ـ خدمات Dry Ice Jet Blast برای زنگ‌زدایی، رنگ‌زدایی، رسوب‌زدایی سطوح آغشته و دستگاه‌های مختلف بدون وقفه درخطوط تولید ، مورد استفاده در صنايع دريايي، خودروسازي، لاستيک‌سازي، چاپ، شهرسازي، نفت، گاز، پتروشيمي و...  

يخ خشک ـ خواص و کاربردها

نخستين کسي که به وجود CO₂ پي برد، شيمي‌داني به نام جان بابتست وان هلمونت، در قرن هفدهم بود. اين شيمي‌دان هنگام سوزاندن زغال چوب در محفظه‌اي بسته، متوجه شد جرم خاکستري به دست آمده کمتر از جرم زغال چوب اوليه است. او به زبان ساده توضيح داد که مقداري از زغال چوب در اثر سوختن به جسمي نامرئي، يا گاز تبديل شده است.

خواص فيزيکي کربن دي‌اکسيد

ساختار مولکول کربن‌دي‌اکسيد خطي است و در آن دو پيوند دوگانه بين کربن و دو اکسيژن وجود دارد. اين ماده به علت ساختار ساده و غيرقطبي مولکولش در دماي معمولي به شکل گاز است، گازي بي‌رنگ با بوي کمي تند، که جرم مولکولي آن 24 است و چگالي آن 5/1 برابر چگالي هواست. مولکول‌هاي بزرگ و سنگين کربن‌دي‌اکسيد آهسته‌تر از مولکول‌هاي سبک‌تر و کوچک‌تر همچون اکسيژن يا هيدروژن حرکت مي‌کنند. هواي تازه، حاوي تقريباً 033/0% حجمي کربن‌دي‌اکسيد است. CO₂ در هواي بازدم همه جانوران و انسان وجود دارد. در دماي معمولي و در فشار 70 اتمسفر مولکول‌ها چنان به هم نزديک و در هم فرو مي‌روند که اين گاز به حالت مايع در مي‌آيد. اگر اين مايع را به حال خود رها کنيم، به زودي در فشار جو تغيير حالت داده، به گاز تبديل مي‌شود. اين ماده در دماي پايين‌تر از šC78- متراکم شده، جسم سفيدرنگ جامدي به نام يخ خشک ايجاد مي‌کند. کربن‌دي‌اکسيد مايع تنها در فشار خاصي تشکيل مي‌شود، به مقدار کمي در آب حل مي‌شود و کربنيک اسيد توليد مي‌کند که اسيد ضعيفي است و به طور جزئي به بي‌کربنات و کربنات تفکيک مي‌شود.

کربن‌دي‌اکسيد موجود در هواکره، به عنوان سپر گرمايي زمين عمل مي‌کند و با اثر گلخانه‌اي طبيعي، مانع از سرد شدن زمين مي‌شود گفتني است که غلظت‌هاي بالاي کربن‌دي‌اکسيد در هواکره که از سوخت‌هاي فسيلي حاصل مي‌شود به عنوان آلاينده جوي به شما مي‌رود.

کربن‌دي‌اکسيد به صورت تجاري از چهار منبع به دست مي‌آيد :

1. چاه‌هاي گاز، 2. تخمير 3. سوختن سوخت‌هاي کربني 4. فرآورده‌ جانبي فرايندهاي شيميايي

گاز کربن‌دي‌اکسيد، فرآورده جانبي چندي فرايند شيميايي است. در اين فرايندها، اين گاز را جمع و فشرده مي‌کنند و در ظرف‌هاي فولادي به حالت مايع، به فروش مي‌رسانند.

يخ خشک

يخ خشک شکل جامد کربن‌دي‌اکسيد است، که بيشترين کاربرد آن به علت خاصيت سرمازايي شديد آن است. اين ماده، غيرسمي و غيرخورنده است و از حالت جامد به طور مستقيم به گاز تبديل مي‌شود و پس‌مانده‌اي بر جاي نمي‌گذارد. در فشار هواکره در دمايC š7/78- تصعيد مي‌شود و در هر کيلوگرم آن مقدار kj 1/573 گرما جذب مي‌کند. تأثير سرمازايي هر کيلوگرم يخ خک تقريباً kj 628 است. تکه‌هاي يخ خشک به راحتي بريده شده، به آساني در ظرف‌هاي حمل و نقل براي غذاهاي يخ‌زده و در خودروهاي يخچال‌دار به عنوان مکمل عامل سردکننده مورد استفاده قرار مي‌گيرند. در اثر گرم کردن مواد جامدي که فشار نقطه‌اي سه‌گانه آنها بالاتر از فشار هواکره است، ماده تصعيد مي‌شود. براي نمونه، براي CO₂ نقطه سه‌گانه در šC 57- و 1/5 اتمسفر است. بنابراين، يخ خشک در فشار يک اتمسفر در دماي کمتر ازšC 7/78- تصعيد مي‌شود. براي اين که در اثر گرم کردن يخ خشک نخست شاهد فرايند ذوب باشيم و سپس در دماي بالاتر، تبخير اين ماده روي دهد، بايد آن را در فشارهاي بالاتر از 1/5 اتمسفر گرم کنيم.

