Meskipun tidak persis Mothra vs. Godzilla, orang-orang di Jefferson Lab -- dalam segmen serial YouTube mereka "Frostbite Theater" -- memasukkan es kering dan nitrogen cair ke dalam wadah yang sama untuk melihat apa yang akan terjadi. Kedua bahan tersebut sangat dingin dan jauh di bawah nol, tetapi perbedaan suhu membuat eksperimen ini menarik. Menyiapkan eksperimen es kering vs nitrogen cair juga menyebabkan perubahan dalam cara kita berpikir tentang istilah-istilah seperti dingin, panas, dan mendidih.
TL; DR (Terlalu Panjang; Tidak Membaca)
TL/DR; Terlalu Lama Tidak Membaca
Es kering vs nitrogen cair adalah topik yang menarik untuk menyelidiki sifat dari apa yang kita anggap panas, dingin, dan mendidih. Pada suhu jauh di bawah nol, es kering dan nitrogen cair yang jauh lebih dingin menciptakan efek yang menarik.
Sangat menyenangkan untuk menonton eksperimennya, tetapi inilah peringatan spoiler: Dengan suhu es kering sekitar -110 ° F dan juga lebih padat, ia tenggelam ke dasar wadah. Suhu nitrogen cair, yang dimulai pada sekitar -321°F, mulai meningkat dengan cepat, menyebabkannya mendidih. Siapa yang tahu es kering begitu panas? Nah, dalam sains, semuanya relatif.
Rumus kimia es kering
Es kering adalah gas karbon dioksida yang dipadatkan. Karena itu, rumus kimia es kering sama dengan karbon dioksida, atau CO2. Karbon dioksida adalah gas yang tidak berwarna dan tidak berbau. Ketika gas itu membeku, itu menjadi apa yang kita sebut es kering.
Ketika es biasa mencair, itu berubah menjadi cairan. Ketika es "kering" mencair, ia menyublim pada suhu kamar - artinya ia langsung berubah dari padat menjadi gas. Karakteristik ini membuat es kering berharga untuk menjaga makanan tetap dingin tanpa pendinginan, dan untuk menciptakan efek kabut seram di Halloween.
Kegunaan untuk Es Kering
Di luar gerobak es krim dan mangkuk punch Anda, es kering tersedia secara luas dan memiliki banyak kegunaan komersial. Fasilitas medis menggunakannya untuk menjaga spesimen tetap dingin. Industri tertentu menggunakan es kering -- dalam metode yang disebut "ledakan es kering", mirip dengan peledakan pasir -- untuk membersihkan peralatan. Misalnya, digunakan di ladang minyak untuk menghilangkan lumpur dari bagian bawah tangki minyak. Menurut DryIceInfo.com, penggunaan komersial es kering berkisar dari branding ternak hingga pemrosesan daging hingga penghapusan ubin lantai hingga pemberantasan gopher. Ini barang serbaguna. Masyarakat umum dapat membeli es kering di banyak toko kelontong dengan harga beberapa dolar per pon. Bawalah pendingin Anda sendiri ketika Anda ingin melakukan pembelian dan beri tahu mereka berapa kilogram yang Anda inginkan.
Nitrogen cair
Nitrogen adalah gas. Untuk membuatnya cair, itu harus didinginkan cukup luas. Pada suhu nitrogen cair khas -346°F, terlihat seperti air mendidih, meskipun sangat dingin. Ketika dibekukan di bawah -346°, ia menjadi padat. Ketika diambil di atas titik didihnya -320,44°F, ia menjadi gas.
Seperti yang ditunjukkan orang-orang di Jefferson Lab, nitrogen cair jauh lebih dingin daripada es kering. Ini membuatnya lebih berbahaya untuk ditangani dan karena itu kurang tersedia untuk masyarakat umum. Meskipun beberapa bar membuat koktail dengan nitrogen cair, pada Oktober 2012 tren ini mengakibatkan seorang remaja di Inggris menjalani operasi darurat untuk mengangkat perutnya setelah dia meminumnya. Bar dengan cepat menghapus minuman seperti itu dari menunya.
Penggunaan untuk Nitrogen Cair
Nitrogen cair, ditangani dengan aman, bisa sangat menyenangkan di kelas kimia. Situs web Universitas Cornell mencantumkan banyak kegunaan aneh untuk barang-barang itu, termasuk menuangkan sekitar secangkir nitrogen cair ke dalam a liter larutan gelembung -- "Gelembung menyebar ke mana-mana!" -- dan membekukan pisang dalam nitrogen cair dan menggunakannya untuk memalu a kuku. Bodoh, kan? Tapi trik ini mengungkapkan dua sifat nitrogen cair yang paling berharga: ia mengembang dengan cepat dan membekukan benda dengan segera.
Proses kontroversial yang dikenal sebagai "fracking" mengambil keuntungan dari ekspansi cepat nitrogen cair untuk memecahkan formasi batuan yang mengandung gas alam. Dan pendinginan nitrogen cair yang cepat dan menyeluruh digunakan dalam banyak aplikasi medis, misalnya dalam pembekuan -- dan segera menghancurkan -- jaringan yang tidak diinginkan, seperti kutil dan kanker kecil.