Czy suchy lód to ciekły azot?
Na co dzień nie mamy zbyt często do czynienia z ekstremalnie zimnymi substancjami. Wynika to przede wszystkim z faktu, że mają one dość specyficzne wymagania. Z uwagi na to, że suchy lód i ciekły azot budzą podobne skojarzenia, wiele osób zastanawia się więc nad tym, czy to właściwie to samo. Odpowiedź jest w tym przypadku prosta i brzmi: nie. Mimo pozornych podobieństw, substancje te różnią się od siebie pod wieloma względami. Aby nieco przybliżyć Ci te różnice, przyjrzymy się każdej z nich z osobna poniżej.
Czym jest suchy lód? Charakterystyka, produkcja i zastosowanie
Suchy lód to w praktyce nic innego jak dwutlenek węgla, czyli CO2. Jest on zmrożony i ma formę stałą, a temperatura jego powierzchni wynosi -78,5 stopni Celsjusza. Suchy lód nazywa się suchym z uwagi na sublimację, czyli proces zmiany stanu skupienia ze stałego na gazowy z pominięciem stanu ciekłego. Warto bowiem wiedzieć, że suchy lód sublimuje do otoczenia, nie pozostawiając przy tym wody. To cenna właściwość, dzięki której okazuje się w wielu przypadkach ciekawą alternatywą dla lodu zwykłego.
Warto mieć świadomość tego, że suchy lód nie jest toksyczny ani palny, nie ma też smaku i zapachu. Nie oznacza to jednak, że przy pracy z nim nie trzeba uważać. Ze względu na swoją niską temperaturę może być niebezpieczny i w żadnym wypadku nie można dotykać go gołymi rękami. Z reguły robi się to za pomocą rękawic ochronnych i specjalnych szczypiec.
Jak powstaje suchy lód?
Aby uzyskać zwykły lód, wystarczy zamrozić wodę. W przypadku suchego lodu proces ten jest nieco bardziej skomplikowany i wykorzystuje się do niego specjalne maszyny. W praktyce suchy lód powstaje z gazowego dwutlenku węgla. Najpierw gaz jest jednak sprężany, przez co uzyskuje w efekcie stan ciekły. Następnie ciekły dwutlenek węgla jet przesyłany ze zbiornika i poprzez rozprężenie do ciśnienia atmosferycznego zaczyna szybko parować i znacznie się oziębiać. W rezultacie część płynnego dwutlenku węgla zamarza, tworząc tym samym suchy lód.
Z uwagi na bardzo niską temperaturę (-78,5°C), aby utrzymać suchy lód w stanie stałym i uniknąć jego sublimacji, trzeba przechowywać go w odpowiednich warunkach. Służą do tego specjalne pojemniki. Co ciekawe, dwutlenek węgla w postaci gazu jest cięższy niż powietrze. Podczas sublimacji suchy lód tworzy więc w powietrzu charakterystyczną, zimną parę, a w dużych stężeniach nawet mgłę.
Jak wygląda suchy lód i w jakiej formie się go wykorzystuje?
Suchy lód może mieć różne formy, co daje zróżnicowane możliwości jego wykorzystania. W praktyce na rynku spotyka się go m.in. w postaci drobnego lub nieco większego granulatu, ale także w formie plastrów czy też całych bloków. Poza tym dwutlenek węgla stosuje się również np. w gaśnicach, z których jest on wyrzucany w postaci śniegu.
Zastosowanie suchego lodu
Praca z suchym lodem daje wiele różnego rodzaju możliwości. W praktyce sporo jednak zależy tu od jego formy. Granulat stosowany jest m.in. w gastronomii, gdzie wykorzystuje się go np. do drinków. Poza tym stosuje się go również w szeroko rozumianej branży spożywczej, np. przy transporcie produktów mrożonych, czy też w tzw. procesie kriomielenia, np. do produkcji przypraw czy mięs.
Oprócz tego suchy lód w formie granulatu wykorzystywany jest również do czyszczenia. To metoda alternatywna np. dla piaskowania. Umożliwia czyszczenie różnego rodzaju powierzchni z takich zanieczyszczeń jak chociażby oleje, kleje, lakiery, rdza, farby itp. W niektórych przypadkach maszyny do czyszczenia suchym lodem wykorzystują też większe jego formy, jak bloki czy plastry.
Blok suchego lodu można poza tym wykorzystać w transporcie różnego rodzaju produktów. Zapewnia im niską temperaturę, a jednocześnie podczas sublimacji nie pozostawia po sobie wody.
Czym jest ciekły azot? Właściwości, pozyskiwanie i wykorzystanie
Skoro wiesz już, czym charakteryzuje się suchy lód, to czas przejść do drugiego bohatera naszego porównania, czyli do ciekłego azotu. Czym właściwie jest? Otóż, jak wskazuje sama jego nazwa, jest to azot, czyli N2, w skroplonej formie. Jak wiadomo, azot to powszechnie występujący gaz, który stanowi niemal 80% powietrza. Aby jednak mógł stać się ciekłym azotem, trzeba poddać go specjalnemu procesowi.
