یخ خشک همان حالت منجمد شده دی اکسید کربن است. دمای سطح یخ خشک منفی 109.3 درجه فارنهایت (منفی 78.5 درجه سانتیگراد) است. یخ خشک همچنین ویژگی بسیار خوب تصعید را دارد. این ماده با تجزیه شدن، مستقیماً به گاز مایع دی اکسید کربن تبدیل می شود. درجه حرارت فوق العاده سرد و ویژگی تصعید، یخ خشک را برای تبرید عالی ساخته است. به عنوان مثال ، اگر می خواهید یک ماده یخ زده را به سراسر کشور ارسال کنید، می توانید آن را با یخ خشک بسته بندی کنید. محصول شما هنگامی که به مقصد خود رسید، یخ زده باقی می ماند بدون آنکه اثری از خیس شدن و آب در ان باقی مانده باشد.
بسیاری از افراد با نیتروژن مایع آشنا هستند که در دمای منفی 320 درجه فارنهایت (یا منفی 196 درجه سانتیگراد) جوش می آورد. نیتروژن مایع نسبتاً ماده ای با ساختار مولکولی نامنظم بوده که حمل و در دست گرفتن آن دشوار است. بنابراین چرا نیتروژن مایع است در حالی که دی اکسید کربن جامد است؟ این تفاوت به دلیل ویژگی های گازی جامد-مایع ازت و دی اکسید کربن است.
همه ما با رفتار گاز مایع جامد آب آشنا هستیم. می دانیم که در سطح دریا ، آب در دمای 32 درجه فارنهایت (0 درجه سانتیگراد) منجمد می شود و در 212 درجه فارنهایت (100 درجه سانتیگراد) جوش می آید. با این حال ، با تغییر فشار ، آب متفاوت رفتار می کند. با کم کردن فشار ، نقطه جوش پایین می آید. اگر فشار را به اندازه کافی کاهش دهید ، آب حتی در دمای اتاق به جوش می آید.
در فشارهای عادی ، دی اکسید کربن مستقیم بین گاز و جامد تغییر حالت می دهد. فقط در فشارهای بسیار بالاتر می توانید دی اکسید کربن مایع را پیدا کنید. به عنوان مثال ، مخزن پر فشار دی اکسید کربن یا یک کپسول آتش نشانی حاوی دی اکسید کربن مایع است.
برای تهیه یخ خشک ، شما می توانید از یک مخزن فشرده پر از دی اکسید کربن مایع استفاده کنید. هنگامی که دی اکسید کربن مایع را به صورت وارونه از مخزن آزاد نمایید ، انبساط مایع و تبخیر سریع گاز دی اکسید کربن باقیمانده مایع را تا نقطه انجماد سرد می کند ، جایی که دی اکسید کربن مستقیماً به جامد تبدیل می شود. اگر تاکنون از کپسول آتش خاموش کن استفاده کرده اید متوجه شده اید که بر روی نازل کپسول، فرم برفی دی اکسید کربن ایجاد میشود. حال اگر این فرم برفی دی اکسید کربن فشرده شود بلوکی از یخ خشک ایجاد خواد شد.
توجه
اگر قصد استفاده از یخ خشک را دارید و برای اولین بار است که می خواهید از آن بهره ببرید حتما از دستکش های ضخیم استفاده کنید. در صورت لمس مستقیم سطح یخ خشک، به دلیل دمای بسیار پایین آن پوست دست اسیب دیده و همانند حالت سوختگی خواهد شد. لذا از تماس مستقیم با تیکه های یخ خشک و همچنین مزه نمودن و خوردن آن به طور جدا پرهیز کنید.
یکی دیگر از نکات مهم به هنگام استفاده از یخ خشک مسئله تهویه است. در صورت استفاده از مقدار زیادی یخ خشک حتما محل مورد استفاده تهویه کافی و مطلوب داشته باشد. زیرا در اثر تصعید، یخ خشک به گاز دی اکسید کربن تبدیل می شود. دی اکسید کربن از هوا سنگین تر است و می تواند در اتاق های کوچک و یا فضاهای محصور متمرکز شود (مثل ماشین یا اتاقی که یخ خشک در حال تصعید است). هوای معمولی 78٪ نیتروژن ، 21٪ اکسیژن و فقط 035/0٪ دی اکسید کربن دارد. اگر غلظت دی اکسید کربن در هوا بیش از 5٪ افزایش یابد ، دی اکسید کربن می تواند سمی و خفه کننده باشد. حتماً هر مکانی که یخ خشک در آنها استفاده میشود را تهویه کرده و هر گز یخ خشک را در وسیله نقلیه با پنجره های بسته جابجا نکنید.