干冰的化学式


干冰的化学式

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干冰,又称“冰”或“干火”,是由二氧化碳(CO2)气体加热形成的 。通常被称为“二氧化碳冰箱”、“常温冷冻机”、“超临界制冷机”等 。目前已广泛应用于制冷系统、工业制冷工程等领域 。它不像固态二氧化碳(液态烃)或氮气(氦气),是一种气体,在低温下膨胀,使周围的气体迅速结冰而消融的过程是吸热凝固的过程 。因此干冰很容易在室温下自然降解 。干冰比固态二氧化碳更易燃烧,它主要由二氧化碳和水组成,其中95%左右含有水,所以在燃烧时会产生高温和有毒气体 。
1、干冰的基本分类
1、水蒸气干冰是一种非常容易形成的干冰,其主要成分是二氧化碳,无色透明、无味、无臭,不溶于水,因此它不是固态二氧化碳,是干冰颗粒状的固体 。在水蒸气进入水中时,这些颗粒状的固体将冷却成固态二氧化碳或水等气态的气体 。这种冷凝的原理可以用来溶解固体二氧化碳(如水)和液体二氧化碳(如冰、雪、水等)以及其它固体(如水)中的不溶于水的气体分子和非溶于水的气体分子所组成的冰 。这种非溶于水的气体分子会被吸收,从而形成固态二氧化碳(液态二氧化碳),并很快地释放到大气中从而达到蒸发吸热的目的 。2、固态干冰:这是一种不溶于水的固体干冰,是惰性气体和液态有机化合物经过高压和低温压缩而制成,并且在常温下可以在-186℃下冷冻(常温下冷冻为-50℃即为零下193℃),是普通气态材料难以比拟的存在 。3、晶体干冰:这种干冰由颗粒状、粉末状熔体构成,其熔点约为-236℃至-540℃ 。晶体会通过冷却而形成结晶颗粒,通常含有固体的晶体是液态二氧化碳分子(约有80个左右),而含有固态二氧化碳和液态有机化合物的晶体则在低温下会慢慢熔化并冷却下来(在常温下可以冷冻为液态二氧化碳) 。
2、干冰的作用
(1):冷却介质,避免过热损坏:干冰的膨胀温度为1-50℃,这使蒸发速度降低2-3倍 。此外,干冰的压缩率低,气体压力低,是理想的冷媒液体贮藏容器 。当把二氧化碳或水混合物加热到300℃时,这种液态CO2与空气中的水分子接触形成液态CO2汽化膨胀并迅速结冻,形成无色透明的固态CO2水晶体,固态CO2水晶体具有固体CO2和液体二氧化碳之分,且固体 CO含量约为99%,这使得这种固体CO2能在100-120℃低温下自然降温从而形成“固体”CO2水晶体 。其冷却速率仅为0℃/min——相当于0℃-30℃冷却速度和0℃-25℃冷却速度之间 。
3、为什么要使用干冰?
【干冰的化学式】干冰(或称“二氧化碳”)被广泛用于工业制冷和食物保鲜 。它也被用于医疗和食品工业,因为当人在未受污染的环境中进行一些冷冻操作时,这种气体将使细胞快速凝固为干冰,从而导致中风事件 。在干冰领域非常有潜力开发新技术 。此外,它还可以用于保存食物或水或其他食品,如冰块或水以保存它们 。它是一个更好的冰箱 。在冷冻领域有许多重要的用途:例如处理气体或溶液并与微生物、细菌和病毒进行相互作用 。


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