Suchý ľad - čo to je a prečo ho potrebujete SimplyScience
Suchý ľad - rozpor? Vôbec nie: Pretože suchý ľad po rozmrznutí v skutočnosti nezmokne. Vďaka svojim jedinečným vlastnostiam má táto látka široké využitie v medicíne a technológii. Môžete ho použiť na chladenie vecí, ktoré by nemali prísť do styku s tekutinami.
Dva kusy suchého ľadu vznešene vytvárajú CO2. Na ochladenie malých vzoriek v laboratóriu sa používajú pelety alebo malé kocky. Obrázok: CanStockPhoto
Suchý ľad je biela pevná látka bez zápachu, ktorej konzistencia pripomína vodný ľad. Skladá sa z pevného oxidu uhličitého (CO2). Zvláštnosťou suchého ľadu je, že pri zahrievaní netvorí kvapôčky, t. J. Nezmení sa na kvapalný stav. Namiesto toho sa okamžite stane plynným; hovorí sa o „vznešenom“. Zatiaľ čo plynný CO2 je prirodzenou súčasťou našej atmosféry, suchý ľad sa na Zemi nevyskytuje. Dá sa to však vyrobiť umelo: na tento účel je plynný CO2 pod tlakom a tým skvapalnený. Potom sa „uvoľní“, takže tlak sa zrazu opäť zníži. Časť oxidu uhličitého náhle expanduje, znova sa stáva plynom a značne sa ochladzuje - tento jav sa nazýva Joule-Thomsonov efekt. Týmto sa tiež odstráni teplo zo zvyšného oxidu uhličitého a ten zamrzne na suchý ľadový sneh pri teplote -78,5 ° C. Ten je možné lisovať do určitého tvaru v závislosti od zamýšľaného použitia.
CO2 hasiace prístroje sa používajú pri požiaroch obsahujúcich kvapaliny (okrem mastnoty) a plastov, napríklad v serverovniach a iných elektronických prevádzkach. Obrázok: CanStockPhoto
CO2 hasiace prístroje tiež fungujú podľa princípu Joule-Thomsonovho efektu: oxid uhličitý obsiahnutý v hasiacom prístroji sa po opustení snehovej sprchy z väčšej časti odparí a ochladí natoľko, že zvyšok zamrzne ako sneh z oxidu uhličitého a odvedie teplo z ohňa. Plynný CO2 navyše kvôli svojej vyššej hustote vytláča kyslík vo vzduchu a tým tiež dusí oheň.
Na iných miestach vo vesmíre sa suchý ľad vytvára bez ľudského zásahu. Vyskytuje sa napríklad na Marse, kde sa v zime vytvára vďaka atmosfére bohatej na CO2. Zmrazený oxid uhličitý existuje aj na mnohých ďalších nebeských telesách.
Zachytený ľad studený: suchý ľad a jeho použitie
Suchý ľad je netoxický, nehorľavý a tlmí baktérie. Za normálneho tlaku suchý ľad sublimuje pri teplote -78,48 stupňov Celzia. Neroztopí sa, ale stane sa priamo plynom, ktorý sa rozšíri na 760-násobok pôvodného objemu. Priemysel, výskum, medicína, služby a gastronómia využívajú tieto vlastnosti v rôznych aplikáciách: Suchý ľad je možné použiť ako chladivo, keď môžu spôsobiť škody kvapaliny - najmä voda.
Suchý ľad v motoršporte a elektronike
To je napríklad prípad chladenia motorov v motoršporte: hoci voda môže stroj poškodiť, oxid uhličitý v motorovom priestore je neškodný. V elektronike je suchý ľad vhodný ako chladiaca kvapalina pri pretaktovaní, t. J. Pri zvyšovaní výkonu počítačových komponentov prostredníctvom vyššej frekvencie hodín, pretože na rozdiel od tekutín nevedie elektrinu.
Suchý ľad v lekárstve a farmácii
Suchý ľad sa tiež používa ako chladivo v medicíne a výskume. Udržuje chladné lekárske výrobky, napríklad počas prepravy alebo prepravy, alebo čo najrýchlejšie ochladzuje laboratórne vzorky. Suchý ľad sa tiež používa na odstránenie bradavíc ich zmrazením. Ďalšou aplikáciou je test citlivosti zubov: suchý ľad spôsobuje prudký pokles teploty, ktorý zdravé zuby vnímajú ako bolestivé. Ak bolesť nie je alebo je nadmerná, môže to znamenať ochorenie, ktoré si vyžaduje ošetrenie koreňových kanálikov.
Suchý ľad v priemysle
Rôzne priemyselné aplikácie používajú suchý ľad ako chladivo, napríklad na chladenie potravín počas prepravy alebo pri udalostiach bez napájania. Ľadové sochy sa tiež topia pomalšie vďaka použitiu suchého ľadu. Suchý ľad môže tiež odstrániť nečistoty: Za týmto účelom sa na povrch, ktorý sa má vyčistiť, vháňa jemný granulát suchého ľadu vysokou rýchlosťou. Chlad zatvrdzuje nečistoty, ktoré potom krehnú a odlupujú sa. V neposlednom rade môžu byť kovové časti chladené suchým ľadom a napríklad horúce vykurovacie potrubia môžu byť ochladené kvôli údržbárskym prácam.
Suchý ľad ako vizuálny efekt
Suchý ľad vo vode vytvára skutočné oblaky hmly. Obrázok: CanStockPhoto
Zábavný priemysel využíva suchý ľad aj pre svoje estetické vlastnosti. V minulosti sa často používalo na vytvorenie dojmu prízemnej hmly, ako ste ju mohli vidieť na koncertoch. Na tento účel sa horúca voda naleje na suchý ľad. V dnešnej dobe sa však na to čoraz viac využívajú takzvané hmlové stroje. Vo filmoch sa stále príležitostne používa suchý ľad, ktorý vytvára dojem bublinkovej vody. Aby ste to dosiahli, musí byť suchý ľad pod vodou.
Horľavé riziká
Pri zaobchádzaní so suchým ľadom je dôležité byť opatrný: Ak je pokožka niekoľko sekúnd v pevnom kontakte, ľad sa na ňu prilepí a spôsobí popáleniny za studena, a tým aj smrť tkaniva. Oxid uhličitý má navyše dusivý účinok v koncentráciách vyšších ako 5%. Pretože sa z malého kúska suchého ľadu vytvára pomerne veľké množstvo plynu, môže to byť relevantné v uzavretých miestnostiach. V žiadnom prípade by nemal byť prehltnutý suchý ľad: Môže to byť smrteľné kvôli studeným popáleninám a riziku udusenia. Pri použití suchého ľadu je preto povinné nosiť rukavice a ochranné okuliare.