Искусственный снег состав химический

Как и из чего делают искусственный снег?

Искусственный снег – это, пожалуй, наиболее незаменимая вещь на горнолыжных курортах, расположенных в южных частях земного полушария. Благодаря наличию специальных аппаратов, производящих такой снег, можно сделать настоящую зиму там, где ее не было и в помине. Ярким примером тому может послужить олимпиада в Сочи, ведь без искусственного снега вряд ли можно было бы провести зимние соревнования практически в субтропиках. И сегодня мы посвятим этому моменту отдельную статью. Итак, из чего делают искусственный снег?

Как происходит изготовление

Делается это вещество посредством распыления воды в воздухе. При этом жидкость распыляется в устройстве под высоким давлением. Таким образом происходит процесс нуклеаризациии, когда кристаллы жидкости затвердевают в воздухе и тем самым образую снежную массу. Размеры этих кристаллов ничтожно малы и составляют от 0,1 до 10 микрон (1 микрон равен 0,001 миллиметра).

Из чего делают искусственный снег?

На отдельно взятые частицы льда наслаиваются другие водные капельки. В результате этого образуются более крупные кристаллы заледеневшей воды. Наслаиваются они до тех пор, пока окончательно не пройдут путь от пушки до поверхности земли. Этого времени вполне достаточно, чтобы получить искусственный снег. В домашних условиях, конечно, вы вряд ли сможете создать подобный «спецэффект». Дело в том, что для таких работ задействуется специальное техническое оборудование, стоящее сотни тысяч рублей. А создать искусственный снег своими руками можно разве что из бумажного волокна или ваты, ибо покупка подобной техники будет слишком нерентабельной.

Для того чтобы в процессе снегообразования кристаллы распыленной жидкости полностью замерзли, падая на землю, достаточно применять данное оборудование при температуре воздуха от -3 до -10 градусов Цельсия. При этой температуре частицы воды эффективно замерзают и покрываются достаточным слоем льда.

Преимущества

Наличие нуклеатора существенно увеличивает вероятность образования снега. С каждой новой капелькой распыляемой воды вы увеличиваете объем снега (за несколько минут можно создать слой в несколько десятков сантиметров). Причем нуклеатор может производить как естественные ядра (к примеру, зернышки песка, частички минералов и пыль) так и механические (смесь воды и сжатого воздуха) и биологические, в любом случае данный аппарат будет производить большое количество кристаллов с минимальным содержанием воды.

Что получается на выходе?

Мы уже рассмотрели, из чего делают искусственный снег, и выяснили, что это два природных компонента – вода и воздух. И то, во что превращает нуклеатор своими действиями эти два вещества, называется кристаллами. Простыми словами, из пушки вылетают маленькие капельки воды, легко замерзающие при температуре от -3 градусов Цельсия. К тому же ядра таких частиц выглядят более естественно, так как содержат в себе уже сформировавшееся ядро будущего кристалла. В то же время такой искусственный снег очень чувствителен к плюсовым температурам. Так как данные частицы обладают низкой стойкостью к теплу, при температуре воздуха 0 и более градусов они попросту тают, причем очень быстро. Кстати, из одного кубического метра воды можно получить до 2-2,5 кубометров искусственного снега.

От чего зависит качество производимых кристаллов?

То, насколько качественным и стойким к перепадам температур будет снег, напрямую зависит от давления жидкости, образуемого в снежной пушке, конструкции сопла инструмента и, конечно же, влажности и нагрева самого воздуха.

Итак, в статье мы разобрали, из чего делают искусственный снег, какими свойствами он обладает.

Источник

Сноуборд, все о сноуборде

Сноубординг, сайт о сноубординге

Искусственный снег — что это такое?

Вступление

Производство и использование искусственного снега весьма специфический процесс, который зависит от факторов, на которые человек не в состоянии повлиять. С учетом неблагоприятного развития климатических условий за последние годы устройства для производства искусственного снега выходят на передний план интересов пользователей и собственников горнолыжных курортов.

Натуральный и технический снег

Натуральный снег и его характеристики.

