Hielo Seco
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Hielo seco: Es dióxido de carbono en estado sólido.
Sumario
Reseña de la refrigeración
Antes de que introdujeran los sistemas de refrigeración mecánicos y térmicos, los seres humanos enfriaban sus alimentos con hielo. El hielo era el principal medio de refrigeración hasta comienzos del siglo XX y se utiliza todavía en algunos países. La gente que no disponía de hielo salaba o ahumava los alimentos para conservarlos. El primer sistema práctico de refrigeración mecánica fue inventado en 1844 por el físico estadounidense John Carrier para refrescar las salas de enfermos en u hospital de la Florida. El sistema utilizaba el método de circulación de aire para enfriar. Se considera de modo general que el hombre de negocios estadounidense Alexander C. Twinning fue el iniciador de la refrigeración comercial en 1856. Poco después, un australiano, James Harrison, introdujo la refrigeración por compresión del vapor en la industria cervecera y en los frigoríficos.
Posteriormente, en 1859, Ferdinand Carré desarrollo en Francia un sistema de refrigeración por absorción del amoniaco mediante un procedimiento térmico. Los refrigeradores de Carré fueron utilizados ampliamente en la industria.
No obstante, el costo, el tamaño y la complejidad de los sistemas de refrigeración de la época impedían el uso generalizado de refrigeradores en el hogar. La mayoría de las familias utilizaban heladeras en las que se colocan casi diariamente bloques de hielo procedentes de una fábrica de hielo local.
Dióxido de Carbono - CO2
El dióxido de carbono (CO2) es un tipo de gas que no se encuentra en grandes cantidades en la atmósfera terrestre pero que, a pesar de eso, es muy importante. El dióxido de carbono es un gas de invernadero, lo que significa que ayuda a atrapar el calor proveniente del Sol en nuestra atmósfera. Sin el dióxido de carbono en nuestro aire, la tierra estaría muy fría.
¿De dónde proviene el dióxido de carbono existente en nuestro aire?
Cuando los seres humanos y otros animales respiran, aspiran oxígeno y exhalan dióxido de carbono. El oxígeno se utiliza para obtener energía de la comida, lo que se conoce como respiración. La combustión también produce altos niveles de dióxido de carbono, por ejemplo, en incendios naturales, como los forestales. También las cosas quemadas por los humanos producen CO2. Las chimeneas de las fábricas que queman carbón producen dióxido de carbono. Los motores de los automóviles, camiones y autobuses también expulsan dióxido de carbono al aire. En algunas ocasiones despiden otro gas llamado monóxido de carbono.
La tierra no es el único lugar donde el dióxido de carbono es importante. Gran parte de la atmósfera de Venus está formada por CO2, al igual que la atmósfera de Marte. Si el dióxido de carbono es expuesto a temperaturas realmente bajas, se puede congelar como sólido. Este tipo de hielo recibe el nombre de "hielo seco". Las capas de hielo polar de Marte están parcialmente formadas por hielo seco.
¿Qué es el hielo seco?
El llamado "hielo seco" es dióxido de carbono en estado sólido, se llama así porque su aspecto es parecido al del hielo. Pero, mientras un cubito de hielo se funde convirtiéndose en agua, el dióxido de carbono sólido sublima, es decir, pasa directamente del estado sólido al estado gaseoso sin dejar ningún residuo de humedad. Se obtiene industrialmente comprimiendo y enfriando el dióxido de carbono. Se fabrica en forma de gránulos, barras (pellets) o placas.
¿Cómo conseguir y conservar hielo seco?
Se produce en algunas fábricas de hielo.
No debe colocarse en recipientes herméticos porque la expansión del gas puede provocar una explosión, se suele guardar en recipientes aislantes y porosos, las cajas de porexpan son las más adecuadas.
La temperatura de sublimación del dióxido de carbono es de - 78ºC, por lo que es difícil conservarlo, aún estando bien empaquetado no suele durar más de dos o tres días.
¿Cómo se manipula el hielo seco?
Hay que utilizar guantes ya que la baja temperatura a la que se encuentra puede producir una quemadura por congelación parcial. Hay que utilizarlo en lugares bien ventilados porque el dióxido de carbono es más denso que el aire y se puede acumular en la parte baja de la habitación sustituyendo al oxígeno necesario para respirar. Para sacarlo del recipiente, con una cuchara metálica, observando que se produce un sonido característico, debido al enfriamiento rápido del metal.
¿Para qué se utiliza el hielo seco?
La capacidad de refrigeración del hielo seco es mayor que la del hielo común por eso es muy útil en la refrigeración de alimentos, medicinas, frutas, etc. y además tiene la ventaja de no dejar residuos húmedos por lo que no favorece la proliferación de bacterias. El catering de los aviones se refrigera de esta manera. También se utiliza en sistemas de limpieza.
Al estar a una temperatura de -78 ºC, alrededor del hielo seco rápidamente condensa el vapor presente en el aire formando hielo (agua congelada). El dióxido de carbono CO2 está formado por moléculas lineales, un átomo de carbono unido a dos átomos de oxígeno mediante dobles enlaces:
Se disuelve fácilmente en agua para dar una disolución de ácido carbónico, por lo que se utiliza para añadir a las bebidas refrescantes. La disolución formada tiene pH ácido.
No arde ni mantiene fácilmente la combustión de otras sustancias. Sólo algunos metales muy activos como el sodio, el potasio o el magnesio pueden arder en su presencia.
El dióxido de carbono es un gas 1,5 veces más denso que el aire. Esta propiedad le hace especialmente útil como extintor de incendios: el CO2 añadido con un extintor forma una capa sobre el fuego que al ser más densa que el aire impide el acceso de éste y así se apaga el fuego. Si encendemos una vela y dejamos caer sobre ella vapores de dióxido de carbono observaremos como la llama se apaga.
El sonido viaja en atmósfera de dióxido de carbono a una velocidad menor que en el aire. Si inflamos un globo con dióxido de carbono y hacemos que a través de él pase un sonido, las ondas sonoras sufren una desviación (refracción), de forma que se unen en un punto, el globo actúa como una lente convergente que amplifica el sonido.
Fuentes
http://www.windows2universe.org/ Texto: Como funcionan las cosas. Pagina: 30 y 31
