¿Qué es el hielo seco?
El hielo seco es dióxido de carbono congelado, las mismas cosas que los animales exhalan y las plantas necesitan para realizar la fotosíntesis. Debido a su baja temperatura, -109.3 ° F (-78.5 ° C), el hielo seco es útil como refrigerante. También es relativamente fácil de hacer.
Los científicos a veces necesitan solo una pequeña cantidad de hielo seco. Esto se puede lograr simplemente abriendo la válvula de un tanque de dióxido de carbono líquido y colocando una bolsa de tela sobre la boquilla de descarga. Se produce una mezcla de dióxido de carbono gaseoso y hielo seco cuando parte del gas que se escapa se condensa en la tela. Este enfoque es la forma más directa de producir una pequeña cantidad de hielo seco para uso en laboratorio.
Para producir grandes cantidades de hielo seco, es necesario un enfriamiento por evaporación. Primero, el dióxido de carbono licuado se produce al comprimir el gas de dióxido de carbono. Debido a que la temperatura de una sustancia aumenta a medida que se comprime, el gas debe enfriarse durante todo el proceso de compresión para estimular la formación de un líquido. Si el gas dentro del recipiente está aproximadamente a temperatura ambiente, la licuefacción comienza a ocurrir cuando la presión es de aproximadamente 870 libras por pulgada cuadrada (ppsi), o aproximadamente 6,000 kilopascales.
El siguiente paso es bastante simple. En cualquier parte de la materia, habrá ciertas moléculas que se mueven muy rápido, y algunas se mueven mucho más lentamente. Su velocidad promedio es lo que llamamos la temperatura. Si se deja que una tina de nitrógeno líquido se evapore parcialmente, las moléculas más enérgicas escaparán, lo que hará que disminuya el impulso promedio de las moléculas en la mezcla y, por lo tanto, su temperatura. Después de que se evapora suficiente calor, la temperatura del líquido cae por debajo del punto de congelación, se produce una transición de fase y nos queda dióxido de carbono sólido: hielo seco.
El hielo seco generalmente se almacena en contenedores aislados. Cuando se expone al aire, comienza a emitir inmediatamente gas de dióxido de carbono, porque la diferencia de temperatura entre el hielo seco y el medio ambiente es lo suficientemente grande como para omitir la fase líquida y simplemente se convierte en gas. Parte del dióxido de carbono se convierte en vapor, que es lo que le da la apariencia de niebla. El hielo seco se usa todo el tiempo para producir niebla artificial para actuaciones. También se puede usar en combinación con espectáculos de luces láser, dispersando la luz para que pueda verse fácilmente.