Ghiaccio secco
Il ghiaccio secco è anidride carbonica (formula chimica: CO2) allo stato solido, che si ottiene quando la temperatura raggiunge i −78 °C (a pressione atmosferica). Ha numerose applicazioni, soprattutto in campo medico e di conservazione al freddo.
Benché il termine "ghiaccio" comunemente indichi l'acqua allo stato solido, il ghiaccio secco non contiene acqua ma, come detto, anidride carbonica. L'aggettivo "secco" si deve al fatto che, in condizioni di pressione standard (più precisamente a pressioni inferiori a 518 kPa), la CO2 passa dallo stato solido a quello gassoso per sublimazione, ovvero senza passare per lo stato liquido.
La densità del ghiaccio secco corrisponde a circa 1560 kg/m³ a -56,6 °C e 518 kPa, maggiore della densità della stessa anidride carbonica in forma liquida (circa 1170 kg/m³ a -56,6 °C e 518 kPa)[1][2]
Produzione
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Per produrlo generalmente si utilizzano delle scatole apposite, comunemente chiamate Dry-Ice box, da collegare direttamente alla bombola di anidride carbonica. La CO2 passa infatti dallo stato gassoso a quello liquido se portata ad una pressione di circa 200 bar. In questo modo viene facilmente trasportata all'utilizzatore finale per mezzo di bombole. Facendo poi espandere la CO2 liquida all'interno della Dry Ice Box si ottiene il passaggio dallo stato liquido a quello solido, neve carbonica. Questa neve, per mezzo della pressione della bombola tarata a 6 bar, si concentra nella camera d'espansione fino a formare un blocco di ghiaccio secco oppure può essere prodotto a livello industriale con impianti di pressatura oleodinamici dove le caratteristiche del prodotto sono migliori. Tipicamente il peso di un blocco formato con questo sistema è di 750 grammi. Va manipolato con guanti da lavoro o termici, in quanto può provocare ustioni da freddo (la sua temperatura minima è di -78,6 °C).
Impiego
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Si usa molto spesso sia in campo medico, dato che è capace di fornire e mantenere temperature molto basse per molto tempo, sia in campo alimentare, per esempio per trasportare cibi da un luogo a un altro. A volte è utilizzato per raffreddare CPU e GPU sottoposte a overclock molto spinti, in quanto i suddetti dispositivi devono essere mantenuti a temperature molto basse.
Oltre a ciò viene utilizzato per effettuare le sabbiature criogeniche: il ghiaccio secco indirizzato a forte velocità contro le superfici da pulire svolge il medesimo scopo della sabbia utilizzata nelle sabbiature tradizionali, con il vantaggio di non lasciare residui di lavorazione se non il materiale asportato.
In carpenteria metallica è sovente utilizzato per restringere grossi perni, viti e bulloni, quando si presentano difficoltà di inserimento nei rispettivi alloggiamenti.
Fisica
[modifica | modifica wikitesto]In fisica è spesso utilizzato negli esperimenti per annullare l'attrito. In particolare il disco funzionante a ghiaccio secco è formato da una base metallica molto liscia su cui si trova un contenitore che contiene biossido di carbonio allo stato solido. Questo sublimando si trasforma in gas che esce da un particolare foro posto opportunamente sotto la base del disco; così tra il disco e il piano di appoggio si crea uno strato di gas in leggera pressione che sostiene il disco ed elimina quasi completamente l'attrito. Se il disco è fermo significa che su di esso agiscono due forze di eguale intensità: la forza peso verso il basso e la spinta verso l'alto esercitata dal gas e poiché queste forze hanno stessa direzione e verso opposto si annullano. Dando una spinta iniziale il disco si muove e sembra non fermarsi mai grazie alla quasi assenza di attrito. Questo fenomeno è simile alla lubrificazione idrodinamica e all'effetto Leidenfrost.
Il ghiaccio secco viene inoltre utilizzato per condurre analisi chimico-fisiche nelle quali è necessario mantenere delle temperature molto basse.
In passato è stato utilizzato sperimentalmente come moderatore nucleare.
