یخ خشک ماده ای شگفت انگیز و متفاوت از یخ های معمولی می باشد. تفاوت اصلی و جالب آن در این است که هنگام ذوب شدن، برخلاف یخ معمولی که به آب تبدیل می شود مستقیماً از حالت جامد به گاز تغییر شکل داده و هیچ رطوبتی از خود به جا نمی گذارد. به همین دلیل به این فرآیند «تصعید» می گویند.
این ویژگی منحصربه فرد، یخ خشک را به ابزاری محبوب در صنایع مختلف به ویژه در سینما و فیلم سازی تبدیل کرده است؛ چرا که برای خلق جلوه های ویژه، ایجاد دود یا مه مصنوعی در صحنه های فیلم بهترین گزینه به شمار می رود.
فرایند تولید یخ خشک
تولید یخ خشک فرآیندی تخصصی است و به تجهیزات صنعتی نیاز دارد. ماده اولیه آن گاز دی اکسید کربن می باشد. به این صورت که در ابتدا این گاز را در مخازن مخصوص و مقاوم ذخیره می کنند. سپس طی یک فرآیند کنترل شده، گاز به طور هم زمان تحت فشار بالا قرار می گیرد و خنک می شود.
در مرحله بعد با کاهش ناگهانی فشار داخل مخزن، دمای دی اکسید کربن به شدت افت می کند. این تغییر باعث می شود گاز مستقیماً به حالت جامد تبدیل شود. در نهایت دی اکسید کربن جامد به شکل قالبی یا پلت های کوچک فشرده و آماده استفاده می گردد. انجام این مراحل بدون تجهیزات دقیق و استاندارد امکان پذیر نیست و نیازمند نظارت فنی کامل است.
نکات مهم در هنگام استفاده از یخ خشک
هنگام کار با یخ خشک رعایت نکات ایمنی کاملاً ضروری است. اولین و مهم ترین نکته، استفاده از دستکش های عایق و مخصوص می باشد. زیرا یخ خشک دمای بسیار پایینی دارد و تماس مستقیم آن با پوست می تواند در مدت کوتاهی باعث یخ زدگی و آسیب جدی شود.
همچنین باید از یخ خشک در محیطی با تهویه مناسب استفاده شود. زمانی که یخ خشک تصعید می شود گاز دی اکسید کربن در فضا آزاد می گردد. اگر محیط بسته باشد و جریان هوای کافی وجود نداشته باشد میزان اکسیژن کاهش پیدا می کند که این موضوع می تواند برای انسان ها و حیوانات خطرناک باشد.
اگرچه برخی افراد برای خنک کردن نوشیدنی ها از یخ خشک استفاده می کنند اما این کار چندان توصیه نمی شود. آنهم به این خاطر است که دمای یخ خشک حدود منفی 109.3 درجه فارنهایت است و تماس مستقیم آن حتی برای چند ثانیه می تواند به پوست آسیب برساند.
بنابراین اگر در موارد خاص از آن برای جلوه های نمایشی در نوشیدنی استفاده می شود باید کاملاً از تماس مستقیم با پوست یا دهان جلوگیری شود. علاوه بر مسائل ایمنی، هزینه بالای یخ خشک نیز باعث می شود استفاده از یخ های خوراکی معمولی گزینه ای منطقی تر و مقرون به صرفه تر برای خنک کردن نوشیدنی ها باشد.
تفاوت یخ خشک و یخ معمولی
اگرچه یخ خشک و یخ عادی هر دو برای خنک کردن استفاده می شوند اگرچه اما تفاوت های اساسی میان آن ها وجود دارد که هرکدام را برای کاربردهای متفاوتی مناسب می کند. یکی از مهم ترین تفاوت ها، سرعت انجماد است؛ یخ خشک بسیار سریع تر از یخ معمولی منجمد می شود و آماده استفاده خواهد بود.
در زمان ذوب شدن نیز این دو ماده کاملاً متفاوت عمل می کنند. یخ معمولی پس از ذوب شدن به آب تبدیل می شود و محیط را مرطوب می کند. اما یخ خشک هیچ رطوبتی از خود باقی نمی گذارد. دلیل این موضوع این است که یخ خشک از آب ساخته نشده و هنگام گرم شدن مستقیماً از حالت جامد به گاز تبدیل می شود. به همین خاطر برای سرد نگه داشتن مواد بدون ایجاد خیسی بهترین گزینه است.
یکی دیگر از تفاوت های یخ خشک و یخ معمولی در سرعت تبخیر آن ها است. یخ خشک خیلی سریع تصعید می شود و تبدیل به گاز دی اکسید کربن می گردد، در حالی که یخ معمولی زمان زیادی طول می کشد تا کاملاً آب شود.
از نظر تأثیر بر مواد غذایی نیز یخ خشک عملکرد بهتری دارد. به دلیل سرمای شدید و نداشتن رطوبت، طعم و بوی مواد غذایی را تغییر نمی دهد و باعث خیس شدن آن ها نمی شود.
