Buzz
1. Đá khô là gì?
Đá khô, còn gọi là đá khói, băng khô, là carbon dioxide (CO2) ở dạng rắn. Đây là một hợp chất hóa học đặc biệt.
Khác với đá thông thường làm từ nước (H2O) dạng rắn do đóng băng, đá khô được tạo ra từ việc nén khí CO2 từ thể khí thành thể lỏng. Khi nén và trao đổi nhiệt, CO2 lỏng nở ra nhanh chóng dưới áp suất cao (khoảng 60 tấn) và đông lại giống như tuyết, tạo thành các khối đá như tảng băng.
Đá khô có nhiệt độ cực thấp, khoảng -78,9°C (hay -109,3°F), nên nó rất hiệu quả trong việc làm lạnh và giữ lạnh. Khác với nước đá thông thường, đá khô không chảy thành dạng lỏng khi gặp nhiệt độ cao mà thăng hoa trực tiếp từ rắn sang khí, tạo ra lớp sương mù dày đặc.
2. Quy trình sản xuất đá khô trong công nghiệp
Đá khô được chế tạo từ carbon dioxide - sản phẩm phụ của khí thải trong quá trình sản xuất hoặc tinh chế. Tại các nước phát triển, CO2 thải ra từ các ngành như sản xuất ammonia hoặc lọc dầu được thu hồi và tinh chế thành CO2 sạch để sản xuất đá khô.
Quy trình sản xuất đá khô
Quá trình sản xuất đá khô bao gồm các bước cụ thể như sau:
Bước 1: Nén và hóa lỏng CO2
- Nén và làm lạnh CO2 để hóa lỏng ở áp suất 870 lb/2 (395 kg/cm²) tại nhiệt độ phòng.
- CO2 lỏng được bơm qua ống dẫn vào các bồn chứa lớn để loại bỏ tạp chất.
- Những bồn chứa này được giữ lạnh để duy trì CO2 ở trạng thái lỏng và được kết nối trực tiếp với khu vực sản xuất qua hệ thống ống áp suất khi cần sử dụng.
Bước 2: Đúc đá khô
- CO2 lỏng được chuyển từ bể chứa đến khu vực đúc đá khô qua ống dẫn.
- Khi CO2 lỏng được chuyển từ áp suất cao xuống áp suất khí quyển, nó bay hơi nhanh chóng. Ở nhiệt độ -109°F (-78,3°C), CO2 chuyển sang dạng rắn.
- Chất lỏng được phun vào khuôn đứng cao khoảng 4,9 mét với đầu vào chịu áp lực lớn.
- Khi vào khuôn, chất lỏng đông lại ngay lập tức ở nhiệt độ phòng, tạo thành các khối đá khô giống như tuyết.
Bước 3: Nén sản phẩm thu được
- Những khối tuyết sẽ được nén thành đá khô dưới áp lực khoảng 600 N (60 tấn).
- Toàn bộ quá trình này mất khoảng 5 phút.
- Kích thước của khối đá khô cuối cùng là khoảng 61 cm x 25 cm và nặng khoảng 100 kg.
Bước 4: Cắt đá khô thành các miếng nhỏ
- Khối đá khô sau khi được đẩy ra khỏi khuôn sẽ trượt trên con lăn và được cắt thành hai phần bằng nhau bằng lưỡi cưa khí nén, sau đó tiếp tục được cắt trong hệ thống cưa khác.
- Kết quả là khối đá khô ban đầu được chia thành 4 phần đều nhau, mỗi phần nặng khoảng 25 kg.
Bước 5: Bảo quản
- Các khối đá khô cần được bảo quản trong container và giữ lạnh để giảm thiểu hiện tượng thăng hoa.
3. Ứng dụng của đá khô trong đời sống
3.1. Đá khô trong việc làm lạnh và bảo quản thực phẩm
Đá khô với nhiệt độ rất thấp có thể dùng để làm lạnh và bảo quản thực phẩm, đặc biệt là rau củ và hải sản. Nó tan chảy chậm hơn và ít bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ môi trường so với nước đá thông thường, giúp thực phẩm được giữ lạnh lâu hơn.
Khi đá khô thăng hoa, nó chuyển thành CO2, tránh hiện tượng chảy nước như nước đá thông thường và ngăn ngừa vi khuẩn, nấm mốc xâm nhập do không có độ ẩm, giúp bảo quản thực phẩm hiệu quả hơn.
Đá khô còn giúp kéo dài thời gian sử dụng của nước đá thông thường bằng cách tạo ra môi trường lạnh lâu hơn.
3.2. Ứng dụng trong y học
Tại các cơ sở y tế và bệnh viện, đá khô được sử dụng để bảo quản vacxin, máu, mẫu sinh học, mô, nội tạng, và các bộ phận cơ thể. Ngoài ra, đá khô cũng được dùng để ướp xác một cách hiệu quả.
