קרח יבש

שמאל|ממוזער|250px|קערה המכילה קרח יבש. ה"עשן" הנראה בתמונה הוא ערפל: טיפות מים שהתעבו באזור בו התקרר האוויר מפחמן דו-חמצני במצב גזי שהמריא
שמאל|ממוזער|350px|דיאגרמת לחץ - טמפרטורה של דו־תחמוצת הפחמן. 1= מוצק (קרח יבש), 2= נוזל, 3= גז, 4= נוזל סופר קריטי. בלחץ אטמוספירי, שהוא בסביבות 1 בר, המעבר ממוצק לגז מתבצע מבלי לעבור דרך מצב צבירה נוזל

קרח יבש, שם גנרי שניתן ב-1925 לפחמן דו-חמצני (CO2) במצב מוצק.
קרח יבש דומה במראהו לקרח שנוצר ממים, אך קופא בטמפרטורה יותר נמוכה, וצפיפותו כ-1.6 גרם לסמ"ק. כמודגם בדיאגרמת הפאזות, בלחץ אטמוספירי רגיל הוא אינו מותך למצב נוזלי, אלא עובר מיד למצב גזי (ומכאן שמו). תופעה זו קרויה המראה. בלחץ של אטמוספירה אחת קרח יבש ממריא בטמפרטורה של 78.5- מעלות צלזיוס, וכתוצאה מכך משמש לקירור כאשר יש צורך בטמפרטורות נמוכות יותר מאלו שניתן להשיג בעזרת קרח רגיל על בסיס מים.
בנוסף, קרח יבש משמש לייצור גלידה.

הקרח היבש אינו מצוי באופן טבעי על פני כדור הארץ, בשל הטמפרטורות הגבוהות המונעות את היווצרותו, אך הוא מצוי באזורי הקטבים של מאדים.

ייצור קרח יבש
 דוחסים ומקררים פחמן דו-חמצני גזי עד שהוא הופך לנוזל.
 מפחיתים את הלחץ כך שחלק מהנוזל מתנדף, התנדפות זו מקררת את החומר במהירות ומתמצק קרח יבש כ"שלג" בצפיפות נמוכה.
 את ה"שלג" שנוצר דוחסים לבלוקים או לקוביות קטנות של קרח יבש.

שימושים
בדומה לקרח רגיל, משמש גם הקרח היבש לקירור מזון, ותכונת ההמראה מעניקה לו יתרון, משום שאין צורך לטרוח על סילוק נוזל.

לקרח יבש יש שימושים תעשייתיים רבים, כמו:
קירור מוצרי מזון, מדגמים ביולוגים, ופריטים אחרים שמתקלקלים, במיוחד עבור משלוח.
אפקטים מיוחדים: כאשר קרח יבש בא במגע עם חלקיקי אדי מים, הקרח היבש ממריא לתערובת של גז פחמן דו-חמצני קר ואוויר לח קר. זה גורם להתעבות ולהיווצרות ערפל. השימוש במים חמים מזרז את התהליך וגורם להיווצרות יותר נמרצת של ערפל.
הגברת המשקעים מעננים קיימים או צמצום עובי העננים על ידי זריעת עננים.
ייצור פחמן דו-חמצני גזי למערכות מסוימות כמו מכל הדלק של מטוס ה-B47, שם הוא משמש למילוי נפח המכל המתרוקן מדלק במהלך טיסה כאמצעי נגד שרפה.
קירור תותבים מתכתיים בקרח יבש כך שהם יתכווצו ויכנסו לחור מסוים. כשהתותב מתחמם ומתרחב נוצרת התאמה הדוקה במיוחד.
קירור מעבדים או סוגי חומרה אחרים בעלי הספק גבוה, למשל בשביל תזמון שעון מואץ ("אוברקלוקינג").
תא ערפל בסיסי יכול להיבנות בעזרת קרח יבש כדי לקרר את אדי האלכוהול.
בדומה להתזת חול וניקוי בקיטור, התזת קרח יבש מעורב באוויר בלחץ גבוה משמשת לניקוי משטחים. 
 מיועד גם לצריבת יבלות טורדניות באזורים שונים בגוף. 

יתרונותיו: 
זמן שימוש ארוך יחסית לקרח מים - קרח יבש הנמצא במארז מבודד יאבד במהלך יממה כ-10% ממשקלו.
היות שאינו ניתך, אין רטיבות, ואין שיתוך לאריזות וכלי תובלה, בנוסף ניתן להשתמש במארזים זולים (קרטון) כי אין רטיבות שתפגע במארז.

בטיחות
קרח יבש מצריך אמצעי זהירות מיוחדים. הוא קר מספיק כדי לגרום כוויית קור אם נוגעים בו בלי כפפות. הוא מייצר פחמן דו-חמצני גזי באופן קבוע, ולכן הוא לא יכול להישמר בתוך מכל פשוט סגור, מכיוון שהגידול בלחץ יגרום למכל להתפוצץ (פצצת קרח יבש). חייבים לאוורר את הגז שנוצר, אחרת הוא ימלא את החלל הסגור ויגרום לסכנת חנק. אנשים שמתעסקים עם קרח יבש צריכים להיות מודעים לכך שפחמן דו-חמצני יותר צפוף מאוויר והוא ישקע לרצפה.

בבטיחות טיסה קיים חשש כי כמות גדולה מדי תגרום לחנק של האנשים במטוס, לכן לפי תקנות ICAO החומר מוגדר כחומרים מסוכנים במספר או"ם UN1845 תחת קבוצת סיווג 9.

קישורים חיצוניים

 איך מייצרים קרח יבש – להבין בדקה, באתר "קרח הארץ"


קטגוריה:אפקטים מיוחדים בקולנוע
קטגוריה:תחמוצות
קטגוריה:קירור ומיזוג אוויר