乾冰是如何被發現的(科普知識)

2020-10-18 匯川納海

普通的用戶用乾冰,卻不知道乾冰是什麼物質,這是可以理解的;但是如果從事這個行業,就必須對它的概念、屬性有深刻理解。今天青島有福和大家一起揭秘乾冰神秘的面紗。

一、生活中人們對乾冰的認識

我曾經問過一個在電信的伺服器機房工作的師傅,你知道乾冰嗎?他脫口而出,不就是我們給電腦降溫的那東西嘛,又問其:它的形狀是什麼樣的呢?他更乾脆地說就是一塊一塊的形狀嘛;

吃過冰淇淋的朋友,你問他什麼是乾冰,他直截了當的回答你,是指保存冰淇淋使其不易融化的降溫劑,想過它為什麼保存冰淇淋就不容易化了呢,只會搖頭不知所以然;

幼兒園裡可愛的寶寶們回答問題更是幽默,就是沒水的冰塊吧;那麼乾冰是怎麼做成的呢?便不說話了。

二、乾冰是如何被發現的

這是一個讓人類值得紀念的歷史時刻,在無意中發現了它。翻開乾冰的歷史,那是在美國南部的德克薩斯州,一個鑽探隊曾遇到了一件怪事:當他們用鑽探機往地下打孔勘探油礦時,突然有一股強大的氣流從管口噴出,立刻在管口形成一大堆雪花似的」冰」。好奇的勘探隊員,像孩子般高興地用這些「冰」滾起雪球來了。這下可不得了啦!許多隊員的手被凍傷,乾冰的製冷效果是水冰的1.5倍以上,乾冰揮發時會造成周圍氣溫急劇下降,這樣很容易凍傷皮膚。

三、乾冰不能儲存於完全密封的容器中

首先,乾冰極易揮發,升華為無毒、無味的,比固體面積大1000倍的氣體二氧化碳,所以乾冰不能儲存於完全密封的容器中,否則很容易發生爆炸。很多消費者買了含有乾冰保鮮的食品後,往往不捨得扔棄乾冰,認為其保鮮效果好,將食品和乾冰一同放在冰箱裡,這種行為會帶來爆炸的潛在風險,一旦乾冰揮發出來的氣體超過冰箱空間容量,危險就容易發生。為此建議消費者將不用的乾冰及時捨棄處理,或放置於非密封的空間裡。

四、乾冰與冰的區別

光從表面上看不大,但本質上卻大不相同。兩者的物質構成不同,乾冰是CO2,另水冰是H2O;溫度水冰是零度,而乾冰是零下七十八點五度的超低溫,兩者都有固態,液態和氣態的變化。在常壓強下,二氧化碳直接在氣態和固態間互相轉化,水冰是水和冰之間變化。好比鐵,我們一般看見的是固態,在高爐中就是液態,再加熱就可以釀成氣態。

五、乾冰應用範圍

乾冰清洗(dry ice blast cleaning)又稱冷噴,是以壓縮空氣作為動力和載體,以乾冰顆粒為被加速的粒子,通過專用的噴射清洗機噴射到被清洗物體表面,利用高速運動的固體乾冰顆粒的動量變化(Δmv)、升華、熔化等能量轉換,使被清洗物體表面的汙垢、油汙、殘留雜質等迅速冷凍,從而凝結、脆化、被剝離,且同時隨氣流清除。不會對被清洗物體表面,特別是金屬表面造成任何傷害,也不會影響金屬表面的光潔度。

摺疊模具行業清洗

輪胎模具、橡膠模具、聚氨酯模、聚乙烯模、PET模具、泡沫模具、注塑模具、合金壓鑄模、鑄造用熱芯盒、冷芯盒,可清除餘樹脂、失效脫膜層、炭化膜劑、油汙、打通排氣孔,清洗後模具光亮如新。

