Что такое сублимация сухого льда

Сухой лед

ООО «ТехноГаз» производит сухой лед в гранулах размерами 3 мм и 9 мм.

Сухой лед это:

«Сухой лёд» — твёрдый диоксид углерода CO2, при обычных условиях (атмосферном давлении и комнатной температуре) переходящий в парообразное состояние, без пребывания в жидком состоянии.

По внешнему виду напоминает лёд (отсюда название). Температура сублимации при нормальном давлении — минус 78,5˚ С. Технический «сухой лёд» имеет плотность около 1560 кг/м³, при возгонке поглощает около 590 кДж/кг (140 ккал/кг) теплоты.

Вырабатывается на углекислотных установках. Используется для охлаждения пищевых продуктов (например, мороженого) при их транспортировке и хранении, в научно-исследовательских работах для получения низких температур, при испытаниях и сборке некоторых агрегатов в машиностроении и т. д.

ГОСТ 12162-77: Сухой лёд (диоксид углерода) — низкотемпературный продукт, получаемый из жидкой или газообразной двуокиси углерода. Нетоксичен. Цвет — белый.

Несмотря на низкую температуру сухого льда, его можно трогать без защитных перчаток непродолжительное время.Если маленький кусочек сухого льда закупорить в бутылке с водой и взбалтывать, то он растворится и получится газированная вода. Однако если положить слишком много, бутылка может взорваться.

Гранулированный сухой лед производится (в гранулах) 1,7 мм, 3 мм, 6 мм, 9мм, 16 мм и брикетированный сухой лед (в брикетах).

Сухой лед отпускается в наших пищевых контейнерах, а также в таре покупателя.
В производстве нашей продукции, мы используем углекислоту только соответствующую ГОСТ 8050-85 ВЫСШИЙ СОРТ (пищевая углекислота), что подтверждено всеми необходимыми сертификатами соответствия.

Меры предосторожности:

• Температура сухого льда – почти -79°С, поэтому необходимо избегать прямого контакта сухого льда с кожей! Используйте специальные перчатки.
• Нельзя помещать сухой лед в закрытый контейнер (такой, как полиэтиленовая бутылка из-под напитков). Данная процедура опасна, так как при испарении сухой лед расширяется примерно в 800 раз, что может привести к взрыву!
• Несмотря на то, что при испарении сухого льда концентрацию углекислого газа довольно сложно довести до опасной, тем не менее, с сухим льдом необходимо работать в просторных или хорошо проветриваемых помещениях.

Свойства сухого льда:

• температура около -78.5°C
• при комнатной температуре и нормальном атмосферном давлении, переходит в парообразное состояние, минуя состояния жидкости. Этот процесс несет название сублимация.
• не имеет запаха, цвета и вкуса
• не токсичен
• не горюч
• молекулярный вес: 44,01
• плотность (в твердом виде): 1561,8 кг/м 3 при -78,33 °С
• плотность (в жидком виде): 1020,4 кг/м 3 при -17,78 °С
• плотность (в газообразном виде): 1,97 кг/м 3 при 0 °С
• температура таяния: -56,61 o С при 11,6 кг/см
• коэффициент перехода из жидкости в газ: 8,726 при -17,78 °С
• коэффициент перехода из жидкости в снег: 0,46 при -17,78 °С и 0,57 при -48,33°С

Хранение:

Сухой лед хранят в изотермических контейнерах, которые дополнительно охлаждаются. В них сублимация значительно снижается.В домашних условиях хранить сухой лед можно в герметичных пенопластовых коробках (толщина стенок пенопласта должна быть не меньше 3 см.) помещенных в морозильную камеру. При этом сублимация составит 2% – 10% в сутки.

Источник

Эксперимент «Сухой лед»

Этот лед не тает, а сразу превращается в газ

Само название «сухой лед» звучит немного странно, не правда ли? Мы привыкли, что лед быстро тает и превращается в обычную воду… Но тут всё гораздо сложнее. Сухой лед — это на самом деле газ! Поэтому такой лед не тает, а возгоняется, то есть переходит из твердого состояния сразу в газообразное! В этом эксперименте мы рассмотрим различные физические и химические свойства сухого льда.

