Kiinteää hiilidioksidia kutsutaan kuivajääksi. Se sublimoituu -78 °C:ssa ja muuttuu äärimmäisen kylmäksi kaasuksi. Sitä käytetään usein teattereissa tai yökerhoissa tuottamaan pilviä (jotka näyttävät hieman savulta). Koska se on tiheämpää kuin ilma, se pysyy matalana. Se jäähdyttää ilmaa ja saa ilmassa olevan vesihöyryn tiivistymään pieniksi pisaroiksi – tästä johtuvat pilvet.
Kuivajäästä on hyötyä myös fysiikan (ja kemian) laboratoriossa.
Fysiikan instituutti on ystävällisesti tuottanut tämän videon, jossa selitetään, miten kuivajää muodostuu.
Turvallisuus
Kuivajää voi olla vaarallista, jos sitä ei käsitellä oikein. Käytä silmiensuojaimia ja hansikasmuotoisia nahkakäsineitä, kun valmistat tai käsittelet kiinteää hiilidioksidia.
Käyttökohteet
Kuivalla jäällä on monia käyttötarkoituksia. Sen lisäksi, että voit yksinkertaisesti katsella sitä ylevästi, voit käyttää sitä myös pilvikammioihin, kuivajääkiekkoihin ja termistoreiden ja metallilankavastusten jäähdyttämiseen vastuskokeissa. Sitä voidaan käyttää myös kaasulakeihin liittyvissä kokeissa.
Kuivajään hankkiminen
Kuivajään hankkimiseen on kaksi päämenetelmää.
1. Käyttämällä hiilidioksidipulloa
Voidaan valmistaa kiinteää lunta paisuttamalla ennen oppitunnin alkua ja varastoida se leveäkaulaiseen termospulloon.
Muista, että ensimmäisestä kiinteän hiilidioksidin valmistuksesta sylinteristä ei välttämättä synny kovinkaan paljon, koska sylinterin ja sen lisälaitteiden on jäähdyttävä.
Minkälainen kaasupullo, mistä saan hiilidioksidia ja mitä se maksaa?
Hiilidioksidikaasupullo on varustettava upotusletkulla (tätä kutsutaan myös ”sifonityyppiseksi” pulloksi). Näin voit imeä kaasupullon pohjasta niin, että saat CO2:n nestemäisessä muodossaan, et höyrynä.
Huomautus: Pullon pelkkä musta pintakäsittely osoittaa, että se syöttää höyryä nesteen yläpuolelta. Kaasupullo, jossa on kaksi valkoista raitaa, jotka ovat vastakkain, osoittaa, että siinä on sifoniputki ja että se soveltuu kuivajään valmistukseen.Kaasupullo British Oxygenilta maksaa noin 80 puntaa vuodessa kaasupullon vuokrauksesta ja noin 40 puntaa joka kerta, kun se on täytettävä. (Täyttömaksua voidaan alentaa, jos kemian osaston kaasupullot täytetään samaan aikaan.)
Ei kannata hankkia pientä kaasupulloa, se loppuu liian nopeasti.
Jos koululla on oma hiilidioksidikaasupullo, vuokrausmaksua ei peritä, mutta se on tarkistutettava aika ajoin (palosammuttimien tarkistusten ohella). Paikallinen paloasema tai sen tavarantoimittajat voivat osoittautua hyviksi lähteiksi täydennyksiä varten.
CLEAPSS:n esitteessä PS45 CO2-pullojen täyttäminen sisältää luettelon CO2:n tavarantoimittajista.
Kuivajäälisälaite sylinteriin
Kuivajääkiekkoja voidaan valmistaa lisälaitteella, joka sopii suoraan hiilidioksidisylinteriin, jossa on sifoniletku. CLEAPSS-laboratoriokäsikirjan kohdassa 13.3.1 selitetään tämän lisälaitteen (jota kutsutaan joskus Snowpackiksi tai Jetfreezeriksi) käyttö. Tämä muoto on käyttökelpoisin jatkuvissa pilvikammioissa ja matalan kitkan kiekoissa.
Snowpack-kuivajääkoneen voi ostaa Scientific and Chemicalilta. Tuotenumero on GFT070010.
2. Ostamalla lohkoja tai pellettejä
Kiinteän hiilidioksidin lohkoja tai granuloituja versioita siitä saa melko helposti etsimällä Internetistä. Paikalliset näyttämötarvikeliikkeet tai yliopistot voivat auttaa. Se tulee yleensä paisutetussa vaahtomuovipakkauksessa; voit säilyttää sitä tässä pakkauksessa pakkasessa muutaman päivän ajan.
Kuivajääpellettejä tulee melko suurissa erissä. Niillä on kuitenkin useita käyttötarkoituksia luonnontieteiden oppitunneilla, joten kannattaa yrittää koordinoida eri opettajien toimintaa, jotta irtohankintaa voidaan hyödyntää parhaalla mahdollisella tavalla.
