Сухой лёд

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Сухой лёд
Carbon-dioxide-crystal-3D-vdW.png
Dry Ice Vapor (17490553041).jpg
Общие
Традиционные названия Сухой лёд
Хим. формула CO2
Физические свойства
Состояние твёрдое, при нормальных условиях возгоняется
Плотность 1.561 г/см³
Термические свойства
Температура
 • сублимации −78,5 °C
Энтальпия
 • сублимации 26 кДж/моль
Безопасность
Токсичность не токсичен
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
Commons-logo.svg Медиафайлы на Викискладе
Основная статья: Диоксид углерода

Сухой лёд — традиционное название твёрдого диоксида углерода CO2. При обычных условиях (атмосферном давлении и комнатной температуре) переходит в углекислый газ, минуя жидкую фазу.

По внешнему виду напоминает лёд (отсюда название). Температура сублимации при нормальном давлении — −78,5 °С (194,65 K). Технический сухой лёд имеет плотность около 1561 кг/м³, при возгонке поглощает около 590 кДж/кг (140 ккал/кг) теплоты.

Вырабатывается на углекислотных установках.

Сухой лёд (диоксид углерода) — низкотемпературный продукт, получаемый из жидкого или газообразного диоксида углерода. Нетоксичен. Цвет — белый.

ГОСТ 12162-77

История[править | править код]

Считается, что сухой лёд впервые был получен французским физиком Тилорье в 1835 году во время опытов по сжижению углекислого газа. Он выпустил жидкую углекислоту в подставленную колбу, значительная её часть испарилась, оставив на стенках твёрдую снегообразную субстанцию, которой и был сухой лёд. Тилорье написал о своём открытии во Французскую академию наук, не зная, что открытое им вещество представляет собой твёрдую углекислоту. В последующие 60 лет сухой лёд не имел практического применения, оставаясь в стенах лабораторий.

В 1897 году в Великобритании был выдан патент на производство твёрдой углекислоты военному медику Герберту Самуэлю Элворти (англ. Herbert Samuel Elworthy), который использовал её для производства содовой для виски[1].

В 1924 году в США Томас Слейт (англ. Thomas B. Slate) подал патент на коммерческую продажу твёрдой углекислоты. В 1925 году DryIce Corporation of America зарегистрировала торговую марку Dry ice («Сухой лёд»). В следующем году у корпорации появились первые крупные клиенты в лице производителей мороженого. Сухой лёд имел существенные преимущества перед использовавшейся ранее смесью льда с солью: он давал более низкую температуру и таял, не оставляя воды[1]. Со временем название «сухой лёд» стало нарицательным и в 1932 году торговую марку аннулировали[2].

Применение[править | править код]

Используется главным образом как дешёвый и компактный источник холода для охлаждения пищевых продуктов (например, мороженого) при их транспортировке и хранении без использования холодильных установок. Может быть использован для шоковой заморозки продуктов и лабораторных образцов, газирования напитков, изготовления мороженого, предотвращения таяния ледяных скульптур и так далее.

Может использоваться как источник углекислого газа для защиты продуктов от насекомых и других вредителей без использования токсичных веществ в складских помещениях и контейнерах с контролируемым составом атмосферы[3].

В воде сублимация сухого льда ускоряется, что создаёт плотные облака тумана, которые используются для развлекательных целей на концертах, в театрах, ночных клубах и других местах; для этого используются специальные дымовые машины.

Может использоваться как приманка в ловушках для комаров и других насекомых-паразитов, которых приманивает углекислый газ[4][неавторитетный источник?].

Сухой лёд используют сантехники, которые им обкладывают трубу, формируя внутри ледяную пробку, перекрывающую воду в нужном месте[5][неавторитетный источник?]. Таким способом можно замораживать трубы диаметром до 100 мм.

Также используется в лабораториях, машиностроении, сельском хозяйстве и других отраслях.

Безопасность[править | править код]

Длительное (несколько секунд) воздействие сухого льда может привести к серьезным повреждениям кожи в результате обморожения, поэтому при работе настоятельно рекомендуется использовать перчатки. При проглатывании вызывает тяжёлые травмы пищеварительных путей.

