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Trockeneis

Sublimation von Trockeneis

Trockeneis oder Kohlendioxidschnee ist die feste Form von Kohlendioxid oder CO₂. Trockeneis wird hauptsächlich zum Kühlen verwendet. Es ist auch im Theatertechnik verwendet, um einen niedrig hängenden Nebel zu erzeugen. Wasserdampf kondensiert an der Kälte sublimiert Gasteilchen, die schwerer als Luft sind. Mit einem normalen Rauchmaschine der Nebel steigt weiter auf als bei Trockeneis.

Anwendungen

Die Kühlleistung von Trockeneis ist mehr als dreimal höher als die von Wassereis. Trockeneis eignet sich daher besonders für Orte, an denen keine Energiequelle zur Verfügung, um niedrige Temperaturen zu erreichen.

Durch Sublimation Trockeneis geht sofort von einer festen in eine gasförmige Form über. Dies geschieht mit Trockeneis unter Normaldruck. Sublimation entzieht der Umgebung mehr Wärme als schmelzen.

Der Sublimationspunkt von Trockeneis liegt bei etwa 195 Kelvin (-78 Grad Celsius). In Kombination mit verschiedenen organische Lösungsmittel (wie Aceton, Isopropanol oder Diethylether) wird es im Labor benutzt mit Kühlbäder und Temperaturen bis -100°C erreicht werden.

Man kann Trockeneis verwenden, um Dinge abzustützen, die sich unter Wasser befinden. Das durch Sublimation entstehende Gas sorgt für zusätzliche Auftrieb.

Vorbereitung

Trockeneis ist einfach zuzubereiten:

1. Ausgangsmaterial ist ein Gas mit einem hohen Gehalt an Kohlendioxid, wie das Nebenprodukt der Ammoniakproduktion aus Stickstoff und Methan.
2. Das Gas wird unter hohem Druck abgekühlt, bis sich das Kohlendioxid verflüssigt.
3. Durch die Reduzierung des Drucks verdampft ein Teil der Flüssigkeit, wodurch die Temperatur sinkt und der Rest der Flüssigkeit zu einer Art Schnee gefriert.
4. Der Schnee kann zu Granulat oder Trockeneisblöcken komprimiert werden.

Trockeneis wird normalerweise in Standardblöcken oder zylindrischem Granulat geliefert. Blöcke von etwa 30 kg sind am meisten im Umlauf. Diese werden wegen der relativ langsamen Verdunstung in der Schifffahrt verwendet. Granulat hat einen Durchmesser von etwa einem Zentimeter und wird in Säcken geliefert. Trockeneis kostet ein paar Euro pro Kilo.

Trockeneis kann sich auch bei Verwendung von a bilden CO₂-Feuerlöscher.

Handhabung und Vorsichtsmaßnahmen

Niedrige Temperatur

Trockeneis hat eine Temperatur von -78 °C. Daher sollten Personen, die mit Trockeneis arbeiten, Thermohandschuhe tragen, um das Risiko von Einfrieren auf ein Minimum.

Kohlendioxid

Trockeneis sublimiert zu Kohlendioxid, wodurch die Kohlendioxidkonzentration in einem kleinen geschlossenen Raum schnell so hoch ansteigen kann, dass Menschen unwohl werden können. Aus diesem Grund sollte Trockeneis nicht in einem Transportmittel transportiert werden, bei dem sich Fahrer und Ladung in derselben Kabine befinden.

Trockeneisstrahlen

sehen Trockeneisstrahlen für den Hauptartikel zu diesem Thema.

Trockeneisstrahlen ist neben der Verwendung als Kühlmittel die Hauptanwendung von Trockeneis. Trockeneisstrahlen ist eine Technik, bei der Oberflächen durch Aufsprühen von Trockeneisgranulat unter hohem Druck gereinigt werden. Die Reinigungswirkung beruht teils auf der abrasiven Wirkung der Körner und teils auf dem Thermoschock (das plötzliche Schrumpfen der Schmutzschicht, wodurch sie sich vom Untergrund löst). Trockeneisstrahlen hat sich im Vergleich zu älteren Techniken wie Sandstrahlen der Vorteil, dass keine Rückstände zurückbleiben.

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