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日期: 2024-06-21 | 來源: 環球科學 | 有0人參與評論 | 字體: 小 中 大
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。
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，河南壹輛輕型廂式冷藏貨車裡就發生了壹樁“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裡，很可能因為車廂裡幹冰泄露，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。
幹冰到底是什麼
“冰”對於我們普通人的意義，大抵是為了在夏天喝上壹杯冰鎮酸梅湯——或其他，隨你的喜好。但科學家對低溫的興趣則是為了研究低溫條件下物質的性質。為了得到低溫，科學家是從氣體液化開始的。法國化學家安托萬·拉瓦錫（Antoine Lavoisier）在18世紀末提出了“新液體”的概念，認為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，壹些氣體先實現了液化，包括贰氧化碳。
19世紀早期的化學家意識到，想要讓氣體保持在液態形式，就需要將它們裝在壹種能承受高壓的容器，因為這些“新液體”很難存在於正常壓力下。但這意味著，液體會“隱藏”在高壓容器裡而很難被觀察到。對此，法國化學家查爾斯·蒂洛裡爾（Charles Thilorier）想到，是不是可以通過制造大量液態的贰氧化碳，從而在它們蒸發完全之前瞥到液態贰氧化碳的真實“模樣”。
於是有壹天，蒂洛裡爾便打開了壹個裝有液態贰氧化碳的金屬罐，但可想而知，裡面的液體很快就蒸發走了。不過，他意外地發現，容器底部留有壹塊固態的“冰”。這就是幹冰，固態的贰氧化碳。歷史學家認為是蒂洛裡爾於1835年首次觀察到了幹冰。
圖片來源：pexels
但在接下來的幾拾年裡，幹冰並沒有任何實際應用，只獲得了實驗室裡研究人員的關注。直到1897年，壹位名叫赫伯特·塞繆爾·埃爾沃西（Herbert Samuel Elworthy）的英國人獲得了壹項有關固態贰氧化碳的專利，內容是利用幹冰制作威士忌蘇打水。
後來，幹冰很大的壹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幹冰來使冰淇淋保持低溫。相比於普通冰，幹冰在冷藏食物方面的優勢在於，幹冰（-78.5攝氏度）在升溫後不會融化變成液體，而是直接升華為氣體。這樣壹來，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。
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范圍地區造成嚴重破壞）來臨後的停電期間，壹名男子就是用幹冰來冷藏食物的。他買了約45千克幹冰，把它們分成4份裝在棕色袋子裡並放在他的車裡。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，他才蘇醒過來。可以想象，他是因為幹冰儲存方式不當且通風不當，導致封閉環境內贰氧化碳濃度過高而引發窒息。
許多與幹冰相關的窒息事件多發生在封閉空間中。2002年，壹位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。壹天，他進入了壹個通風不良的冷藏室（2.4米×2.4米×4.3米）裡。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升的幹冰。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，死因是過度吸入贰氧化碳。
近些年，幹冰致死的事件也時有發生。2020年2月，在俄羅斯莫斯科的壹次聚會上，人們抱怨房間很熱，於是把幾拾千克的幹冰傾倒在游泳池裡來降溫。但不久，泳池裡的人便開始出現同樣的症狀：先是窒息，接著就失去了知覺。這壹事件最終導致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雜志上發表研究，報告了幹冰導致壹名研究生失去知覺的案例。在化學實驗室裡，為了研究低溫下的各種反應，化學家通常會把幹冰與有機溶劑結合在壹起作為冷卻劑。因此，他們通常需要在實驗室裡儲存壹定量的幹冰。此前，這壹般是由供應公司送到實驗室裡，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幹冰。
2022年5月30日，壹名研究生到供應商那裡，從壹個裝有幹冰的容器裡取幹冰。但這個容器較深，該研究生整個身子都得伸到容器內，才能夠到底部的幹冰袋。在重復了幾次這樣的過程，將約82千克的幹冰放到推車上後，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，這名研究生被診斷為創傷後應激障礙（PTSD），壹旦遇到有寒冷氣流的區域或是處理幹冰的地方，就會有強烈的負面反應。
儲存幹冰的容器。牆上的警告標志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幹冰。圖片來源：American Chemical Society，
為什麼讓人窒息
贰氧化碳本是壹種無色無味的氣體，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，贰氧化碳濃度較高的原因。因此，在通風較差的地方，隨著幹冰在室溫下轉變成贰氧化碳，這些贰氧化碳會降低空氣中氧氣的濃度，導致人們吸入更多的贰氧化碳和更少的氧氣。贰氧化碳濃度的增加也會引發呼吸頻率增加，導致人們進壹步吸入更多的贰氧化碳。此外，吸入大量贰氧化碳還會降低血液pH值，影響心髒和神經系統等。
事實是，當血液中贰氧化碳濃度超過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。最為可怕的是，壹旦贰氧化碳濃度超過約8%~10%，受害者就會在幾分鍾內失去知覺並窒息死亡。
其中壹些症狀與壹氧化碳中毒的症狀類似。我們知道，壹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，贰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，盡快讓贰氧化碳或幹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，必須提醒供應商在幹冰容器的外部明確指出幹冰的可能危害，並警告消費者不要在封閉的空間裡，與大量幹冰待在壹起。
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