Nước đá khô là gì hay nước đá khô CO2 rắn là gì? Nước đá để ngoài không khí mộ thời gian dài nhưng không tan chảy – tan rất ít. Nước đá này cực lạnh, có thể gây bỏng rát tay khi tiếp xúc, cháy họng khi uống. Tính chất hóa học của đá khô có gì mà đặc biệt đến như vậy? Quy trình sản xuất nước đá khô ra sau? Nước đá khô có lợi hay có hại? sẽ được chúng tôi tổng hợp qua bài viết nước đá khô.

Nước đá khô (dry ice) không còn là một thuật ngữ trong ngành hóa học nữa. Chúng đã được sử dụng phổ biến hơn bởi tác dụng đa dạng và phong phú. Vậy nước đá khô là gì? Có đặc điểm như thế nào? Ứng dụng như thế nào trong cuộc sống? Chúng ta cùng tìm hiểu ngày sau đây nhé!

1. Nước đá khô là gì

Nước đá khô hay còn gọi là đá khói, đá gen, đá sợi, đá CO2, băng khói… Đá khô là một dạng rắn của Cacbon dioxit (CO2) ở dạng rắn đóng băng. Thuật ngữ này được Prest Air Devices ra đời từ năm 1925 của công ty thành lập tại thành phố Long Island, NewYork.

Nước đá khô là gì?

Theo PGS.TS Trần Hồng Côn, Khoa Hóa (ĐH KHTN, ĐH Quốc gia Hà Nội), thứ “đá nửa ngày không tan” đó được gọi là đá khô. Khác với loại đá thông thường được làm từ nước đóng băng. Nhiệt độ thăng hoa thấp (khoảng – 78,5 độ C). Nhiệt độ này làm nước đá khô CO2 bốc hơi thành khí chứ không như nước đá, tan ra thành nước. Sự giãn nở này làm giảm nhiệt độ và làm một phần CO2 bị đóng băng thành “tuyết”. Sau đó, phần “tuyết” sẽ được nén thành các viên hay khối lớn.

2. Tính chất của nước đá khô CO2

Đá khô được sản xuất từ khí dioxit carbon (CO2), có đặc tính là lạnh sâu tới âm. Nhiệt độ của đá khô rất thấp, khoảng -78,5 o C. Đá khô thăng hoa trực tiếp thành khí ở -78,5o C (-109,3 F) mà không hóa lỏng.

Đá khô màu trắng, không mùi, thể rắn, không tan chảy mà thăng hoa, bốc hơi thành khí.

Đá khô không tan, thay vào đó nó sẽ thăng hoa. Khí dioxit carbon sẽ chuyển từ trạng thái rắn sang trạng thái khí (bỏ qua trạng thái lỏng) khi nhiệt độ bắt đầu tăng lên.

Đá khô CO2 tỏa nhiệt rất nhanh ra môi trường.

Nặng hơn không khí nên dễ chìm xuống sàn.

Khi đá khô tiếp xúc với nước sẽ tạo ra một dạng sương mù trắng dày.

Nước đá khô thăng hoa

3. Ứng dụng của nước đá khô CO2

Chính bởi nhiệt độ thấp (khoảng – 78,5 o C) và khi “thăng hoa”, bốc hơi thành khí chứ không như nước đá, tan ra thành nước. Chính vì lẽ đó mà đá khô thường được dùng để làm lạnh hay bảo quản rau quả tươi, thủy hải sản.

Sử dụng đá khô giữ lạnh thực phẩm, các sản phẩm màu sinh học và mặt hàng dễ hỏng. Vì sự có mặt của đá khô CO2 làm đông các phần tử nước chứa trong mô thực phẩm. Biến thực phẩm thành một khối đông cứng. Hơn hết, sự xuất hiện của khí CO2 tạo ra môi trường không sự sống xung quanh thực phẩm, giúp tiêu diệt hết các vi khuẩn.

Bảo quản thực phẩm – Ứng dụng của nước đá khô CO2

Băng khói dùng để tạo ra các hiệu ứng đặc biệt. Khi đá khô CO2 tiếp xúc với nước thì CO2 đóng băng. Khi đó nước đá khô thăng hoa thành hỗn hợp khí lạnh ẩm ướt. Điều này sinh ra sự ngưng tụ và sương mù. Điều này tạo ra các hiệu ứng khói trong sân khấu, tiệc cưới, ca nhạc,…

Ngoài ra, đá khô còn được dùng để bảo quản mô sinh vật trong y học, bảo quản thi hài,… Khi đá khô tiếp xúc với nước, nó cô đặc và tạo thành một dạng sương mù trắng dày.

