Solidny dwutlenek węgla jest znany jako suchy lód. Sublimuje on w temperaturze -78°C, stając się niezwykle zimnym gazem. Jest on często używany w teatrach lub klubach nocnych do wytwarzania chmur (wyglądających trochę jak dym). Ponieważ jest gęstszy od powietrza, utrzymuje się na niskim poziomie. Chłodzi powietrze i powoduje, że para wodna w powietrzu skrapla się w małe kropelki – stąd chmury.
Jest również przydatny w laboratorium fizyki (i chemii).
Instytut Fizyki uprzejmie przygotował ten film, aby wyjaśnić, jak powstaje suchy lód.
Bezpieczeństwo
Suchy lód może być niebezpieczny, jeśli nie jest obsługiwany prawidłowo. Noś ochronę oczu i skórzane rękawice w stylu rękawic podczas wytwarzania lub obchodzenia się ze stałym dwutlenkiem węgla.
Zastosowanie
Suchy lód ma wiele zastosowań. Oprócz zwykłego oglądania go w wysublimowany sposób, można go również używać do komór chmurowych, krążków z suchego lodu oraz chłodzenia termistorów i oporników z drutu metalowego w eksperymentach z opornością. Może być również używany w eksperymentach związanych z prawami gazowymi.
Uzyskiwanie suchego lodu
Są dwie główne metody uzyskiwania suchego lodu.
1. Użycie butli z CO2
Możliwe jest wytworzenie stałego śniegu przez rozprężenie przed rozpoczęciem lekcji i przechowywanie go w kolbie Thermos z szeroką szyjką.
Pamiętaj, że pierwsza produkcja stałego dwutlenku węgla z butli może nie wytworzyć zbyt wiele, ponieważ butla i jej przystawki muszą ostygnąć.
Jaki typ butli, gdzie mogę dostać CO2 i ile to będzie kosztować?
Butla z gazem CO2 powinna być wyposażona w rurkę zanurzeniową (jest to również nazywane butlą typu „syfonowego”). Umożliwia to pobieranie z dna butli, dzięki czemu otrzymujemy CO2 w postaci ciekłej, a nie pary.
UWAGA: Zwykłe czarne wykończenie butli wskazuje, że będzie ona dostarczać parę znad cieczy. Butla z dwoma białymi paskami, diametralnie przeciwległymi, oznacza, że posiada rurkę syfonową i nadaje się do wytwarzania suchego lodu.Butla z British Oxygen kosztuje około 80 funtów rocznie za wynajem butli i około 40 funtów za każdym razem, gdy trzeba ją napełnić. (Opłata za napełnienie może być zredukowana przez jednoczesne napełnienie butli w dziale chemii.)
Nie ulegaj pokusie kupienia małej butli, bo zbyt szybko się skończy.
Jeśli szkoła ma własną butlę CO2, nie będzie opłaty za wynajem, ale trzeba będzie ją od czasu do czasu sprawdzać (tak jak gaśnice). Dobrym źródłem napełniania może okazać się lokalna remiza strażacka lub jej dostawcy.
Biuletyn CLEAPSS PS45 Uzupełnianie butli CO2 zawiera listę dostawców CO2.
Załącznik do suchego lodu do butli
Krążki suchego lodu można wykonać za pomocą załącznika, który pasuje bezpośrednio do butli z dwutlenkiem węgla z rurką syfonową. Sekcja 13.3.1 Podręcznika Laboratorium CLEAPSS wyjaśnia zastosowanie tej przystawki (czasami nazywanej Snowpacks lub Jetfreezers). Ta forma jest najbardziej przydatna do ciągłych komór chmurowych i krążków o niskim tarciu.
Można kupić urządzenie do wytwarzania suchego lodu Snowpack w firmie Scientific and Chemical. Numer produktu to GFT070010.
2. Kupowanie bloków lub granulek
Bloki stałego dwutlenku węgla lub jego granulowane wersje można dość łatwo uzyskać, szukając w Internecie. Lokalne sklepy z zaopatrzeniem scenicznym lub uniwersytety mogą być w stanie pomóc. Zwykle jest on dostarczany w opakowaniu z pianki ekspandowanej; można go trzymać w tym opakowaniu w głębokim zamrożeniu przez kilka dni.
Peletki suchego lodu są dostarczane w dość dużych partiach. Jednakże, mają one wiele zastosowań na lekcjach przedmiotów ścisłych, więc warto spróbować skoordynować działania różnych nauczycieli, aby jak najlepiej wykorzystać zakup hurtowy.