Прежде всего, познакомимся с понятием осадки — воздух при определенной температуре может содержать в себе при определенных условиях максимальное количество водяных паров. Если такое явление произойдет и если температура воздуха опустится ниже точки росы, то в атмосфере произойдет конденсация водяных паров вокруг конденсационных ядер (летающие в воздухе микрочастицы), образуются маленькие капельки или кристаллики воды, которые затем соединяется в более крупные и падают на землю в виде осадков (дождь, снег, град).
Температура °С — это равновесная температура воды. Это значит, что при значениях температур ниже этой границы вода замерзает и остается в твердом состоянии.
Влажность воздуха образуют водяные пары в атмосфере, и чаще всего мы выражаем ее отношением количества водяных паров в атмосфере к ее максимальной величине при данной температуре = относительная влажность [%].
Относительная влажность имеет в течение дня и года противоположное протекание, чем температура, так как при повышении температуры относительная влажность уменьшается и наоборот. Самая высокая относительная влажность у нас бывает в декабре и январе (85 — 100 %), самая низкая — в апреле, мае и июне (обычно 25 — 30 %). При понижающейся температуре молекулы воды замедляют свое движение и сцепляются в шестигранные ледяные кристаллы.
Кроме воды, в атмосфере встречаются летучие микрочастицы (частички пыли, пыльца, соли и т.п.). Эти примеси снижают в воде уровень свободной энергии, снижают потребность переохлаждения и делают возможной нуклеацию.
Пар или жидкая вода цепляется за ядра и вырастает ледяной кристалл. Таким образом из ледяных кристалликов образуются более крупные и более тяжелые снежные хлопья, которые падают на землю. В том случае, если снежные хлопья в туче подхватываются сильным возносящимся потоком и осаждаются вместе с другими каплями переохлажденной воды, они могут выпадать на землю в виде ледяных шариков — града. Снег со временем меняет свой цвет под влиянием структуральных изменений снежных зерен и загрязнения, в результате чего уменьшается его способность отражать солнечное излучение. Снежный покров затем в результате гравитации, воздействия солнечной энергии и рекристаллизации зерен подвержен изменениям, что проявляется в изменении плотности снега.

Плотность снега определяется отношением массы снега к его объему:

• свежевыпавший снег — 0,02 — 0,27 г. см³
• лежалый снег — 0,20 — 0,40 г. см³
• фирновый снег — 0,40 — 0,50 г. см³

Следующим важным фактором является водяная емкость снега, что является соотношением объема воды, возникшей в результате таяния снега, к его первоначальному объему. Она зависит от зернистости состава и вида снега и падает со временем выпадения снежного покрова:

• свежевыпавший снег — 0,30 — 0,50
• мелко- и среднезернистый снег — 0,25 — 0,35
• крупнозернистый снег — 0,15 — 0,25

Производства искусственного снега и его характеристики.

Далее мы плавно переходим к разделу, посвященному производству искусственного снега, который образуется с помощью специализированных устройств, сконструированных для этой цели.
Речь, не идет о производстве снега из синтетических материалов. Производство искусственного снега происходит путем распыления воды, подаваемой под высоким давлением, в воздухе. Образованию кристаллов снега способствует их нуклеация с помощью сжатого воздуха. Если мы создаем смесь воды, подаваемой под высоким давлением, и сжатого воздуха, которая распыляется в свободное пространство и охлаждается при расширении. Вода, содержащаяся в распыляемом воздухе, образует кристаллики льда = нуклеус (ядро). Величина ядра кристалла колеблется в пределах 0,1 — 10 микрон (1 микрон = одна тысячная миллиметра).
На ледяные кристаллики наслаиваются другие капельки воды и образуют более крупный кристалл, который растет на пути от снежного ружья до момента падения на землю.Только после этого кристалл полностью промерзает или же, другими словами, созревает. Вода при искусственном снегообразовании начинает менять свое состоянии при температуре около -3 -8 °С. Присутствие нуклеатора в каждой капельке воды сильно повышает способность замерзания при любой температуре, пригодной для производства снега. Если в капельке воды встречается высокотемпературный нуклеатор, то водяная частица быстрее замерзает и имеет больше времени для дальнейшей кристаллизации во время полета по воздуху. А лучшая кристаллизация означает большее количество качественного снега с более низким содержанием воды. Это означает более короткое время для вымерзания (созревания) снега на трассе съезда.
Нуклеаторы = нуклеационные ядра, которые помогают процессу нуклеации, можно разделить на несколько групп:
естественные или же нейтральные нуклеационные ядра (пыль, пыльца, зернышки песка, следы минералов или же металлов),
механические нуклеаторы (смесь воды и воздуха — сжатый воздух из компрессора обеспечивает образование ядер из водяных частиц),
биологические нуклеаторы (Сноумакс, который добавляется в воду на НС ).
Частицы, выходящие из снежной пушки, далеко не находятся в совершенном твердом состоянии. Благодаря ядрам кристаллов водяные капельки начинают замерзать. Маленькие капельки легче замерзают и даже леденеют, но они не очень стойки к дождю или теплу и быстро тают. У более крупных водяных капелек имеется большая правдоподобность, что они содержат ядро будущего кристалла. Поэтому более крупная капелька замерзнуть с большей вероятностью, чем капелька маленькая. Снег из крупных капелек воды является более долговечным. Однако крупные капельки во время по-лета не обязательно промерзнут в достаточной степени, поле падения под давлением они разрушаются, из них вытекает вода и образуются ледяные пластины.

