Сухой лёд

Эта статья находится на начальном уровне проработки, в одной из её версий выборочно используется текст из источника, распространяемого под свободной лицензией
Материал из энциклопедии Руниверсалис
Основная статья: Диоксид углерода
Сухой лёд
Общие
Традиционные названия Сухой лёд
Хим. формула CO2
Физические свойства
Состояние твёрдое, при нормальных условиях возгоняется
Плотность 1,561 г/см³
Термические свойства
Температура
 • сублимации −78,5 °C
Энтальпия
 • сублимации 26 кДж/моль
Безопасность
Токсичность не токсичен
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.

Сухой лёд — традиционное название твёрдого диоксида углерода CO2. При атмосферном давлении и температуре выше −78,5 °С (194,65 K) сублимируется, то есть переходит в углекислый газ, минуя жидкую фазу.

По внешнему виду напоминает лёд (отсюда название). Технический сухой лёд имеет плотность около 1561 кг/м³, при возгонке поглощает около 590 кДж/кг (140 ккал/кг) теплоты.

Вырабатывается на углекислотных установках.

Сухой лёд (диоксид углерода) — низкотемпературный продукт, получаемый из жидкого или газообразного диоксида углерода. Нетоксичен. Цвет — белый.

— ГОСТ 12162-77

История

Считается, что сухой лёд впервые был получен французским физиком Тилорье в 1835 году во время опытов по сжижению углекислого газа. Он выпустил жидкую углекислоту в подставленную колбу, значительная её часть испарилась, оставив на стенках твёрдую снегообразную субстанцию, которая и была сухим льдом. Тилорье написал о своём открытии во Французскую академию наук, не зная, что открытое им вещество представляет собой твёрдую углекислоту. В последующие 60 лет сухой лёд не имел практического применения, оставаясь в стенах лабораторий.

В 1897 году в Великобритании был выдан патент на производство твёрдой углекислоты военному медику Герберту Самуэлю Элворти (англ. Herbert Samuel Elworthy), который использовал её для производства содовой для виски[1].

В 1924 году в США Томас Слейт (англ. Thomas B. Slate) подал патент на коммерческую продажу твёрдой углекислоты. В 1925 году DryIce Corporation of America зарегистрировала торговую марку Dry ice («Сухой лёд»). В следующем году у корпорации появились первые крупные клиенты в лице производителей мороженого. Сухой лёд имел существенные преимущества перед использовавшейся ранее смесью льда с солью: он давал более низкую температуру и не оставлял воды[1]. Со временем название «сухой лёд» стало нарицательным и в 1932 году торговую марку аннулировали[2].

Применение

Используется главным образом как дешёвый и компактный источник холода для охлаждения пищевых продуктов (например, мороженого) при их транспортировке и хранении без использования холодильных установок. Может быть использован для шоковой заморозки продуктов и лабораторных образцов, газирования напитков, изготовления мороженого, предотвращения таяния ледяных скульптур и так далее.

Может использоваться как источник углекислого газа для защиты продуктов от насекомых и других вредителей без использования токсичных веществ в складских помещениях и контейнерах с контролируемым составом атмосферы[3].

В воде сублимация сухого льда ускоряется, что создаёт плотные облака тумана, которые используются для развлекательных целей на концертах, в театрах, ночных клубах и других местах; для этого используются специальные дымовые машины.

Может использоваться как приманка в ловушках для комаров и других насекомых-паразитов, которых приманивает углекислый газ[4][неавторитетный источник?].

Сухой лёд используют сантехники, которые им обкладывают трубу, формируя внутри ледяную пробку, перекрывающую воду в нужном месте[5][неавторитетный источник?]. Таким способом можно замораживать трубы диаметром до 100 мм.

Также используется в лабораториях, машиностроении, сельском хозяйстве и других отраслях.

Безопасность

Длительное (несколько секунд) воздействие сухого льда может привести к серьёзным повреждениям кожи в результате обморожения, поэтому при работе настоятельно рекомендуется использовать перчатки. При проглатывании вызывает тяжёлые травмы пищеварительных путей.

Сухой лёд, особенно активно при контакте с водой[Комм. 1], возгоняется в значительное количество углекислого газа, который может представлять смертельную опасность в закрытых помещениях. ПДК углекислого газа в воздухе составляет 9 г/м³ (0,5 %), максимально допустимая кратковременная (<15 минут) ПДК углекислого газа составляет 54 г/м³ (3 %). Более высокие концентрации могут вызвать интоксикацию (гиперкапнию), которая в зависимости от тяжести сопровождается различными симптомами, включая дезориентацию, панику[6][7], потерю сознания, кому и смерть[8]. Поэтому сухой лёд должен использоваться только на открытом воздухе или в хорошо проветриваемом помещении[9]. По этой причине в контексте лабораторной безопасности сухому льду присвоена S-фраза S9.[источник не указан 1704 дня]

Промышленный сухой лёд может содержать загрязняющие вещества, которые делают его небезопасным для прямого контакта с пищевыми продуктами[10][нет в источнике]. Крошечные гранулы сухого льда, используемые при струйной очистке сухим льдом, не содержат масляных остатков.[источник не указан 1711 дней]

