如果你用羽毛轻轻的触碰一叠纸，会发生什么？
►图片来源：奇幻科学城
这不是哈利波特的魔法，而是一项有趣的化学实验。实验原理的重点不在于羽毛，爆炸的是纸上的物质，碘结晶与一种神奇物质——“氮”的化合物。它们所制备出的三碘化氮一旦发生碰触就会发生爆炸分解，并产生紫色的碘蒸气。
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氮气，占空气体积的78%，以单质的形式存在于空气之中，取之不尽，用之不竭，是无色、无毒、无味的气体，它是集简单与不凡于一身的奇妙物质。
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许多喜欢赛车游戏和电影的人，一定对这个标识不陌生。这种黑科技的身影常常出现在专业赛车场景中，熟悉它的人通常称它为“氮气加速”。NOS这三个字母代表的是Nitrous Oxide System（氧化亚氮加速系统）。
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这种技术第一次出现是在二战期间，它被应用于德国战斗机的发动机上，可以使战斗机的性能短暂提升，迅速逃离战场。但随着第二次世界大战的结束，搭载活塞发动机的战斗机也渐渐被淘汰，一氧化二氮提速的技术也就暂时淡出了人们的视野。
►德国Me-109系列战机中就有使用NOS的机型。来源：奇幻科学城
然而，在70年代末，美国霍利公司重新将这种技术应用在民用的汽车领域，并且开发了一套用于赛车爱好者改装使用的一氧化二氮加速系统。
这个系统的原理并不算复杂，只是将储存在高压罐中的液化一氧化二氮与空气混合喷入汽缸，一氧化二氮在300摄氏度以上的高温中分解为氧气与氮气，比例为1：2，其氧含量大于空气，能让燃油更充分的燃烧，从而提高发动机的功率。
其实NOS并没有影视作品和赛车游戏中展示得那么神奇。一般而言，使用NOS后车辆能提升20%-25%的输出功率，虽然也算非常可观，但肯定不能让你的小破车瞬间变火箭，也不能通过漂移自动补充一氧化二氮，更不会让车的排气管喷出蓝色的火焰。
►一些游戏和电影中对于NOS的描述，显然是违背物理规律的。来源：奇幻科学城
►能让排气管喷火的是偏时点火技术，并非NOS。来源：奇幻科学城
虽然在赛车领域，N₂O并没有想象中那么神奇，但也不必失望，它还有更好玩的用途！
一氧化二氮在200年前第一次登上历史舞台的时候，被称作笑气。化学家普莱斯特最先发现这种气体，但他好像对这种看起来没啥用途的物质并不感冒，并没有深入地研究，浪费了一个扬名立万的好机会。
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大概二十多年后，汉弗莱·戴维继承了普莱斯特里的衣钵。他第一次在实验室首次制出了一氧化二氮，没过多久，他的脸上出现了莫名的笑容，然而他本人却一脸茫然，“什么情况，我真的没想笑啊”。
►英国的天才化学家戴维。来源：奇幻科学城
于是，他把鼻子凑近这种奇妙的气体，狠狠的吸了一口。这种气体质感绵密却又带着一丝香甜，随后戴维便大笑不止，他明白了这种气体能引人发笑。此后，戴维就一直在客厅里放了一罐一氧化二氮，每当他准备跟客人说冷笑话时，他就会偷偷打开阀门。这当然是玩笑话，但也正因此得名“笑气”。
►盛行一时的笑气聚会。来源：奇幻科学城
十九世纪，人们发现笑气能促进人体分泌内啡肽，能立即平复情绪，让人感到愉悦，所以它被当做处理家庭危机的利器。丈夫与妻子一旦发生争吵时，笑气的登场就能让怒气被轻松化解。
笑气进入人体内，能抑制人的中枢神经系统释放神经递质，阻止神经冲动的传导，以及改变离子通道的通透性达到镇痛的效果。这种现象被一位名叫威尔斯的牙医发现——笑气还有镇痛麻醉的作用。
►十九世纪的笑气麻醉吸入装置。来源：奇幻科学城
虽然早期由于医生对吸入量的控制没有概念，要不就是没有起到镇痛效果，要不就是吸入过多导致氧气摄入不足发生窒息，但仍是公认最安全的镇痛手段。
即使是后来出现了氯仿、乙醚蒸气等效果强力的麻醉剂，笑气还是最保险的选择。拿破仑三世的御用牙医伊凡斯就宁愿选择用笑气麻醉，也不敢让主子冒着过敏甚至是死亡的风险去使用氯仿。
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不过，更可靠效果更好的注射式麻醉剂诞生后，笑气在医疗上地位骤减，也只有妇产科还会用笑气来减轻孕妇分娩中的痛苦。
在这之后，笑气还曾被带上战场。第一次世界大战，德国在战斗之前犯规使用笑气攻击敌方，导致士兵们全部陷入癫狂的大笑，丧失了战斗力。德国也因此被指控违反了《海牙公约》中不允许使用毒气的约定。
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不过，经研究发现，如果长期吸入这种气体会损害神经系统，这可不是好玩的！
到了现代，氮气的在生产生活中的运用变得更加广泛。
中科院物理研究所副研究员罗会仟讲到，氮气如今被应用于封装、冷藏食品。我们经常看到的膨化薯片的袋子中就是氮气，它被用于隔绝氧气而增长保质期，一旦开袋就会随空气流走。另外，在饮料店和蛋糕店，一氧化二氮还被用作打发奶油的起泡气体。
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氮气除了在食品行业的使用外，在航空航天、医药生物、工业炼油、金属加工生产等等工业制造中都是不可或缺的重要角色。
在生活中如此重要的氮气，还有哪些更有趣的应用与现象呢？
6月9日晚21：15，辽宁卫视《奇幻科学城》请到中科院物理研究所副研究员罗会仟老师，他将用各种好玩有趣的实验与专业物理知识，带领观众一起了解“懒惰的氮”，探究“仙境”般的科学世界！
►视频来源：奇幻科学城
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本文原载微信公众号《奇幻科学城》，《知识分子》获授权刊载。
制版编辑：陈婧娴丨
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