یخ خشک

یخ خشک

 

یخ خشک شکل جامد  کربن دی‌اکسید است. و علتی که آن را به این نام می خوانند این است که همچون یخ سرد است اما از خود هیچ رطوبتی بر جای نمی گذارد.

کربن دی اکسید  در دمای 78- درجه سانتیگراد  متراکم شده  و تبدیل به جسم سفید  رنگ جامدی به نام یخ خشک می گردد ، این ماده غیر سمی و غیر خوراکی است و در دمای 78.5- درجه سانتیگراد تصعید می شود، هر کیلو گرم آن 1.6 کیلو ژول گرما جذب کرده و تبدیل به گاز می شود. یخ خشک را به راحتی  می توان برش زد و قطعه قطعه کرد .

کاربردها :

امروزه از یخ خشک به علت خاصیت سرمازایی فوق العاده ای که دارد استفاده زیادی می شود.

- برای منجمد کردن غذاها و داروها .

- در صحنه های تلویزیون و تئاتر از یخ خشک برای جلوه های ویژه استفاده می شود .

- برای بارور سازی ابر ها مورد استفاده قرار می گیرد .

-  حمل و نقل هوایی - زمینی .

- یخ خشک از هوا سنگین تر است به راحتی به لانه جوندگان راه پیدا می کند و آنها را از بین می برد .

- یخ خشک به همراه الکل فرا سرد شده برای داغ زدن اسب ها و حیوانات اهلی استفاده می گردد .

- دستگاه جرم گیر و رسوب زدا ( این دستگاه از دانه های فشرده یخ خشک به قطر 3^mm ماشین آلات  و سطوح مختلف را رسوب زدایی می کند) .

 

مزیت های یخ خشک به یخ معمولی

1 - به دلیل تصعید شدن (تبدیل مستقیم از جامد به گاز) هیچ مایعی باقی نمی گذارد

2 - چیزی را تر و خیس نمی کند

3 - مزه غذا را تغییر نمی دهد

4 - هزینه تعمیرات و نگهداری را کاهش می دهد

5 - با وزن مساوی سرمایی بیش از حد ایجاد می کند

6 - دانسیته و چگالیش به مراتب بالا تر از یخ معمولی می باشد در نتیجه حمل و نقلش به مراتب آسانتراست

نخستین کسی که به وجود co₂ پی بردشخصی به نام ون هلمونت بود.او هنگام سوزاندن زغال چوب در حفظه ای دربسته متوجه شد که جرم خاکستر بدست آمده کم تر از جرم زغال چوب اولیه است.او به زبان ساده توضیح داد که مقداری زغال از چوب در اثر سوختن به جسمی نامریی یا گاز تبدیل شده است.

 

کربن دی اکسید گازی بی رنگ با بوی کمی تند است .مولکول های بزرگ وسنگین کربن دی اکسید آهسته تر از مولکولهای سبک وکوچکتری همچون اکسیژن یا هیدروژن حرکت میکند.چگالی کربن دی اکسید 5/1برابر چگالی هواست.این ماده در دمای پایین تر از 78- درجه متراکم شدهو به جسم سفید رنگ جامدی به نام یخ خشک تبدیل می شود

 

کربن دی اکسید موجود در هوا کره به عنوان سپر گرمایی زمین عمل می کند و با اثر گلخانه ای مانع از سرد شدن زمین می شود.کربن دی اکسید به صورت تجاری از چهار منبع بدست می آید.1چاههای گاز،2 تخمیر،3 سوختن سوختهای کربنی،4 فراورده های جانبی فرایند های شیمیایی.

 

یخ خشک

یخ خشک شکل جامد کربن دی اکسید است.که بیشترین کاربرد آن به دلیل خاصیت سرمازایی زیاد آن است.این ماده غیر سمی و عیر خورنده است.در دمای7/78- درجه تصعید میشود و هر کیلوگرم آنkj  1/573   گرما را جذب می کند.تکه های یخ خشک به راحتی بریده شده،در صنایع غذایی به عنوان سرماساز استفاده می شود.برای ایجاد سرما در حمل ونقل بستنی و موادغذایی منجمد دیگر دیگر نیز از یخ خشک استفاده می کنند.