4. Tác hại của nước đá khô

Nước đá khô được sản xuất bằng cách nén khí CO2 nên khi tan, đá khô sẽ tạo thành lớp khí CO2. Khi thăng hoa thành khí CO2, bởi nó làm giảm nồng độ ôxy trong không khí. Điều này khiến người xung quanh bị ngộ độc, biểu hiện là ù tai, choáng, mất tri giác, thở nhanh, ra mồ hôi… Do thành phần của đá khô là khí CO2, nên người sử dụng rất dễ bị ngộ độc, bị bỏng và thậm chí dẫn đến tử vong.

Khi uống nước có chứa đá khô, hay để khối đá khô lớn trong phòng kín. Cơ thể sẽ có hiện tượng như bị ngộ độc khí CO2. Hiện tượng ngộ độc khí CO2 làm cho người bệnh sẽ lên cơn hen phế quản, suy tim. Trong trường hợp nặng, là gây hôn mê sâu, nếu tỉnh thì cũng để lại di chứng như mất trí nhớ.

Khi tiếp xúc hay cầm trực tiếp loại đá khô hoặc nếu đưa cả viên đá khô CO2 vào miệng thì ngoài nguy cơ bị ngộ độc CO2 . Người sử dụng có thể bị lột da lưỡi, da tay thậm chí nguy hiểm đến tính mạng do bỏng lạnh. Đá khô có thể làm da cháy lạnh (hiện tượng bỏng lạnh), rát cổ họng khi sử dụng nước có chứa đá khô.

Đá khô có thể gây nổ khi áp suất chuyển từ trạng thái đá khô rắn sang trạng thái khí carbon dioxide. Đã có một số trường hợp đá khô phát nổ khi đặt trong thùng hoặc túi kín. Với tiếng nổ to, mảnh thùng có thể gây tổn thương cho người xung quanh. Mảnh đá khô có thể găm vào người gây tê cóng, bỏng…

5. Sản xuất đá khô CO2

5.1. Nguyên liệu

Nguyên liệu dùng để sản xuất đá khô CO2 là gì? Đó cũng chính là carbon dioxide. Nguyên liệu này là sản phẩm phụ của các loại khí thải trong quá trình sản xuất hoặc tinh chế các sản phẩm khác, có nguồn gốc từ khí phát ra trong quá trình sàng lọc của dầu mỏ. Carbon dioxide trong quá trình này sẽ được loại bỏ các tạp chất và tiến hành làm đá khô từ khí này.

Nước đá khô được sản xuất như thế nào?

5.2. Quy trình sản xuất đá khô

Cách làm đá khô trong công nghiệp là theo quy trình cơ bản sau: hóa lỏng  CO2 → đóng rắn CO2. Quy trình hóa lỏng khí CO2 loại bỏ nhiệt gây ra bởi quá trình nén, CO2 giãn nở nhanh. Sự giãn nở này làm giảm nhiệt độ và làm cho một phần CO2 bị đóng băng thành tuyết, sau đó tuyết này nén thành viên hay khối lớn. Các giai đoạn được giải thích chi tiết như sau:

–Thu gom khí CO2: công đoạn này được thực hiện tại các nhà máy sản xuất bia rượu, phân đạm, hóa chất, nấu gang thép… Trong đó nguồn thu gom khí CO2 tại các nhà máy hóa chất và phân đạm được đánh giá cao hơn. Bởi đá khô sản xuất từ các nguồn này ít bị nhiễm tạp chất gây mùi và màu đục như các nguồn bia rượu và gang thép. Tuy nhiên, giá thành vì thế cũng cao hơn.

– Lọc khí: toàn bộ khí CO2 sau khi thu gom sẽ được đưa qua hệ thống lọc tạp chất:. Sau đó khí CO2 sẽ được nén thành dạng lỏng và loại bỏ nhiệt trong quá trình nén.

.– Đóng rắn đá khô: hệ thống sẽ làm CO2 lỏng giản nở nhanh, sự giản nở nhanh này làm một phần CO2 bị đóng băng. Phần CO2 bị đóng băng này chính là CO2 rắn (đá khô). Ngoài ra, trong công nghiệp còn sử dụng khuôn ép để tào hình dạng và kích thước nước đá khô như mong muốn.

6. Lời kết

Trên đây là toàn bộ kiến thức hóa học về nước đá khô. Bản chất của loại đá này là vô hại. Tuy nhiên nếu sử dụng không đúng cách sẽ gây ra nhiều tác hại. Cho nên người dùng cần trang bị kiến thức trước khi sử dụng.

Hy vọng bài viết mang đến nhiều thông tin hữu ích cho mọi người. Ngoài ra, các kiến thức hóa học hay như nước cứng là gì, phân bón hóa học, bột phèn chua là gì,… và rất nhiều kiến thức hóa học hay đang chờ mọi người khám phá. Nhanh tay chia sẽ kiến thức về nước đá khô nhé!