Suchy lód to zamrożony dwutlenek węgla . Blok suchego lodu ma temperaturę powierzchni -109,3 stopnia Fahrenheita (-78,5 stopnia C). Suchy lód ma również bardzo przyjemną cechę sublimacji – gdy się rozpada, zamienia się bezpośrednio w dwutlenek węgla, a nie w ciecz. Super niska temperatura i funkcja sublimacji sprawiają, że suchy lód doskonale nadaje się do chłodzenia. Na przykład, jeśli chcesz wysłać coś zamrożonego przez cały kraj, możesz zapakować to w suchy lód. Zostanie zamrożony, gdy dotrze do miejsca przeznaczenia, i nie pozostanie żaden brudny płyn, jak w przypadku zwykłego lodu.
Wiele osób zna ciekły azot, który wrze w temperaturze -320 stopni F (-196 stopni C). Ciekły azot jest dość brudny i trudny w obsłudze. Dlaczego więc azot jest cieczą, podczas gdy dwutlenek węgla jest ciałem stałym? Różnica ta jest spowodowana właściwościami fazy stałej-ciecz-gazowej azotu i dwutlenku węgla.
Wszyscy znamy zachowanie wody w stanie stałym, płynnym i gazowym. Wiemy, że na poziomie morza woda zamarza w temperaturze 0 stopni C, a wrze w temperaturze 100 stopni C 212 stopni F. Woda zachowuje się jednak inaczej, gdy zmieniasz ciśnienie . W miarę obniżania ciśnienia temperatura wrzenia spada. Jeśli wystarczająco obniżysz ciśnienie, woda zagotuje się w temperaturze pokojowej. Jeśli wykreślisz zachowanie ciała stałego-ciecz-gazu substancji takiej jak woda na wykresie pokazującym zarówno temperaturę, jak i ciśnienie, tworzysz tak zwany diagram fazowy dla substancji. Wykres fazowy pokazuje temperatury i ciśnienia, przy których substancja zmienia się między ciałem stałym, cieczą i gazem.
Przy normalnym ciśnieniu dwutlenek węgla przechodzi między gazem a ciałem stałym. Tylko przy znacznie wyższych ciśnieniach można znaleźć ciekły dwutlenek węgla. Na przykład zbiornik wysokociśnieniowy z dwutlenkiem węgla lub gaśnica dwutlenkowa zawierają ciekły dwutlenek węgla.
Aby zrobić suchy lód, zaczynasz od pojemnika wysokociśnieniowego pełnego ciekłego dwutlenku węgla. Po uwolnieniu ciekłego dwutlenku węgla ze zbiornika, rozszerzanie się cieczy i szybkie parowanie gazowego dwutlenku węgla schładza pozostałą część cieczy do punktu zamarzania, gdzie zamienia się bezpośrednio w ciało stałe. Jeśli kiedykolwiek widziałeś gaśnicę z dwutlenkiem węgla w akcji, widziałeś, jak w dyszy tworzy się śnieg z dwutlenku węgla. Ściskasz śnieg z dwutlenku węgla, tworząc blok suchego lodu. Suchy lód sublimuje w temperaturach wyższych niż -109,2 ° F, więc będziesz musiał go szybko użyć lub przechowywać, ponieważ w przeciwieństwie do zwykłego lodu zamienia się w gaz, a nie ciecz.
Jak przechowywać suchy lód?
Suchy lód należy przechowywać w dobrze izolowanym pojemniku na zewnątrz, jak chłodziarka, z lekko zamkniętą pokrywą. Im grubsza izolacja, tym lepiej, ponieważ zamienia się z powrotem w gaz w wolniejszym tempie. Nigdy nie przechowuj go w zamkniętym pojemniku, ponieważ sublimowany gaz CO2 tonie i może być niebezpieczny. Jeśli jest hermetyczny, może wytworzyć bombę z suchego lodu, powodując eksplozję pojemnika. Możesz pomyśleć, że zamrażarka to świetne miejsce, aby ją schłodzić, ale w rzeczywistości jest za ciepło. Ze względu na niską temperaturę suchego lodu może spowodować wyłączenie lodówki.
Wiele zastosowań suchego lodu
- Przemysł spożywczy: granulki suchego lodu są dodawane, aby zapobiec rozwojowi bakterii podczas procesów mieszania lub mielenia na dużą skalę, takich jak produkcja hamburgerów.
- Dokładne czyszczenie: Maszyny do wydmuchiwania suchego lodu służą do usuwania pleśni, kleju, farby, oleju, smaru i innych trudnych do usunięcia materiałów klejących.
- Przemysł medyczny: Suchy lód jest często używany do przechowywania narządów do przeszczepu, a także w drobnych operacjach dermatologicznych, takich jak usuwanie pieprzyków, brodawek i innych niedoskonałości skóry.
Bezpieczeństwo suchego lodu
Jeśli kiedykolwiek miałeś okazję poradzić sobie z suchym lodem, upewnij się, że nosisz grube rękawice, najlepiej izolowane rękawice . Bardzo niska temperatura powierzchni może łatwo uszkodzić twoją skórę, jeśli dotkniesz jej bezpośrednio. Z tego samego powodu nigdy nie chcesz też smakować ani połykać suchego lodu. Podczas pracy z suchym lodem sugerujemy noszenie okularów ochronnych na wypadek wybuchu.
Innym ważnym problemem związanym z suchym lodem jest wentylacja . Chcesz mieć pewność, że pomieszczenie jest dobrze wentylowane. Suchy lód sublimuje, a dwutlenek węgla jest cięższy od powietrza i może koncentrować się w niskich obszarach lub zamkniętych przestrzeniach (takich jak samochód lub pomieszczenie, w którym sublimuje suchy lód). Normalne powietrze to 78% azotu, 21% tlenu i tylko 0,035% dwutlenku węgla. Jeśli stężenie dwutlenku węgla w powietrzu wzrośnie powyżej 5%, dwutlenek węgla może stać się toksyczny. Pamiętaj, aby przewietrzyć każdy obszar zawierający suchy lód i nie przewozić go w zamkniętym pojeździe, aby uniknąć gromadzenia się dużych ilości CO2.
Powiązane artykuły
- Jak działa woda
- Co jeśli dotknę suchego lodu?
- Jak działa liofilizacja
- Dlaczego mosty pokrywają lód przed resztą autostrady?
Więcej świetnych linków
- Informacje o suchym lodzie
- Eksperymenty z suchym lodem
- Zabawa z suchym lodem
