이산화탄소를 냉각시킨 드라이아이스

드라이아이스란?

드라이아이스는 이산화탄소의 고체 형태입니다. 그것은 일반 얼음처럼 액체로 녹지 않고 고체에서 기체로 직접 전환되는 승화라는 과정을 겪기 때문에 "드라이 아이스"라고 불립니다. 이 독특한 특성은 드라이아이스를 다양한 용도로 유용하게 만듭니다.

드라이아이스는 섭씨 -78.5도(화씨 109.3도)로 매우 춥습니다. 이것은 이산화탄소 가스를 가압하고 냉각하여 액체 상태를 거치지 않고 고체로 만들어 집니다.

드라이아이스는 온도가 낮기 때문에 다음과 같은 여러 영역에 적용됩니다:

냉각 및 보존: 드라이아이스는 일반적으로 음식, 백신, 의료 샘플과 같은 부패하기 쉬운 품목을 운반하고 보존하는 데 사용됩니다. 극도로 추운 온도는 운송 또는 보관 중에 필요한 낮은 온도를 유지하는 데 도움이 됩니다.

안개 및 연기 효과: 드라이아이스는 짙은 안개나 연기를 만들기 위해 연극 공연, 콘서트, 그리고 특수 효과에 종종 사용됩니다. 드라이아이스가 따뜻한 물에 추가될 때, 빠른 승화는 밀도가 높고 낮은 안개 효과를 생성합니다.

청소: 드라이아이스 블라스팅(dry ice blasting) 또는 CO2 블라스팅(co2 blasting)은 드라이아이스 펠릿을 블라스팅 매체로 사용하는 세척 방법입니다. 승화 과정과 결합된 펠릿의 높은 운동 에너지는 잔류물을 남기지 않고 다양한 표면에서 먼지, 먼지 및 오염물을 제거하는 데 도움이 됩니다.

탄산화: 드라이아이스는 음료수를 탄산화하거나 액체와 함께 밀폐된 용기에 넣어 탄산화된 과일을 만드는 데 사용될 수 있습니다. 드라이아이스가 승화하면서, 방출된 이산화탄소가 액체로 용해되어 탄산화를 만듭니다.

전반적으로 드라이아이스는 승화라는 독특한 특성과 극도로 추운 온도로 인해 다양한 응용 분야를 찾는 다용도 물질입니다.

 

드라이아이스 만들어지는 과정

드라이아이스는 극저온 냉각이라고 불리는 과정을 통해 만들어집니다. 이산화탄소(CO2) 가스가 3중점(-56.6도 또는 -69.9도) 이하의 온도에 도달하여 액상을 통과하지 않고 고체가 될 때까지 가압 및 냉각해야 합니다. 프로세스에는 일반적으로 다음 단계가 포함됩니다:

압축: 가스 이산화탄소는 산업 공정이나 천연 가스의 정화와 같은 다양한 공급원에서 얻어집니다. 가스는 압력을 증가시키기 위해 압축됩니다.

정화: 압축된 CO2 가스는 수분 및 기타 오염물과 같은 불순물을 제거하기 위해 정제됩니다. 이 단계는 생성된 드라이아이스의 품질을 보장합니다.

확장: 정제된 CO2 가스는 챔버 또는 팽창 용기로 방출됩니다. 가스가 빠르게 팽창하면서 줄-톰슨 효과로 인해 온도가 낮아져 냉각됩니다.

냉각: 팽창하는 가스는 냉동 시스템을 통해 더 냉각됩니다. 이 냉각 프로세스는 가스의 온도를 드라이아이스로 굳히는 지점까지 낮춥니다. 이 단계에서는 압력도 감소합니다.

쉐이핑: 그런 다음 고체 이산화탄소는 원하는 모양으로 형성됩니다. 이것은 펠릿, 블록 또는 드라이아이스 조각을 생산하는 다이를 통해 고체 이산화탄소를 압출함으로써 수행될 수 있습니다.

포장: 드라이아이스는 포장되어 절연된 용기에 보관되어 승화를 최소화합니다. 고체 이산화탄소는 시간이 지남에 따라 점차 가스로 변하기 때문입니다.

드라이아이스는 매우 낮은 온도와 승화와 관련된 잠재적 위험으로 인해 고유한 취급 및 보관 요구사항이 있다는 점에 유의해야 합니다. 부상을 입거나 과도한 양의 이산화탄소 가스에 노출되지 않도록 적절한 안전 예방 조치를 따라야 합니다.

드라이아이스를 만드는 과정은 일반적으로 안전한 생산과 취급을 보장하기 위해 필요한 기계와 전문 지식을 갖춘 전문 시설에서 수행됩니다.

 

드라이아이스 취급방법

드라이아이스를 취급할 때는 온도가 매우 낮고 드라이아이스와 관련된 잠재적 위험이 있으므로 주의해야 합니다. 드라이아이스를 안전하게 취급하기 위한 몇 가지 지침은 다음과 같습니다:

개인 보호 장비(PPE): 절연 장갑, 안전 고글 또는 페이스 실드를 포함한 적절한 개인 보호 장비를 착용하고 드라이아이스와 직접 접촉하지 않도록 피부를 보호하기 위한 긴 소매 의류를 착용합니다.

환기: 드라이아이스로 작업하는 부위에 적절한 환기를 시켜야 합니다. 이산화탄소 가스(건조한 얼음이 승화하면서 배출)는 환기가 잘 되지 않는 공간에서 산소를 대체하여 산소가 부족한 환경으로 이어질 수 있습니다.

저장소: 드라이아이스는 환기가 잘 되는 곳에 보관하거나 전용 드라이아이스 용기에 보관합니다. 드라이아이스는 완전히 밀폐된 용기에 보관하지 마십시오. 승화로 인해 압력이 증가하여 용기가 파열될 수 있습니다.

취급: 집게, 절연 장갑 또는 기타 적절한 도구를 사용하여 드라이아이스를 취급합니다. 드라이아이스는 심한 동상이나 화상을 입을 수 있으므로 절대 맨손으로 직접 만지지 않습니다.

운송: 드라이아이스를 운반할 때는 차량 내에서 적절한 환기를 해야 합니다. 드라이아이스를 차에 싣고 다닐 때는 이산화탄소 가스를 방출할 수 있도록 창문을 부분적으로 열어 둡니다.

밀폐 용기에 밀봉하지 않습니다: 드라이아이스를 유리병이나 병과 같은 밀폐 용기에 밀봉하지 않습니다. 가스 압력이 증가하면 용기가 폭발할 수 있습니다.

 

제한된 공간을 피합니다: 밀폐되거나 환기가 잘 되지 않는 공간에서 드라이아이스 작업을 하지 않습니다. 외부 공기가 충분히 순환하는지 확인합니다.

폐기: 드라이아이스가 환기가 잘 되는 장소에서 또는 드라이아이스 처리에 대해 교육을 받은 전문가의 감독 하에 승화되도록 합니다. 드라이아이스를 싱크대, 화장실 또는 기타 밀폐된 공간에 버리지 마십시오. 압력이 증가하거나 배관 시스템이 손상될 수 있습니다.

드라이아이스는 부상을 방지하고 안전한 작업 환경을 보장하기 위해 주의하고 적절한 안전 조치를 취해야 합니다. 이러한 지침을 준수하면 드라이아이스 취급과 관련된 잠재적 위험을 완화하는 데 도움이 됩니다.