乾冰

乾冰是固態的二氧化碳，在6250.5498千帕壓力下，把二氧化碳冷凝成無色的液體，再在低壓下迅速凝固而得到。

有關乾冰的歷史可以追溯到1823年英國的法拉第和笛彼，他們首次液化了二氧化碳，其後的1834年德國的奇絡列成功地制出了固體二氧化碳。但是當時只是限於研究使用，並沒有被普遍使用。

基本介紹

• 中文名：乾冰
• 英文名：Dry Ice
• 別稱：固態二氧化碳
• 化學式：CO2
• 分子量：44.0095
• CAS登錄號：124-38-9
• 熔點：-78.5（升華）
• 沸點：-56.6（0.52MPa ）
• 水溶性：不溶於水
• 密度：乾冰密度比普通凍的密度大
• 外觀：白色冰狀固體
• 套用：人造雨，舞台表演
• 安全性描述：不高於沸點
• 危險性描述：乾冰若在密封條件下高於-78攝氏度可能會爆炸

特性

二氧化碳是看不到的，其實那也不是（二氧化碳）煙，是（水）霧，二氧化碳由固體變成氣體時吸收大量的熱，使周圍空氣的溫度降的很快，空氣溫度降了，它對水蒸氣的溶解度變小，水蒸氣發生液化反應，放出熱量，就變成了小液滴，就是霧了。這個和夏天冰棍冒“白霧”是一個意思，都是小水滴，而不是氣態的其他物質。

乾冰升華可以看見白霧

即我們看到的是白霧而不是白煙。

乾冰比水的溫度低很多，所以相當於將乾冰加熱，乾冰吸熱升華，使水的溫度降低，甚至結冰。

基本信息

分子量：44.01

二氧化碳相圖

與水的溶解度為 1 ：1

密度（固態）：1560kg/m3(-78℃)

沸點：-57℃

熔點：-78.5℃

三相點-56.6℃ 5.17*10^5帕斯卡

臨界點31℃ 7.37*10^6帕斯卡

無色無味氣體。

溶於水(體積比1:1)，部分生成碳酸。

液體轉化為氣體比率 8.726SCF(氣體)/LB (液體-17.8℃，壓力21kg/cm)

液體轉化為固體比率 0.46（-17.8℃）0.57（-48℃）

使用歷史

乾冰被成功地工業性大量生產是在1925年的美國設立的乾冰股份有限公司。當時將製成的成品命名為乾冰，但其正式的名稱叫固體二氧化碳。1928年日本從乾冰股份有限公司得到了製造銷售權，成立了日本乾冰株式會社，也就是現在的昭和碳酸株式會社的前身。

乾冰的分子模型

流程

乾冰清洗的流程，乾冰清洗是利用壓縮空氣動能帶動乾冰清洗機里乾冰，乾冰通過專業設備將乾冰和氣體混合再通過管道和專業噴嘴噴射到物體表面，從而達到清洗除污的效果。

套用範圍

模具行業清洗

輪胎模具、橡膠模具、聚氨酯模、聚乙烯模、PET模具、泡沫模具、注塑模具、合金壓鑄模、鑄造用熱芯盒、冷芯盒，可清除余樹脂、失效脫膜層、炭化膜劑、油污、打通排氣孔，清洗後模具光亮如新。

乾冰清洗無需降溫和拆卸模具，避免了化學清洗法對模具的腐蝕和損害、機械清洗法對模具的機械損傷及劃傷，以及反覆裝卸導致模具精度下降等缺點。關鍵的是，可以免除拆卸模具及等待模具降溫這兩項最耗時間的步驟，這樣均可以減少停工時間約80%-95%。

乾冰清洗的益處： 乾冰清洗可以降低停工工時；減少設備損壞；極有效的清洗高溫的設備；減少或降低溶劑的使用；改善工作人員的安全；增進保養效率；減少生產停工期、降低成本、提高生產效率。