یخ خشک نسبت به یخ معمولی مزیت هایی دارد والبته گران تر هم هست.یخ خشک به دلیل تصعید شدن به طور مستقیم مایعی باقی نمی گذارد،چیزی راتر وخیس نمی کند.با وزن مساوی سرمای بیشتری ایجاد میکند.

درصحنه های نمایش از یخ خشک برای ایجاد مه ودود استفاده می شود.لیزرهای co₂ جزءلیزر های مهم صنعتی هستند.در ادامه به کاربرد های بیشتری اشاره شده است

 

کاربرد های یخ خشک

 

1از بین برندهی فرو رفتگی ها و آسیب های ناشی از تگرگ:

یخ خشک فلزها را منقبض کرده،فرورفتگی های کوچک روی خودرو هارا ترمیم میکند.گاه فرورفتگی کاملا بیرون میپرد .در بیشتر مواقع اگر چه که سطح، مانند حالت اولیه ی خود صاف نمی شود اما فرو رفتگی به طور چشم گیر کاهش می یابد.

 

2 برداشتن کاشی های کف:

یخ خشک کاشی کف را با انجماد وانقباض آرام، سست کرده، باعث جدا شدن آن می شود.دمای پایین یخ خشک موجب از بین رفتن پیوندها می شود.اگر آن را در مرکز کاشی بگذاریم پس از چند لحظه کاشی بلند میشود اگر این اتفاق نیفتاد میتوانیم به وسیله ی یک چکش به آن ضربه وارد کنیم،خواهیم دید که کاشی به راحتی برداشته میشود

 

3 نابود کننده ی جوندگان:

یخ خشک از هوا سنگین تر است به همین خاطر به راحتی به لانه ی جوندگان راه پیدا میکند.کافیست در هر لانه تکه ای یخ خشک قرار دهیم و رو آن را با خاک بپوشانیم.

 

4 داغ زدن:

یخ خشک همراه الکل فراسرد شده برای داغ زدن اسب ها،حیوانات اهلی و سگ های شکاری استفاده می شود الکل باید خلوص 90% داشته باشد یعنی از الکل صنعتی استفاده نشود.

 

5 پزشکی:

پزشکان برای منجمد کردن پوست،جهت از بین بردن زگیل ها از یخ خشک یا نیتروژن مایع استفاده می کنند.برخی از مراکز پزشکی نمونه های پزشکی را برای آزمایش ها یا پژوهش های بیشتر در یخ خشک به جاهای دیگر می فرستند.همچنین برلی جلوگیری از جابجایی استخوان در هنگام  حمل ونقل،با استفاده ازیخ خشک آن را منجمد می کنند.

 

7 کند کنندهای شیمیایی:

دمای پایین یخ خشک باعث کند شدن یا متوقف شدن برخی از واکنش های شیمیایی می شود. یخ خشک برای نگهداری وحمل ونقل چسب های مخصوص مورد استفاده قرار می گیرد .هم چنین یخ خشک به عنوان عاملی خنثی کننده در برابر برخی قلیاها مناسب است.

 

8 بی اثر کننده ی محیط:

یخ خشک در یک ظرف جایگزین اکسیژن داخل ظرف می شود و موجب پیشگیری از آتش سوزی می شود.همچنین از یخ خشک برای جابجایی بدون خطر تانکرهای گاز زیرزمینی استفاده میشود .برای کم کردن واکنش پذیری استیلن در حمل ونقل می توان از یخ خشک به عنوان گاز بی اثر درکپسول های جوشکاری  استفاده کرد چون بسبت به گازهای نجیب دیگر مانند هلیم وآرگون ارزان تراست.

 

9 پشه ها

به نظر میرسد که کربن دی اکسید می تواند پشه ها را از انسان دور کند.نظریه ای که دراین زمینه وجود دارد این است که پشه ها انسانها جانوران را از روی کربن دی اکسیدی که با تنفس در اطراف خود پس می دهند پیدا می کنند.بدین ترتیب پشه ها به سوی یخ خشک جذب می شوند و می توان آنها را به دام انداخت.