در نهایت، ترکیب سازنده این دو ماده کاملاً متفاوت است. مثلا یخ معمولی از آب منجمد شده ساخته می شود اما یخ خشک از گاز دی اکسید کربن در حالت جامد. به همین دلیل چگالی آن کمتر است و در حجم زیاد هم جابه جایی آن نسبتاً آسان تر است.
مزیت های یخ خشک به یخ معمولی
یخ خشک به دلیل ویژگی های خاص خود در بسیاری از شرایط عملکرد بهتری نسبت به یخ معمولی دارد. مهم ترین مزیت آن این است که هنگام تبخیر هیچ مایعی باقی نمی گذارد، چون مستقیماً از حالت جامد به گاز تبدیل می شود. به همین دلیل هیچ وسیله یا ماده ای را خیس یا مرطوب نمی کند و طعم غذاها را نیز تغییر نمی دهد.
همچنین نگهداری و استفاده از یخ خشک هزینه زیادی ندارد و با مقدار برابر نسبت به یخ معمولی سرمای بسیار بیشتری ایجاد می کند. چگالی آن نیز بیشتر است و همین موضوع جابه جایی آن را آسان تر می کند.
کاربردهای یخ خشک چیست؟
بارور کردن ابرها
در برخی روش های بارورسازی، یخ خشک را در ارتفاعات بر فراز ابرها پخش می کنند. زیرا سرمای شدید آن باعث تغییر شرایط دمایی و تحریک بارش می شود.
استفاده از یخ خشک در کپسول های آتش نشانی
در خاموش کننده های مخصوص مواد نفتی از یخ خشک استفاده می شود. زیرا این ماده سبکتر از آب است و بهتر می تواند آتش مواد قابل اشتعال را مهار کند.
تولید دود، مه و بخار
وقتی یخ خشک را داخل آب گرم بیندازیم، مه غلیظ و سنگینی تولید می شود که روی زمین پخش می گردد. این جلوه برای صحنه سازی های سینمایی، تئاتر یا ایجاد فضای رویایی در مراسم کاربرد زیادی دارد.
دستگاه رسوب زدا
در صنعت از دانه های فشرده یخ خشک برای تمیز کردن دستگاه ها و سطوح مختلف استفاده می شود. این روش بدون آب انجام می شود و رسوبات را به خوبی جدا می کند.
کاهش آسیب های ناشی از تگرگ
سرمای شدید یخ خشک باعث انقباض فلز می شود و در برخی موارد می تواند فرورفتگی های سطحی روی بدنه خودرو را تا حد زیادی کاهش دهد.
برداشتن کاشی های کف
یخ خشک با انجماد و انقباض کاشی، پیوند آن با سطح را سست می کند. با قرار دادن یخ خشک روی مرکز کاشی، پس از مدتی کاشی بالا می آید یا می توان با یک ضربه سبک آن را جدا کرد.
نابودی جوندگان
گاهی برای از بین بردن لانه جوندگان، تکه ای یخ خشک داخل لانه قرار می دهند و روی آن را با خاک می پوشانند. گاز حاصل سنگین تر از هواست و وارد تونل ها می شود. لازم است این کار تنها توسط افراد متخصص و با رعایت کامل اصول ایمنی انجام شود.
داغ زدن حیوانات
در برخی روش های سنتی علامت گذاری دام، از یخ خشک همراه الکل سردشده استفاده می شود تا جای داغ سریع تر ایجاد و تثبیت شود.
کاربردهای پزشکی
پزشکان برای منجمد کردن سطح پوست، از بین بردن زگیل ها و برخی ضایعات پوستی از یخ خشک استفاده می کنند. همچنین در انتقال نمونه های آزمایشگاهی و جلوگیری از حرکت استخوان آسیب دیده از سرمای شدید آن بهره می گیرند.
کند کردن واکنش های شیمیایی
برای حمل ونقل چسب ها یا مواد حساس، یخ خشک دما را پایین نگه می دارد و سرعت واکنش های شیمیایی را کاهش می دهد. در برخی موارد نیز از آن برای خنثی کردن قلیاهای قوی استفاده می شود.
بی اثر کردن محیط
برای جابه جایی تانکرهای گاز زیرزمینی یا کاهش خطر آتش سوزی، از یخ خشک به عنوان ماده ای خنثی و سردکننده استفاده می شود. در کپسول های جوشکاری نیز برای کم خطر کردن استیلن به کار می رود.
دور کردن پشه ها
پشه ها با تشخیص دی اکسید کربن موجود در بازدم موجودات زنده، آن ها را پیدا می کنند. از این ویژگی می توان استفاده کرد و با قرار دادن یخ خشک در تله های مخصوص، پشه ها را به آن سمت جذب و گرفتار کرد.