یخ خشک، دی اکسید کربن است که با کاهش دمای شدید، جامد شده و کاربردهای مختلفی در پزشکی، صنعت و غیره دارد

یخ خشک

یخ خشک ماده ای غیر سمی و غیر خورنده با نام تجاری جیرنرایزد ، دی اکسید کربن جامد است که به علت خاصیت سرمازایی زیاد کاربرد فراوان دارد. یخ خشک همان دی اکسید کربن است که بخاطر کاهش شدید دما منجمد و تبدیل به یک جسم سرد و سخت می شود. کاربردهای مختلفی در زمینه پزشکی، صنعتی، تفریحی و غیره دارد. گازکربنیک از طریق فرآیند فشار و تبرید تبدیل به مایع شده و گاز مایع پس از آزاد سازی فشار، یخ خشک تولید میشود.

 این ماده در دمای پایین تر از 78- درجه متراکم شده و به جسم سفید رنگ جامدی تبدیل می شود و هر کیلوگرم آن  1/573کیلو ژول گرما را جذب می کند. “ون هلمونت” نخستین کسی بود که با فهمیدن اینکه مقداری زغال از چوب در اثر سوختن به جسمی نامریی یا گاز تبدیل شده است به وجود گاز دی اکسید کربن پی برد . کربن دی اکسید گازی بی رنگ با بوی کمی تند است و چگالی 5/1 برابر چگالی هواست.

برای ساختن یخخشک حتماً لازم نیست وسایل سرمایش قوی داشته باشیم. تنها کافی است کپسولی از گازکربنیک با فشاری در حدود حداقل ۷۵ بار و دمای حدود ۳۱ درجه سانتیگراد داشته باشید. چنانچه آنرا برعکس کنید طوری که شیر خروجی آن در پایین قرار گیرد و سپس شیر را باز کنید، گازکربنیک به صورت یخ خشک از آن خارج می‌شود. از همین پدیده در یخچال برای خنک کردن گاز سردکننده استفاده می‌شود. همچنین برای جلوه‌های ویژه و ایجاد مه یا بخار استفاده می شود. برای اطلاع از مزایای یخ خشک و دستورالعمل ایمنی استفاده از یخ خشک روی لینک کلیک کنید.

یخ خشک

یخ خشک شکل جامد گازکربنیک است. و علتی که آن را به این نام می‌خوانند این است که همچون یخ سرد است اما از خود هیچ رطوبتی بر جای نمی‌گذارد. این ماده ذوب نمی‌شود بلکه تصعید شده یعنی با افزایش دما از فاز جامد مستقیما به فاز بخار می‌رود. در اثر این پدیده دود سفیدی ایجاد می‌شود که برای شبیه سازی مه یا دود در فیلم سازی از آن استفاده می‌شود. این ماده معمولاً به عنوان عامل سردکننده مورد استفاده قرار می‌گیرد. یخ خشک عالی با فشردن مستقیم گاز اتمسفر در دمای ثابت ۷۸٫۵ درجه سانتیگراد زیر صفر از حالت جامد به گاز تبدیل می‌شود. آنتالپی چگالش در ۷۸٫۵ درجه سانتیگراد زیر صفر ۱۹۹ کیلوژول بر کیلوگرم است. تولید یخخشک برای پایین آوردن و سرد کردن مؤثر است.

نمودار فاز دی اکسید کربنdryice

ساختار کریستالی یخ خشک

یخ خشک

تاریخچه یخ خشک:

در سال ۱۸۳۵ میلادی شیمیدانی از کشور فرانسه به نام آدرین ژان پیر پیلوریه برای نخستین بار یخ خشک را کشف کرد. او در آن دوران به نتایج و کاربردهایی درباره یخ خشک رسید که ۶۰ سال بعد توسط دانشمندان آزمایش و مشاهده شد.

تولید:

تولید یخ خشک بی‌رنگ (مرغوب) با فشرده کردن گازکربنیک / دی اکسید کربن / CO۲ امکان‌پذیر است. روش‌های تولید یخ خشک به‌طور خلاصه به ترتیب زیر است:

۱. گازکربنیک خالص را زیر فشار و سرما قرار می‌دهند تا به مایع تبدیل شود.

۲. در هنگام فشرده کردن مقداری از گاز مایع تبخیر می‌شود و با پایین آمدن درجه حرارت گازکربنیک مایع، مقدار باقی مانده در نهایت بطور کامل از مایع به جامد تبدیل می‌شوند.

۳. در نهایت گازکربنیک جامد را که فشرده و جامد شده‌است با قالبهای کوچک یا بزرگ مکعبی، یخ خشک را بسته‌ بندی می‌کنند. استانداردهای این قالب‌های مکعبی تقریباً ۳۰ کیلوگرم است.

کاربردها:

استفاده برای سرد سازی بدون یخچال در موارد پزشکی، صنایع هوایی و… برای انتقال مواد خاص

صنعت روغن

ذخیره مواد غذایی

صنعت پخت نان

کندن سرامیک از کف

پایین بردن دما در واکنش‌های شیمیایی

تهیه نوشابه

پزشکی

انتقال گیاهان

رشد گیاهان

کند کردن واکنشهای شیمیایی

عامل تولید فشار

انقباض فلزات جهت فیت شدن

چاه‌های آب

جذب‌کننده مگس‌ها و حشرات موذی

خنک کردن انواع نوشیدنی ها

باران ‌زا کردن ابرها

استفاده از یخ خشک در کپسولهای آتش نشانی :

در کپسولهای آتش نشانی برای خاموش کردن مواد نفتی از یخ خشک استفاده می کنند زیرا سبک تر از آب است.