Spettacolo
[modifica | modifica wikitesto]Nel mondo dello spettacolo è largamente impiegato per produrre a scopo scenografico un vapore inodore, molto simile al fumo, non fastidioso, per esempio nelle discoteche o in teatro: basta mettere una piccola quantità di ghiaccio secco dentro l'acqua calda per produrre il fumo. È inoltre impiegato per produrre la pioggia artificiale, lanciando il ghiaccio dentro nubi sovraraffreddate in modo da agire come nucleo di condensazione e provocare la formazione di cristalli di ghiaccio.
Logistica e trasporti
[modifica | modifica wikitesto]Viene utilizzato anche nella logistica dei prodotti surgelati per la loro gestione e il loro trasporto dal punto di deposito al punto vendita. In questi casi i prodotti vengono prelevati dalla cella frigorifera, tipicamente a una temperatura tra −25 e −28 °C in cui sono stoccati massivamente solitamente in pallet, riposti in appositi contenitori isotermici costituiti da polistirene con spessore variabile tra i 30 e i 60 mm all'interno dei quali vengono anche introdotti a strati alterni i pellet di ghiaccio secco con diametro 10 mm o 16 mm o panetti di ghiaccio secco il cui peso va da 0,5 a 2,5 kg. Si dice quindi che il ghiaccio secco viene utilizzato per "evitare di interrompere la catena del freddo".
Agricoltura
[modifica | modifica wikitesto]Nel terreno, sotterrato nei campi, attira e imprigiona le zecche, liberando il suolo circostante.
Sicurezza
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L'evaporazione in locali chiusi o spazi confinati, dato l'esponenziale aumento di volume nel passaggio a fase gas, può causare la morte per ipercapnia.[3][4]
Il contatto diretto con il corpo può causare ustioni da freddo.
L'ingestione può causare gravi ustioni a livello di esofago, stomaco e duodeno con possibili danni permanenti.[5][6]
Per quanto riguarda il trasporto è inserito nell'elenco ONU di merci pericolose identificato dal numero 1845.[7]
Note
[modifica | modifica wikitesto]- ↑ Il ghiaccio secco, su ghiacciosecco.net (archiviato dall'url originale l'11 febbraio 2015).
- ↑ Anidride Carbonica - CO2, su Benvenuti su MyGasSite. URL consultato il 23 aprile 2026.
- ↑ Rachael Rettner, A Woman Died from Dry Ice Fumes. Here's How It Can Happen, in Live Science, August 2, 2018. URL consultato il 20 August 2023.
- ↑ Three die in dry-ice incident at Moscow pool party, su BBC News, 29 February 2020. URL consultato il 20 February 2023.
- ↑ Specialist Public Health Lawyers Instructed After Dry Ice Cocktail Drank at The Alchemist 'Leaves Man With Severe Stomach Burns', su irwinmitchell.com, Irwin Mitchell, 19 September 2017. URL consultato il 20 August 2023.
- ↑ Wen-Chieh Li, Sheung-Fat Ko, Chia-Chang Tsai, Chin-Tien Su, Chao-Cheng Huang e Mao-Meng Tiao, Gastric hypothermic injury caused by accidental ingestion of dry ice: endoscopic features, in Gastrointestinal Endoscopy, vol. 59, n. 6, 2004, pp. 737–738, DOI:10.1016/S0016-5107(04)00183-X, PMID 15114328. URL consultato il 20 August 2023.
- ↑ Wayback Machine (PDF), su unece.org. URL consultato il 23 aprile 2026 (archiviato dall'url originale il 24 dicembre 2024).
Voci correlate
[modifica | modifica wikitesto]Altri progetti
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Wikimedia Commons contiene immagini o altri file su ghiaccio secco
Collegamenti esterni
[modifica | modifica wikitesto]- (EN) dry ice, su Enciclopedia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc.
| Controllo di autorità | Thesaurus BNCF 33788 · LCCN (EN) sh85039805 · GND (DE) 4436177-4 · BNF (FR) cb11983032v (data) · J9U (EN, HE) 987007565361105171 |
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