18世紀末提出了“新液體”的概念,認爲若把地球放到極其寒冷的地方,空氣(或大多數組分)將不再維持氣態,而是轉變成某種“新液體”。經過種種努力,一些氣體先實現了液化,包括二氧化碳。
19世紀早期的化學家意識到,想要讓氣體保持在液態形式,就需要將它們裝在一種能承受高壓的容器,因爲這些“新液體”很難存在於正常壓力下。但這意味着,液體會“隱藏”在高壓容器裏而很難被觀察到。對此,法國化學家查爾斯·蒂洛里爾(Charles Thilorier)想到,是不是可以通過製造大量液態的二氧化碳,從而在它們蒸發完全之前瞥到液態二氧化碳的真實“模樣”。
於是有一天,蒂洛里爾便打開了一個裝有液態二氧化碳的金屬罐,但可想而知,裏面的液體很快就蒸發走了。不過,他意外地發現,容器底部留有一塊固態的“冰”。這就是乾冰,固態的二氧化碳。歷史學家認爲是蒂洛里爾於1835年首次觀察到了乾冰。
但在接下來的幾十年裏,乾冰並沒有任何實際應用,只獲得了實驗室裏研究人員的關注。直到1897年,一位名叫赫伯特·塞繆爾·埃爾沃西(Herbert Samuel Elworthy)的英國人獲得了一項有關固態二氧化碳的專利,內容是利用乾冰製作威士忌蘇打水。
後來,乾冰很大的一個用處是替代普通冰,來冷藏食物。例如,20世紀20年代,美國有公司開始嘗試用乾冰來使冰淇淋保持低溫。相比於普通冰,乾冰在冷藏食物方面的優勢在於,乾冰(-78.5攝氏度)在升溫後不會融化變成液體,而是直接昇華爲氣體。這樣一來,就不存在普通冰融化變成水,而在食品袋上留下水漬的情況。
水加入乾冰後的視頻來源:pexels
相關的窒息風險
2004年,在颶風“伊萬”(這場規模龐大的颶風對加勒比海和美國大範圍地區造成嚴重破壞)來臨後的停電期間,一名男子就是用乾冰來冷藏食物的。他買了約45千克乾冰,把它們分成4份裝在棕色袋子裏並放在他的車裏。由於車內空間密閉,很快他就開始呼吸急促,失去了知覺。直到他妻子找到他,打開車門後,他才甦醒過來。可以想象,他是因爲乾冰儲存方式不當且通風不當,導致封閉環境內二氧化碳濃度過高而引發窒息。
許多與乾冰相關的窒息事件多發生在封閉空間中。2002年,一位51歲的醫學研究科學家有輕度感冒引起的支氣管哮喘病史。一天,他進入了一個通風不良的冷藏室(2.4米×2.4米×4.3米)裏。重要的是,這個房間在他進入的3小時前,剛剛搬進來15塊1升的乾冰。幾個小時後,他就被發現躺在冷藏室的地板上,沒有了呼吸。屍檢報告的結論是,死因是過度吸入二氧化碳。
近些年,乾冰致死的事件也時有發生。2020年2月,在俄羅斯莫斯科的一次聚會上,人們抱怨房間很熱,於是把幾十千克的乾冰傾倒在游泳池裏來降溫。但不久,泳池裏的人便開始出現同樣的症狀:先是窒息,接着就失去了知覺。這一事件最終導致3人死亡。
另外在2023年,美國加利福尼亞大學的化學家在ACS Chemical Health & Safety雜誌上發表研究,報告了乾冰導致一名研究生失去知覺的案例。在化學實驗室裏,爲了研究低溫下的各種反應,化學家通常會把乾冰與有機溶劑結合在一起作爲冷卻劑。因此,他們通常需要在實驗室裏儲存一定量的乾冰。此前,這一般是由供應公司送到實驗室裏,但在新冠期間,送貨服務停止,研究人員不得不親自到供應處購買乾冰。
2022年5月30日,一名研究生到供應商那裏,從一個裝有乾冰的容器裏取乾冰。但這個容器較深,該研究生整個身子都得伸到容器內,才能夠到底部的乾冰袋。在重複了幾次這樣的過程,將約82千克的乾冰放到推車上後,這位研究生便頭暈、呼吸急促並失去知覺。好在,最終這名學生醒了過來。但這次事件後,這名研究生被診斷爲創傷後應激障礙(PTSD),一旦遇到有寒冷氣流的區域或是處理乾冰的地方,就會有強烈的負面反應。
儲存乾冰的容器。牆上的警告標誌是在有關事件發生後貼上去的,它明確警告不要將手伸入容器中取回乾冰丨American Chemical Society,CC-BY 4.0
爲什麼讓人窒息
二氧化碳本是一種無色無味的氣體,也是人體呼吸系統的正常副產物。重要的是,它的分子量比空氣重,因而總是會沉在底部。這也是地窖等地方,二氧化碳濃度較高的原因。因此,在通風較差的地方,隨着乾冰在室溫下轉變成二氧化碳,這些二氧化碳會降低空氣中氧氣的濃度,導致人們吸入更多的二氧化碳和更少的氧氣。二氧化碳濃度的增加也會引發呼吸頻率增加,導致人們進一步吸入更多的二氧化碳。此外,吸入大量二氧化碳還會降低血液pH值,影響心臟和神經系統等。
事實是,當空氣中二氧化碳濃度超過2%時,受害者會出現出汗、呼吸急促、心悸、呼吸困難、昏厥等症狀。如果濃度超過了5%,就會產生麻醉作用。最爲可怕的是,一旦二氧化碳濃度超過約8%~10%,受害者就會在幾分鐘內失去知覺並窒息死亡。
其中一些症狀與一氧化碳中毒的症狀類似。我們知道,一氧化碳與血液中血紅蛋白的結合比氧氣更強,因此具有很強的毒性,在低濃度下就能嚴重危害健康。然而,二氧化碳只在高濃度下才會造成呼吸系統問題,帶來生命危險。因此,儘快讓二氧化碳或乾冰的受害者遠離事發現場,來到通風良好的地方,他們基本上可以很快恢復過來。
這些致命事件更重要的意義在於,必須提醒供應商在乾冰容器的外部明確指出乾冰的可能危害,並警告消費者不要在封閉的空間裏,與大量乾冰待在一起。
無色無味的氣體真要命。
參考文獻
[1]https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.chas.3c00027
[2]https://www.cdc.gov/mmwr/preview/mmwrhtml/mm5350a6.htm
[3]https://mobil.bfr.bund.de/cm/349/dry-ice-carbon-dioxide-poisoning-is-possible.pdf
[4]https://www.bbc.com/news/world-europe-51680049
[5]https://dryiceinfo.com/history/
[6]https://www.co2meter.com/en-jp/blogs/news/dry-ice-dangers-uses-safety-best-practices
[7]https://intjem.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12245-017-0142-y
[8]https://www.co2meter.com/en-jp/blogs/news/1209952-co-and-co2-what-s-the-difference
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