تولید دود، مه و بخار و حالت معنوی یا رویا:

اگر به آب داغ یا بخار آب یخ خشک بیافزاییم ، مه غلیظی تولید می شود و این مه روی زمین ته نشین می شود. وسایلی که تولید دود، مه یا بخار می کنند می توانند در تولید جلوه های ویژه هیجان انگیزی به کار روند

دستگاه جرم گیر و رسوب زدا :

این دستگاه با استفاده از دانه های فشرده یخ خشک به قطر 3mm موجب رسوب زدایی ماشین آلات و سطوح مختلف می شود.

از بین برندن آسیب های ناشی از تگرگ:

یخ خشک فلزها را منقبض می کند و موجب ترمیم فرورفتگی های کوچک روی خودرو هارا ترمیم می شود و اگر به طور کامل این فر رفتگی ها را برطرف نکند اما می تواند به طور چشم گیر آنها را کاهش دهد.

یخ خشک برای برداشتن کاشی های کف:

یخ خشک می تواند با انقباض و انجماد کاشی های کف را سست کند و با دمای پایین خود موجب از بین رفتن پیوندها و جدا شدن آن شود. اگر در مرکز کاشی یخ خشک قرار دهیم پس از چند لحظه کاشی بلند میشود در غیر اینصورت می توانید با وارد کردن یک ضربه چکش ، کاشی را به راحتی جدا کنید.

یخ خشک نابود کننده ی جوندگان:

برای نابود کردن لانه ی جوندگان در هر لانه تکه ای یخ خشک قرار دهید و با خاک روی آن را بپوشانید زیرا یخ خشک از هوا سنگین تر است به راحتی وارد لانه ی آنها می شود.

یخ خشک برای داغ زدن:

برای داغ زدن اسب ها،حیوانات اهلی و سگ های شکاری از یخ خشک همراه الکل 90% فراسرد شده استفاده می شود.

پزشکی:

برای منجمد کردن پوست،لاغری،جهت از بین بردن زگیل ها پزشکان از یخ خشک استفاده می کنندهمچنین نمونه های پزشکی را همراه با یخ خشک به آزمایشگاه ها می فرستند. برای جلوگیری از جابجایی استخوان در هنگام حمل ونقل، آن را با یخ خشک منجمد می کنند.

کاربرد یخ خشک برای تولید باران

باروری ابرها به وسیله یخ خشک بطور ناگهانی در آزمایشگاه جنرال الکتریک در نیویورک کشف شد. در ۱۹۴۶ شیمیدانی به نام ونسان شافر برفی را در نزدیکی شهر نیویورک، با تزریق ۶ پوند یخ خشک به وسیله هواپیما به ابرها ایجاد کرد. از آن موقع بارور کردن ابرها به این روش برای تولید باران استفاده شد و در چین برای کاهش آلودگی هوا در زمان برگزاری المپیک ۲۰۰۸ مورد استفاده قرار گرفت. شاید بتوان این تهمت را نیز به این روش زد که آن نوعی دزدی باران باشد. در ویتنام ارتش آمریکا از این روش برای افزایش بارانهای موسمی با شعار ‘ گل تولید کنید نه جنگ ‘ استفاده شد. از گازکربنیک مایع برای از بین بردن مه در فرودگاه‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. روسیه از روش بارور کردن ابرها برای ایجاد باران برای دور کردن ذرات رادیو اکتیو از اطراف مسکو استفاده می‌کند.

کُند کردن واکنش های شیمیایی:

برای نگهداری و حمل ونقل چسب های مخصوص از یخ خشک می توان استفاده کرد زیرا دمای پایین یخ خشک برخی از واکنش های شیمیایی را کند یا متوقف می کند. برای خنثی کردن برخی قلیاها نیز از یخ خشک می توان استفاده کرد.

بی اثر کننده ی محیط:

برای جابجایی تانکرهای گاز زیرزمینی از یخ خشک استفاده می کنند زیرا موجب پیشگیری از آتش سوزی می شود.برای کاهش واکنش پذیری استیلن در حمل ونقل از یخ خشک به عنوان گاز بی اثر درکپسول های جوشکاری استفاده می کنند زیرا از گازهای بی اثر ارزان تر است.

یخ خشک برای دور کردن پشه ها:

پشه ها انسانها و جانوران را از طریق تنفس و پس دادن کربن دی اکسیدی در اطراف خود می یابند پس می توان پشه ها را با یخ خشک به دام انداخت.

صنعت نفت:

برای تمیز کردن تانکرها از یخ خشک استفاده می شود. زمان جمع شدن پارافین و لجن در این تانکرها برای به هم زدن ته تانکر ماده ای شیمیایی به کار می رود.این کار مایع و آب را از نفت جدا می کند تا نفت جمع آوری شود.برای افزایش جریان نفت در چاه از کربن دی اکسید مایع استفاده می شود.

مزیت های یخ خشک به یخ معمولی:

هیچ مایعی به علت تصعید شدن بجا نمی گذارد.

موجب مرطوب شدن چیزی نمی شود.

سبب تغییر مزه غذا نمی شود.

برای نگهداری هزینه اندک نیاز است.

سرمایی بیش از حد با وزن مساوی ایجاد می کند.

چگالی بالا تری دارد و حمل آن آسانتراست.