ما هو الثلج الجاف ولماذا سمي بهذا الاسم
الثلج الجاف هو ذلك الذي يشار إليه أحيانا باسم “الكرات” من قبل الكيميائيين البريطانيين ، و هو الشكل الصلب لثاني أكسيد الكربون ، و يتم استخدامه في المقام الأول كعامل تبريد ، و تشمل مزاياه انخفاض درجة الحرارة عن درجة حرارة الجليد المائي و عدم ترك أي مخلفات ، باستثناء الصقيع العرضي الناتج عن الرطوبة في الغلاف الجوي.
الثلج الجاف
يتصاعد الثلج الجاف عند 194.65 كلفن (−78.5 درجة مئوية ، −109.3 درجة فهرنهايت) ، عند ضغط الغلاف الجوي للأرض ، و هذا البرد القارس يجعل من الصعب التعامل معه دون حماية بسبب الحروق الناجمة عن التجمد (قضمة الصقيع) ، و على الرغم من أن هذه الغازات ليست سامة بشكل عام ، إلا أنها قد تسبب فرط ثنائي أكسيد الكربون (ارتفاع غير عادي في مستويات ثاني أكسيد الكربون في الدم) بسبب تراكمه في الأماكن المحصورة.
خصائص الثلج الجاف
– الجليد الجاف هو الشكل الصلب لثاني أكسيد الكربون (co2) ، و هو جزيء يتألف من ذرة كربون واحدة مرتبطة بذرتين من الأكسجين ، و الثلج الجاف عديم اللون ، غير قابل للاشتعال و له رائحة كريهة ، و يمكن أن يقلل من الرقم الهيدروجيني للحل عندما يذوب في الماء ، ويشكل حامض الكربونيك.
– عند ضغط جوي يقل عن 5.13 و درجات حرارة أقل من -56.4 درجة مئوية (−69.5 درجة فهرنهايت) (النقطة الثلاثية) ، يتغير ثاني أكسيد الكربون من مادة صلبة دون أي شكل سائل متداخل ، من خلال عملية تسمى التسامي.
– وتسمى العملية الترسيب ، حيث يتغير ثاني أكسيد الكربون من الغاز إلى المرحلة الصلبة (الثلج الجاف) في الضغط الجوي ، و يحدث التسامي / الترسيب عند -78.5 درجة مئوية (−109.3 درجة فهرنهايت) أو 194.65 كلفن.
– تختلف كثافة الثلج الجاف ، و لكنها تتراوح عادة بين 1.4 و 1.6 غم / سم 3 (87 و 100 رطل / قدم مكعب)، و درجة الحرارة المنخفضة أو التسامي المباشر للغاز يجعل الثلج الجاف مبرد فعال ، لأنه أكثر برودة من جليد الماء و لا يترك أي بقايا لأنه يتغير في الحالة.
– الثلج الجاف غير قطبي ، و هذا التركيب موصل للحرارة و الكهرباء بصورة منخفضة.
تاريخ التعرف على الثلج الجاف
الجليد الجاف قد لوحظ لأول مرة في عام 1835 من قبل المخترع الفرنسي أدريان جان بيير ثيلوريه (1790-1844) ، الذي نشر أول شكل لهذه المادة في تجاربه ، و لوحظ أنه عند فتح غطاء اسطوانة كبيرة تحتوي على ثاني أكسيد كربون سائل ، يتبخر معظم ثاني أكسيد الكربون السائل بسرعة ، و يبقى الجليد الجاف الصلب في الحاوية ، و في عام 1924 تقدم توماس ب. سليت بطلب للحصول على براءة اختراع أمريكية لبيع الثلج الجاف تجاريا.
صناعة الثلج الجاف
– يتم تصنيع الثلج الجاف بسهولة ، حيث يتم إنتاج الغازات ذات التركيز العالي من ثاني أكسيد الكربون ، و يمكن أن تكون هذه الغازات نتيجة ثانوية لعملية أخرى ، مثل إنتاج الأمونيا من النيتروجين و الغاز الطبيعي ، و أنشطة تكرير النفط أو التخمير على نطاق واسع.
– يتم ضخ الغاز الغني بثاني أكسيد الكربون و تبريده إلى أن يتم تسييله ، و يتم تقليل الضغط عندما يحدث هذا يتبخر بعض ثاني أكسيد الكربون السائل ، مما يؤدي إلى انخفاض سريع في درجة حرارة السائل المتبقي ، و نتيجة لذلك ، فإن البرد القارس يتسبب في ترسيخ السوائل في تناسق شبيه بالثلج ، وأخيرًا يتم ضغط ثاني أكسيد الكربون الصلب الشبيه بالثلج إلى حبيبات صغيرة أو كتل أكبر من الثلج الجاف.
