Aunque no es exactamente Mothra vs. Godzilla, la gente de Jefferson Lab, en un segmento de su serie de YouTube "Frostbite Theater", puso hielo seco y nitrógeno líquido en el mismo recipiente para ver qué pasaba. Ambos materiales son extremadamente fríos y están muy por debajo de cero, pero la diferencia de temperatura hace que este sea un experimento interesante. La configuración de un experimento de hielo seco frente a nitrógeno líquido también provoca un cambio en la forma en que pensamos sobre términos como frío, calor y ebullición.
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El hielo seco frente al nitrógeno líquido es un tema interesante para investigar las propiedades de lo que consideramos caliente, frío y hirviendo. A temperaturas muy por debajo de cero, el hielo seco y el nitrógeno líquido mucho más frío crean efectos interesantes.
Es divertido ver el experimento, pero aquí hay una alerta de spoiler: con una temperatura del hielo seco de aproximadamente -110 ° F y también más densa, se hunde hasta el fondo del contenedor. La temperatura del nitrógeno líquido, que comienza en aproximadamente -321 ° F, comienza a aumentar rápidamente y hace que hierva. ¿Quién diría que el hielo seco estaba tan caliente? Bueno, en ciencia todo es relativo.
Fórmula química de hielo seco
El hielo seco es gas dióxido de carbono solidificado. Debido a esto, la fórmula química del hielo seco es la misma que la del dióxido de carbono o CO2. El dióxido de carbono es un gas incoloro e inodoro. Cuando ese gas se congela, se convierte en lo que llamamos hielo seco.
Cuando el hielo normal se derrite, se convierte en líquido. Cuando el hielo "seco" se derrite, se sublima a temperatura ambiente, lo que significa que pasa directamente de un sólido a un gas. Estas características hacen que el hielo seco sea valioso para mantener la comida fría sin refrigeración y para crear efectos de niebla espeluznantes en Halloween.
Usos del hielo seco
Sin embargo, más allá del carrito de helados y su ponchera, el hielo seco está ampliamente disponible y tiene muchos usos comerciales. Las instalaciones médicas lo utilizan para mantener frías las muestras. Algunas industrias utilizan hielo seco, en un método llamado "limpieza criogénica", similar a la limpieza con arena, para limpiar el equipo. Por ejemplo, se utiliza en los campos petroleros para eliminar los lodos del fondo de los tanques de petróleo. Según DryIceInfo.com, los usos comerciales del hielo seco van desde la marca de ganado hasta el procesamiento de carne, la eliminación de baldosas y la erradicación de la tuza. Es algo versátil. El público en general puede comprar hielo seco en muchas tiendas de comestibles por un par de dólares la libra. Traiga su propia hielera cuando quiera hacer la compra y dígales cuántas libras quiere.
Nitrógeno líquido
El nitrógeno es un gas. Para convertirlo en líquido, debe enfriarse bastante. A la temperatura típica del nitrógeno líquido de -346 ° F, parece agua hirviendo, aunque está extremadamente fría. Cuando se congela por debajo de -346 °, se vuelve sólido. Cuando se toma por encima de su punto de ebullición de -320,44 ° F, se convierte en gas.
Como demostró la gente de Jefferson Lab, el nitrógeno líquido es mucho más frío que el hielo seco. Esto lo hace más peligroso de manejar y, por lo tanto, menos disponible para el público en general. Aunque algunos bares preparan cócteles con nitrógeno líquido, en octubre de 2012 esta moda hizo que una adolescente en el Reino Unido se sometiera a una cirugía de emergencia para extirpar su estómago después de beber uno. El bar eliminó rápidamente esas bebidas de su menú.
Usos del nitrógeno líquido
El nitrógeno líquido, manipulado de forma segura, puede ser muy divertido en la clase de química. El sitio web de la Universidad de Cornell enumera muchos usos extraños para el material, incluido el vertido de una taza de nitrógeno líquido en un cuarto de galón de solución de burbujas - "¡Las burbujas van a todas partes!" - y congelar un plátano en nitrógeno líquido y usarlo para martillar un clavo. Tonto, ¿verdad? Pero estos trucos revelan dos de las propiedades más valiosas del nitrógeno líquido: se expande rápidamente y congela los objetos de inmediato.
El controvertido proceso conocido como "fracking" aprovecha la rápida expansión del nitrógeno líquido para fracturar formaciones rocosas que contienen gas natural. Y el enfriamiento rápido y completo del nitrógeno líquido se utiliza en muchas aplicaciones médicas, por ejemplo, para congelar y destruir inmediatamente tejidos no deseados, como verrugas y cánceres pequeños.