乾冰清洗無需降溫和拆卸模具,避免了化學清洗法對模具的腐蝕和損害、機械清洗法對模具的機械損傷及劃傷,以及反覆裝卸導致模具精度下降等缺點。關鍵的是,可以免除拆卸模具及等待模具降溫這兩項最耗時間的步驟,這樣均可以減少停工時間約80%-95%。

乾冰清洗的益處: 乾冰清洗可以降低停工工時;減少設備損壞;極有效的清洗高溫的設備;減少或降低溶劑的使用;改善工作人員的安全;增進保養效率;減少生產停工期、降低成本、提高生產效率。

摺疊石油化工電力

清洗主風機、氣壓機、煙機、汽輪機、鼓風機等設備及各式加熱爐、反應器等結焦結炭的清除。清洗換熱器上的聚氯乙烯樹脂,清除壓縮機、儲罐、鍋爐等各類壓力容器上的油汙、鏽汙、烴類及其表面汙垢,清理反應釜、冷凝器,複雜機體除汙,爐管清灰等。可對電力鍋爐、凝汽器、各類換熱器進行清洗;可直接對室內外變壓器、絕緣器、配電櫃及電線、電纜進行帶電載負荷(37KV以下)清洗;發電機、電動機、轉子、定子等部件無破損清洗;汽輪機、透平上葉輪、葉片等部件鏽垢、烴類和粘著粉末清洗,不需拆下槳葉,省去重新調校槳葉的動平衡。

乾冰清洗的益處:使被清洗的汙染物有效地分解;由於這些汙染物被清除減少了電力損失;減少了外部設備及其基礎設備的維修成本;提高電力系統的可靠性;非研磨清洗,保持絕緣體的完整;更適合預防性的維護保養。

摺疊食品製藥行業

可以成功去除烤箱中烘烤的殘渣、膠狀物質和油汙以及未烘烤前的生鮮製品混合物。有效清結烤箱、混合攪拌設備、輸送帶、模製品、包裝設備、爐架、爐盤、容器、輥軸、冷凍機內壁、餅乾爐條等設備。

乾冰清洗的益處:排除有害化學藥劑的使用,避免生產設備接觸有害化學物和產生第二次垃圾;擬制或除掉沙門氏菌、利斯特菌等細菌,更徹底的消毒、潔淨;排除水刀清洗對電子設備的損傷;最小程度的設備分解;降低停工時間。

摺疊印刷工業

清除油墨很困難,齒輪和導軌上的積墨會導致低劣的印刷質量。乾冰清洗可去除各種油基、水基墨水和清漆,清理齒輪、導軌及噴嘴上的油汙、積墨和染料,避免危險廢物和溶液的排放,以及危險溶劑造成的人員傷害。

摺疊汽車船舶行業

清洗門皮、蓬頂、車廂、車底油汙等無水漬,不會引致水汙染;汽車化油器清洗及汽車表面除漆等;清除引擎積碳。 如處理積碳,用化學藥劑處理時間長,最少要用48小時以上,且藥劑對人體有害。乾冰清洗可以在10分鐘以內徹底解決積碳問題,即節省了時間又降低了成本,除垢率達到100% 。船殼體;海水吸入閥;海水冷凝器和換熱器;機房、機械及電器設備等,比一般用高壓水射流清洗更乾淨。

摺疊電子及核工業

清潔機器人、自動化設備的內部油脂、汙垢;集成電路板、焊後焊藥、汙染塗層、樹脂、溶劑性塗覆、保護層以及印刷電路板上光敏抗腐蝕劑等清除。8.乾冰在航空航天的應用範圍

飛彈、飛機噴漆和總裝的前置工序;複合模具、特殊飛行器的除漆;引擎積碳清洗;維修清洗(特別是起落架-輪倉區);飛機外殼的除漆;噴氣發動機轉換系統。可直接在機體工作,節省時間。

核工業設備的清洗若採用水、噴砂或化學淨化劑等傳統清洗方法,水、噴砂或化學淨化劑等介質同時也被放射性元素汙染,處理被二次汙染的這些介質需要時間和資金。而使用乾冰清洗工藝,乾冰顆粒直接噴射到被清洗物體,瞬間升華,不存在二次汙染的問題,需要處理的僅僅是被清洗掉的有核汙染的積垢等廢料。