الثلج الجاف هو ذلك الذي يشار إليه أحيانا باسم “الكرات” من قبل الكيميائيين البريطانيين ، و هو الشكل الصلب لثاني أكسيد الكربون ، و يتم استخدامه في المقام الأول كعامل تبريد ، و تشمل مزاياه انخفاض درجة الحرارة عن درجة حرارة الجليد المائي و عدم ترك أي مخلفات ، باستثناء الصقيع العرضي الناتج عن الرطوبة في الغلاف الجوي.
الثلج الجاف
يتصاعد الثلج الجاف عند 194.65 كلفن (−78.5 درجة مئوية ، −109.3 درجة فهرنهايت) ، عند ضغط الغلاف الجوي للأرض ، و هذا البرد القارس يجعل من الصعب التعامل معه دون حماية بسبب الحروق الناجمة عن التجمد (قضمة الصقيع) ، و على الرغم من أن هذه الغازات ليست سامة بشكل عام ، إلا أنها قد تسبب فرط ثنائي أكسيد الكربون (ارتفاع غير عادي في مستويات ثاني أكسيد الكربون في الدم) بسبب تراكمه في الأماكن المحصورة.
خصائص الثلج الجاف
– الجليد الجاف هو الشكل الصلب لثاني أكسيد الكربون (co2) ، و هو جزيء يتألف من ذرة كربون واحدة مرتبطة بذرتين من الأكسجين ، و الثلج الجاف عديم اللون ، غير قابل للاشتعال و له رائحة كريهة ، و يمكن أن يقلل من الرقم الهيدروجيني للحل عندما يذوب في الماء ، ويشكل حامض الكربونيك.
– عند ضغط جوي يقل عن 5.13 و درجات حرارة أقل من -56.4 درجة مئوية (−69.5 درجة فهرنهايت) (النقطة الثلاثية) ، يتغير ثاني أكسيد الكربون من مادة صلبة دون أي شكل سائل متداخل ، من خلال عملية تسمى التسامي.
– وتسمى العملية الترسيب ، حيث يتغير ثاني أكسيد الكربون من الغاز إلى المرحلة الصلبة (الثلج الجاف) في الضغط الجوي ، و يحدث التسامي / الترسيب عند -78.5 درجة مئوية (−109.3 درجة فهرنهايت) أو 194.65 كلفن.
– تختلف كثافة الثلج الجاف ، و لكنها تتراوح عادة بين 1.4 و 1.6 غم / سم 3 (87 و 100 رطل / قدم مكعب)، و درجة الحرارة المنخفضة أو التسامي المباشر للغاز يجعل الثلج الجاف مبرد فعال ، لأنه أكثر برودة من جليد الماء و لا يترك أي بقايا لأنه يتغير في الحالة.
– الثلج الجاف غير قطبي ، و هذا التركيب موصل للحرارة و الكهرباء بصورة منخفضة.
تاريخ التعرف على الثلج الجاف
الجليد الجاف قد لوحظ لأول مرة في عام 1835 من قبل المخترع الفرنسي أدريان جان بيير ثيلوريه (1790-1844) ، الذي نشر أول شكل لهذه المادة في تجاربه ، و لوحظ أنه عند فتح غطاء اسطوانة كبيرة تحتوي على ثاني أكسيد كربون سائل ، يتبخر معظم ثاني أكسيد الكربون السائل بسرعة ، و يبقى الجليد الجاف الصلب في الحاوية ، و في عام 1924 تقدم توماس ب. سليت بطلب للحصول على براءة اختراع أمريكية لبيع الثلج الجاف تجاريا.
صناعة الثلج الجاف
– يتم تصنيع الثلج الجاف بسهولة ، حيث يتم إنتاج الغازات ذات التركيز العالي من ثاني أكسيد الكربون ، و يمكن أن تكون هذه الغازات نتيجة ثانوية لعملية أخرى ، مثل إنتاج الأمونيا من النيتروجين و الغاز الطبيعي ، و أنشطة تكرير النفط أو التخمير على نطاق واسع.
– يتم ضخ الغاز الغني بثاني أكسيد الكربون و تبريده إلى أن يتم تسييله ، و يتم تقليل الضغط عندما يحدث هذا يتبخر بعض ثاني أكسيد الكربون السائل ، مما يؤدي إلى انخفاض سريع في درجة حرارة السائل المتبقي ، و نتيجة لذلك ، فإن البرد القارس يتسبب في ترسيخ السوائل في تناسق شبيه بالثلج ، وأخيرًا يتم ضغط ثاني أكسيد الكربون الصلب الشبيه بالثلج إلى حبيبات صغيرة أو كتل أكبر من الثلج الجاف.