Реагенты и оборудование:

• сухой лед;
• дистиллированная вода;
• жидкое мыло (жидкость для мытья посуды);
• тимолфталеин;
• фенолфталеин;
• лакмус;
• стеклянная чаша;
• 3 химических стакана.

Пошаговая инструкция

Возьмем кусочек сухого льда и положим его на металлическую ложку. Через несколько секунд он начнет слегка подпрыгивать и дребезжать.

Бросим сухой лед в стеклянную чашу с водой — наблюдаем белый дым и бурное выделение пузырьков газа.

Если же добавить в воду несколько капель жидкости для мытья посуды, появится густая пена из мыльных пузырей, наполненных белым дымом.

Теперь возьмем 3 химических стакана с растворами индикаторов: индигокармином (синий цвет), фенолфталеином (без цвета) и лакмусом (красно-оранжевый цвет). Далее добавим немного гидроксида натрия. Растворы изменили свою окраску: индигокармин стал зеленым, фенолфталеин – малиновым, а лакмус – синим. Добавим в каждый стакан по несколько кусочков сухого льда. Через некоторое время наблюдаем изменение цвета растворов до первоначальной окраски.

Пояснение процессов

Сухой лед — это очень простое вещество (твердая фаза CO₂). Находится в свободной продаже и применяется в основном для транспортировки пищевых продуктов или очистки технических поверхностей. Но в домашней лаборатории сухой лед превращается в бесценный реагент! «Изюминка» сухого льда заключается в том, что он из твердого состояния сразу переходит в газообразное без промежуточной жидкой фазы (такой процесс называется сублимацией).

Температура сублимации диоксида углерода составляет -78,5°С. При контакте с водой сухой лед стремительно переходит из твердого состояния в газообразное. Со стороны это похоже на кипение, только с более ярким и характерным парообразованием. Причем испаряющаяся двуокись углерода тяжелее воздуха (плотность 1,9768 кг/м³ против 1,225 кг/м³), и потому «дым» не поднимается, а стелется по поверхности вокруг емкости с водой.

При добавлении жидкого мыла пузыри выделяющегося газа быстро его вспенивают, и образуется густая пена, наполненная белым углекислым газом.

Если положить сухой лед в металлическую ложку, он будет прыгать и дребезжать. Дело в том, что на теплой металлической поверхности сухой лед очень быстро сублимируется, образуя очаги повышенного давления, из-за чего наша льдинка и «подпрыгивает».

При сублимации сухого льда в воде выделяющийся углекислый газ реагирует с водой, образуя угольную кислоту и меняя кислотность. Это свойство сухого льда можно использовать для красивых цветных превращений с растворами индикаторов. В нейтральной среде индигокармин имеет синюю окраску, лакмус — красно-оранжевую, а фенолфталеин не имеет цвета. При добавлении гидроксида натрия среда становится щелочной, и растворы изменяют свою окраску на зеленую, синюю и малиновую соответственно. При добавлении сухого льда в щелочных растворах образуется угольная кислота. В результате кислотность растворов повышается, среда становится нейтральной и цвет растворов изменяется до первоначального.

Меры предосторожности

Обязательно проводите опыт в перчатках и не допускайте контакта кожи с сухим льдом, чтобы не получить холодный ожог (температура сухого льда равна -78,5 °С).

Вдыхание испарений CO₂ может вызвать головную боль.

Внимание! Не пытайтесь повторить этот опыт самостоятельно.

Источник

Опасен ли сухой лед?

Знали ли вы, что испарения сухого льда можно поймать в мыльный пузырь? Если бросить гранулу сухого льда в воду, то появится белый дым и большое количество газовых пузырьков. При добавлении в воду нескольких капель жидкого мыла образуется густая пена из мыльных пузырей, заполненных белым дымом. Это происходит потому, что сухой лед – на самом деле газ который не тает, а из твердого состояния мгновенно переходит в газообразное. Это очень простое вещество — СО2 в твердой фазе, которое можно приобрести без всяких проблем в брикетах или гранулах. Но насколько безопасен сухой лед и его применение в домашних условиях?