石油化工電力

清洗主風機、氣壓機、煙機、汽輪機、鼓風機等設備及各式加熱爐、反應器等結焦結炭的清除。清洗換熱器上的聚氯乙烯樹脂，清除壓縮機、儲罐、鍋爐等各類壓力容器上的油污、銹污、烴類及其表面污垢，清理反應釜、冷凝器，複雜機體除污，爐管清灰等。可對電力鍋爐、凝汽器、各類換熱器進行清洗；可直接對室內外變壓器、絕緣器、配電櫃及電線、電纜進行帶電載負荷（37KV以下）清洗；發電機、電動機、轉子、定子等部件無破損清洗；汽輪機、透平上葉輪、葉片等部件銹垢、烴類和粘著粉末清洗，不需拆下槳葉，省去重新調校槳葉的動平衡。

乾冰噴射

乾冰清洗的益處：使被清洗的污染物有效地分解；由於這些污染物被清除減少了電力損失；減少了外部設備及其基礎設備的維修成本；提高電力系統的可靠性；非研磨清洗，保持絕緣體的完整；更適合預防性的維護保養。

食品製藥行業

可以成功去除烤箱中烘烤的殘渣、膠狀物質和油污以及未烘烤前的生鮮製品混合物。有效清結烤箱、混合攪拌設備、輸送帶、模製品、包裝設備、爐架、爐盤、容器、輥軸、冷凍機內壁、餅乾爐條等設備。

乾冰清洗機噴射

乾冰清洗的益處：排除有害化學藥劑的使用，避免生產設備接觸有害化學物和產生第二次垃圾；擬制或除掉沙門氏菌、利斯特菌等細菌，更徹底的消毒、潔淨；排除水刀清洗對電子設備的損傷；最小程度的設備分解；降低停工時間。

印刷工業

清除油墨很困難，齒輪和導軌上的積墨會導致低劣的印刷質量。乾冰清洗可去除各種油基、水基墨水和清漆，清理齒輪、導軌及噴嘴上的油污、積墨和染料，避免危險廢物和溶液的排放，以及危險溶劑造成的人員傷害。

汽車船舶行業

清洗門皮、蓬頂、車廂、車底油污等無水漬，不會引致水污染；汽車化油器清洗及汽車表面除漆等；清除引擎積碳。 如處理積碳，用化學藥劑處理時間長，最少要用48小時以上，且藥劑對人體有害。乾冰清洗可以在10分鐘以內徹底解決積碳問題，即節省了時間又降低了成本，除垢率達到100% 。船殼體；海水吸入閥；海水冷凝器和換熱器；機房、機械及電器設備等，比一般用高壓水射流清洗更乾淨。

電子及核工業

清潔機器人、自動化設備的內部油脂、污垢；積體電路板、焊後焊藥、污染塗層、樹脂、溶劑性塗覆、保護層以及印刷電路板上光敏抗腐蝕劑等清除。8．乾冰在航空航天的套用範圍

飛彈、飛機噴漆和總裝的前置工序；複合模具、特殊飛行器的除漆；引擎積碳清洗；維修清洗（特別是起落架-輪倉區）；飛機外殼的除漆；噴氣發動機轉換系統。可直接在機體工作，節省時間。

核工業設備的清洗若採用水、噴砂或化學淨化劑等傳統清洗方法，水、噴砂或化學淨化劑等介質同時也被放射性元素污染，處理被二次污染的這些介質需要時間和資金。而使用乾冰清洗工藝，乾冰顆粒直接噴射到被清洗物體，瞬間升華，不存在二次污染的問題，需要處理的僅僅是被清洗掉的有核污染的積垢等廢料。

美容行業

有的皮膚科醫生用乾冰來治療青春痘。這種治療就是所謂的冷凍治療，因為它會輕微的把皮膚冷凍。

有一種治療青春痘的冷凍材料就是混合磨碎的乾冰，有時候會混合一些硫磺。液態氮及固態乾冰也可以用來作冷凍治療的材料。冷凍治療可以減少發炎，前段時間新聞報導劉翔就是用這種冷凍療法來治療臉上的青春痘的。這種方法可以減少青春痘疤痕的產生，但並不用來去除疤痕。

