الجليد الجاف مقابل. نيتروجين سائل

على الرغم من أنه ليس بالضبط Mothra vs. غودزيلا ، الأشخاص في مختبر جيفرسون - في مقطع لسلسلتهم على YouTube "Frostbite Theatre" - وضعوا الثلج الجاف والنيتروجين السائل في نفس الحاوية لمعرفة ما سيحدث. كلتا المادتين شديد البرودة وأقل بكثير من الصفر ، لكن الاختلاف في درجة الحرارة يجعل هذه التجربة ممتعة. يؤدي إعداد تجربة الجليد الجاف مقابل النيتروجين السائل أيضًا إلى حدوث انحراف في طريقة تفكيرنا في مصطلحات مثل البرودة والساخنة والغليان.

TL ؛ DR (طويل جدًا ؛ لم أقرأ)

TL / DR ؛ طويل جدا لم أقرأ

يعد الثلج الجاف مقابل النيتروجين السائل موضوعًا مثيرًا للاهتمام للتحقيق في خصائص ما نعتقد أنه ساخن وبارد وغليان. في درجات حرارة أقل بكثير من الصفر ، ينتج عن الجليد الجاف والنيتروجين السائل الأكثر برودة تأثيرات مثيرة للاهتمام.

من الممتع مشاهدة التجربة ، ولكن إليك تنبيهًا بالمفسد: مع درجة حرارة الجليد الجاف التي تبلغ حوالي -110 درجة فهرنهايت وكونها أيضًا أكثر كثافة ، فإنها تغوص في قاع الحاوية. تبدأ درجة حرارة النيتروجين السائل ، التي تبدأ عند حوالي -321 درجة فهرنهايت ، في الزيادة بسرعة ، مما يؤدي إلى غليانها. من كان يعلم أن الجليد الجاف حار جدًا؟ حسنًا ، في العلم ، كل شيء نسبي.

الجليد الجاف هو غاز ثاني أكسيد الكربون المتصلب. وبسبب هذا ، فإن الصيغة الكيميائية للثلج الجاف هي نفسها ثاني أكسيد الكربون ، أو CO₂. ثاني أكسيد الكربون غاز عديم اللون والرائحة. عندما يتم تجميد هذا الغاز ، يصبح ما نسميه بالجليد الجاف.

عندما يذوب الجليد العادي ، يتحول إلى سائل. عندما يذوب الجليد "الجاف" فإنه يتصاعد في درجة حرارة الغرفة - مما يعني أنه ينتقل مباشرة من مادة صلبة إلى غاز. هذه الخصائص تجعل الثلج الجاف ذا قيمة للحفاظ على الطعام باردًا دون تبريد ، ولخلق تأثيرات ضبابية مخيفة في عيد الهالوين.

بخلاف عربة الآيس كريم ووعاء المثقاب ، يتوفر الثلج الجاف على نطاق واسع وله العديد من الاستخدامات التجارية. تستخدمه المرافق الطبية للحفاظ على العينات باردة. تستخدم بعض الصناعات الثلج الجاف - بطريقة تسمى "نسف الجليد الجاف" ، على غرار نسف الرمال - لتنظيف المعدات. على سبيل المثال ، يتم استخدامه في حقول النفط لإزالة الحمأة من قاع خزانات النفط. وفقًا لموقع DryIceInfo.com ، تتراوح الاستخدامات التجارية للثلج الجاف من العلامات التجارية للماشية إلى معالجة اللحوم وإزالة بلاط الأرضية إلى استئصال غوفر. إنها أشياء متعددة الاستخدامات. يمكن لعامة الناس شراء الثلج الجاف في العديد من محلات البقالة مقابل بضعة دولارات للرطل. أحضر المبرد الخاص بك معك عندما تريد إجراء عملية الشراء وأخبرهم فقط بعدد الجنيهات التي تريدها.

النيتروجين غاز. لجعله سائلًا ، يجب تبريده على نطاق واسع. عند درجة حرارة النيتروجين السائل النموذجية البالغة -346 درجة فهرنهايت ، يبدو وكأنه ماء مغلي ، على الرغم من أنه شديد البرودة. عندما يتم تجميدها تحت -346 درجة ، تصبح صلبة. عندما يؤخذ فوق نقطة الغليان عند -320.44 درجة فهرنهايت ، يصبح غازًا.

كما أوضح الأشخاص في مختبر جيفرسون ، فإن النيتروجين السائل أبرد بكثير من الثلج الجاف. هذا يجعل التعامل معها أكثر خطورة وبالتالي أقل توفرًا لعامة الناس. على الرغم من أن بعض الحانات تصنع كوكتيلات بالنيتروجين السائل ، فقد أدت هذه البدعة في أكتوبر 2012 إلى إجراء عملية جراحية طارئة لمراهقة في المملكة المتحدة لإزالة بطنها بعد أن شربت واحدة. قام الشريط بإزالة هذه المشروبات بسرعة من قائمته.

يمكن أن يكون النيتروجين السائل ، عند التعامل معه بأمان ، متعة كبيرة في فصل الكيمياء. يسرد موقع جامعة كورنيل على الإنترنت العديد من الاستخدامات الغريبة للأشياء ، بما في ذلك صب كوب من النيتروجين السائل في ربع لتر من محلول الفقاعات - "الفقاعات تذهب في كل مكان!" - وتجميد موزة في نيتروجين سائل واستخدامها لطرق أ مسمار. سخيف ، أليس كذلك؟ لكن هذه الحيل تكشف اثنين من أكثر خصائص النيتروجين السائل قيمة: فهو يتوسع بسرعة ويجمد الأشياء على الفور.

تستفيد العملية المثيرة للجدل المعروفة باسم "التكسير" من التوسع السريع للنيتروجين السائل لكسر التكوينات الصخرية التي تحتوي على الغاز الطبيعي. ويتم استخدام التبريد السريع والشامل للنيتروجين السائل في العديد من التطبيقات الطبية ، على سبيل المثال في تجميد - وتدمير فوري - الأنسجة غير المرغوب فيها ، مثل الثآليل والسرطانات الصغيرة.