Tabla de Contenidos
Hepimizin bildiği kuru buz, katı haldeki karbondioksitten başka bir şey değildir. Bu, süblimleşme olarak bilinen bir süreç olan sıvı halden geçmeden önce katı halden gaz haline geçebilme özelliğine sahip çok yaygın bir bileşiktir.
1 atm basınçta, karbondioksitin süblimasyon noktası -78,5°C’dir, bu nedenle atmosferik havaya maruz kalan bir kuru buz bloğu kendiliğinden -78,5°C’ye ısınır ve sonra buharlaşana kadar bu sıcaklıkta kalarak süblimleşmeye başlar. tamamen. Bu kadar düşük sıcaklıkta tutulması ve hiçbir zaman sıvı hale geçmeden tüketilmesi, karbondioksitin bu formuna kuru buz adının verilmesini haklı çıkarıyor.
Bu aynı özellik, aynı zamanda onu, kullanımı kolay bir taşınabilir soğutucu olarak ve “sahte duman” veya kuru buz sisi oluşturmak için kullanılan bir soğuk gaz kaynağı olarak özellikle yararlı kılan şeydir.
Kuru buz sisi veya dumanı nasıl elde edersiniz?
Kuru buz sisi oluşturmak çok kolaydır. Tek gereken sıcak su ve kuru buz. Adımlar üçtür:
- Suyu kaynama noktasına kadar ısıtın ve strafor veya genleşmiş polistiren (EPS) kabı, açık termos veya Dewar beher (sonuncusu bazı laboratuvarlarda bulunabilir) gibi bir ısı yalıtım kabına ekleyin.
- Kaynayan suya bir blok kuru buz ekleyin. Sıcak su içeren kaba sığacak kadar küçük bir blok olması, ancak çok hızlı buharlaşmasını önlemek için çok küçük olmaması tercih edilir. Hemen kalın bir sis oluşmaya başlayacak, kabın kenarlarından taşacak ve zeminden aşağı akacaktır.
- Sisin daha fazla alanı kaldırıp kaplamasını istiyorsanız, havayı hareket ettirmek için bir fan kullanabilirsiniz.
Kuru buzun sıcaklığının düşük olması nedeniyle zaman geçtikçe sıcak su soğuyacaktır. Bu, üretilen sis miktarını kademeli olarak azaltacaktır. Ayrıca, soğuk karbondioksit çevredeki sıcak hava ile birleştiğinde sis dağılma eğiliminde olacaktır, bu da duman veya sisin etkisini azaltma eğilimindedir.
Kuru Buz Dumanını Renklendirme Süreci
Birçok uygulamada, farklı renklerde duman veya buğuların üretilmesi arzu edilir. Sis yalnızca kullanılan iki bileşenden beyaz hale getirilebildiğinden, bu doğrudan siste elde edilemez. Ancak beyaz buğu üzerine renkli bir ışık tutularak renk görünümü verilebilir.
Sis, beyaz olduğu için görünür ışığın tüm renklerini yansıtma özelliğine sahiptir. Bu nedenle beyaz sisi mavi ışıkla aydınlatırsak mavi ışığı yansıtır ve bu nedenle onu mavi olarak görürüz. Aynısı, kullandığımız diğer herhangi bir ışık rengi için de geçerli olacaktır.
Kuru buz sisi nasıl çalışır?
Kuru buz sisinin oluşumunu açıklamada yaygın olarak yapılan bir hata, gördüğümüz sisin aslında karbondioksitten oluştuğunu varsaymaktır. Ne de olsa, kuru buz katı karbondioksitten yapılır ve süblimasyon işlemiyle gaz olarak salınan bileşiktir, değil mi?
Bu tamamen doğrudur. Sorun şu ki, karbondioksit renksiz bir gazdır ve bu nedenle onu göremeyiz. Bu, sisin beyaz renginin kuru buzdan gelemeyeceği anlamına gelir. Yani başka bir şey olmalı.
Küçük sahte duman jeneratörümüzün ikinci bileşenini incelerken ikinci bir hataya düşebilir ve sisin aslında su buharı olduğunu düşünebiliriz. Bununla birlikte, su buharı ile gaz halindeki karbondioksit ile aynıdır: gaz halindeki su da görünmez.
Peki gerçekten ne görüyoruz?
Sis, tıpkı bulutlar gibi, havada bir süre asılı kalabilecek kadar hafif olan milyonlarca küçük sıvı su damlacıklarının yoğunlaşmasıyla oluşur. Bu küçük damlacıklar, kuru buzun süblimleşmesiyle salınan soğuk gaz halindeki karbondioksit (sıfırın altında 78,5 °C’de) ile temas ettiğinde sıcak sudan su buharının yoğunlaşmasıyla üretilir.
Söz konusu süblimasyon, kuru buz sıcak su ile temas ettiğinde önemli ölçüde hızlanır ve bu da, yakın zamanda yoğunlaşan su buharı damlacıklarını sürükleyerek görebildiğimiz sisi oluşturan büyük miktarlarda karbondioksit gazı açığa çıkarır.