Производство искусственного снега

Принцип производства искусственного снега можно описать в нескольких фазах:

• 1-й этап — включает в себя образование водяных капелек в соплах снежного ружья размером от 100 микрон,
• 2-й этап — охлаждение в результате распространения смеси (вода-воздух) в свободном пространстве приводит к образованию зародышей кристаллов, что ведет к росту размера капли на 350 — 400 микрон,
• 3-й этап — происходит достижение окончательной величины капли 600 — 700 микрон под влиянием наслаивания других капелек воды, это является оптимальной величиной капли для замерзания с минимумом выпаривания и устранением относа ветром,
• 4-й этап — предполагает замерзание летящих частиц воды,
• 5-й этап — включает в себя укладывание снежных частиц на поверхность трассы съезда, продолжается кристаллизация и созревание снега.

Размер выходящих капелек оказывает, таким образом, значительное влияние на образование снега, он определяется конструкцией сопла и давлением воды в снежном ружье. На снегообразование в значительной степени оказывает влияние и влажность воздуха, которая имеет влияние на передачу свободной энергии от водяных частиц в атмосферу. Величину, рассматривающую зависимость температуры воздуха и относительной влажности, обозначаем как мокрая температура. Она определяет, какой предельно возможно низкой температуры может достичь капелька воды в атмосфере в жидком состоянии.

Соотношение температуры воздуха и его относительной влажности.

Для производства снега определяющей является мокрая температура (по-английски wetbulb temperature», по — немецки «Feuchtkugeltemperatur»), принимающая во внимание обе величины.

Какое количество воды может превратится в снег?

Теоретически можно сказать, что из 1 м³ воды изготавливается 1,5 — 3,5 м³ снега. На практике же при производстве технического снега следует считаться с выпариванием, сублимацией и сносом снега ветром. Фактический коэффициент пересчета количества поставленной воды на количество изготовленного снега по испытательным тестам колеблется в пределах значений 2,2 — 2,5.
Качество изготовленного снега определяет его способность противостоять климатическим влияниям, возможность легкой обработки и предоставление качественного катания на лыжах.
Наблюдается стремление к изготовлению искусственного снега из крупных влажных кристаллов — не слишком мокрых, но более влажных, чем натуральный снег. Натуральный снег в результате старения слеживается и уплотняется. Изготовленный снег должен соответствовать трехдневному натуральному снегу. Снег при производстве лучше ложится на склоне, сопротивляется сдуванию ветром и воздействию дождя, и из этих соображений его производство является более эффективным. Его качества улучшают после созревания путем обработки ратраком.
Качество искусственного снега можно определить с помощью простых фокусов:

• при сжимании снега в кулаке вытекает несколько капель (если ни одной капли — слишком сухой снег, вода вытекает — слишком мокрый снег),
• при ударе носком обуви образуются маленькие шарики, которые катятся (порошковый снег = слишком сухой, большие шарики = слишком мокрый),
• снег падает на рукав куртки, он должен быть жестким и удерживаться на материи (падает с рукава = слишком сухой, моментально тает = слишком мокрый).

Источник

Как сделать искусственный снег: ингредиенты и описание процесса изготовления

Любители hand-made применяют для своих работ самые разные материалы, добиваясь эксклюзивного «звучания» поделки. Огромным спросом в этом отношении пользуется искусственный снег, способный придать любому рукотворному шедевру натуралистичность, свежесть и праздничность. В больших объемах он уходит, естественно, под Рождество и на Новый год, однако не остается без внимания и по другим поводам. Так, искусственный снег в баллончиках весьма востребован при декорировании свадебных интерьеров и праздновании рождения малыша. Да и в других ситуациях он бывает очень уместен.

