Kuiva jää vs. Nestemäinen typpi

Vaikka se ei ole aivan Mothra vs. Godzilla, Jefferson Labin ihmiset - YouTube-sarjan "Frostbite Theatre" -segmentissä - laittaa kuivajää ja nestemäistä typpeä samaan astiaan nähdäksesi mitä tapahtuisi. Molemmat materiaalit ovat erittäin kylmiä ja selvästi alle nollan, mutta lämpötilaero tekee tästä mielenkiintoisen kokeen. Kuivajää vs nestemäinen typpi -kokeen asettaminen aiheuttaa myös käänteen tavassa ajatella termejä kuten kylmä, kuuma ja kiehuva.

TL; DR (liian pitkä; Ei lukenut)

TL / DR; Liian kauan ei lukenut

Kuiva jää vs nestemäinen typpi on mielenkiintoinen aihe tutkia mielestämme kuumana, kylmänä ja kiehuvana ominaisuuksia. Paljon nollan alapuolella kuivajää ja paljon kylmempi nestemäinen typpi luovat mielenkiintoisia vaikutuksia.

On hauskaa katsella kokeilua, mutta tässä on spoileri-hälytys: Kuivan jään lämpötila on noin -110 ° F ja myös tiheämpi, se uppoaa astian pohjaan. Nestemäisen typen lämpötila, joka alkaa noin -321 ° F: sta, alkaa nousta nopeasti aiheuttaen sen kiehumisen. Kuka tiesi, että kuivajää oli niin kuuma? No, tieteessä kaikki on suhteellista.

Kuivajää on kiinteytettyä hiilidioksidikaasua. Tämän vuoksi kemiallinen kuivajääkaava on sama kuin hiilidioksidi eli CO₂. Hiilidioksidi on väritön, hajuton kaasu. Kun kyseinen kaasu on jäätynyt, siitä tulee se, mitä kutsumme kuivaksi jääksi.

Kun tavallinen jää sulaa, se muuttuu nesteeksi. Kun "kuiva" jää sulaa, se sublimoituu huoneenlämmössä - mikä tarkoittaa, että se menee suoraan kiinteästä aineesta kaasuksi. Nämä ominaisuudet tekevät kuivajäästä arvokkaan pitämään ruokaa kylmänä ilman jäähdytystä ja aiheuttamaan pelottavia sumuisia vaikutuksia Halloweenissa.

Jäätelövaunun ja boolikulhosi lisäksi kuivajää on kuitenkin laajalti saatavilla ja sillä on monia kaupallisia käyttötarkoituksia. Lääketieteelliset laitokset käyttävät sitä pitämään näytteet kylminä. Jotkut teollisuudenalat käyttävät kuivajäätä - menetelmällä, jota kutsutaan "kuivajään puhallukseksi", samanlaiseksi kuin hiekkapuhallus - laitteiden puhdistamiseen. Esimerkiksi sitä käytetään öljykentillä poistamaan lietettä öljysäiliöiden pohjasta. DryIceInfo.comin mukaan kuivajään kaupalliset käyttötarkoitukset vaihtelevat karjan tuotemerkistä lihanjalostukseen lattialaattojen poistamiseen gopherien hävittämiseen. Se on monipuolista kamaa. Yleisö voi ostaa kuivajäätä monista ruokakaupoista muutamalla dollarilla puntaa kohden. Tuo oma jäähdytin mukaasi, kun haluat tehdä ostoksen, ja kerro heille vain kuinka monta kiloa haluat.

Typpi on kaasu. Jotta se olisi nestemäinen, se on jäähdytettävä melko voimakkaasti. Tyypillisessä nestemäisen typen lämpötilassa -346 ° F se näyttää kiehuvalta vedeltä, vaikka se onkin erittäin kylmä. Kun se jäätyy alle -346 °, se muuttuu kiinteäksi aineeksi. Kun sen kiehumispiste on -320,44 ° F, se muuttuu kaasuksi.

Kuten Jefferson Labin ihmiset osoittivat, nestemäinen typpi on paljon kylmempi kuin kuivajää. Tämän vuoksi sen käsittely on vaarallisempaa ja siten vähemmän yleisön saatavilla. Vaikka jotkut baarit valmistavat cocktaileja nestemäisellä typellä, lokakuussa 2012 tämä villitys johti Yhdistyneessä kuningaskunnassa olevalle teini-ikäiselle hätäleikkaukseen vatsan poistamiseksi juomisen jälkeen. Baari poisti tällaiset juomat nopeasti valikosta.

Nestemäinen typpi, jota käsitellään turvallisesti, voi olla hauskaa kemian luokassa. Cornellin yliopiston verkkosivuilla luetellaan monia outoja pallokäyttötapoja, mukaan lukien kaadetaan noin kuppi nestemäistä typpeä a litra kuplaliuosta - "Kuplat menevät kaikkialle!" - ja pakastamalla banaani nestetypessä ja käyttämällä sitä vasaran a naulata. Hölmö, eikö? Mutta nämä temput paljastavat kaksi nestemäisen typen arvokkainta ominaisuutta: se laajenee nopeasti ja jäätyy esineitä välittömästi.

Kiistanalainen prosessi, joka tunnetaan nimellä "murtuminen", hyödyntää nestetypen nopeaa laajenemista murtumakivimuodostelmiin, jotka sisältävät maakaasua. Nestemäisen typen nopeaa ja perusteellista jäähdytystä käytetään monissa lääketieteellisissä sovelluksissa, esimerkiksi ei-toivottujen kudosten, kuten syylien ja pienten syöpien, pakastamisessa - ja välittömästi tuhoamisessa.