Ciekły azot, podobnie jak suchy lód, jest nietoksyczny i niepalny. Nie posiada też smaku czy zapachu. Jego cechą charakterystyczną jest ekstremalnie wręcz niska temperatura, która wynosi -196 stopni Celsjusza. Z uwagi na swoje właściwości ciekły azot jest substancją w wielu zastosowaniach bezpieczną, ale wymaga specyficznych warunków i odpowiedniego podejścia. Podczas pracy z nim należy bezwzględnie przestrzegać zasad bezpieczeństwa i korzystać ze specjalnego sprzętu i stroju ochronnego.
Jak powstaje ciekły azot?
Ciekły azot pozyskuje się z powietrza, poprzez separację w specjalnej instalacji. Proces ten polega na oczyszczeniu powietrza, odprowadzeniu z niego ciepła, oddzieleniu azotu za sprawą specjalnej kolumny rektyfikacyjnej i destylacji w komorze nadciśnieniowej. W ostatnim kroku azot się skrapla, uzyskując swoją pożądaną, ciekłą formę.
Z uwagi na swoje właściwości skroplony azot nie jest w stanie utrzymać swojej ciekłej formy w temperaturze pokojowej – błyskawicznie paruje. Niezbędne jest więc przechowywanie go w specjalnych pojemnikach, czyli dewarach. To właśnie dzięki nim substancja ta znalazła swoje zastosowanie także poza laboratoriami. Pozwalają go bezpiecznie transportować i magazynować, a przy tym minimalizują jego straty wynikające z nieustannego parowania.
Ciekły azot – forma i zastosowanie
Jak już wiesz, ciekły azot ma formę kriogenicznej cieczy i wymaga bardzo niskiej temperatury. Z uwagi na swoje zalety znajduje jednak bardzo szerokie zastosowanie. To substancja wykorzystywana m.in. w medycynie, gdzie stosuje się ją do chłodzenia i przechowywania leków czy szczepionek, ale również materiału biologicznego. Poza tym znalazła zastosowanie w różnego rodzaju zabiegach dermatologicznych i leczeniu zimnem, czyli w tzw. krioterapii.
Ekstremalnie niska temperatura ciekłego azotu sprawia, że wykorzystywany jest on również w przemyśle, nauce czy weterynarii. Oprócz tego z powodzeniem stosuje go także branża spożywcza, np. przy chłodzeniu i zamrażaniu żywności. Z uwagi na to, że skroplony azot daje wiele ciekawych możliwości w zakresie obróbki produktów spożywczych, chętnie czerpie z niego również kuchnia molekularna. Coraz częściej można też zetknąć się z nim w barach, klubach i pubach, gdzie serwowane są przygotowane z jego udziałem drinki.
Ciekły azot a suchy lód – podobieństwa
Podobieństwa między ciekłym azotem a suchym lodem dotyczą przede wszystkim niskich temperatur. Obie te substancje umożliwiają chłodzenie różnego rodzaju produktów, przy czym pozostaje w tym zakresie pewna różnica pod względem zastosowania. Poza tym, z uwagi na swoje właściwości, zarówno skroplony azot, jak i ciekły lód wymagają odpowiedniego podejścia i właściwych warunków.
Czym ciekły azot różni się od suchego lodu?
Wbrew pozorom jednak między ciekłym azotem a suchym lodem jest chyba więcej różnic. Podstawowe to oczywiście skład chemiczny, a także metoda pozyskiwania. Jak już wspomnieliśmy, temperatura suchego lodu to -78,5 stopni Celsjusza, a więc w stosunku do ciekłego azotu, który ma -196 stopni Celsjusza, jest on znacznie cieplejszy. Kluczowa różnica dotyczy też formy – ciekły azot to ciecz, która przechodzi w gaz, natomiast suchy lód ze stanu stałego przechodzi w gazowy.
W praktyce ciekły azot odróżnia też od suchego lodu zastosowanie. Ten pierwszy stosuje się przede wszystkim tam, gdzie potrzeba skrajnie niskich temperatur, np. w medycynie. W niektórych przypadkach okazuje się on jednak zbyt zimny. Nie da się też przez dłuższą chwilę utrzymać go w formie ciekłej poza specjalnym pojemnikiem, czyli dewarem. Suchy lód dobrze sprawdza się natomiast tam, gdzie skrajne temperatury azotu okazują się za niskie. Dłużej też można utrzymać go w niezmienionym stanie skupienia w temperaturze pokojowej.
Jak widać, choć na tzw. pierwszy rzut oka ciekły azot może wydawać się podobny do suchego lodu, w rzeczywistości są to jednak substancje bardzo od siebie różne. W wielu przypadkach więc ze sobą nie konkurują, a raczej się uzupełniają.
Mamy nadzieję, że nasz artykuł nieco przybliżył Ci możliwości i zastosowanie ciekłego azotu i suchego lodu. W Cryogen na co dzień zajmujemy się przeznaczonymi do przechowywania ciekłego azotu dewarami. Jeśli więc interesuje Cię praca z tą właśnie substancją, zapraszamy Cię do zapoznania się z dostępną w naszym sklepie internetowym ofertą.