Сухой лёд, особенно активно при контакте с водой[Комм. 1], возгоняется в значительное количество углекислого газа, который может представлять смертельную опасность в закрытых помещениях. ПДК углекислого газа в воздухе составляет 9 г/м³ (0,5 %), максимально допустимая кратковременная (<15 мин) ПДК углекислого газа составляет 54 г/м³ (3 %). Более высокие концентрации могут вызвать интоксикацию (гиперкапнию), которая в зависимости от тяжести сопровождается различными симптомами, включая дезориентацию, панику[6][7], потерю сознания, кому и смерть[8]. Поэтому сухой лёд должен использоваться только на открытом воздухе или в хорошо проветриваемом помещении[9]. По этой причине в контексте лабораторной безопасности сухому льду присвоена S-фраза S9.[источник не указан 151 день]

Промышленный сухой лёд может содержать загрязняющие вещества, которые делают его небезопасным для прямого контакта с пищевыми продуктами[10][нет в источнике]. Крошечные гранулы сухого льда, используемые при струйной очистке сухим льдом, не содержат масляных остатков.[источник не указан 158 дней]

Маркировка UN 1845 для сухого льда

Хотя сухой лёд не классифицируется Европейским Союзом как опасное вещество или Министерством транспорта Соединенных Штатов Америки как опасный материал для наземного транспорта[11], при перевозке воздушным или водным транспортом он регулируется как опасный товар, и инструкция 954 по упаковке ИАТА (ИАТА PI 954) требует, чтобы он был специально маркирован, включая ромбовидную черно-белую этикетку, ООН № 1845. Кроме того, должны быть предусмотрены меры для обеспечения надлежащей вентиляции упаковки, чтобы она не взорвалась от повышения давления внутри[12]. Федеральное авиационное управление США разрешает авиапассажирам перевозить в зарегистрированном багаже либо в ручной клади до 2,5 кг (5,5 фунтов) сухого льда на человека, если он используется для охлаждения скоропортящихся грузов[13].

Несчастные случаи[править | править код]

  • В 1978 году в Колледж-Парк, Мэриленд погиб лаборант, изготовляя дым из сухого льда для Хеллоуина[14].
  • В 2018 году в Вашингтоне погибла женщина и ещё одна серьезно пострадала от выделения углекислого газа из четырёх охлаждавшихся сухим льдом контейнеров в плотно закрытом салоне автомобиля службы доставки[15].
  • Аналогичный случай в том же году произошёл в Спринг-Лейк-Парк, Миннесота: в своей машине задохнулся 58-летний экспедитор[16].
  • 28 февраля 2020 года в Москве группа инстаграм-блогеров, собравшаяся на день рождения одной из них, высыпала в бассейн большое количество (сообщалось от 25 до 60 кг) сухого льда. В результате погибло 3 человека и ещё несколько пострадали[17].

Комментарии[править | править код]

  1. Из-за большей, чем у воздуха, теплопроводности воды.

Примечания[править | править код]

  1. 1 2 History of dry ice. Дата обращения 7 марта 2020. Архивировано 7 июля 2019 года.
  2. Selchow Righter Co. v. Decipher, Inc.. — «Generic names are in the public domain and may be used by anyone ... Examples ... dry ice — Dryice Corp. v. Louisiana Dry Ice Corp., 54 F.2d 882 (5th Cir. 1932)».
  3. Fumigation and controlled atmosphere storage. Дата обращения 7 марта 2020. Архивировано 26 августа 2019 года.
  4. Make mosquito traps. Дата обращения 7 марта 2020. Архивировано 11 июля 2017 года.
  5. DIY pipe freezing kit. Дата обращения 7 марта 2020. Архивировано 8 июня 2017 года.
  6. Переизбыток углекислого газа в крови: Насколько это опасно?. Дата обращения 7 марта 2020. Архивировано 2 сентября 2019 года.
  7. Что будет, если дышать углекислым газом?
  8. Carbon dioxide: Immediately Dangerous to Life or Health Concentrations (IDLH). Дата обращения 7 марта 2020. Архивировано 20 апреля 2018 года.
  9. Horrell, Bill. Dry ice pops off Asphalt Tile (англ.) // Popular Mechanics : magazine. — 1961. — February (vol. 115, no. 2). — P. 169. Архивировано 6 июня 2013 года.
  10. Nelson, Lewis Carbon Dioxide Poisoning (недоступная ссылка). Emergency Medicine. Дата обращения 28 июля 2009. Архивировано 18 июля 2007 года.
  11. Regulation (EC) No 1272/2008 of the European Parliament. Дата обращения 31 июля 2009. Архивировано 5 августа 2009 года.
  12. Requirements for Shipping Dry Ice (IATA PI 954) (англ.). — Environmental Resource Center, 2006.
  13. Pack Safe – Dry ice (англ.). www.faa.gov (31 May 2018). Дата обращения 29 февраля 2020. Архивировано 20 января 2019 года.
  14. Memorial wall
  15. Dry ice linked to death of Washington woman traveling in Dippin' Dots' deliveryman's car. Дата обращения 7 марта 2020. Архивировано 1 марта 2020 года.
  16. Police ID delivery driver who died after dry ice leak. Дата обращения 7 марта 2020. Архивировано 27 ноября 2018 года.
  17. Youtube:Никогда не делайте так!!!! 3 человека в бассейне с сухим льдом