食品行業

1、在葡萄酒、雞尾酒或飲料中加入乾冰塊，飲用時涼爽可口，杯中煙霧繚繞，十分怡人。

舞台乾冰的效果

2、製作冰淇淋時加入乾冰，冰淇淋不易融化。乾冰特別適合外賣冰淇淋的冷藏及運輸。

3、星級賓館、酒樓製作的海鮮特色菜餚，在上桌時加入乾冰，可 以產生白色煙霧景觀，提高宴會檔次，如製作龍蝦刺身。

4、龍蝦、蟹、魚翅等海產品冷凍冷藏。乾冰不會化水，較水冰冷藏更清潔、乾淨，在歐、美、日本等國得到廣泛套用。

冷藏運輸領域

1、低溫冷凍醫療用途以及血漿、疫苗等特殊藥品的低溫運輸。

2、電子低溫材料，精密元器件的長短途運輸。

3、高檔食品的保鮮運輸如高檔牛羊肉等。

娛樂領域

廣泛用於舞台、劇場、影視、婚慶、慶典、晚會等製作雲海效果，全國及全世界用乾冰製作特效的經典劇目不計其數。

消防領域

乾冰用來作消防滅火，如部分低溫滅火器，但乾冰在這一塊的套用較少，即市場程度較低。

清洗技術

乾冰清洗已經廣泛套用在世界各地的鑄造業，鑄造業已大多改以乾冰清洗來清洗砂心模及固定模。

清洗原理

“能量轉移”。乾冰高速撞擊到被清洗表面，撞擊動能散逸，乾冰粒與清洗表面發生極其快速的熱轉移，二氧化碳瞬間升華。

“低溫龜裂”。不同熱膨脹係數的兩種不同材料，它們之間的溫差會破壞兩種材料間的結合。乾冰粒（-78.5℃）衝擊處理物表面，使污垢冷凍至脆化及爆裂，產生"龜裂"，影響粘附污垢的機械性能。

“微爆炸”。乾冰粒鑽進污垢裂縫後，在幾千分之一秒內升華，其體積瞬間膨脹600～800倍，將污垢剝離物件表面。

乾冰清洗過程，利用壓縮空氣作為動力，把乾冰顆粒以超音速噴射至被清洗對象表面，但並非單依賴乾冰顆粒的動能，而是利用乾冰的超低溫性能達到除污目的。

清洗設備

乾冰清洗設備一般可分為兩個部分：

1．乾冰粒制機。將液態CO2製作成一定規格的乾冰顆粒，這些顆粒通常是直徑為3mm，長度為2.5mm-10mm的高密度乾冰顆粒。

2．乾冰高壓清洗機。該設備一般需要4.0bar以上、3m3/min以上的潔淨壓縮空氣氣源，裝入清洗機內的高密度乾冰顆粒，在壓縮空氣的驅動下，隨著壓縮空氣，經由特殊設計的噴槍系統混合、加速，噴射到被清洗物體表面。

可根據需要：①只購置乾冰清洗機。將外購的乾冰顆粒裝入乾冰清洗機進行清洗作業。②購置乾冰粒制機與乾冰清洗機，但分開單獨使用。把乾冰粒制機生產的乾冰粒貯存於專用密封容器中，運至施工現場，裝入乾冰清洗機進行清洗作業。③將乾冰粒制機與乾冰清洗機配套成一個系統使用。

乾冰

清洗機

乾冰清洗可以就地清洗，此種先進的清洗方式不僅可以節省工時，更可大幅降低停工時間，比起舊式噴砂，不但沒有磨損的顧慮，又可以免除模具重新裝配的時間。

乾冰清洗去除模具上的脫模層和殘留材料，這些積累起來的污垢在模具處於高溫和線上情況下很容易被除掉。這樣的清洗方式可使因清洗而停機的時間縮短80%-95%。由於清洗過程沒有磨損，不會破壞精密模具的尺寸。另外，“微孔”可以被打通，清洗乾淨，這樣就不再需要人工來鑽通排氣孔。

注意事項

安全接觸

切記在每次接觸乾冰的時候，一定要小心並且用厚綿手套或其他遮蔽物才能觸碰乾冰！如果是在長時間直接碰觸肌膚的情況下，就可能會造成細胞冷凍而類似輕微或極度嚴重凍傷的傷害。汽車、船艙等較密封的地方不能使用乾冰，因為升華的二氧化碳將比氧氣密度大所以會擠走氧氣而可能引起呼吸急促甚至窒息！

