น้ำแข็งแห้งคืออะไร

น้ำแข็งแห้งเป็นก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์แช่แข็งสิ่งเดียวกับที่สัตว์หายใจออกและพืชจำเป็นต้องทำการสังเคราะห์ด้วยแสง เนื่องจากอุณหภูมิต่ำ -109.3 ° F (-78.5 ° C) น้ำแข็งแห้งจึงมีประโยชน์ในฐานะสารหล่อเย็น มันค่อนข้างง่ายที่จะทำ

นักวิทยาศาสตร์บางครั้งต้องการน้ำแข็งแห้งเพียงเล็กน้อย สิ่งนี้สามารถทำได้โดยการเปิดวาล์วของถังก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เหลวและใส่ถุงผ้าเหนือหัวปล่อย ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำแข็งแห้งผสมกันเกิดขึ้นเมื่อส่วนหนึ่งของการควบแน่นของก๊าซที่หนีออกมาบนผ้า วิธีนี้เป็นวิธีที่ตรงไปตรงมาที่สุดในการผลิตน้ำแข็งแห้งจำนวนเล็กน้อยเพื่อใช้ในห้องปฏิบัติการ

ในการผลิตน้ำแข็งแห้งจำนวนมากจำเป็นต้องมีการทำความเย็นแบบระเหย ขั้นแรกให้ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เหลวเกิดขึ้นโดยการบีบอัดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ เนื่องจากอุณหภูมิของสารเพิ่มขึ้นเมื่อถูกบีบอัดก๊าซจะต้องเย็นลงตลอดกระบวนการบีบอัดเพื่อส่งเสริมการก่อตัวของของเหลว หากก๊าซที่อยู่ภายในเรือมีอุณหภูมิประมาณห้องจะเริ่มเกิดการทำให้เหลวเมื่อความดันประมาณ 870 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว (ppsi) หรือประมาณ 6,000 kilopascals

ขั้นตอนต่อไปค่อนข้างง่าย ในก้อนใดก็ตามที่มีสสารจะมีโมเลกุลบางชนิดเคลื่อนที่เร็วมากและบางชนิดก็เคลื่อนไหวช้ากว่ามาก ความเร็วเฉลี่ยของพวกเขาคือสิ่งที่เราเรียกอุณหภูมิ หากถังไนโตรเจนเหลวได้รับอนุญาตให้ระเหยไปบางส่วนโมเลกุลที่มีพลังมากขึ้นจะหนีออกไปทำให้โมเมนตัมเฉลี่ยของโมเลกุลในส่วนผสมนั้นลดลง หลังจากความร้อนระเหยเพียงพออุณหภูมิของของเหลวจะลดลงต่ำกว่าจุดเยือกแข็งการเปลี่ยนสถานะเกิดขึ้นและเราจะถูกปล่อยให้แห้งด้วยน้ำแข็งแห้ง

น้ำแข็งแห้งมักจะเก็บไว้ในภาชนะบรรจุที่หุ้มฉนวน เมื่อสัมผัสกับอากาศก็จะเริ่มปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ทันทีเนื่องจากความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างน้ำแข็งแห้งและสิ่งแวดล้อมมีขนาดใหญ่พอที่ส่วนใหญ่จะข้ามเฟสของเหลวและกลายเป็นก๊าซ ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์บางตัวกลายเป็นไอซึ่งเป็นสิ่งที่ทำให้เกิดหมอก น้ำแข็งแห้งใช้ตลอดเวลาในการผลิตหมอกเทียมสำหรับการแสดง นอกจากนี้ยังสามารถใช้ร่วมกับการแสดงแสงเลเซอร์กระจายแสงเพื่อให้สามารถมองเห็นได้ง่าย