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煤的用途:制冷与干冰

【摘要】:众所周知,煤是用来取暖的,很多人却不知道它也可以用来“制冷”。每天,制作“干冰”的工厂都会用煤来“制冷”。作为一种冷却物质,干冰的这一性质独一无二。用干冰来冷藏食物,食物不会受潮,而且由于二氧化碳气体具有抑制微生物生长的功能,食物不会出现真菌,自然也不会腐烂。可以说,无论是在工业上还是在日常生活中,干冰的用途都很广泛。

众所周知,煤是用来取暖的,很多人却不知道它也可以用来“制冷”。每天,制作“干冰”的工厂都会用煤来“制冷”。工人们把煤放进锅炉里充分燃烧,除了要将燃烧时产生的烟清理干净之外,还要把里面的二氧化碳气体用碱性溶液完全吸收,最后再加热,分离二氧化碳气体和碱性溶液,并把这些纯净的气体放在70个大气压下进行冷却和压缩,得到的就是液态的二氧化碳。

工人们把它装在厚壁容器里,送去汽水生产厂或其他工厂。液态二氧化碳的温度非常低,甚至连土壤都可以被冻住,莫斯科建造地铁时就曾用过。但是相比而言,固体二氧化碳应用的范围更广泛,它其实就是我们口中的“干冰”。

干冰的制作过程非常简单,将液态二氧化碳在高压条件下迅速冷却就可以了。干冰看起来更像雪,和冰好像扯不上关系。干冰与固体的水有很多区别,例如,干冰的温度虽然很低(-78℃),用手指触摸的时候却不会有冷冰冰的感觉。如果把干冰放在手心里,接触的皮肤瞬间就会产生二氧化碳,皮肤却因为受到保护而不会觉得寒冷。但如果我们使劲地捏它,手指就有可能冻伤。

从“干冰”的名称上,我们可以直观地了解它的主要物理性质:干冰并不是湿的,而且绝不会弄湿周围的东西。一旦受热,它会立马变成二氧化碳气体,不会在正常大气压力条件下呈现液体的状态。

作为一种冷却物质,干冰的这一性质独一无二。用干冰来冷藏食物,食物不会受潮,而且由于二氧化碳气体具有抑制微生物生长的功能,食物不会出现真菌,自然也不会腐烂。在这种气体环境中,昆虫和啮齿动物只有死路一条。(www.chuimin.cn)

最后,固体二氧化碳还是我们常用的灭火剂,效果非常明显。只要往正在燃烧的汽油里扔几块干冰,火就会熄灭。可以说,无论是在工业上还是在日常生活中,干冰的用途都很广泛。

【注释】

[1]卡,即卡路里(calorie),是能量单位,现在被广泛应用于营养计量和健身手册中。国际标准的能量单位 是焦耳,它的大小相当于在 1 个标准大气压下,把 1 克水升高 1℃需要的能量。卡路里与焦耳之间的关系 是:1000 卡路里≈ 4186 焦耳。

[2]1英里=1.609344千米。