Искусственный снег для декора

Этот элемент применяется в тех случаях, когда творец желает добиться максимальной реалистичности и правдоподобия, внеся в картину или поделку прохладу и объем. Более-менее состоятельные люди приобретают искусственный снег в баллончиках, снабженных удобными распылителями. Если материал нужен в более объемных количествах, он закупается в сухом виде, и после заливания водой превращается в настоящий сугроб. Причем можно добиться разной его консистенции: для повышения пушистости используют уменьшенный объем воды, для обретения плотности – указанный в инструкции. Из последнего без труда можно лепить снежки или снеговичков, которые не будут таять, а простоят в вашем интерьере хоть до лета.

Если цель дизайнера – плоскостные рисунки (например, на окнах), приобретается искусственный снег-спрей, подобный краскам для граффити. Все эти заводские предложения удобны не только в использовании, но и в последующей уборке. Рисунки со стекол смываются влажной ветошью без труда и разводов, не потребуются даже моющие средства. А искусственный снег для декора, расфасованный по пакетикам или баллончикам, легко убирается пылесосом, поскольку является диэлектриком и ни к чему не прилипает. Так что приведение квартиры в допраздничное состояние ничем не отличается от обычной еженедельной уборки.

Единственное, чем может огорчить хэндмэйкера искусственный снег, – цена, которая достаточно высока. Если для ваших задумок его нужно немного, можно, конечно, заплатить 600 рублей за 100-граммовый пакетик. Но потратиться на большее количество согласится не каждый. Еще непрактичнее приобретать искусственный снег-спрей: за баллончик придется выложить больше 400 руб., а общая масса на выходе оказывается значительно меньше, чем из сухого снега. Поэтому народные умельцы разработали массу способов сделать его из подручных материалов, доступных в закупке.

Самодельный снег: способ 1. Используем пенопласт

Один из наиболее простых «рецептов», как сделать искусственный снег, это воспользоваться вспененным полиэтиленом либо обычным пенопластом. Последний знаком всем и каждому. Под первым термином подразумевается материал для упаковки стеклянных предметов, оргтехники, из него же делаются вкладыши в обувь. Чтобы получить искусственный снег, достаточно пенопласт натереть на терке. Можно помять вилкой или накрошить ножом, но в этом случае хлопья будут более грубыми и неоднородными. Работать с пенопластом/полиэтиленом нужно в перчатках – частички липнут к рукам. Полученным снегом можно припорошить что угодно, достаточно лишь промазать предварительно украшаемую поверхность обычным ПВА.

Самодельный снег: способ 2. Запасаемся глиной

У тех, кто часто и много занимается рукоделием, нередко остаются кусочки засохшей полимерной глины. Их нужно сначала покрошить руками, а после измельчить в кофемолке. Если пластик был окрашенный, у вас получится разноцветный искусственный снег, что дает еще более интересные возможности для его использования. Кроме того, он будет так же легок, как и полученный предыдущим способом, так что сгодится для нанесения на самые разные предметы, включая картонные открытки.

Самодельный снег: способ 3. Делаем иней

В тех случаях, когда по замыслу требуется иней, есть очень простой вариант его создания. Нужна грубая соль и совсем немного воды. Мисочка с жидкостью помещается на несильный огонь, и в нее понемногу всыпается соль. Делать так нужно до тех пор, пока она не перестанет распускаться даже при нагревании – так получается рапа, перенасыщенный раствор соли. Использовать его нужно в горячем виде: туда опускаются сосновые лапы, шишки, причудливо изогнутые ветки – все, что вам нужно «посеребрить». Через сутки на них будет лежать искрящийся слой инея. А если в рапу добавить красители, зеленку, чернила, то ваш искусственный снег будет не только блестеть, но и обретет разные оттенки.

Самодельный снег: способ 4. Проще простого

Из инструментов понадобится только терка, как в самой первой методике. А в качестве исходного материала берется белая стеариновая свечка. Натертая мелко, она смешивается с самой дешевой детской присыпкой – тем же тальком, например. Вместо свечки можно использовать детское белое мыло, получится ничуть не хуже. Только если вы натирали свечку, держите поделку подальше от нагревательных приборов, а если мыло – ее нельзя ставить во влажном месте или брать мокрыми руками.

Самодельный снег: способ 5. Используем манку

Для рисунков и открыток в роли снега прекрасно выступит обычная манка. Единственная задача – отыскать крупу без желтоватого отлива. Места на изображении, где должен быть снежок, промазываются клеем и щедро посыпаются манкой. После высыхания лишнее просто стряхивается. Таким же образом искусственный снег может быть получен из крупной, лучше морской (у нее голубоватый оттенок) соли. Только клей нужно брать менее жидкий и, опять же, беречь изделие от воды.