با آن که يخ خشک از يخ معمولي خيلي گران‌تر است، به دو دليل بر آن برتري دارد:

1. از آنجا که به طور مستقيم تصعيد مي‌شود، مايع باقي نمي‌گذارد، چيزي را تر و خيس نمي‌کند.

2. با وزن مساوي، سرماي بيشتري ايجاد مي‌کند.

چون يخ خشک بسيار سرد است بايد با انبردست يا دستکش برداشته شود. در صحنه‌هاي نمايش از يخ خشک براي ايجاد مه و دود استفاده مي‌شود. با افزودن يخ خشک به آب، بخار حاوي CO₂ و رطوبت ايجاد مي‌شود که شبيه مه به نظر مي‌رسد. گاهي در ابرها بلورهاي کوچک يخ خشک را براي ايجاد باران به کار مي‌برند. در ادامه به کاربردهاي بيشتري از يخ خشک اشاره شده است.

بخشي از کاربردهاي يخ خشک در صنايع مختلف

1. رسوب‌، رنگ و زنگ‌زدايي

در رسوب‌زدایی ضمن اینکه یخ خشک و شوک آني سرمای حاصل از آن هیچ‌گونه آسیبی به قطعات صنعتی وارد نمی‌کند نیاز به قطع برق در محیط کاری نيست و عوارضی مانند دانه‌های شن (سند بلاست) یا آب (واترجت) که آسیب‌هاي فراوانی را می‌رساند، نداشته و به تعبیری بسيار مفيد، مؤثر و مقرون بصرفه است.

2. استفاده در حمل و نقل هوايي

همانطور که مي‌دانيد در هواپيما براي سرد نگه داشتن مواد غذايي از يخچال استفاده نمي‌شود. براي اين کار جعبه‌اي طراحي گرديده که در جداره‌هاي آن محفظه‌اي تعبيه شده که يخ خشک به صورت قالبي در آن قرار مي‌گيرد. يخ خشک فضاي موجود را با توجه به خاصيت سرمازايي خود سرد نگه مي‌دارد. بدين ترتيب مواد غذايي درون آن جعبه قرار مي‌گيرد و يخ خشک از فاسد شدن آن جلوگيري مي‌کند.

3. اندازه شدن در اثر انقباض يخ خشک

يخ خشک باعث انقباض فلزها و کاهش حجم آنها مي‌شود. يخ خشک را به ظرف الکل با خلوص 90% مي‌افزايند تا يک مايع سرد با دماي نزديک به šF9/109- ايجاد کند. اين ماده در شرايط ياد شده مي‌تواند مانند نيتروژن عمل کند.

4. چاه‌ها

مخلوط يخ خشک با شوينده‌ها، يا به تنهايي تخلخل را در چاه‌هاي آبياري افزايش مي‌دهدو بيل هايورز در نيومکزيکو شرح داد که يخ خشک توسط دامداران براي افزايش جريان آب مورد استفاده قرار مي‌گيرد. او حدود kg30 يخ خشک را در چشمه نزديک آسياب آبي‌اش انداخت و راه آن را بست و تا پيش از اينکه آب با جريان بيشتري بالا بيايد چند روزي صبر کرد. در شهر موسکورو، يخ خشک در چشمه‌هاي شهر استفاده مي‌شود. بيشتر اشخاصي که چاه حفر مي‌کنند پيش از حفاري عميق‌تر، از يخ خشک استفاده مي‌کنند.

5. صنعت نفت

از يخ خشک در حوزه‌هاي نفتي براي تميز کرن ته تانکرها استفاده مي‌شود. هنگامي که پارافين و لجن در اين تانکرها جمع مي‌شود، ماده‌اي شيميايي براي به هم زدن ته تانکر به کار مي‌رود. اين کار موجب جدا شدن مايع و جدا کردن آب از نفت در ترکيب‌هاي پارافين مي‌شود تا اينکه آب جدا شده، نفت جمع‌آوري شود. همچنين از کربن دي‌اکسيد مايع جهت شکاف دادن و افزايش جريان نفت در چاه استفاده مي‌شود.

