קרח יבש נגד. חנקן נוזלי

למרות שזה לא בדיוק מוטרה לעומת. גודזילה, אנשי מעבדת ג'פרסון - בקטע לסדרת היוטיוב שלהם "Frostbite Theatre" - הכניסו קרח יבש וחנקן נוזלי לאותו מיכל כדי לראות מה יקרה. שני החומרים קרים ביותר והרבה מתחת לאפס, אך הבדל הטמפרטורה הופך את זה לניסוי מעניין. הקמת ניסוי של קרח יבש לעומת חנקן נוזלי גורמת גם לטוויסט בצורה שאנחנו חושבים על מונחים כמו קר, חם ורותח.

TL; DR (ארוך מדי; לא קרא)

TL / DR; יותר מדי זמן לא קרא

קרח יבש לעומת חנקן נוזלי הוא נושא מעניין לחקור את המאפיינים של מה שאנחנו חושבים עליו כחם, קר ורותח. בטמפרטורות הרבה מתחת לאפס, קרח יבש וחנקן נוזלי קר בהרבה יוצרים אפקטים מעניינים.

כיף לצפות בניסוי, אך הנה התראה על ספוילרים: כאשר טמפרטורת הקרח היבש היא כ -110 מעלות צלזיוס וגם צפופה יותר, היא שוקעת לתחתית המכולה. טמפרטורת החנקן הנוזלי, שמתחילה בכ -321 מעלות צלזיוס, מתחילה לעלות במהירות וגורמת לרתיחה. מי ידע שקרח יבש כל כך חם? ובכן, במדע הכל יחסי.

קרח יבש הוא גז פחמן דו חמצני שהתמצק. מסיבה זו, הנוסחה הכימית של קרח יבש זהה לפחמן דו חמצני, או CO₂. פחמן דו חמצני הוא גז חסר צבע וריח. כאשר הגז הזה קפוא, הוא הופך למה שאנחנו מכנים קרח יבש.

כשקרח רגיל נמס הוא הופך לנוזל. כאשר קרח "יבש" נמס הוא סובלימציה בטמפרטורת החדר - כלומר הוא עובר ישירות ממוצק לגז. מאפיינים אלה הופכים את הקרח היבש לחשוב לשמירת מזון קר ללא קירור, וליצירת אפקטים ערפיליים מפחידים בליל כל הקדושים.

מעבר לעגלת הגלידה וקערת האגרוף שלך, עם זאת, קרח יבש זמין באופן נרחב ויש לו שימושים מסחריים רבים. מתקנים רפואיים משתמשים בו כדי לשמור על דגימות קרות. תעשיות מסוימות משתמשות בקרח יבש - בשיטה המכונה "פיצוץ קרח יבש", בדומה לפיצוץ חול - לניקוי ציוד. לדוגמה, הוא משמש בשדות הנפט כדי להסיר את הבוצה מקרקעית מיכלי הנפט. על פי DryIceInfo.com, השימושים המסחריים בקרח יבש נעים בין מיתוג בקר לעיבוד בשר ועד הסרת אריחי רצפה למיגור גופר. זה דברים רב תכליתיים. הציבור הרחב יכול לקנות קרח יבש בחנויות מכולת רבות תמורת כמה דולרים לקילו. תביא איתך את הצידנית שלך כשתרצה לבצע את הרכישה ופשוט תגיד להם כמה פאונד אתה רוצה.

חנקן הוא גז. כדי להפוך אותו לנוזל, יש לקרר אותו בצורה נרחבת למדי. בטמפרטורת חנקן נוזלית טיפוסית של -346 מעלות צלזיוס, זה נראה כמו מים רותחים, למרות שהם קרים במיוחד. כאשר הוא קפוא מתחת ל -346 °, הוא הופך למוצק. כאשר הוא נלקח מעל נקודת הרתיחה שלו -320.44 ° F, הוא הופך לגז.

כפי שהוכיחו אנשי מעבדת ג'פרסון, חנקן נוזלי קר בהרבה מאשר קרח יבש. זה הופך אותו למסוכן יותר לטיפול ולכן פחות זמין לקהל הרחב. אף על פי שחלק מהברים מייצרים קוקטיילים עם חנקן נוזלי, באוקטובר 2012 האופנה הזו גרמה לכך שבני נוער בבריטניה עברו ניתוח חירום להסרת בטנה לאחר ששתתה. הבר הוציא במהירות משקאות כאלה מהתפריט שלו.

חנקן נוזלי, המטופל בבטחה, יכול להיות כיף גדול בשיעור הכימיה. האתר של אוניברסיטת קורנל מפרט שימושים מוזרים רבים לחומר, כולל מזיגת כוס חנקן נוזלי לתוך א רביעית של פתרון בועות - "בועות הולכות לכל מקום!" - והקפאת בננה בחנקן נוזלי ושימוש בה לפטיש א מַסְמֵר. טיפשי, נכון? אך הטריקים הללו חושפים שניים מהמאפיינים החשובים ביותר של חנקן נוזלי: הוא מתרחב במהירות ומקפיא חפצים מיד.

התהליך השנוי במחלוקת המכונה "שבירה" מנצל את התפשטותו המהירה של חנקן נוזלי לתצורות סלע המכילות גז טבעי. והקירור המהיר והיסודי של חנקן נוזלי משמש לשימוש ביישומים רפואיים רבים, למשל בהקפאה - והרס מיידי - של רקמות לא רצויות, כמו יבלות וסרטן קטן.