Эксперименты с использованием сухого льда действительно впечатляют

Как и для чего применяют сухой лед?

В основном сухой лед применяют при очистке поверхностей технических приборов таких как детали машин и оборудование при ремонте или техническом обслуживании. Также сухой лед используется при перевозке продуктов питания, особенно для хранения и транспортировки мороженого. Дело в том, что сухой лед очень просто переносить с места на место, что значительно облегчает реализацию продаж мороженого и прохладительных напитков. Однако многие приобретают сухой лед чтобы провести дома ряд увлекательных экспериментов. Согласитесь, мгновенный переход сухого льда в газовое состояние без промежуточной жидкой фазы удивит гостей. Вы даже можете устроить целое представление.

Изменчивость состояния вещества называется сублимацией, а его температура достигает -78,5°С. Из-за риска получить холодный ожог, сухой лед не стоит долго держать в руках. В качестве мер предосторожности можно использовать обычные матерчатые перчатки.

Вот так выглядит пузырь из сухого льда в домашних условиях:

Принципы обращения с сухим льдом в домашних условиях

Из-за удобства применения, гранулы сухого льда чаще всего используются в домашних опытах. Как правило, они небольшого размера и их проще дозировать. Кстати, за день в пластиковом контейнере испаряется до 15% массы сухого льда. Большинство опытов с этим простейшим веществом основывается на одном и том же принципе: когда сухой лед контактирует с водой, то переход из твердой фазы в газообразную выглядит как кипение. Правда в отличие от последнего это парообразование достаточно яркое и его тяжело спутать с чем-то еще. Весь фокус в том, что так как испаряющийся СО2 тяжелее воздуха, он окружает емкость с водой как бы стелясь по поверхности в отличие от обычного дыма, который поднимается вверх.

Еще больше статей о свойствах веществ, которые окружают нас вы найдете на нашем канале в Яндекс.Дзен

Чтобы эксперимент удался, необходимо бросить в емкость с водой гранулу или брикет сухого льда. От температуры воды зависит скорость испарения — чем вода теплее, тем короче и ярче эффект. Именно в этот момент можно проводить эксперименты – позволить пару выходить наружу или ограничить испарение в замкнутом пространстве. Важно – в таких экспериментах нельзя использовать пластиковые бутылки – их может разорвать, в лучшем случае ледяной пар выбьет пробку. Такая реакция обусловлена плотностью вещества в газообразном состоянии из-за чего оно занимает больше места. Наиболее безопасным применением сухого льда является “изготовление” мыльных пузырей.

Посмотрите что произойдет если бросить сухой лед в бассейн:

Применяли ли вы когда-нибудь сухой лед? Поделитесь своим опытом в комментариях к этой статье а также с участниками нашего Telegram чата

Как безопасно использовать сухой лед?

Так выглядит сухой лед в гранулах

Как и в случае с другими веществами и химикатами, при правильном использовании сухой лед абсолютно безопасен. Однако если пренебречь правилами безопасности, то можно получить серьезные травмы и поставить под угрозу жизнь всех присутствующих. Поэтому если вы или ваши друзья планируете использовать сухой лед в домашних условиях, соблюдайте необходимые меры предосторожности:

• Проводите абсолютно все эксперименты в перчатках. Не забывайте о температуре вещества! В твердой фазе температура сухого льда составляет -78,5°С.
• Не вдыхайте испарения сухого льда – избыток СО2 может стать причиной плохого самочувствия и головной боли.
• Не помещайте сухой лед в герметичный контейнер ни при каких обстоятельствах. Хранить вещество нужно в емкости с парой мелких отверстий – это защищает емкость от разрыва.

Можно ли задохнуться от сухого льда?

