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干冰喷射清洗中所用的干冰介质是通过干冰造粒机制造出坚实的干冰颗粒,这些干冰颗粒可以被马上用掉,也可储存于保温箱中备用。这些颗粒通常直径为3mm,长度为2.5mm-10mm。用这种方法,高压液体CO2从管道中喷出转化为雪状固体CO2,雪状CO2靠液压力通过模具挤出成干冰颗粒。
我们都很熟悉水的固-液-气特性。我们知道,在海平面高度,水在0摄氏度时结冰,在100 摄氏度时沸腾。然而,当压强改变时,水的性质就不同了。如果降低压强,沸点就会降低。如果压强足够低,水在室温下就能够沸腾。在一张图上绘出像水这样的物质的固-液-气性质,同时显示出温度和压强,这样的图就被称为这种物质的相图。相图显示了某种物质的固-液-气状态发生转变时的温度和压强。
在正常的压强下,二氧化碳直接在气态和固态间互相转化。只有在高很多的压强下,才会有液态二氧化碳。例如,高压罐或二氧化碳灭火器里面装的就是液态的二氧化碳。
要制造干冰,就要从盛满液态二氧化碳的高压容器开始。当您从高压罐中释放液态二氧化碳时,液态二氧化碳就会膨胀并高速蒸发,将余下的液体冷却到冰点,使得它直接变成固态。如果您见过二氧化碳灭火器的使用,就会在喷嘴处看到有二氧化碳雪花形成。压缩二氧化碳雪花就能得到块状的干冰。
有关干冰的另一个重要问题是通风。您必须确保通风良好。二氧化碳比空气重,所以它能够在较低的区域或者封闭的空间聚集(如放置有正在升华的干冰的汽车或者房间中)。正常的空气中含有78%的氮气和21%的氧气,而二氧化碳的含量只有 0.035%。如果空气中的二氧化碳浓度超过5%,二氧化碳就会显现出毒性。所以,要确保存放干冰的场所通风良好,并且不要使用密闭的交通工具来运输干冰。
干冰是结冰的二氧化碳。块状干冰的表面温度为-78.5摄氏度。干冰还有非常优良的升华特性——它分解时会直接变成二氧化碳气体而不是先变成液体。极低的表面温度和升华的特性使得干冰成为绝佳的冷却剂。例如,如果您想在国内运输某种物品,就可以将物品包在干冰中。这样,当物品抵达目的地时,它还是冷冻着的,并且不会像普通冰块那样有残余液体。
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