 

10 صنعت نفت:

از یخ خشک در حوزه های نفتی برای تمیز کدرنته تانکرها استفاده می شود.هنگامی که پارافین و لجن در این تانکرها جمع میشود ماده ای شی میایی برای به هم زدن ته تانکر به کار می رود.این کار موجب جدا شدن مایع و جدا کردن آب از نفت در ترکیب های پارافین میشود تا ان که آب جدا شده،نفت جمع آوری میشود.هم چنین از کربن دی اکسید مایع جهت شکافتدادن و افزایش جریان نفت در چاه استفاده می شود.

نخستین کسی که به وجود co2 پی بردشخصی به نام ون هلمونت بود.او هنگام سوزاندن زغال چوب در حفظه ای دربسته متوجه شد که جرم خاکستر بدست آمده کم تر از جرم زغال چوب اولیه است.او به زبان ساده توضیح داد که مقداری زغال از چوب در اثر سوختن به جسمی نامریی یا گاز تبدیل شده است.

کربن دی اکسید گازی بی رنگ با بوی کمی تند است .مولکول های بزرگ وسنگین کربن دی اکسید آهسته تر از مولکولهای سبک وکوچکتری همچون اکسیژن یا هیدروژن حرکت میکند.چگالی کربن دی اکسید 5/1برابر چگالی هواست.این ماده در دمای پایین تر از 78- درجه متراکم شدهو به جسم سفید رنگ جامدی به نام یخ خشک تبدیل می شود.

کربن دی اکسید موجود در هوا کره به عنوان سپر گرمایی زمین عمل می کند و با اثر گلخانه ای مانع از سرد شدن زمین می شود.کربن دی اکسید به صورت تجاری از چهار منبع بدست می آید.1چاههای گاز،2 تخمیر،3 سوختن سوختهای کربنی،4 فراورده های جانبی فرایند های شیمیایی.

یخ خشک

یخ خشک شکل جامد کربن دی اکسید است.که بیشترین کاربرد آن به دلیل خاصیت سرمازایی زیاد آن است.این ماده غیر سمی و عیر خورنده است.در دمای7/78- درجه تصعید میشود و هر کیلوگرم آنkj  1/573   گرما را جذب می کند.تکه های یخ خشک به راحتی بریده شده،در صنایع غذایی به عنوان سرماساز استفاده می شود.برای ایجاد سرما در حمل ونقل بستنی و موادغذایی منجمد دیگر دیگر نیز از یخ خشک استفاده می کنند.

یخ خشک نسبت به یخ معمولی مزیت هایی دارد والبته گران تر هم هست.یخ خشک به دلیل تصعید شدن به طور مستقیم مایعی باقی نمی گذارد،چیزی راتر وخیس نمی کند.با وزن مساوی سرمای بیشتری ایجاد میکند.

درصحنه های نمایش از یخ خشک برای ایجاد مه ودود استفاده می شود.لیزرهای co2 جزءلیزر های مهم صنعتی هستند.در ادامه به کاربرد های بیشتری اشاره شده است.

تصعید یخ خشک

یخ خشک ، کربن دی اکسید (co2 ) جامد است که از سرد وفشرده کردن گاز کربن دی اکسید تا حدود 80- درجه سانتیگراد بدست می آید .

این ماده کاربرد های گوناگونی دارد که برخی از آنها عبارتند از : 1- استفاده برای سرد سازی بدون یخچال در موارد پزشکی ، صنایع هوایی و... برای انتقال مواد خاص 2- استفاده در فیلمها و نمایشها برای ایجاد مه یا حالت معنوی یا رویا 3- استفاده در آزمایشگاهها و مراکز علمی
در صورتی که یخ خشک در آب قرار گیرد به شدت تصعید می شود و حبابهای زیبایی ایجاد می شود .

به علت موضیعیت تصعید یخ خشک در کتابهای درسی آزمایشهای مربوط به آن در مقاطع دبستان ، راهنمایی و دبیرستان انجام و در مورد آن بحث و تبادل نظر صورت گرفت . در ضمن از ولی دانش آموز تویسرکانی که این ماده را در اختیار ما قرار دادند کمال تشکر را داریم .
تصاویر بیشتر را در قسمت گزارشهای تصویری ببینید .