Hem soğuk karbondioksit hem de küçük su damlacıklarının sisi havadan daha yoğun olduğundan, neredeyse bir sıvı gibi yere düşme ve yere yakın iz bırakma eğilimi gösterirler. Bununla birlikte, sisi kaldırıp yaymak için küçük bir hava akımı yeterlidir, ancak bu da süreyi kısaltacaktır.
Sis neden dağılır?
Sisin kaybolmasının birkaç nedeni var. Birincisi, sis uzayda yayıldıkça, onu oluşturan parçacıkların konsantrasyonu azalır (hava ile seyrelir), bu nedenle giderek daha ince veya zayıf görünür. Ayrıca, sıcak hava ile karışarak, karbondioksit gazı da ısınır ve çevreden daha fazla su buharı yoğuşturma kabiliyetini azaltır. Öte yandan, ısınırken, sisin içindeki küçük su damlacıkları tekrar buharlaşma eğiliminde olacak ve tekrar gözümüzün göremeyeceği su buharına dönüşecektir.
Bazı önemli güvenlik önlemleri
Kuru buz, özellikle tehlikeli değildir, çünkü karbondioksit kimyasal olarak oldukça inert bir maddedir. Ancak, iki nedenden dolayı bir risk teşkil edebilir:
- Kuru buz çok soğuktur. Aslında, alıştığımız çoğu soğuk şeyden çok daha soğuk. Ev tipi bir dondurucu en fazla -20 °C’ye kadar soğuturken, kuru buz -78,5 °C’dedir. Bu, kuru buzun suyun donma noktasının çok altında olduğu anlamına gelir, bu nedenle çıplak elle dokunmak ciltte donmaya ve donmaya neden olabilir.
- Kuru buz, hızla havaya süblimleşerek, özellikle yer seviyesinde havanın yerini alan önemli miktarda karbondioksit gazı akımı üretebilir. Bu nedenle açık bir kuru buz örneğinin yanında yerde yatmak boğulmaya neden olabilir.
Bu iki nedenden dolayı, soğuk yanıklarını önlemek için kuru buzu uygun eldivenler kullanarak tuttuğumuzdan her zaman emin olmalıyız. Ayrıca, oksijen eksikliğinden boğulma ölümcül olabileceğinden, birinin uykuya dalma ihtimalinin olduğu iç mekanlarda kuru buz sisi oluşturmaktan kaçınmaya dikkat etmeliyiz. Genel olarak, oldukça iyi havalandırılan bir yerde çalışmak, herhangi bir ciddi kazayı önlemek için yeterlidir.
kuru buzsuz sis
Kuru buz sisi ile aynı prensipte çalışarak, normal buz kullanarak bir sis üretebiliriz, ancak etkisi çok daha az göze çarpar ve sis zar zor görünür. Sıcak suyun üzerine bir süzgeçte birkaç buz küpü koyarsak, buz küplerinin soğuğu buharı yoğunlaştırarak buz küplerinin üzerinde görebileceğimiz ince bir buğu oluşturur.
Kuru buzun etkisinin daha dramatik olmasının nedeni, çok hızlı bir şekilde süblimleşerek buharı yoğunlaştırıp uzaklaştıran bir soğuk gaz akımı oluşturmasıdır. Aksine, normal buz süblimleşmez, bu nedenle kuru buzla aynı sürükleme akımını üretmez. Ayrıca, erimeye başladığında -78,5 °C yerine sadece 0 °C’dir, bu nedenle normal buzun etrafındaki hava kuru buzun etrafındaki kadar soğumaz, bu da sis oluşturmak için yoğunlaşabilecek buhar miktarını sınırlar.
Referanslar
Su. (2021, 10 Ocak). Kolayca ev yapımı sis nasıl yapılır – Aquae Foundation . Aqua Vakfı. https://www.fundacionaquae.org/experimento-niebla-casera/
DOÑANA Biyoteknoloji. (2017, 21 Kasım). KURU BUZ İLE SİS ETKİSİ [Video]. Youtube. https://www.youtube.com/watch?v=qqS6AGzg53k
Chang, R., Manzo, Á. R., Lopez, PS ve Herranz, ZR (2020). Kimya (10. baskı ). McGraw-Hill Eğitimi.
KURU BUZ ile SMOKE nasıl yapılır . (2019, 17 Kasım). Fantezi Ormanı. https://www.bosquedefantasias.com/recursos/experimentos-quimica/how-to-make-humo-hielo-seco
Gonzalez, D. (2021, 16 Kasım). Buzdolabında ideal sıcaklık nedir ? Euronics. https://www.euronics.es/blog/cual-es-la-temperatura-ideal-de-la-nevera/
Medikal İnfrasal. (son). KARBONDİOKSİT . Infrasal.com. https://www.infrasal.com/gases/karbondioksit