1. 切勿讓小朋友單獨接觸乾冰！！
2. 乾冰溫度極低，請勿至於口中，嚴防凍傷！！
3. 拿取乾冰一定要使用厚綿手套、夾子等遮蔽物 (塑膠手套不具阻隔效果！！)
4. 使用乾冰請於通風良好處，切忌與乾冰同處於密閉空間！！
5. 乾冰不能與液體混裝。
6. 不能把乾冰放在完全密封的容器中（如：寶特瓶），否則可能會爆炸！

溫馨提示：正確，安全操作使用乾冰，避免其引起傷害。

儲藏

1. 將乾冰置於保溫箱中：保溫效果好的保溫箱可以減慢乾冰升華的速度。
2. 因為乾冰升華所產生的壓力會引起爆炸，所以不可以將乾冰儲存在不透氣的保溫箱內。

火星探討

科學家成功地首次在火星深谷中發現了流動物質，澳大利亞墨爾本大學地質學家尼克·霍夫曼博士在火星全球探測器拍攝的火星地表照片上，發現流動在兩極地區谷壑和河道中的活動作用過程跡象。

霍夫曼博士在新一期《天體生物學》雜誌上提出了自己的新證據，火星春季在溫度為零下130℃時，在溝壑中流動的是充滿由二氧化碳組成的冰和雪，在如此寒冷的低溫下即使是蓄電池中的酸也會變成鵝卵石狀。水根本不可能在這樣低溫條件下流動，因此在火星溝壑中流動多半是二氧化碳。但是在火星上不可能存在液態二氧化碳，因為二氧化碳會直接從固態轉變成氣態（所謂的升華作用）。很明顯，“流體”是帶有沙子、塵埃和石頭的由“沸騰”乾冰組成的雪崩或冰崩。

霍夫曼博士指出，“這一發現可以消除人們對火星上存在生命的幻想，如果火星上所有年輕溝壑形成的機理都相同，則美國宇航局所宣稱在火星地表層附近存在生命就不可能。火星上不會有液態水，儘管不久前曾多次報導在火星上發現了大量水冰，但美國宇航局也沒有發現液態水。”

霍夫曼博士認為，火星上活動“流體”的發現本身是劃時代的發現，因為在此之前火星是絕對靜止的，如果不注意到它的塵暴的話。火星上的溝壑被為是今天在火星上發現液態水流最可能的選擇對象，美國宇航局許多專家已將注意力集中到機理的尋找上，這些機理能解釋溝壑是在水流沖蝕作用下形成的，但是在這以前誰也沒有能看到溝壑“在流動”。

乾冰

乾冰是固態的二氧化碳，由於乾冰的溫度非常低，溫度為攝氏負78.5度，因此經常用於保持物體維持冷凍或低溫狀態。乾冰能夠急速的冷凍物體和降低溫度，並且已經被廣泛的使用。乾冰在溶解時不是由固態轉化為液態，而是由固態直接升華為氣態，因此其融化並不會產生任何水或液體，也由此我們稱它做“乾冰”。

美國科學家2006年宣布，他們在火星上發現了“乾冰噴泉”，能把乾冰噴到數百英尺的高空。

科學家們稱，通過一個安裝在火星探測器“奧德賽”號上的照相機，他們發現火星的南極有乾冰像噴泉一樣噴出，速度達到每小時100英里。

據英國廣播公司報導，照片顯示，從火星內部噴出的乾冰帶起大量塵土，在冰蓋上留下了各種黑色痕跡。

科學家們解釋說，火星表面受到太陽照射後變暖，將原本呈冰凍狀態的乾冰融化，形成高壓氣體，高速噴出。

亞利桑那州立大學的克里斯騰森博士說：“如果你在那兒，你就會發現，自己站在一層厚厚的乾冰上。而在你身邊，乾冰還在不斷地從地下噴出，噴到離地面幾百英尺的高空，帶起大量塵土。”

克里斯騰森說：“類似的現象在地球上不存在。”