Tabla de Contenidos
Tørrisen som vi alle vet er ikke annet enn karbondioksid i fast tilstand. Dette er en veldig vanlig forbindelse som har den spesielle egenskapen å kunne gå fra fast tilstand til gassform uten først å gå gjennom flytende tilstand, en prosess kjent som sublimering.
Ved 1 atm trykk er sublimeringspunktet for karbondioksid -78,5 °C, som er grunnen til at en blokk med tørris som er utsatt for atmosfærisk luft spontant vil varmes opp til -78,5 °C og deretter begynne å sublimere, og holde seg ved den temperaturen til den fordamper helt. Det faktum at den holdes ved en så lav temperatur og at den konsumeres uten noen gang å bli flytende er nettopp det som rettferdiggjør navnet tørris for denne formen for karbondioksid.
Den samme egenskapen er også det som gjør det spesielt nyttig som et bærbart kjølemiddel som er lett å håndtere og som en kilde til en kald gass som brukes til å generere «falsk røyk» eller tørriståke.
Hvordan får du tørriståke eller røyk?
Å danne tørriståke er veldig enkelt. Alt som kreves er varmt vann og tørris. Trinnene er tre:
- Varm opp vann til koking og tilsett det i en termisk isolerende beholder, for eksempel en styrofoam- eller ekspandert polystyren-beholder (EPS), en åpen termos eller et Dewar-beger (sistnevnte kan fås i noen laboratorier).
- Tilsett en blokk tørris i det kokende vannet. Det er å foretrekke at det er en blokk liten nok til å passe i beholderen med varmtvannet, men ikke for liten for å hindre at den fordamper for raskt. En tykk tåke vil umiddelbart begynne å dannes, som flyter over beholderen over sidene og sildrer nedover gulvet.
- Hvis du vil at tåken skal løfte seg og dekke mer av plassen, kan du bruke en vifte til å flytte luften.
Etter hvert som tiden går, vil det varme vannet kjøles ned på grunn av den lave temperaturen på tørrisen. Dette vil gradvis redusere mengden tåke som produseres. Tåken vil også ha en tendens til å forsvinne når det kalde karbondioksidet kombineres med den varme luften rundt, som også har en tendens til å redusere effekten av røyk eller tåke.
Prosess for å farge tørrisrøyk
I mange applikasjoner er det ønskelig å produsere røyk eller tåke i forskjellige farger. Dette kan ikke oppnås direkte i tåken da tåken kun kan gjøres hvit av de to ingrediensene som brukes. Imidlertid kan hvit tåke gis et utseende som farge ved å skinne et farget lys på den.
Fordi den er hvit, har tåken evnen til å reflektere alle farger av synlig lys. Av denne grunn, hvis vi skinner hvit tåke med blått lys, vil det reflektere blått lys og derfor vil vi se det som blått. Det samme vil skje med alle andre lysfarger vi bruker.
Hvordan fungerer tørriståke?
En vanlig feil ved å forklare dannelsen av tørriståke er å anta at tåken vi ser faktisk er laget av karbondioksid. Tross alt er tørris laget av fast karbondioksid, og det er den forbindelsen som frigjøres som en gass ved sublimeringsprosessen, ikke sant?
Dette er helt sant. Problemet er at karbondioksid er en fargeløs gass, og som sådan kan vi ikke se det. Det betyr at den hvite fargen på tåken ikke kan komme fra tørris. Så det må være noe annet.
Når vi analyserer den andre komponenten i vår lille falske røykgenerator, kan vi falle inn i en ny feil og tro at tåken faktisk er vanndamp. Men med vanndamp er det det samme som med gassformig karbondioksid: gassformig vann er også usynlig.
Så hva ser vi egentlig?
Tåke, som skyer, dannes faktisk ved kondensering av millioner av små flytende vanndråper som er så lette at de kan forbli suspendert i luften en stund. Disse små dråpene genereres ved kondensering av vanndamp fra varmt vann når det kommer i kontakt med kald gassformig karbondioksid (ved 78,5 °C under null) som frigjøres ved sublimering av tørris.
Denne sublimeringen akselereres betraktelig når tørrisen kommer i kontakt med det varme vannet, som frigjør store mengder karbondioksidgass som drar med seg de nylig kondenserte vanndampdråpene, og danner tåken som vi kan se.