Маркировка UN 1845 для сухого льда

Хотя сухой лёд не классифицируется Европейским Союзом как опасное вещество или Министерством транспорта Соединённых Штатов Америки как опасный материал для наземного транспорта[11], при перевозке воздушным или водным транспортом он регулируется как опасный товар, и инструкция 954 по упаковке ИАТА (ИАТА PI 954) требует, чтобы он был специально маркирован, включая ромбовидную чёрно-белую этикетку, ООН № 1845. Кроме того, должны быть предусмотрены меры для обеспечения надлежащей вентиляции упаковки, чтобы она не взорвалась от повышения давления внутри[12]. Федеральное авиационное управление США разрешает авиапассажирам перевозить в зарегистрированном багаже либо в ручной клади до 2,5 кг (5,5 фунтов) сухого льда на человека, если он используется для охлаждения скоропортящихся грузов[13].

Несчастные случаи

  • В 1978 году в Колледж-Парк, Мэриленд погиб лаборант, изготовляя дым из сухого льда для Хеллоуина[14].
  • В 2018 году в Вашингтоне погибла женщина и ещё одна серьезно пострадала от выделения углекислого газа из четырёх охлаждавшихся сухим льдом контейнеров в плотно закрытом салоне автомобиля службы доставки[15].
  • Аналогичный случай в том же году произошёл в Спринг-Лейк-Парк, Миннесота: в своей машине задохнулся 58-летний экспедитор[16].
  • 28 февраля 2020 года в Москве группа инстаграм-блогеров, собравшаяся на день рождения одной из них, высыпала в закрытом помещении в бассейн большое количество (сообщалось от 25 до 60 кг) сухого льда. В результате погибло 3 человека и ещё несколько пострадали[17].
  • В марте 2020 года в Москве на праздновании детского дня рождения аниматор высыпал сухой лёд на голову четырехлетнему ребёнку, в результате чего он получил отморожения лица и головы I и II степени[18].

Комментарии

  1. ↑ Из-за большей, чем у воздуха, теплопроводности воды.

Примечания

  1. ↑ 1,0 1,1 History of dry ice. Дата обращения: 7 марта 2020. Архивировано 7 июля 2019 года.
  2. ↑ Selchow Righter Co. v. Decipher, Inc.. — «Generic names are in the public domain and may be used by anyone … Examples … dry ice — Dryice Corp. v. Louisiana Dry Ice Corp., 54 F.2d 882 (5th Cir. 1932)». Дата обращения: 16 апреля 2020. Архивировано 12 мая 2022 года.
  3. ↑ Fumigation and controlled atmosphere storage. Дата обращения: 7 марта 2020. Архивировано 26 августа 2019 года.
  4. ↑ Make mosquito traps. Дата обращения: 7 марта 2020. Архивировано 11 июля 2017 года.
  5. ↑ DIY pipe freezing kit. Дата обращения: 7 марта 2020. Архивировано 8 июня 2017 года.
  6. ↑ Переизбыток углекислого газа в крови: Насколько это опасно?. Дата обращения: 7 марта 2020. Архивировано 2 сентября 2019 года.
  7. ↑ Что будет, если дышать углекислым газом?. Дата обращения: 7 марта 2020. Архивировано 29 марта 2020 года.
  8. ↑ Carbon dioxide: Immediately Dangerous to Life or Health Concentrations (IDLH). Дата обращения: 7 марта 2020. Архивировано 20 апреля 2018 года.
  9. ↑ Horrell, Bill. Dry ice pops off Asphalt Tile (англ.) // Popular Mechanics : magazine. — 1961. — February (vol. 115, no. 2). — P. 169. Архивировано 6 июня 2013 года.
  10. ↑ Nelson, Lewis Carbon Dioxide Poisoning (недоступная ссылка). Emergency Medicine. Дата обращения: 28 июля 2009. Архивировано 18 июля 2007 года.
  11. ↑ Regulation (EC) No 1272/2008 of the European Parliament. Дата обращения: 31 июля 2009. Архивировано 5 августа 2009 года.
  12. ↑ Requirements for Shipping Dry Ice (IATA PI 954) (англ.). — Environmental Resource Center, 2006.
  13. ↑ Pack Safe – Dry ice (англ.). www.faa.gov (31 мая 2018). Дата обращения: 29 февраля 2020. Архивировано 20 января 2019 года.
  14. ↑ Memorial wall. Дата обращения: 7 марта 2020. Архивировано 27 сентября 2020 года.
  15. ↑ Dry ice linked to death of Washington woman traveling in Dippin' Dots' deliveryman's car. Дата обращения: 7 марта 2020. Архивировано 1 марта 2020 года.
  16. ↑ Police ID delivery driver who died after dry ice leak. Дата обращения: 7 марта 2020. Архивировано 27 ноября 2018 года.
  17. ↑ Youtube:Никогда не делайте так!!!! 3 человека в бассейне с сухим льдом
  18. ↑ Аниматор высыпала ребенку на голову сухой лед на детском празднике в Москве. Дата обращения: 10 февраля 2021. Архивировано 10 февраля 2021 года.
Источник — https://xn--h1ajim.xn--p1ai/index.php?title=Сухой_лёд&oldid=7120738