3.3. Đá khô trong ngành công nghiệp
Trong ngành cơ khí, đá khô giúp phục hồi các vết lõm nhẹ trên ô tô và làm sạch bụi bẩn, dầu mỡ, vết sơn trên máy móc. Đá khô cung cấp giải pháp nhanh chóng, tiện lợi và thân thiện với môi trường.
Trong sản xuất công nghiệp, đá khô được áp dụng để hỗ trợ ngành cao su và ngành công nghiệp nhiệt lạnh, nhờ vào khả năng làm đóng băng nhanh chóng.
Trong ngành chế tạo, đá khô được sử dụng để co lại sao cho khớp với lỗ trục bằng đồng thau hoặc kim loại. Khi nhiệt độ tăng, các ống lót này nở ra và vừa khít với lỗ trục.
3.4. Đá khô tạo hiệu ứng trong các sự kiện giải trí
Hiệu ứng sương mù trong các màn ảo thuật, trên ly trong tiệc cưới, hay nhà hàng thường được tạo ra nhờ đá khô. Khi đá khô tiếp xúc với nhiệt độ phòng, nó thăng hoa thành khí và tạo ra lớp sương mù dày đặc, làm cho các bữa tiệc và sự kiện giải trí thêm phần ấn tượng và sinh động.
4. Những điều cần lưu ý khi sử dụng đá khô
Mặc dù đá khô CO2 không gây độc hại, nhưng nếu không sử dụng đúng cách, người dùng có thể gặp phải các vấn đề nghiêm trọng. Dưới đây là một số điểm cần lưu ý về đặc tính của đá khô.
- Khói từ đá khô (đá khô thăng hoa) có thể gây ngạt thở
Khí CO2 sinh ra từ đá khô khi thăng hoa không hỗ trợ sự sống, làm giảm nồng độ oxy trong không khí. Sử dụng đá khô trong không gian kín có thể gây ra tình trạng thiếu oxy và ngạt thở. Vì khí CO2 nặng hơn không khí, nó thường tập trung gần sàn, gây nguy cơ cao hơn cho trẻ em và vật nuôi, những đối tượng này có thể hít phải khí CO2 ở nồng độ cao hơn, dẫn đến nguy cơ tử vong nếu tình trạng kéo dài.
Vì vậy, khi sử dụng đá khô, đặc biệt trong các bữa tiệc, cần đảm bảo không gian thông thoáng và có hệ thống thông gió tốt để tránh tình trạng khí CO2 tích tụ ở nơi kín.
- Bỏng lạnh do đá khô
Đá khô có nhiệt độ rất thấp và có thể gây bỏng lạnh nếu tiếp xúc trực tiếp với da. Chạm vào đá khô mà không có bảo hộ có thể gây ra bỏng lạnh nghiêm trọng, phá hủy tế bào da chỉ trong vài giây, nhanh hơn nhiều so với nước đá. Đá khô cũng có thể làm nhão các vật liệu nhựa mỏng khi tiếp xúc lâu dài.
Không chỉ đá khô mà khí từ đá khô cũng có nhiệt độ cực thấp. Khi đá khô được lưu trữ quá lâu trong những môi trường như container chuyên chở thực phẩm, có thể gây ra tình trạng lạnh và tê cóng. Do đó, nên hạn chế tiếp xúc lâu dài với đá khô và khói của nó. Sử dụng đồ bảo hộ là cách tốt nhất để bảo vệ bản thân, đặc biệt là đối với những người làm việc trong xưởng sản xuất hoặc phân phối đá khô.
Không bao giờ ăn đá khô, ngay cả khi nó được dùng để bảo quản thực phẩm hoặc làm lạnh. Hãy luôn kiểm tra xem thực phẩm có còn sót lại đá khô không.
- Nguy cơ nổ
Dù khí đá khô không bắt lửa, nhưng nó có thể gây nổ do áp suất tăng cao khi chuyển từ trạng thái rắn sang khí. Nếu đá khô bị đặt trong thùng kín, có nguy cơ nổ hoặc vỡ thùng khi mở ra. “Quả bom đá khô” có thể phát ra tiếng nổ lớn, làm văng các mảnh thùng và đá khô, gây tổn thương cho thính giác và da. Mảnh đá khô cũng có thể găm vào da gây tổn thương.
Vì vậy, khi sử dụng đá khô, hãy cẩn trọng vì khí trong bình kín có thể gây nổ và gây hại cho cơ thể. Tốt nhất là không nên để đá khô trong bình hoặc thùng kín.
Hy vọng rằng bài viết của Mytour về đá khô đã giúp bạn hiểu rõ hơn về loại đá này và các ứng dụng của nó trong cuộc sống. Đồng thời, bạn cũng đã nhận thức được những nguy hiểm tiềm ẩn từ đặc tính vật lý và hóa học của đá khô để có thể phòng tránh các rủi ro không mong muốn.
