น้ำแข็งแห้ง

Published กรกฎาคม 6, 2011 by SoClaimon

บทความวิทยุกระจายเสียง.

ชื่อบทความ : น้ำแข็งแห้ง  
ผู้แต่ง : ดุษฎี มั่นความดี
ประเภทเอกสาร : บทความวิทยุกระจายเสียงรายการสาระยามบ่าย ครั้งที่ 69 กรกฎาคม 2549
สังกัดหน่วยงาน : สำนักบริหารและรับรองห้องปฏิบัติการ

บทความวิทยุกระจายเสียงรายการสาระยามบ่าย ครั้งที่ 69
กระจายเสียงจากสถานีวิทยุกระจายเสียงแห่งประเทศไทย
ประจำเดือน กรกฎาคม 2549 เวลา 16.30-17.00 น.
เรื่อง
น้ำแข็งแห้ง
เรียบเรียงโดย
นางดุษฎี มั่นความดี นักวิทยาศาสตร์ 8 ว
สำนักบริหารรับรองห้องปฏิบัติการ กรมวิทยาศาสตร์บริการ
————————————————-
ทุกท่านรู้จักและเคยรับประทานน้ำแข็งกันอยู่เป็นประจำใช่ไหมคะ แต่ท่านคงไม่เคยรับประทานน้ำแข็งแห้งอย่างแน่นอน และอาจเคยทราบสรรพคุณมาบ้างแล้วว่า น้ำแข็งแห้งคืออะไร คล้ายหรือแตกต่างจากน้ำแข็งธรรมดาทั่วไปอย่างไร มีประโยชน์หรือเป็นอันตรายมากน้อยแค่ไหน คำถามเหล่านี้อาจจะเกิดขึ้นในใจหลาย ๆ ท่าน
น้ำแข็งแห้ง (dry ice) เป็นคาร์บอนไดออกไซด์ในสถานะของแข็ง เรียกอีกชื่อหนึ่งว่าคาร์บอนไดออกไซด์แข็ง หรือ solid carbon dioxide มีสถานะเป็นของแข็ง มีความเย็นจัดถึง – 79 องศาเซลเซียส ที่อุณหภูมิห้องจะระเหิดเป็นก๊าซโดยไม่หลอมละลายเป็นของเหลวเหมือนน้ำแข็งทั่วไป ด้วยเหตุนี้น่าจะเป็นที่มาของคำว่า น้ำแข็งแห้ง สูตรทางเคมีก็เป็นสูตรเดียวกับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์นั่นเอง ซึ่งประกอบด้วย คาร์บอน 1 อะตอม และออกซิเจน 2 อะตอม ต่อหนึ่งโมเลกุล (CO2)
น้ำแข็งแห้ง เตรียมได้จากการนำก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ผ่านกระบวนการอัดและทำให้เย็นลงภายใต้ความดันสูงกลายเป็นคาร์บอนไดออกไซด์เหลว แล้วลดความดันลงอย่างรวดเร็วโดยการพ่นคาร์บอนไดออกไซด์เหลวสู่ความดันบรรยากาศ ผลที่ได้คือเกล็ดน้ำแข็งสีขาวขุ่น คล้ายเกล็ดหิมะ แล้วจึงนำมาอัดเป็นรูปแบบและขนาดต่าง ๆ ตามวัตถุประสงค์ของการนำไปใช้ ซึ่งมีทั้งรูปแบบเป็นก้อน (block) เป็นแผ่น (slice) เป็นแท่ง (bar) เป็นต้น ดังนั้นความบริสุทธิ์ของน้ำแข็งแห้งจึงขึ้นอยู่กับปริมาณสารปนเปื้อน และความบริสุทธิ์ของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ที่นำมาผลิตเป็นน้ำแข็งแห้ง ในกรณีที่ใช้ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่ผลิตจากการแยกก๊าซธรรมชาติต้องมั่นใจว่าผ่านกระบวนการทำให้บริสุทธิ์ (purification process) ที่มีประสิทธิภาพสูง ปราศจากการปนเปื้อนของโลหะหนัก และ สารปิโตรเคมีอื่น ที่อาจเป็นพิษต่อสุขภาพได้
ด้วยคุณสมบัติที่มีอุณหภูมิต่ำถึง -79 องศาเซลเซียส จึงสามารถนำมาใช้ประโยชน์ได้หลายทาง ดังนี้
– ใช้ในอุตสาหกรรมการถนอมอาหาร เช่นการแช่แข็งเนื้อสัตว์ และผลิตภัณฑ์ไอศกรีม
– ใช้ในการขนส่งเวชภัณฑ์ และผลิตภัณฑ์ที่ต้องเก็บรักษาในอุณหภูมิต่ำมาก ๆ
– ใช้ในอุตสาหกรรมด้านทำความสะอาดเครื่องจักร
– ใช้เป็นส่วนสำคัญของชุดระบายความร้อนซีพียู ซึ่งจะทำให้อุณหภูมิของซีพียูลดต่ำลงไปกว่าศูนย์องศาเซลเซียส
– ใช้ในการทำหมอกควันในการแสดงบนเวทีต่าง ๆ โดยใช้คุณสมบัติในการระเหิดเป็นก๊าซได้ที่อุณหภูมิห้อง