Да. Ни в коем случае не используйте большое количество брикетов или гранул сухого льда в закрытых помещениях (например в сауне). Большой объем углекислого газа может вытеснить воздух к потолку и в помещении станет нечем дышать.

Чтобы кислород не вытеснялся из помещения, при использовании сухого льда необходимо хорошо проветрить комнату, открыть все окна и двери. Также нежелательно находиться вблизи того места, где используется сухой лёд. Воздуха там становится гораздо меньше. А если человек все же попал в эпицентр распространения, его необходимо срочно вывести на улицу.

Источник

Зачем нужен сухой лед: сферы применения

Сухой лёд, формула, молекула, строение, состав, вещество:

Сухой лёд – это твёрдый углекислый газ (диоксид углерода, двуокись углерода, углекислота, оксид углерода (IV), угольный ангидрид).

Сухой лёд – это твёрдая форма углекислого газа – бинарного химического соединения углерода и кислорода, имеющее формулу CO2.

Химическая формула сухого льда такая же как у обычного углекислого газа CO2.

Строение молекулы сухого льда, структурная формула сухого льда аналогичны строению и структурной формуле углекислого газа:

При обычных условиях (атмосферном давлении и комнатной температуре) сухой лёд переходит в газообразное состояние, минуя жидкую фазу. Однако переход из твердого состояния в газообразное достаточно медленный. В связи с этим при контакте с твердой двуокисью углерода веществом достаточно быстро наступает обморожение, которое может стать критическим.

Температура сублимации при нормальном атмосферном давлении равна −78,5 °С (194,65 K). При возгонке поглощает около 590 кДж/кг (140 ккал/кг) теплоты.

По внешнему виду сухой лёд напоминает обычный лёд (отсюда название) или снегоподобную массу. Но в отличие от водяного льда он имеет температуру в -78,5°C. Имеет кислый «содовый» запах.

Сухой лёд сжимается в небольшие гранулы или более крупные блоки.

Плотность сухого льда около 1560 кг/м³.

Растворяется в воде. В 100 граммах воды растворяется 0,3803 грамма CO2 при 16 °C, 0,3369 грамма CO2 – при 20 °C, 0,2515 грамма CO2 – при 30 °C. Растворяясь в воде, образует угольную кислоту Н2CO3. Нерастворенная в воде часть углекислого газа улетучивается, вызывая быстрое понижение температуры жидкости и образуя над водой плотный туман, который представляет опасность для жизни и здоровья из-за высокого содержания в нем CO2 и снижения объемной доли кислорода. В свою очередь жидкость может затвердеть. Туман от сухого льда парит над землей или поверхностью предмета (жидкости и т.п.).

Двуокись углерода негорюча, но в ее атмосфере может поддерживаться горение активных металлов, например, щелочных металлов и щелочноземельных – магния, кальция, бария.

Твердая двуокись углерода нетоксична, невзрывоопасна.

Сухой лёд (как и углекислый газ) препятствует ростку бактерий, вирусов и гниению продуктов.

В остальном свойства сухого льда аналогичны свойствам углекислого газа.

Что такое сухой лед?

Сухой холод имеет в своем составе углерода двуокись, поэтому вещество не имеет токсичного действия и запаха. Это вещество представляет собой продукт горения, однако оно может только загасить огонь. Такой эффект обусловлен тем, что этот состав не может преобразовываться в жидкость, поэтому при нагревании он мгновенно превращается в газ.

Сейчас производством сухого льда занимаются многие компании. Однако сделать его можно и своими руками. Чтобы материал не утрачивал своих свойств, его необходимо хранить в контейнерах из специальных материалов. А чтобы сделать лед в домашних условиях, нужно применять особое сырье и соблюдать правила безопасности.

Требования безопасности при обращении с сухим льдом:

По степени воздействия на организм человека двуокись углерода относится к 4-му классу опасности по ГОСТ 12.1.007-76.

Твердая двуокись углерода нетоксична, невзрывоопасна.

Твердая двуокись углерода может вызывать обмораживание кожи и поражение слизистой оболочки глаз.