ساختن یخ خشک:

برای ساختن یخ خشک لازم نیست وسایل سرمایش قوی داشته باشیم. تنها کافی است دی اکسید کربن (با فشار بالا) داشته باشیم. مثلا اگر کپسولی از CO2 با فشاری در حدود حد اقل 75 بار و دمای حدود 31 درجه سانتیگراد داشته باشید, چنانچه آنرا برعکس کنید طوری که شیر خروجی آن در پایین قرار گیرد و سپس شیر را باز کنید, CO2 به صورت یخ خشک از آن خارج می شود. علت این پدیده فرآیند اختناق یا خفگی است که در آن چنانچه فشار سیالی به صورت ناگهانی کم شود دمای سیال نیز کم می شود (البته بسته به مقدار ضریبی به نام ضریب ژول-تامسون). از همین پدیده در یخچال برای خنک کردن گاز سرد کننده استفاده می شود.

کاربردهای یخ خشک چیست؟ (فامنین)

الف -  صنعت روغن  ب - ذخیره مواد غذایی  پ - صنعت پخت نان  ت - کندن سرامیک از کف  ث - پایین بردن دما در واکنش های شیمیایی  ج- تهیه نوشابه
 چ- پزشکی ح- انتقال گیاهان خ - رشد گیاهان د - کند کردن واکنشهای شیمیایی
 ذ -  عامل تولید فشار  ر- انقباض فلزات جهت فیت شدن  ز- چاه های آب
س - جذب کننده مگس ها و . . .

1- از بین برندهی فرو رفتگی ها و آسیب های ناشی از تگرگ:

یخ خشک فلزها را منقبض کرده،فرورفتگی های کوچک روی خودرو هارا ترمیم میکند.گاه فرورفتگی کاملا بیرون میپرد .در بیشتر مواقع اگر چه که سطح، مانند حالت اولیه ی خود صاف نمی شود اما فرو رفتگی به طور چشم گیر کاهش می یابد.

2-  برداشتن کاشی های کف:

یخ خشک کاشی کف را با انجماد وانقباض آرام، سست کرده، باعث جدا شدن آن می شود.دمای پایین یخ خشک موجب از بین رفتن پیوندها می شود.اگر آن را در مرکز کاشی بگذاریم پس از چند لحظه کاشی بلند میشود اگر این اتفاق نیفتاد میتوانیم به وسیله ی یک چکش به آن ضربه وارد کنیم،خواهیم دید که کاشی به راحتی برداشته میشود

3-  نابود کننده ی جوندگان:

یخ خشک از هوا سنگین تر است به همین خاطر به راحتی به لانه ی جوندگان راه پیدا میکند.کافیست در هر لانه تکه ای یخ خشک قرار دهیم و رو آن را با خاک بپوشانیم.

4-  داغ زدن:

یخ خشک همراه الکل فراسرد شده برای داغ زدن اسب ها،حیوانات اهلی و سگ های شکاری استفاده می شود الکل باید خلوص 90% داشته باشد یعنی از الکل صنعتی استفاده نشود.

5-  پزشکی:

پزشکان برای منجمد کردن پوست،جهت از بین بردن زگیل ها از یخ خشک یا نیتروژن مایع استفاده می کنند.برخی از مراکز پزشکی نمونه های پزشکی را برای آزمایش ها یا پژوهش های بیشتر در یخ خشک به جاهای دیگر می فرستند.همچنین برلی جلوگیری از جابجایی استخوان در هنگام  حمل ونقل،با استفاده ازیخ خشک آن را منجمد می کنند.

7-  کند کنندهای شیمیایی:

دمای پایین یخ خشک باعث کند شدن یا متوقف شدن برخی از واکنش های شیمیایی می شود. یخ خشک برای نگهداری وحمل ونقل چسب های مخصوص مورد استفاده قرار می گیرد .هم چنین یخ خشک به عنوان عاملی خنثی کننده در برابر برخی قلیاها مناسب است.

8-  بی اثر کننده ی محیط:

یخ خشک در یک ظرف جایگزین اکسیژن داخل ظرف می شود و موجب پیشگیری از آتش سوزی می شود.همچنین از یخ خشک برای جابجایی بدون خطر تانکرهای گاز زیرزمینی استفاده میشود .برای کم کردن واکنش پذیری استیلن در حمل ونقل می توان از یخ خشک به عنوان گاز بی اثر درکپسول های جوشکاری  استفاده کرد چون بسبت به گازهای نجیب دیگر مانند هلیم وآرگون ارزان تراست.