6. پزشکي

پزشکان براي منجمد کردن پوست، جهت از بين بردن زگيل‌ها از يخ خشک يا نيتروژن مايع استفاده مي‌کنند. برخي از مراکز پزشکي نمونه‌هاي پزشکي را براي آزمايش‌هاي آزمايشگاهي يا پژوهش‌هاي بيشتر، در يخ خشک قرار داده و به جاهاي ديگر مي‌فرستند. همچنين براي جلوگيري از جابجايي استخوان هنگام حمل و نقل، با استفاده از يخ خشک آن را منجمد مي‌کنند.

7. کند کننده‌هاي شيميايي

دماي پايين يخ خشک موجب کند شدن يا متوقف شدن برخي از واکنش‌هاي شيميايي مي‌شود. يخ خشک براي نگهداري و حمل و نقل چسب‌هاي مخصوص مورد استفاده قرار مي‌گيرد. همچنين يخ خشک به عنوان عاملي خنثي کننده در برابر برخي قلياها مناسب است.

8. نوشابه گازدار

کربن دي‌اکسيد به طور گسترده در سرتاسر جهان در صنعت نوشابه‌سازي، براي توليد نوشابه‌هاي گازدار استفاده مي‌شود. نوشابه‌گازدار مقداري کربن دي‌اکسيد محلول در خود دارند. براي گازدار کردن نوشابه‌ها مقداري کربن دي‌اکسيد را با فشار، در آنها وارد مي‌کنند. وقتي در بطري باز مي‌شود، فشار اضافي از بين مي‌رود و حباب‌هاي کربن دي‌اکسيد به سرعت از محلول خارج مي‌شوند.

9. از بين برنده فرورفتگي‌ها و آسيب‌هاي ناشي از تگرگ

يخ خشک فلزها را منقبض کرده، فرورفتگي‌هاي کوچک روي خودروها را ترميم مي‌کند. در صورت امکان يخ خشک را داخل فرورفتگي‌ بدنه خودرو قرار دهيد. از دستکش‌هاي ضخيم استفاده کنيد و صفحه تختي را در برابر فرورفتگي قرار داده، آن را به درون فشار دهيد. اگر فرو رفتن در بخش مقعر فرورفتگي امکان‌پذير نيست، با استفاده از دستکش ضخيم يخ خشک را فشار دهيد تا يک تکه از يخ خشک، مناسب با اندازه فرورفتگي ايجاد شود. يخ خشک را نگه داريد تا اين که cm5 آن طرف‌تر از محل فرو رفتگي، يخ‌زدگي پيدا کند. بگذاريد فلز گرم شود (زير نور آفتاب بهتر است) و روش را تکرار کنيد. گاه، فرورفتگي کاملا بيرون مي‌پرد. در بيشتر مواقع، اگرچه که سطح، مانند حالت اوليه خود صاف نمي‌شود اما فرورفتگي به طور چشمگير کاهش مي‌يابد. اين کار هنگامي که رنگ خودرو از کيفيت بالايي برخوردار باشد، تأثيري روي رنگ ندارد ولي اگر جنس رنگ مناسب نباشد پس از اين کار، رنگ پوسته مي‌شود.

10. برداشتن کاشي‌هاي کف

يخ خشک، کاشي کف را با انجماد و انقباض آرام، سست کرده، باعث جدا شدن آنها مي‌شود. دماي پايين يخ خشک موجب از بين رفتن اتصال‌ها مي‌شود. قطعه‌هاي يخ خشک را در مرکز کاشي بگذاريد و منتظر بمانيد. اگر کاشي يک‌باره بلند نشد، به آرامي به وسيله يک چکش يا پيچ‌گشاي به آن ضربه وارد کنيد، مي‌بينيد که کاشي به راحتي برداشته مي‌شود. براي جدا کردن همه کاشي‌هاي کف، اين کار زمان زيادي مي‌برد اما براي برداشتن تعدادي از کاشي‌ها روش مناسبي است.

11. حفاظت از ماهي‌هاي صيد شده

ماهي صيد شده را در يخ خشک قرار دهيد تا امکان فسادآن هنگام جابجايي و حمل و نقل کمتر شود. از تماس مستقيم يخ خشک با ماهي جلوگيري کنيد، زيرا ممکن است به آن آسيب برساند. يخ خشک مي‌تواند به يخ معمولي افزوده شود تا سرماي آن را افزايش دهد. براي به‌دست آوردن نتايج بهتر، از يک ظرف نارسانا استفاده کنيد.