Брать твердую двуокись углерода незащищенными руками не разрешается. При измельчении и фасовке сухого льда рекомендуется надевать защитные очки и рукавицы.

Обслуживающий персонал должен иметь: противогаз шланговый изолирующий, защитные очки, суконные рукавицы, телогрейку.

Газообразная двуокись углерода, содержащаяся в воздухе рабочей зоны до 0,5% по объему, не представляет опасности для здоровья; при более высоком содержании – оказывает вредное влияние на здоровье человека.

Двуокись углерода тяжелее воздуха в полтора раза и может накапливаться в слабопроветриваемых помещениях у пола и в приямках, а также во внутренних объемах оборудования для получения, хранения и транспортирования газообразной, жидкой и твердой двуокиси углерода, снижая содержание кислорода в воздухе, что может вызвать явления кислородной недостаточности и удушья.

Помещения для производства твердой двуокиси углерода, а также помещения для хранения контейнеров, заполненных двуокисью углерода, должны быть оборудованы общеобменной приточно-вытяжной и аварийной вентиляцией.

(см. ГОСТ 12162-77 «Двуокись углерода твердая. Технические условия», ГОСТ 8050-85 «Двуокись углерода газообразная и жидкая. Технические условия»).

Сухой лед в быту

Купить сухой лед по конкурентоспособной цене предлагает . Материал поставляется в удобной для клиента форме. Мы осуществляем производство сухого льда в виде блоков и гранул. Жители Москвы и Московской области могут приобрести материал в розницу и оптом.

Наши изделия применяют в следующих сферах:

• Грузовой транспорт. Сухой лед незаменим при перевозке пищевых продуктов, фармацевтических препаратов, химических веществ и иных товаров, требующих обеспечения заданного температурного режима. Сухой лед обладает способностью ингибировать рост бактерий и грибков на поверхности охлажденного продукта. Материал долго обеспечивает необходимую низкую температуру. Сухой лед используется при транспортировке быстро портящийся и замороженной продукции.
• Пассажирские перевозки. Материал часто используется в самолетах и поездах – там, где по разным причинам трудно использовать другой метод сохранения продуктов питания пассажиров. Это идеальное решение также для предприятий общественного питания, если необходима подача блюд, напитков низкой температуры.
• Очистка поверхностей. Криобластинг — инновационное решение, заменившее пескоструйную обработку. Смесь сжатого воздуха и сухого гранулированного льда, подаваемая под высоким давлением, более эффективно удаляет инородные частицы с обрабатываемого материала. При ударном охлаждении загрязнения становятся хрупкими и теряют свою связь с поверхностью. Далее следует механическое отделение инородных частиц смесью воздуха и «снега».
• Промышленность. Низкая температура сухого льда способствует замедлению экзотермических химических реакций без образования жидкости. Материал широко применяется при соединении металлических деталей.
• Спецэффекты в развлекательной индустрии. Сухой лед при соединении с водой образует туман. Эта способность применяется для искусственного задымления сцены, создания декоративных эффектов в процессе фотосъемки и др.
• Прочее. Купить сухой лед рекомендовано для использования в любых ситуациях, связанных с необходимостью охлаждения и заморозки. Это полностью натуральный и безопасный продукт, классифицируемый в качестве пищевой добавки в соответствии с Директивой ЕС «96/77 / EC».

Как хранить сухой лед: правила безопасности

При использовании материала следует следовать таким правилам:

• Упаковка. Нельзя хранить сухой лед в герметичных емкостях. При температуре выше -78,5С вещество постепенно переходит в газообразную форму, увеличиваясь при этом в объеме. Полностью герметичная тара может взорваться от избытка внутреннего давления.
• Место хранения. До применения продукт следует хранить в вентилируемом прохладном помещении. Недостаток проветривания приводит к повышению содержания в воздухе углекислого газа и может провоцировать приступы удушья.
• Правила поведения при работе. При контакте с кожей и слизистыми оболочками вызывает термический ожог. Поэтому для защиты необходимо использовать средства индивидуальной защиты (очки, перчатки, респираторы).