Самодельный снег: способ 6. Запасаемся разными материалами

Если вам нужен не очень объемный снежный покров на картинке, можно смешать пенку для бритья с клеем ПВА, взятым в том же объеме. Как высохнет, получится выпуклая и нарядная картина.

А вот если нужен объем, лучше сделать искусственный снег из соды с той же пеной. Ее понадобится флакон, а соды – стандартная пачка. На что-нибудь ровное выпускается все содержимое флакона, в которое понемногу, с постоянным перемешиванием всыпается порошок. Если из снега предполагается что-то лепить, пенка заменяется кондиционером для волос (на пачку соды – четверть банки).

Из соды можно сделать искусственный снег и путем смешивания ее с ПВА. Опытные хэндмэйкеры советуют добавлять в состав белый акрил, считая, что без него смесь после высыхания дает некоторую желтизну. Еще более натуральным снег станет, если в состав добавить толченое стекло – искорки будут ярко выраженными. Только брать нужно тонкое, например, от аптечных ампул или лампочек.

Самодельный снег: способ 7. Интересное решение

Очень интересную технологию, как сделать искусственный снег, разработали, вероятно, молодые мамочки. Для нее требуется лишь чистый детский подгузник любого производства. В нем впитывающей субстанцией является полиакрилат натрия, который и станет основой для снега. На подгузнике требуется разрезать внешнюю оболочку и вынуть наполнитель. Он внешне напоминает плотную вату.

Полиакрилат нужно порвать на небольшие кусочки, которые складываются в любой сосуд. В него по чуть-чуть доливается вода, пока содержимое не станет похоже на пышный снег. Ваша задача – не перелить жидкости, поскольку ее избыток сделает снежок мокрым и неопрятным. Для усиления правдоподобности сосуд можно поставить на холод, только не в морозилку. При желании этот искусственный снег можно раскрасить. Для этой цели особенно хорошо подходят пищевые красители.

Морозные узоры

Под Новый год практически в каждой семье разрисовывают окна. Особенно эстетично и элегантно смотрятся окна с естественными морозными разводами. Чтобы их получить, необязательно ждать минусовой температуры. Нужно сходить в аптеку и купить 50 грамм магнезии. Она растворяется в половине стакана светлого пива. Предназначенное для декорирования стекло моется и сушится. Кисточкой, губкой или спонжиком на окно наносятся завитки и перья, имитирующие естественные морозные узоры. Едва высохнут – будут, как настоящие.

А для изображения на окнах чудесных снежинок очень подойдет искусственный снег из зубной пасты. Сначала нужно вырезать шаблон из тонкой бумаги и налепить его на нужное место. Никаких клеев, просто смочите поверхность водой из-под крана. В маленьком стаканчике зубная паста разводится чуть жиже, чем ее натуральная консистенция (как очень густая сметана). В емкость опускается старая зубная щетка, на нее набирается паста и разбрызгивается как на саму снежинку, так и немного вокруг нее. Когда инсталляция просохнет, бумажный шаблон аккуратно отклеивается – и вы имеете нарядное заснеженное окно.

Самодельный снег для украшения блюд

На праздник нарядной должна быть не только комната. Подаваемые блюда оформляются хозяйками по определению, но и посуда должна соответствовать моменту. Здесь тоже будет очень кстати искусственный снег, только съедобный. В этом направлении можно предложить несколько вариантов.

1. Оформление бокалов. На блюдечко насыпается сахар-песок, фужер опускается в воду (можно – сок или сироп), а после стекания лишней жидкости ставится на блюдечко. Переворачиваем и имеем красивый снежный ободок. Для любителей текилы тот же процесс в отношении стопок ведется с применением лимонного сока и соли.
2. Для украшения сладостей крепко взбивают белок яйца и сахар. На любом кулинарном шедевре промазывают выступающие элементы или рисуют зимний узор. Присыпаем сахарной пудрой и имеем заснеженные лакомства.
3. Оригинальное украшение для мясных блюд: яичные белки в тугую пену бьются миксером вместе с небольшим количеством соли, масса раскладывается на запекаемом ломтике и ставится в печь. Годится и для курицы, и для свинины с говядиной, и для рыбы. Не бойтесь пересолить: в «сугробе» окажется не такая уж высокая концентрация соли.

Можно придумать и свои снежные украшения, которые добавят блюду не только красоты, но и вкусового изящества. Тут важно только стараться использовать ингредиенты, которые придадут украшению белизну и структуру настоящего снега.

Источник