Que faire si vous souhaitez envoyer quelque chose de congelé à travers le pays ? Dans la plupart des cas, la réponse est la neige carbonique. Votre colis arrivera à destination encore congelé et sans aucun liquide salissant comme vous le feriez avec de la glace normale. Mais qu'est-ce que la glace carbonique ?
La glace carbonique est du dioxyde de carbone gelé. Un bloc de neige carbonique a une température de surface de -109,3 degrés Fahrenheit (-78,5 degrés C). La glace carbonique a également la très belle fonctionnalité de sublimation — à mesure qu'il se décompose, il se transforme directement en dioxyde de carbone plutôt qu'en liquide. La température très froide et la fonction de sublimation rendent la glace sèche idéale pour la réfrigération.
Contenu
De nombreuses personnes connaissent l’azote liquide, qui bout à -320 degrés F (-196 degrés C). L'azote liquide est assez salissant et difficile à manipuler. Alors pourquoi l’azote est-il un liquide alors que le dioxyde de carbone est un solide ? Cette différence est causée par les caractéristiques solide-liquide-gaz de l'azote et du dioxyde de carbone.
Nous connaissons tous le comportement solide-liquide-gaz de l’eau. Nous savons qu'au niveau de la mer, l'eau gèle à 32 degrés F (0 degré C) et bout à 212 degrés F (100 degrés C). Cependant, l'eau se comporte différemment lorsque vous modifiez la pression.
À mesure que vous baissez la pression, le point d’ébullition diminue. Si vous baissez suffisamment la pression, l’eau bout à température ambiante. Si vous tracez le comportement solide-liquide-gaz d'une substance comme l'eau sur un graphique montrant à la fois la température et la pression, vous créez ce qu'on appelle un diagramme de phases pour la substance. Le diagramme de phases montre les températures et les pressions auxquelles une substance passe de solide, liquide et gazeuse.
À pression normale, le dioxyde de carbone se déplace directement entre le gaz et le solide. Ce n’est qu’à des pressions beaucoup plus élevées que l’on trouve du dioxyde de carbone liquide. Par exemple, un réservoir de dioxyde de carbone à haute pression ou un extincteur à dioxyde de carbone contient du dioxyde de carbone liquide.
Pour fabriquer de la neige carbonique, vous commencez avec un récipient à haute pression rempli de dioxyde de carbone liquide. Lorsque vous libérez le dioxyde de carbone liquide du réservoir, l'expansion du liquide et l'évaporation à grande vitesse du dioxyde de carbone gazeux refroidissent le reste du liquide jusqu'au point de congélation, où il se transforme directement en solide.
Si vous avez déjà vu un extincteur à dioxyde de carbone en action, vous avez vu cette neige de dioxyde de carbone se former dans la buse. Vous compressez la neige carbonique pour créer un bloc de neige carbonique. La glace carbonique se sublime à des températures supérieures à -109,2 °F, vous devrez donc l'utiliser rapidement ou la stocker à des températures inférieures à -109,2 °F car contrairement à la glace ordinaire, elle se transforme en gaz plutôt qu'en liquide.
La glace carbonique doit être conservée dans un récipient bien isolé à l’extérieur, comme une glacière, avec le couvercle légèrement fermé. Plus l’isolant est épais, mieux c’est, car il se transformera en gaz plus lentement. Ne le stockez jamais dans un récipient scellé car le gaz CO2 sublimé coulera et peut être dangereux. S'il est hermétique, il peut produire une bombe de neige carbonique provoquant l'explosion du récipient.
Vous pensez peut-être que le congélateur est un excellent endroit pour le garder au frais, mais il est en réalité trop chaud. En raison de la basse température de la neige carbonique, votre réfrigérateur pourrait s'éteindre.
Sécurité de la glace carbonique
Si jamais vous avez l’occasion de manipuler de la neige carbonique, assurez-vous de porter des gants épais, de préférence des gants isolés. La température de surface extrêmement froide peut facilement endommager votre peau si vous la touchez directement. Pour la même raison, vous ne voulez jamais non plus goûter ou avaler de la neige carbonique. Lors de la manipulation de glace carbonique, nous vous suggérons de porter des lunettes de sécurité en cas d'explosion.
Une autre préoccupation importante concernant la glace carbonique est la ventilation. Vous voulez vous assurer que la zone est bien ventilée. La neige carbonique se sublime et le dioxyde de carbone est plus lourd que l'air et peut se concentrer dans les zones basses ou les espaces clos (comme une voiture ou une pièce où la neige carbonique se sublime). L'air normal contient 78 % d'azote, 21 % d'oxygène et seulement 0,035 % de dioxyde de carbone. Si la concentration de dioxyde de carbone dans l’air dépasse 5 %, le dioxyde de carbone peut devenir toxique. Assurez-vous d'aérer toute zone contenant de la neige carbonique et ne la transportez pas dans un véhicule fermé pour éviter de grandes quantités d'accumulation de CO2.