นอกจากการนำไปใช้อย่างเป็นประโยชน์ต่าง ๆ แล้วเราควรพึงระวัง อันตรายจากการใช้น้ำแข็งแห้ง ด้วยเหตุผลหลายประการ อย่างแรกก็คือ อุณหภูมิที่เย็นจัดถึง -79 องศาเซลเซียส ทำให้เราไม่สามารถสัมผัสโดยได้ตรง เพราะผิวหนังอาจเกิดอาการไหม้จากอุณหภูมิที่เย็นจัด ทำให้เกิดอาการปวดแสบปวดร้อนมากกว่าอาการไหม้จากน้ำร้อนลวกอีก การสัมผัสน้ำแข็งแห้ง จึงควรใส่ถุงมือ หรือมีกระดาษรองอีกชั้นหนึ่ง ก็พอจะช่วยได้บ้าง แต่อันตรายที่นับว่าร้ายแรงของน้ำแข็งแห้งมีมากกว่าที่กล่าวมาแล้ว เพราะน้ำแข็งแห้งนั้น คือคาร์บอนไดออกไซด์บริสุทธิ์ล้วน ๆ ซึ่งจัดว่าเป็นก๊าซอันตรายต่อระบบทางเดินหายใจของเรา ดังนั้น หากต้องเล่นกับน้ำแข็งแห้งที่มีการระเหิดมาก ๆ จึงควรอยู่ในห้องที่มีอากาศถ่ายเทค่อนข้างดี หรืออยู่กลางแจ้ง นอกจากนี้ ไม่ควรเก็บน้ำแข็งแห้งในภาชนะที่ปิดสนิท เพราะคาร์บอนไดออกไซด์ที่ระเหิดออกมาอาจรวมตัวและเกิดระเบิดขึ้นได้ และไม่ควรเก็บน้ำแข็งแห้งในตู้เย็น เพราะอุณหภูมิของน้ำแข็งแห้งนั้น ต่ำกว่าอุณหภูมิของตู้เย็นมาก การสลายตัวของน้ำแข็งแห้ง จะให้ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ซึ่งจะกระจายสู่บรรยากาศเสมอ ดังนั้นเมื่อเรานำน้ำแข็งแห้งมาใช้ประโยชน์ เราจึงควรศึกษาเกี่ยวกับคุณและโทษของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ไว้ด้วย
คาร์บอนไดออกไซด์ เป็นก๊าซที่ไม่มีสี มีปริมาณมากเป็นอันดับ 3 ในอากาศ รองจากไนโตรเจน และออกซิเจน ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เกิดขึ้นจากหลายลักษณะ เช่น ภูเขาไฟระเบิด การหายใจของสิ่งมีชีวิต หรือการเผาไหม้ของสารประกอบอินทรีย์ ก๊าซนี้เป็นวัตถุดิบสำคัญในกระบวนการสังเคราะห์แสงของพืช เพื่อใช้คาร์บอนและออกซิเจนในการสังเคราะห์คาร์โบไฮเดรต จากกระบวนการสังเคราะห์แสงนี้ พืชจะปล่อยก๊าซออกซิเจนออกมาสู่บรรยากาศ ทำให้สัตว์ได้ใช้ออกซิเจนนี้ในการหายใจ การใช้คาร์บอนไดออกไซด์ของพืชนี้เป็นการลดก๊าซเรือนกระจกลงได้ เนื่องจากคาร์บอนไดออกไซด์เป็นก๊าซหนึ่งที่เป็นสาเหตุของปรากฏการณ์เรือนกระจก ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เป็นก๊าซที่เมื่อละลายน้ำหรือมีความชื้นจะมีสภาพเป็นกรดอ่อน ที่เรียกว่า กรดคาร์บอนิก ซึ่งหากหายใจเอาก๊าซนี้เข้าไปในปริมาณมาก ๆ จะรู้สึกเปรี้ยวที่ปาก เกิดการระคายเคืองที่จมูกและคอ เนื่องจากเกิดการละลายของก๊าซนี้ในเมือกที่อยู่ในอวัยวะ ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์มีความหนาแน่น 1.98 กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร ซึ่งมีค่าประมาณ 1.5 เท่าของอากาศ เป็นก๊าซที่ไม่ติดไฟและไม่ช่วยให้ไฟติด
การทดสอบก๊าซคาร์บอนได้ออกไซด์ สามารถทำได้ 2 วิธี คือ
1. นำธูปที่ติดไฟอยู่เข้าไปในหลอดทดลองที่มีคาร์บอนไดออกไซด์ ไฟจะดับ เพราะคาร์บอนไดออกไซด์ไม่ได้ช่วยในการติดไฟของสาร จึงนำมาใช้เป็นก๊าซดับเพลิงได้
2. ผ่านก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ไปในน้ำปูนใส (แคลเซียมไฮดรอกไซด์) น้ำปูนใสจะขุ่น เนื่องจากเกิดแคลเซียมคาร์บอเนตขึ้น
กล่าวโดยสรุปได้ว่าน้ำแข็งแห้ง หรือ dry ice หรือคาร์บอนไดออกไซด์แข็งเป็นสถานะหนึ่งของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ซึ่งมีทั้งประโยชน์และโทษ ผู้บริโภคควรเลือกใช้และระมัดระวัง จึงจะทำให้ได้ประโยชน์สูงสุด

ใส่ความเห็น

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out /  เปลี่ยนแปลง )

Google photo

You are commenting using your Google account. Log Out /  เปลี่ยนแปลง )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out /  เปลี่ยนแปลง )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out /  เปลี่ยนแปลง )

Connecting to %s

%d bloggers like this: