Wat is droogijs?

Droogijs is bevroren koolstofdioxide, hetzelfde spul dat dieren uitademen en planten nodig hebben voor fotosynthese. Vanwege zijn lage temperatuur, -109,3 ° F (-78,5 ° C), is droogijs nuttig als koelmiddel. Het is ook relatief eenvoudig te maken.

Wetenschappers hebben soms maar een kleine hoeveelheid droogijs nodig. Dit kan alleen worden bereikt door de klep van een tank met vloeibaar koolstofdioxide te openen en een stoffen zak over het uitlaatmondstuk te plaatsen. Een mengsel van gasvormig kooldioxide en droog ijs ontstaat wanneer een deel van het ontsnappende gas op het doek condenseert. Deze aanpak is de meest eenvoudige manier om een ​​kleine hoeveelheid droogijs voor laboratoriumgebruik te produceren.

Om grotere hoeveelheden droogijs te produceren, is verdampingskoeling noodzakelijk. Eerst wordt vloeibaar gemaakt koolstofdioxide geproduceerd door koolstofdioxidegas samen te persen. Omdat de temperatuur van een stof toeneemt wanneer deze wordt samengedrukt, moet het gas tijdens het compressieproces worden gekoeld om de vorming van een vloeistof te bevorderen. Als het gas in het vat ongeveer op kamertemperatuur is, begint vloeibaarheid op te treden wanneer de druk ongeveer 870 pond per vierkante inch (ppsi) of ongeveer 6000 kilopascal is.

De volgende stap is vrij eenvoudig. In elk gegeven deel van de materie zullen bepaalde moleculen zeer snel bewegen en sommige veel langzamer. Hun gemiddelde snelheid is wat we de temperatuur noemen. Als een vat met vloeibare stikstof gedeeltelijk wordt verdampt, zullen de meer energetische moleculen ontsnappen, waardoor het gemiddelde momentum van de moleculen in het mengsel, en daarmee de temperatuur, daalt. Nadat voldoende warmte is verdampt, daalt de temperatuur van de vloeistof onder het vriespunt, vindt een fase-overgang plaats en blijven we achter met vast kooldioxide - droog ijs.

Droogijs wordt meestal opgeslagen in geïsoleerde containers. Bij blootstelling aan lucht begint het onmiddellijk koolstofdioxidegas af te geven, omdat het temperatuurverschil tussen het droge ijs en de omgeving voldoende groot is dat het meestal de vloeibare fase overslaat en gewoon in gas verandert. Sommige koolstofdioxide wordt omgezet in damp, waardoor het lijkt op mist. Droogijs wordt altijd gebruikt om kunstmatige mist te produceren voor uitvoeringen. Het kan ook worden gebruikt in combinatie met laserlichtshows, waardoor het licht wordt verspreid zodat het gemakkelijk zichtbaar is.