Напевно, багато хто бачив сухий лід. Той самий, який тане, випаровуючись клубами білого диму. Купуючи влітку морозиво в вуличних кіосках, можна побачити, що воно лежить морозильнику, оточене шматками такого льоду. Це сухий лід - тверда двоокис вуглецю (CO2), при звичайних умовах - атмосферному тиску і кімнатній температурі, що переходить в пароподібний стан, минаючи рідку фазу. Температура замерзання сухого льоду при нормальному тиску - мінус 78,5 градусів.

За зовнішнім виглядом нагадує він нагадує звичайний лід, звідси і назва. Виробляється такий лід на вуглекислотних установках і використовується в основному для охолодження харчових продуктів, в науково-дослідних роботах для отримання низьких температур, при випробуваннях і збірці деяких агрегатів в машинобудуванні, а також при створенні ефектів в шоуіндустріі, в медицині і багатьох інших областях.

Назва «сухий лід» спочатку було в 1925 році зареєстроване як торговельна марка американською компанією DryIce Corporation of America, вперше в історії почала комерційне виробництво сухого льоду для продажу його як охолоджувача. З тих пір, термін «сухий лід» перейшов в розряд загальних, подібно, наприклад, «ксероксу».

Як же отримують сухий лід? Виготовлення сухого льоду являє собою відносно нескладний процес. Спочатку отримують окис вуглецю, потім, стискають газоподібний діоксид вуглецю до тиску не нижче 5,1 атмосфери при його одночасному охолодженні до температури нижче -56,4 градуса, щоб газ перейшов в рідку фазу. Після чого, тиск зменшують і розширюється рідка двоокис азоту випаровується, активно поглинаючи тепло. Це швидке охолодження не дає випаруватися всьому CO2 - частина його твердне, кристаллизуясь в схожі на сніг пластівці. Це вже і є твердий CO2 - для того, щоб перетворити його в «повноцінний» сухий лід, пластівці спресовують в великі за габаритами шматки, як правило, у формі брусків-паралелепіпедів масою близько 30 кілограм або у формі невеликих циліндрів діаметром близько 1 сантиметра. Для зберігання сухого льоду застосовуються спеціальні термоконтейнери, які покликані збільшити термін зберігання сухого льоду.

Переваги сухого льоду перед природним полягають у відсутності води при таненні і в 3 рази більшою холодопроизводительности.

Найбільш масштабно сухий лід використовується для заморожування і підтримки в охолодженому стані харчових продуктів, в тому числі морозива і газованих напоїв, коли використання механічного (циклічного) охолодження неможливо, незручно або небажано з інших причин. Як окремий випадок, можна згадати миттєве заморожування, яке іноді використовується для заморожування як продуктів, так і біологічних зразків, лабораторних проб і так далі.

Застосування сухого льоду на залізничному транспорті забезпечує перевезення швидкопсувних вантажів на великі відстані і усуває необхідність частого поповнення ізотермічних вагонів льодом.

Сухий лід застосовується для очищення обладнання на виробництві. Технологія кріогенної очищення використовує стиснене повітря високого тиску і гранули сухого льоду. При такій обробці поверхонь, невеликі гранули сухого льоду вистрілюються з сопла разом зі стисненим повітрям і, вдаряючись з поверхнею, що очищується, видаляють з неї чорнило, фарбу, клей, гуму, пластикове покриття і так далі. Струменевий обробка сухим льодом має ту перевагу перед піскоструминної, паровий, водяний або інший абразивної обробкою, що не залишає рідких або твердих частинок на місці проведення такої обробки - сухий лід повністю випаровується, перетворюючись в газоподібну двоокис вуглецю. Гранули льоду не є абразивним матеріалом, тобто не пошкоджують саму поверхню, і несуть не тільки кінетичну, але і приховану теплову енергію. Різке зниження температури поверхні викликає ефект «термічного шоку», при якому охолоджені до крихкого стану забруднення відшаровуються від поверхні. Важлива перевага чистки поверхонь сухим льодом, - це те, що подібний метод, повністю виключає можливість пошкодження оброблюваної поверхонь. Також, сухим льодом очищають не тільки обладнання, а й вентиляційні шахти і прес форми, конвеєрні стрічки і навіть фасади будівель.

При проведенні концертів, вистав іноді потрібно застосування сухого льоду для освіти штучного сценічного «диму». Відмінною особливістю такого «диму» є те, що він не піднімається вгору, а стелиться по підлозі, створюючи ефект туману. Це досягається шляхом приміщення сухого льоду в воду, яка збільшує швидкість його сублімації (випаровування) за допомогою спеціальних димових машин.

При дегазації резервуарів зберігання, в порожній резервуар засипається сухий лід. Сублімуючись, він спрямовується до виходу з резервуара, несучи з собою горючі, отруйні та інші небажані домішки.

Ще, сухий лід застосовують для охолодження вироблення в шахтах.

Цікаві факти про сухому льоді:

Першим створив сухий лід французький хімік Чарльз Тілорі. Це сталося в 1834 році. Однак промислове виробництво налагодили тільки через півстоліття.

1 кілограм сухого льоду може замінити 15 кілограм льоду з води. А випаровується сухий лід в 5 разів повільніше, ніж тане звичайний лід.

Кинувши в полум'я кілька шматочків сухого льоду, можна швидко загасити палаючий бензин. Існують навіть вуглекислотні вогнегасники.

Хмари, які не дають ні краплі дощу, можна «посипати» зверху з літаків подрібненим на дрібні кристалики сухим льодом. Сухий лід охолоджує хмари і викликає опади.

Якщо до шматка сухого льоду притиснути ложку, то можна почути писк, викликаний мікровібраціями ложки при сублімації льоду.

Якщо шматок сухого льоду кинути в воду, то можна буде спостерігати ефект кипіння води, викликаний переходом з твердого стану льоду в газоподібний.

джерела:

http://www.ist-russia.ru

http://ru.wikipedia.org

http://www.ndva.ru