Hoewel het niet bepaald Mothra vs. Godzilla, de mensen van Jefferson Lab -- in een segment voor hun YouTube-serie "Frostbite Theatre" -- stopten droogijs en vloeibare stikstof in dezelfde container om te zien wat er zou gebeuren. Beide materialen zijn extreem koud en ver onder nul, maar het temperatuurverschil maakt dit een interessant experiment. Het opzetten van een experiment met droogijs versus vloeibare stikstof veroorzaakt ook een wending in de manier waarop we denken over termen als koud, heet en kokend.
TL; DR (te lang; niet gelezen)
TL/DR; Te lang niet gelezen
Droogijs versus vloeibare stikstof is een interessant onderwerp om de eigenschappen te onderzoeken van wat we beschouwen als heet, koud en kokend. Bij temperaturen ver onder nul zorgen droogijs en de veel koudere vloeibare stikstof voor interessante effecten.
Het is leuk om naar het experiment te kijken, maar hier is een spoiler-waarschuwing: met een droogijstemperatuur van ongeveer -110 ° F en ook dichter, zinkt het naar de bodem van de container. De temperatuur van vloeibare stikstof, die begint bij ongeveer -321 ° F, begint snel te stijgen, waardoor het kookt. Wie wist dat droogijs zo heet was? In de wetenschap is alles relatief.
Chemische formule droogijs
Droogijs is gestold kooldioxidegas. Hierdoor is de chemische formule van droogijs hetzelfde als koolstofdioxide of CO2. Kooldioxide is een kleurloos, geurloos gas. Wanneer dat gas wordt bevroren, wordt het wat we droogijs noemen.
Wanneer gewoon ijs smelt, verandert het in een vloeistof. Wanneer "droog" ijs smelt, sublimeert het bij kamertemperatuur - wat betekent dat het rechtstreeks van een vaste stof naar een gas gaat. Deze eigenschappen maken droogijs waardevol om voedsel koud te houden zonder koeling, en voor het creëren van spookachtige mistige effecten tijdens Halloween.
Gebruik voor droogijs
Naast de ijskar en je punch bowl is droogijs echter overal verkrijgbaar en heeft het veel commerciële toepassingen. Medische faciliteiten gebruiken het om specimens koud te houden. Bepaalde industrieën gebruiken droogijs - in een methode die 'droogijsstralen' wordt genoemd, vergelijkbaar met zandstralen - om apparatuur te reinigen. Het wordt bijvoorbeeld gebruikt in de olievelden om het slib van de bodem van olietanks te verwijderen. Volgens DryIceInfo.com varieert het commerciële gebruik van droogijs van het merken van vee tot vleesverwerking tot het verwijderen van vloertegels tot het uitroeien van gopher. Het is veelzijdig spul. Het grote publiek kan in veel supermarkten droogijs kopen voor een paar dollar per pond. Neem je eigen koelbox mee als je de aankoop wilt doen en vertel gewoon hoeveel pond je wilt.
Vloeibare stikstof
Stikstof is een gas. Om het vloeibaar te maken, moet het behoorlijk gekoeld worden. Bij een typische temperatuur van vloeibare stikstof van -346°F lijkt het op kokend water, ook al is het extreem koud. Als het onder de -346° wordt bevroren, wordt het een vaste stof. Wanneer het boven het kookpunt van -320,44 ° F wordt genomen, wordt het een gas.
Zoals de mensen van Jefferson Lab hebben aangetoond, is vloeibare stikstof veel kouder dan droogijs. Dit maakt het gevaarlijker om te hanteren en daarom minder beschikbaar voor het grote publiek. Hoewel sommige bars cocktails maken met vloeibare stikstof, leidde deze rage er in oktober 2012 toe dat een tiener in het VK een spoedoperatie onderging om haar maag te verwijderen nadat ze er een had gedronken. De bar verwijderde dergelijke drankjes snel van het menu.
Gebruik voor vloeibare stikstof Ni
Vloeibare stikstof, veilig behandeld, kan heel leuk zijn in de scheikundeles. De Cornell University-website vermeldt veel vreemde toepassingen voor het spul, waaronder het gieten van een kopje vloeibare stikstof in een liter bellenoplossing -- "Bubbels gaan overal!" -- en een banaan invriezen in vloeibare stikstof en er een hamer mee slaan nagel. Dom, toch? Maar deze trucs onthullen twee van de meest waardevolle eigenschappen van vloeibare stikstof: het zet snel uit en bevriest objecten onmiddellijk.
Het controversiële proces dat bekend staat als "fracking" maakt gebruik van de snelle expansie van vloeibare stikstof om rotsformaties die aardgas bevatten te breken. En de snelle en grondige koeling van vloeibare stikstof wordt gebruikt in veel medische toepassingen, bijvoorbeeld bij het bevriezen en onmiddellijk vernietigen van ongewenst weefsel, zoals wratten en kleine kankers.