Fordi både kald karbondioksid og tåke av små vanndråper er tettere enn luft, har de en tendens til å falle og følge nær bakken nesten som en væske. Et lite trekk er imidlertid alt som skal til for å løfte tåken opp og spre den ut, selv om dette igjen vil forkorte varigheten.
Hvorfor forsvinner tåken?
Det er flere grunner til at tåken ender opp med å forsvinne. Den første er at når tåken sprer seg i verdensrommet, reduseres konsentrasjonen av partiklene som danner den (den fortynnes med luften), så den ser stadig tynnere eller tynnere ut. Ved å blande med varm luft, varmes også karbondioksidgass opp, noe som reduserer evnen til å kondensere mer vanndamp fra miljøet. På den annen side, når de varmes opp, vil de små vanndråpene i tåken ha en tendens til å fordampe igjen, og bli tilbake til vanndamp som er usynlig for øynene våre.
Noen viktige sikkerhetstiltak
Tørris er ikke spesielt farlig, siden karbondioksid er et ganske inert stoff kjemisk. Det kan imidlertid representere en risiko av to grunner:
- Tørris er veldig kaldt. Faktisk er det mye kaldere enn de fleste kalde ting vi er vant til. En husholdningsfryser kjøler ned til -20 °C på det meste, mens tørris er på -78,5 °C. Dette betyr at tørris er godt under frysepunktet for vann, så å ta på den med bare hender kan forårsake frostskader på huden og frostskader.
- Ved å raskt sublimere til luft, kan tørris produsere betydelige strømmer av karbondioksidgass, spesielt på bakkenivå, som fortrenger luft. Av denne grunn kan det å ligge på bakken i nærheten av en åpen prøve av tørris forårsake kvelning.
Av disse to grunnene må vi alltid sørge for å håndtere tørris med egnede hansker for å unngå kuldeforbrenninger. I tillegg må vi passe på å unngå å generere en tørriståke innendørs der det er sjanse for at noen sovner, da kvelning på grunn av oksygenmangel kan være dødelig. Generelt er det nok å jobbe på et ganske godt ventilert sted for å unngå alvorlige ulykker.
tåke uten tørris
Ved å jobbe etter samme prinsipp som tørriståke kan vi generere en tåke ved bruk av vanlig is, selv om effekten er langt mindre spektakulær, og tåken er knapt synlig. Hvis vi legger noen isbiter i en sil over varmt vann, vil kulden fra isbitene kondensere dampen og danne en tynn tåke som vi kan se på isbitene.
Grunnen til at effekten med tørris er mer dramatisk er fordi den sublimerer veldig raskt, og genererer en strøm av kald gass som kondenserer dampen og fører den bort. I motsetning til dette sublimerer ikke normalis, så den genererer ikke den samme dragstrømmen som tørris. Også når den begynner å smelte er den bare 0 °C i stedet for -78,5 °C, så luften rundt vanlig is blir ikke like kald som rundt tørris, noe som begrenser mengden damp som kan kondensere og danne tåke.
Referanser
Aquae. (2021, 10. januar). Hvordan lage hjemmelaget tåke enkelt – Aquae Foundation . Aquae Foundation. https://www.fundacionaquae.org/experimento-niebla-casera/
DOÑANA Biotech. (2017, 21. november). TÅKEEFFEKT med TØRRIS [Video]. Youtube. https://www.youtube.com/watch?v=qqS6AGzg53k
Chang, R., Manzo, Á. R., Lopez, PS, & Herranz, ZR (2020). Kjemi (10. utgave ). McGraw-Hill utdanning.
Hvordan lage RØYK med TØRRIS . (2019, 17. november). Fantasy Forest. https://www.bosquedefantasias.com/recursos/experimentos-quimica/how-to-make-humo-hielo-seco
Gonzalez, D. (2021, 16. november). Hva er den ideelle temperaturen i kjøleskapet ? Euronics. https://www.euronics.es/blog/cual-es-la-temperatura-ideal-de-la-nevera/
Medisinsk Infrasal. (nd). KARBONDIOKSID . Infrasal.com. https://www.infrasal.com/gases/carbon-dioxide
