液空科普小课堂之气体被滥用、误用的风险 (上篇)

在不了解气体的特性下,使用气体有很大的潜在风险。一些气体常常被错误地应用,如吸入氦气变声,在演唱时获得高音,未考虑到氦气是窒息性气体,人体过多吸入,会有呼吸困难,窒息危险。这些对气体的错误理解和使用是非常危险的,经常会有因气体不当使用而导致事故甚至死亡的发生。

气体用于人体要特别慎重,切勿在没有医学监护监督情况下在人体上使用气体,如果不是作为药物处方开具的气体,或者专门用于呼吸应用的如潜水气体,严禁吸入。除空气和氧气以外,吸入其他气体都有可能导致窒息,神志不清、甚至更坏的结果。医疗用的气体必须在医学监护监督情况下使用,潜水呼吸气体也必须由训练有素的专业人员或胜任的运动员使用。

下面是一些常见的气体被误用、滥用的危害:

一氧化二氮

一氧化二氮( N2O)又名氧化亚氮,笑气,是一种无色,略带甜味的气体,不易燃,但可助燃。

气体通常以液态加压的形式充装到高压气瓶中,属于高压液化气体。一旦皮肤接触一氧化二氮的液体,会导致冻伤,因为液态向气态转变时,温度会急剧降低。

一氧化二氮的浓度在10%左右,吸入可以减轻身体疼痛并改变知觉。在更高的浓度下,会出现兴奋快感,并带有显著增加的副作用,例如口齿不清,平衡缺陷,反应缓慢(类似于酒精中毒)以及对身体刺激的不敏感直至突然失去知觉。在严格的医学监督下,这些作用可用于麻醉。

不当使用一氧化二氮的最大危险是缺氧而危及生命,长期反复滥用也会对神经系统,肝脏和肾脏造成不可逆转的损害。

氦气

氦(He)是一种非常轻、不可燃、无毒、无色、无气味的气体。它是一种惰性气体,不会与其他物质发生反应。

氦气常被滥用于吸入以获得演唱时的高音。关于吸入气体变声的原理,在后面有具体介绍。

尽管氦气的密度很低,大约比空气轻七倍,但吸入后仍会保留在肺中。吸入氦气可导致神志不清、窒息和猝死,因为吸入的氦气置换了肺中的空气。即使吸入几口氦气也会有窒息的风险。,关键是人体自己在吸入氦气后丝毫不会意识到正在导向窒息,直到出现行动障碍和意识不清时,也没有任何警示征兆,极其危险。失去知觉后、导致无法控制的呼吸暂停,从而致使导致大脑缺氧,并对中枢神经系统造成不可逆转的损害,进而导致终生瘫痪甚至猝死。

这些症状是所有气体和蒸气吸入或“嗅闻”后的典型症状,这些气体会阻止或损害呼吸空气(氧气)的摄入。

目前市场上常见用于气球的小型氦气罐,公众可以很方便的购得氦气。气罐上必须有相关警示标签和内容。使用者也需要仔细阅读,以防误用。

六氟化硫

六氟化硫( SF6)是一种较重的,不可燃的,无色无味的气体。气体通常以液态加压的形式充装到高压气瓶中,属于高压液化气体。一旦皮肤接触六氟化硫的液体,会导致冻伤,因为液态向气态转变时,温度会急剧降低。

六氟化硫被滥用于吸入以发出演唱时的低音。关于吸入气体变声的原理,在后面有具体介绍。

由于六氟化硫的密度比空气重5倍,吸入后气体积聚在肺部下部,很难排出。在正常的呼吸循环中,会严重损害肺排出气体的能力。

吸入六氟化硫可导致神志不清、窒息和猝死,而缺氧是导致上述危险的真正原因。

吸入气体变声的原理

声音是怎样产生的?肺里的空气通过声带,使声带振动,产生声波,声波经过声道,声道的作用是一个共鸣腔,最后从嘴唇输出,就是我们听到的语音了。气体中的声速跟气体的密度有关:气体密度越小,声速越大;共振峰的频率是跟声速成正比。氦气中的声速差不多是空气中声速的三倍,当声道中的空气被替换成氦气时,所有共振峰的频率都要变成大约三倍,充满氦气的声道使更多高频的谐波增强,低频的谐波消弱,所以整个声音听起来变得尖了。当声道中充满六氟化硫气体时,由于六氟化硫中的声速只有空气中声速的0.44倍,更多的低频谐波得到增强,因此声音听起来变粗了。

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