摺疊美容行業

有的皮膚科醫生用乾冰來治療青春痘。這種治療就是所謂的冷凍治療,因為它會輕微的把皮膚冷凍。

一種治療青春痘的冷凍材料就是混合磨碎的乾冰,有時候會混合一些硫磺。液態氮及固態乾冰也可以用來作冷凍治療的材料。冷凍治療可以減少發炎,前段時間新聞報導劉翔就是用這種冷凍療法來治療臉上的青春痘的。這種方法可以減少青春痘疤痕的產生,但並不用來去除疤痕。

摺疊食品行業

1、在葡萄酒、雞尾酒或飲料中加入乾冰塊,飲用時涼爽可口,杯中煙霧繚繞,十分怡人。

2、製作冰淇淋時加入乾冰,冰淇淋不易融化。乾冰特別適合外賣冰淇淋的冷藏及運輸。

3、星級賓館、酒樓製作的海鮮特色菜餚,在上桌時加入乾冰,可 以產生白色煙霧景觀,提高宴會檔次,如製作龍蝦刺身。

4、龍蝦、蟹、魚翅等海產品冷凍冷藏。乾冰不會化水,較水冰冷藏更清潔、乾淨,在歐、美、日本等國得到廣泛應用。

摺疊冷藏運輸領域

1、低溫冷凍醫療用途以及血漿、疫苗等特殊藥品的低溫運輸。

2、電子低溫材料,精密元器件的長短途運輸。

3、高檔食品的保鮮運輸如高檔牛羊肉等。

摺疊娛樂領域

廣泛用於舞臺、劇場、影視、婚慶、慶典、晚會等製作雲海效果,全國及全世界用乾冰製作特效的經典劇目不計其數。

摺疊消防領域

乾冰用來作消防滅火,如部分低溫滅火器,但乾冰在這一塊的應用較少,即市場程度較低。

六、乾冰是什麼物質

乾冰是二氧化碳的固態存在形式,二氧化碳常態下是一種無色無味的氣體,自然存在於空氣中,雖然二氧化碳在空氣中的含量相對而言很小(體積比大約佔0.03%)但它卻是我們所認識到的最重要的氣體之一,它的外表像冰,但它不是冰;是由無色無味的氣體二氧化碳凝結而成的晶體狀物質,它的成分是co2,並不是水,融化後也沒有水,所以叫「乾冰」。


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  • 關於乾冰必須要知道的幾點
    簡介乾冰是固體形式的二氧化碳(CO2)。 其特性可以快速冷卻材料,但也會造成安全隱患。 以下是如何安全使用乾冰的指南。79°C)時,皮膚接觸乾冰會導致嚴重的凍傷; 皮膚細胞凍結並很快受損。窒息危害:在-78.5°的溫度已上,乾冰都會升華(從固體變為氣體)。 這會釋放出大量的二氧化碳(1磅固體= 250升氣體),可以在乾冰周圍的空氣中快速置換氧氣,導致呼吸困難,意識喪失和死亡。 這在非通風或狹窄空間中尤其受到關注。 爆炸危險:由於大量二氧化碳氣體的快速排放,儲存在密閉容器中的任何乾冰都會對容器造成壓力。
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    乾冰清洗機噴。放置大量乾冰的場所注意缺氧在密閉的室內使用大量的乾冰時要注意經常通風。禁止將乾冰密封在瓶子等容器裡乾冰變成氣體後體積會增大750倍,放入容器中密封會引起容器的。乾冰可用做乾冰清洗機的清洗介質,在乾冰清洗機(乾冰噴射清洗機乾冰噴射器乾冰噴射機洗模機模具清洗機)的噴嘴作用下被噴到需清洗物體的表面,汙垢在遇到乾冰-78℃的溫度下,會迅速龜裂,從而脫離被清洗表面,使物體表面恢復原來的乾淨度。
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