9-  پشه ها

به نظر میرسد که کربن دی اکسید می تواند پشه ها را ازانسان دورکند.نظریه ای که دراین زمینه وجود دارد این است که پشه ها انسانها وجانوران را از روی کربن دی اکسیدی که با تنفس در اطراف خود پس می دهند پیدامی کنند.بدین ترتیب پشه ها به سوی یخ خشک جذب می شوند و می توان آنهارا به دام انداخت.

10-  صنعت نفت:

از یخ خشک در حوزه های نفتی برای تمیز کدرنته تانکرها استفاده می شود.هنگامی که پارافین و لجن در این تانکرها جمع میشود ماده ای شی میایی برای به هم زدن ته تانکر به کار می رود.این کار موجب جدا شدن مایع و جدا کردن آب از نفت در ترکیب های پارافین میشود تا ان که آب جدا شده،نفت جمع آوری میشود.هم چنین از کربن دی اکسید مایع جهت شکافتدادن وافزایش جریان نفت در چاه استفاده می شود.

ساخت دستگاه یخ خشک:

دستگاه یخ خشک توسط علیرضا مقدم و مرتضی طالقانی دو دانشجوی دانشگاه آزاد واحد ابهر اختراع و به ثبت رسیده است.
به گزارش باشگاه خبرنگاران احمد خانی مسئول روابط عمومی دانشگاه آزاد واحد ابهر با اعلام این خبر گفت: این دستگاه یخ خشک کن متراکم در صنایع نظامی، پزشکی، صنعت نفت و پالایشگاه کاربرد فراوانی دارد.
وی افزود: تکنولوژی خشک کن متراکم در صنعت های مختلف از جمله جرم گیری، صنایع غذایی، صنایع پلاستیک، صنعت نقاشی، آلومینیوم، بارور کردن ابرها، تولید لایه اوزون در حد آزمایشگاه، صنعت ریخته گری، خودرو سازی، نظامی، پزشکی، تفکیک میکروب ها، سلول های زنده تفکیک موتور فرارو، پتروشیمی و پلیمری کاربرد دارد.

شیمی جلوه های ویژه

وسایلی که تولید دود، مه یا بخار می کنند می توانند در تولید جلوه های ویژه هیجان انگیزی به کار روند. آیا تاکنون فکر کرده اید که این دود چگونه تولید می شود؟ آیا تاکنون خواسته اید خودتان این جلوه های ویژه را خلق کنید؟ به یاد داشته باشید "دانش اندک می تواند خطرناک باشد." اگر وسایل و ترکیبات شیمیایی را به درستی برای تولید دود و مه به کار نبرید ممکن است در معرض خطراتی مثل سمیّت مواد شیمیایی، سوختگی، خفگی و حتی آتش سوزی قرار بگیرید. در این جا راه هایی که در تولید دود و بخار به کار می رود آورده شده است، اما به شما توصیه نمی کنیم که خودتان برای تولید دود اقدام کنید.

 یخ خشک و آب گذشته از یک راه تولید بخار، ساده ترین راه برای بیشتر افراد نیز هست. یخ خشک همان دی اکسید کربن جامد است. می توان با افزودن یخ خشک به آب داغ یا بخار آب، مه غلیظی تولید کرد. دی اکسید کربن بخار می شود و تولید مه می کند و سرمایش سریع هوای اطراف، بخار آب محیط را میعان کرده و بر غلظت مه می افزاید. مه و دود تولید شده از یخ خشک روی زمین ته نشین می شود. هم چنین دمای آب، مشخصات مه را تحت تأثیر قرار می دهد. آب داغ یا بخار، کربن دی اکسید را سریع بخار می کند و باعث تولید مه بیشتر می شود. اگر آب داغ یا بخار تازه اضافه نشود آب باقی مانده خیلی سریع سرد می گردد.
 یخ خشک موجب سرمازدگی می شود بنابراین برای حمل آن باید از دستکش محافظ استفاده کرد. به علاوه استفاده از یخ خشک، کربن دی اکسید هوا را افزایش داده و ممکن است مشکلات تنفسی را در فضا های بسته ایجاد کند.

آیا مایلید در مورد راه های دیگر تولید دود، مثل استفاده از نیتروژن مایع،  مه پاش گلیکول، بخار آب و...