קרח יבש

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
קפיצה אל: ניווט, חיפוש
גושים של קרח יבש
קערה המכילה קרח יבש. ה"עשן" הנראה בתמונה הוא ערפל: טיפות מים שהתעבו באזור בו התקרר האוויר מפחמן דו-חמצני במצב גזי שהמריא
דיאגרמת לחץ - טמפרטורה של דו תחמוצת הפחמן. 1= מוצק (קרח יבש), 2= נוזל, 3= גז, 4= נוזל סופר קריטי. בלחץ אטמוספירי, שהוא בסביבות 1 בר, המעבר ממוצק לגז מתבצע מבלי לעבור דרך מצב צבירה נוזל

קרח יבש, שם גנרי שניתן ב-1925 לפחמן דו-חמצני (CO2) במצב מוצק. קרח יבש דומה במראהו לקרח שנוצר ממים, אבל קופא בטמפרטורה יותר נמוכה, צפיפותו כ-1.6 גרם לסמ"ק. כמודגם בדיאגרמת הפאזות, בלחץ אטמוספירי רגיל הוא אינו מותך למצב נוזלי, אלא עובר מיד למצב גזי (ומכאן שמו). תופעה זו קרויה המראה. בלחץ של 1 אטמוספירה קרח יבש ממריא בטמפרטורה של 78.5- מעלות צלזיוס וכתוצאה מכך משמש לקרור כאשר יש צורך בטמפרטורות נמוכות יותר מאלו שניתן להשיג בעזרת קרח רגיל על בסיס מים.

הקרח היבש אינו מצוי באופן טבעי על פני כדור הארץ, בשל הטמפרטורות הגבוהות המונעות את היווצרותו, אך הוא מצוי באזורי הקטבים של מאדים.

ייצור קרח יבש[עריכת קוד מקור | עריכה]

  • דוחסים ומקררים פחמן דו-חמצני גזי עד שהוא הופך לנוזל
  • מפחיתים את הלחץ כך שחלק מהנוזל מתנדף, התנדפות זו מקררת את החומר במהירות ומתמצק קרח יבש כ"שלג" בצפיפות נמוכה
  • את ה"שלג" שנוצר דוחסים לבלוקים או לקוביות קטנות

שימושים[עריכת קוד מקור | עריכה]

בדומה לקרח רגיל, משמש גם הקרח היבש לקירור מזון, ותכונת ההמראה מעניקה לו יתרון, משום שאין צורך לטרוח על סילוק הנוזל. קרח יבש משמש גם למשטחי החלקה על קרח.

לקרח יבש יש שימושים תעשייתיים רבים, כמו:

  • קירור מוצרי מזון, מדגמים ביולוגים, ופריטים אחרים שמתקלקלים, במיוחד עבור משלוח.
  • אפקטים מיוחדים: כאשר קרח יבש בא במגע עם חלקיקי אדי מים, הקרח היבש ממריא לתערובת של גז פחמן דו-חמצני קר ואוויר לח קר. זה גורם להתעבות ולהיווצרות ערפל. השימוש במים חמים מזרז את התהליך וגורם להיווצרות יותר נמרצת של ערפל.
  • הגברת המשקעים מעננים קיימים או צמצום עובי העננים על ידי זריעת עננים.
  • ייצור פחמן דו-חמצני גזי למערכות מסוימות כמו מכל הדלק של מטוס ה-B47, שם הוא משמש למילוי נפח המכל המתרוקן מדלק במהלך טיסה כאמצעי נגד שריפה.
  • קירור תותבים מתכתיים בקרח יבש כך שהם יתכווצו ויכנסו לחור מסוים. כשהתותב מתחמם ומתרחב נוצרת התאמה הדוקה במיוחד.
  • קירור מעבדים או סוגי חומרה אחרים בעלי הספק גבוה, למשל בשביל תזמון שעון מואץ ("אוברקלוקינג").
  • תא ערפל בסיסי יכול להיבנות בעזרת קרח יבש כדי לקרר את אדי האלכוהול.
  • בדומה להתזת חול וניקוי בקיטור, התזת קרח יבש מעורב באוויר בלחץ גבוה משמשת לניקוי משטחים.

יתרונותיו:

  • זמן שימוש ארוך יחסית לקרח מים, לקרח יבש הנמצא במארז מבודד יאבד במהלך יממה כ-10% ממשקלו.
  • היות שאינו ניתך, אין רטיבות, ואין שיתוך לאריזות וכלי תובלה, בנוסף ניתן להשתמש במארזים זולים (קרטון) כי אין רטיבות שתפגע במארז.

בטיחות[עריכת קוד מקור | עריכה]

קרח יבש מצריך אמצעי זהירות מיוחדים. הוא קר מספיק כדי לגרום כוויית קור אם נוגעים בו בלי כפפות. הוא מייצר פחמן דו-חמצני גזי באופן קבוע, ולכן הוא לא יכול להישמר בתוך מכל פשוט סגור, מכיוון שהגידול בלחץ יגרום למכל להתפוצץ (פצצת קרח יבש). חייבים לאוורר את הגז שנוצר, אחרת הוא ימלא את החלל הסגור ויגרום לסכנת חנק. אנשים שמתעסקים עם קרח יבש צריכים להיות מודעים לכך שפחמן דו-חמצני יותר צפוף מאוויר והוא ישקע לרצפה.

קישורים חיצוניים[עריכת קוד מקור | עריכה]