Đá khô hoạt động như thế nào?

Đá khô là carbon dioxide đông lạnh . Một khối đá khô có nhiệt độ bề mặt -109,3 độ F (-78,5 độ C). Đá khô cũng có một tính năng rất hay là thăng hoa - khi vỡ ra, nó chuyển trực tiếp thành khí carbon dioxide chứ không phải là chất lỏng. Nhiệt độ siêu lạnh và tính năng thăng hoa giúp đá khô làm lạnh tuyệt vời. Ví dụ, nếu bạn muốn gửi một thứ gì đó đông lạnh đi khắp đất nước, bạn có thể đóng gói nó trong đá khô. Nó sẽ đông cứng khi đến đích và sẽ không còn chất lỏng lộn xộn như khi bạn làm với nước đá thông thường.

Nhiều người quen thuộc với nitơ lỏng, sôi ở -320 độ F (-196 độ C). Nitơ lỏng khá lộn xộn và khó xử lý. Vậy tại sao nitơ là chất lỏng trong khi khí cacbonic là chất rắn? Sự khác biệt này là do đặc tính rắn-lỏng-khí của nitơ và carbon dioxide.

Tất cả chúng ta đều quen thuộc với đặc tính rắn-lỏng-khí của nước. Chúng ta biết rằng ở mực nước biển , nước đóng băng ở 32 độ F (0 độ C) và sôi ở 212 độ F (100 độ C). Tuy nhiên, nước hoạt động khác nhau khi bạn thay đổi áp suất . Khi bạn giảm áp suất, điểm sôi giảm xuống. Nếu bạn giảm áp suất đủ, nước sẽ sôi ở nhiệt độ phòng. Nếu bạn vẽ biểu đồ rắn-lỏng-khí của một chất như nước trên biểu đồ thể hiện cả nhiệt độ và áp suất, bạn sẽ tạo ra cái được gọi là giản đồ pha cho chất đó. Biểu đồ pha cho thấy nhiệt độ và áp suất tại đó một chất thay đổi giữa chất rắn, chất lỏng và chất khí.

Ở áp suất thường, khí cacbonic chuyển động thẳng giữa chất khí và chất rắn. Chỉ ở áp suất cao hơn nhiều, bạn mới tìm thấy carbon dioxide lỏng. Ví dụ, một bình cao áp chứa carbon dioxide hoặc bình chữa cháy carbon dioxide có chứa carbon dioxide lỏng.

Để làm đá khô, bạn bắt đầu với một bình chứa áp suất cao chứa đầy carbon dioxide lỏng. Khi bạn giải phóng carbon dioxide lỏng khỏi bình, sự giãn nở của chất lỏng và sự bay hơi tốc độ cao của khí carbon dioxide làm lạnh phần còn lại của chất lỏng xuống điểm đóng băng, nơi nó trực tiếp biến thành chất rắn. Nếu bạn đã từng nhìn thấy bình chữa cháy carbon dioxide đang hoạt động, bạn đã thấy tuyết carbon dioxide này hình thành trong vòi phun. Bạn nén tuyết carbon dioxide để tạo ra một khối băng khô. Đá khô thăng hoa ở nhiệt độ cao hơn -109,2 ° F, vì vậy bạn sẽ cần sử dụng nhanh hoặc bảo quản vì không giống như đá thông thường, nó biến thành khí chứ không phải chất lỏng.

Cách bảo quản đá khô

Đá khô nên được bảo quản trong thùng cách nhiệt tốt bên ngoài như tủ mát với nắp chỉ đóng nhẹ. Lớp cách nhiệt càng dày càng tốt vì nó sẽ chuyển trở lại thành khí với tốc độ chậm hơn. Không bao giờ bảo quản trong hộp kín vì khí CO2 thăng hoa sẽ chìm xuống và có thể gây nguy hiểm. Nếu đậy kín có thể tạo thành bom đá khô làm nổ thùng chứa. Bạn có thể nghĩ rằng tủ đông là một nơi tuyệt vời để giữ lạnh nhưng thực tế nó lại quá ấm. Do nhiệt độ thấp của đá khô, nó có thể khiến tủ lạnh của bạn bị tắt.

Nhiều công dụng của đá khô

Đá khô An toàn

Nếu bạn có cơ hội tiếp xúc với đá khô, bạn nên đảm bảo đeo găng tay nặng, tốt nhất là găng tay cách nhiệt . Nhiệt độ bề mặt siêu lạnh có thể dễ dàng làm tổn thương da của bạn nếu bạn chạm trực tiếp vào nó. Vì lý do tương tự, bạn cũng không bao giờ muốn nếm hoặc nuốt đá khô. Khi xử lý đá khô, chúng tôi khuyên bạn nên đeo kính bảo hộ trong trường hợp nổ.

Một mối quan tâm quan trọng khác với đá khô là thông gió . Bạn muốn đảm bảo rằng khu vực này được thông thoáng. Đá khô thăng hoa và carbon dioxide nặng hơn không khí, và nó có thể tập trung ở những khu vực thấp hoặc không gian kín (như ô tô hoặc phòng nơi đá khô thăng hoa). Không khí bình thường có 78% nitơ, 21% oxy và chỉ có 0,035% carbon dioxide. Nếu nồng độ carbon dioxide trong không khí tăng trên 5%, carbon dioxide có thể trở nên độc hại. Đảm bảo thông gió cho bất kỳ khu vực nào có đá khô, và không vận chuyển trong xe kín để tránh tích tụ một lượng lớn CO2.

Những bài viết liên quan

Các liên kết tuyệt vời hơn