Сух лед

от Уикипедия, свободната енциклопедия
Направо към: навигация, търсене

Сух лед е популярното име на твърдото агрегатно състояние на въглеродния диоксид. Обикновено се използва като временен охладител. Сухият лед се превръща в газ под атмосферното налягане. Неговата сублимация и утаяване става при -78.5°C (-109.3 °F). Той се изпарява при -78.5°C с 199.0 kJ/kg (245.5 BTU/lb). Ниската температура и сублимацията в газ прави сухия лед много ефективен охладител, тъй като е по-студен от леда и не оставя влага, докато се променя състоянието му.

История[редактиране | edit source]

През 1835 г. френският химик Чарлс Тилориер публикува първото описание на сухия лед. Отваряйки капака на голям цилиндър пълен с течен въглероден диоксид, той забелязал че въглеродния диоксид бързо се изпарил, оставяйки солиден сух лед в цилиндъра. През следващите 60 години, сухият лед е бил наблюдаван и тестван от учени.

Производство[редактиране | edit source]

Сухият лед се произвежда лесно.

  1. Въглеродният диоксид се компресира и замразява, докато не се превърне в течност.
  2. Налягането се намалява. Малко течен въглероден диоксид се изпарява, което причинява бързото понижаване на температурата на останалия течен въглероден диоксид. Охлаждането превръща течността в снегоподобна консистенция.
  3. Снегообразният въглероден диоксид се пресова в малки пелети или големи блокове сух лед.

Сухият лед се произвежда в две стандартни форми - блокове и цилиндрични пелети. Стандартният блок обикновено тежи приблизително 30 кг. Най-често се използват при корабоплаване, защото те сублимират бавно на относително малки площи. Диаметърът на пелетите е 1 см. и се опаковат по-лесно. Тази форма е по-подходяща и се ползва например в магазини и лаборатории. Сухият лед е евтин — струва 2 долара на килограм.

Употреба[редактиране | edit source]

Сухият лед обикновено се използва за опаковани артикули, които трябва да бъдат студени (например сладолед) без автоматично замразяване. В медицината се използва за замразяване на брадавици, за да се премахнат по-лесно. В строителната индустрия се използва за разкъртване на керемиди като ги свива и напуква, а също така се ползва за замразяване на водата в тръбите за да се поправят.В лабораториите сух лед на каша в органичен разтворител е полезна замразяваща смес за студени химични реакции. Сухият лед може да се използва за правенето на сладолед. Сухият лед също може да бъде използван като източник на въглероден диоксид. Може да бъде ползван за газиране на вода и други течности като например бира. Може да се използва също така и като стръв за улавянето на комари и други насекоми. Когато сух лед се постави във вода, сублимацията се ускорява и се получава ниско стелещ се гъст дим. Това се използва в димните машини в театрите и нощните клубове за драматичен ефект.

Употреба в индустрията[редактиране | edit source]

Сухият лед има множество цели в индустрията — например почистване на машинни компоненти. При този процес пелети сух лед се изстрелват от тръба със сгъстен въздух. Това може да премахне остатъци от промишлени съоръжения. Примери за материали, които се премахват са: мастило, олио, лепило, боя, плесен и гума. Почистващият процес става на база множество микроексплозии. Първоначалният ефект от микроекплозията е сублимирания въглероден диоксид. Експлозията включва три фактора:

  1. кинетична енергия;
  2. термален шок;
  3. термална кинетична енергия.

Кинетичната енергия на пелетите сух лед се променя, когато се удари в повърхност, откъртвайки остатъци както при други експлозии. Ефектът на термалния шок се проявява, когато студения сух лед се удари в много по-топла повърхност и се проявява бърза сублимация. Термалният кинетичен ефект е резултат от бързата сублимация от удара на леда в повърхност. Тези фактори обединени заедно формират "микроексплозия" на въглеродния диоксид, където всяко парче сух лед се удря, откъртвайки остатъци.