ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) ไม่มีสี ไม่มีกลิ่น ไม่มีรส มีความหนาแน่นมากกว่าอากาศประมาณ 1.5 เท่าเป็นก๊าซที่ไม่กัดกร่อน และไม่ทำลายโอโซน แต่เป็นก๊าซเรือนกระจกที่สำคัญ และพบปริมาณมากที่สุด มีความเป็นพิษเมื่อความเข้มข้นของก๊าซ CO2 ในอากาศมีค่ามากกว่า 5% v/v โดยที่ความดัน และอุณหภูมิปกติ CO2 จะเสถียร และเฉื่อยต่อการเกิดปฏิกิริยา ประกอบด้วย 4 สถานะ คือ ก๊าซ ชองเหลว ของแข็ง และของไหลเหนือวิกฤต
น้ำแข็งแห้ง (Dry Ice)
น้ำแข็งแห้ง (Dry ice) หรือ คาร์บอนไดออกไซด์แข็ง (solid carbon dioxide) หมายถึง คาร์บอนไดออกไซด์ที่อยู่ในสถานะของแข็ง
วิธีผลิตน้ำแข็งแห้ง
น้ำแข็งแห้งผลิตได้ด้วยกระบวนการอัดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ และทำให้เย็นภายใต้ความดันสูงจนได้คาร์บอนไดออกไซด์ในสถานะของเหลว ก่อนลดความดันอย่างรวดเร็วด้วยการพ่นคาร์บอนไดออกไซด์เหลวออกภายนอกจนได้คาร์บอนไดออกไซด์ในสถานะของแข็ง คล้ายเกล็ดหิมะ ไม่มีสี มีคุณสมบัติทำให้เกิดความเย็น มีอุณหภูมิประมาณ -78°C ก่อนจะอัดเป็นก้อนให้เกิดรูปทรงต่างๆ และเมื่ออยู่ที่ความดันบรรยากาศปกติ น้ำแข็งแห้งจะเปลี่ยนจากสถานะของแข็งกลายเป็นก๊าซโดยไม่เกิดการหลอมเหลวเป็นของเหลวก่อน
ประโยชน์น้ำแข็งแห้ง
เนื่องจาก น้ำแข็งแห้งทำมีอุณหภูมิรอบข้างเย็นจัด และไม่เกิดการหลอมให้เป็นเหลวจึงมีการนำมาใช้ประโยชน์ในหลายด้านที่ต้องการทำให้เกิดอุณหภูมิต่ำ ได้แก่
1. อาหาร
น้ำแข็งแห้งถูกใช้งานในการแช่แข็งอาหารอย่างแพร่หลาย เนื่องจาก มีอุณหภูมิที่ต่ำ ไม่หลอมกลายเป็นของเหลวเหมือนน้ำแข็งทั่วไป และสามารถเคลื่อนย้ายได้สะดวก อาทิ การแช่แข็งเนื้อสัตว์ ไอศกรีม เบเกอรี่ ผัก และผลไม้ เพื่อคงความสดหรือช่วยในการถนอมอาหาร
2. การแพทย์ และสาธารณสุข
น้ำแข็งแห้งถูกใช้ในการแช่รักษาสภาพศพ และอวัยวะของมนุษย์หรือสัตว์ เพื่อให้คงสภาพได้นาน อีกทั้งป้องกันการเจริญเติบโตของเชื้อจุลินทรีย์ รวมถึงช่วยในการรักษาสภาพเวชภัณฑ์ขณะในการขนส่ง เช่น ยา หรือสารเคมี นอกจากนั้น ยังใช้สำหรับกำจัดหรือลดปริมาณแมลงพาหะต่างๆ อาทิ เหลือบ เรือด และยุง เป็นต้น ซึ่งมีกลไกการกำจัดแมลงเหมือนกับประโยชน์ในทางเกษตร
3. นันทนาการ และบันเทิง
น้ำแข็งแห้งถูกใช้ใช้ทำหมอกหรือทำให้ควันในการจัดคอนเสิร์ต หรือ การแสดงละคร การแสดงมายากลต่างๆ
4. การเกษตร
น้ำแข็งแห้งถูกใช้สำหรับกำจัดแมลงหรือตัวห้ำตัวเบียนต่างๆ อาทิ มอด ด้วง โดยน้ำแข็งแห้งที่ระเหยกลายเป็นก๊าซจะเข้าขัดขวางการดูดซึมออกซิเจนของแมลง ทำให้แมลงขาดออกซิเจน และตายในที่สุด
5. การทำความสะอาด
น้ำแข็งแห้งถูกใช้สำหรับพ่นทำความสะอาดพื้นผิวของชิ้นงานต่างในอุตสาหกรรม อาทิ เครื่องจักร ลูกรีด แบบหล่อหรือแม่พิมพ์ อุปกรณ์เกี่ยวกับแสง และสายตา และชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ โดยเฉพาะคราบสกปรกที่เป็นฝุ่นขนาดเล็กกว่าระดับไมครอน รวมถึงคราบสกปรกที่เป็นชั้นฟิล์มอินทรีย์บางๆ
การทำความสะอาดโดยการพ่นละอองน้ำแข็งแห้ง (Carbon dioxide snow cleaning) เป็นการใช้คาร์บอนไดออกไซด์เหลวไหลผ่านหัวฉีดขนาดเล็ก ทำให้ความดันลดลงอย่างรวดเร็วจนเกิดเป็นของผสมระหว่างละอองน้ำแข็งแห้ง และก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ แล้วฉีดพ่นบนผิวชิ้นงาน โดยกลไกการทำความสะอาดจะอาศัยหลักการถ่ายเทโมเมนตัมของอนุภาคละอองน้ำแข็งแห้ง
อันตรายจากน้ำแข็งแห้ง
ผลกระทบที่อาจเกิดขึ้นได้จากน้ำแข็งแห้ง หากมีการสัมผัสน้ำแข็งแห้งผ่านทางผิวหนังโดยตรงอาจทำให้ผิวหนังไหม้จากความเย็นจัด ส่วนการบรรจุน้ำแข็งแห้งในภาชนะที่ปิดสนิทอาจทำให้เกิดแรงดันก๊าซ คาร์บอนไดออกไซด์ที่ระเหิดออกมาจนเกิดการระเบิดได้ นอกจากนั้น บริเวณที่น้ำแข็งแห้งระเหิด หากไม่มีการระบายอากาศที่เพียงพอทำให้มีก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เข้มข้น เมื่อสูดดมเข้าไป คาร์บอนไดออกไซด์จะไปแทนที่ก๊าซออกซิเจนในร่างกายทำให้เกิดภาวะขาดอากาศหายใจ และเสียชีวิตได้
ขอบคุณภาพจาก BlogGang.com/, lannadryice.com