Как использовать сухой лед?

Вряд ли кто-то будет делать дома сухой лед для транспортировки или хранения продуктов питания. Как правило, его изготавливают для развлечения. Если планируется вечеринка, то можно взять охлажденный углекислый газ для приготовления коктейлей. При попадании в бокал с жидкостью пищевой сухой лед начинает бурлить, как при кипении. Очень красиво и эффектно. Нет ничего проще приготовить газировку из сока и сухого льда. Хватит одного кусочка, чтобы получить классическую шипящую воду.

Как сделать дым из сухого льда?

В этом нет ничего сложного. Сухой лед применение имеет простое, понадобится лишь теплая вода

Важно не использовать много льда в ограниченном пространстве. Вот этапы получения дыма:

1. Налить в большую емкость из металла теплую воду.
2. Всыпать пару-тройку кубиков сухого льда.
3. Вода тут же вскипит, а из емкости повалит насыщенный дым-туман, расстилаясь по полу помещения.
4. Путем опускания материала на разное расстояние можно корректировать количество пара, усиливая или уменьшая туман. Можно использовать емкости с водой разной температуры для тех же целей.

Чем опасен сухой лед?

Основная его особенность – пониженная температура, поэтому он представляет опасность в плане обморожения. Долго держать его в руках нельзя, да это и проблематично. Необходимо использовать защитные перчатки. Не стоит забывать, что сухой лед – это газ. При нагреве он быстро улетучивается и если до этого он был помещен в герметичный бокс, например, пакет, то при обильном парообразовании может произойти взрыв. Специалисты рекомендуют приобретать его непосредственно перед применением и использовать сразу, избегая длительного хранения. Опасно вдыхать газ, поскольку это может привести к удушью. Применяя его в закрытых помещениях, воздух будет становиться ядовитым, из-за повышения концентрации углекислого газа.

Как добыть сухой лед самому

Этапы добычи сухого льда:

Снимите с огнетушителя защитную чеку и пломбу. Натяните на раструб противогаза наволочку из натуральной ткани, чтобы избежать ее сдвига и утечки газа, закрепите ее скотчем. Проследите, чтобы не оставалось щелей. Плавно надавите на рычаг и выпустите диоксид углерода в наволочку. Не дергайте резко за рычаг — так вы выпустите слишком много газа. Если вещество начнет просачиваться сквозь ткань в виде пара, не переживайте — это нормальное явление

Большая часть вещества в любом случае останется в наволочке. Опустошив огнетушитель полностью или в необходимом вам объеме, медленно отпустите рычаг и осторожно снимите наволочку с раструба. Осторожно пересыпьте снежную массу в предварительно приготовленный контейнер или термос. Чтобы не рассыпать ценные кусочки сухого льда, можете смело переложить его руками

В тканевых перчатках это безопасно. Не закрывайте емкость для хранения льда плотно крышкой. Можно лишь слегка прикрыть ею контейнер или термос, чтобы не спровоцировать взрыв углекислого газа.

Рекомендации по хранению сухого льда:

• Холодильник не замедляет процесс испарения. Так как сухой лед имеет очень низкую температуру, холодильная камера не обеспечит ему необходимых условий, чтобы приостановить сублимацию. Храните его в прохладном, хорошо вентилируемом месте в специальном контейнере или металлическом термосе 2-3 дня.
• Хотите продержать лед подольше — оберните его в бумагу. Это поможет продлить его хранение еще на сутки.
• Если из противогаза вы добыли не лед, а снег, сформируйте из него брусок в виде кирпичика. Обязательно наденьте рукавицы во время работы. В цельном виде диоксид углерода дольше хранится.

Любые манипуляции с огнетушителем желательно проводить на открытом воздухе или в комнате с открытыми окнами, так как при высокой концентрации газа можно получить отравление. К симптомам относится высокое артериальное давление, тошнота и головокружение. В случае отравления сразу же выйдете на свежий воздух и обратитесь к врачу.

Источник