Как охладить напитки сухим льдом

Многие неоднократно слышали такое выражение: сухой лед, но не все понимают, что он собой представляет. Попробуем внести ясность. Обычная углекислота, только имеющая твердое состояние, является сухим льдом. Применив повышение температуры, при обычном атмосферном давлении, к сухому льду, он непременно изменит свое состояние, перейдя в газообразное, при чем стоит отметить, жидкая фаза не будет задействована.

Во время этого процесса происходит теплоотдача внешней среды своего потенциала сухому льду. Если сравнивать холодопроизводительность сухого льда с обычным водным, то виден очевидный перевес, его удельная холодопроизводительность 637 кДж/кг при 0 С, это 2 раза больше, чем производительность льда из воды! А холодопроизводительность в объемном виде твердой углекислоты или сухого льда, превышает водный лед практически в 3 раза!

Так же следует обязательно учитывать положительный факт: в процессе выделения из сухого льда сублимации, происходит как бы обволакивание углекислотой, имеющей газообразную форму, различных скоропортящихся продуктов, то есть они получают дополнительные, совершенно безвредные консервирующие свойства. Если соединить сухой лед и эфир, то можно с легкостью получить температуру достигающую -100С.

Изготавливают сухой лед на специализированных предприятиях, которые имеют отношение к выделениям углекислоты. В готовом виде он представляет собой небольшой блок. На первом этапе производства сухого льда добиваются выхода газообразной кислоты в чистом виде, затем в ходе снижения температурного режима углекислоту из жидкой превращают в твердую консистенцию.

Сухой лед широко применяется в различных направлениях, к примеру, для перевозки и хранении мороженого, для дополнительного охлаждения любых транспортных средств и т. д. При контакте сухого льда с объектом, предназначенным для охлаждения или при использовании дополнительного теплоносителя, например, воздуха, происходит процесс охлаждения сухим льдом.

При использовании дополнительного теплоносителя, сухой лед необходимо измельчить и поместить в емкости, изготовленные из металла, их еще называют карманами, через эти емкости происходит непосредственная циркуляция воздуха. Так же усилить циркуляцию можно применив дополнительный вентилятор.

Применение сухого льда или сухой заморозки, существенно увеличивает срок хранения некоторых продуктов. Например: различные виды начинок можно хранить при -18Соколо года, разновидности замороженного теста - 3 месяца, пирожков со сладкой начинкой - 6 месяцев, а начинкой из различного вида капусты - 2 месяца.

Следует отметить ряд весомых преимуществ производства продуктов, подвергнутых быстрой заморозке.

Всем известно, что при длительном хранении многие замороженные продукты питания утрачивают свою биологическую ценность, применение быстрой заморозки позволяет снизить этот показатель на целых 30%. Значительно понижается утрата продуктов, как на предприятиях общественного питания, так и в домашней кухне.
Крупные предприятия могут освободить работников, которые занимаются ненужной работой: переборке и сортированию продуктов питания к непосредственному приготовлению или реализации для населения. Значительно снижается бесконечные затраты, используемые для ведения домашнего хозяйства.
Применение технологии сухой заморозки позволяет с лёгкостью произвести большой запас продуктов питания в различном ассортименте. Это позволит производить беспрестанную реализацию продукции в больших супермаркетах и продуктовых центрах, на протяжении 12 месяцев.

Обработке сухим льдом и быстрой заморозке поддаются практически все продукты имеющие животное происхождение. Это различные виды мяса и получаемые мясопродукты, всевозможные виды рыбы и полуфабрикаты из нее, молочные виды товара и яичная продукция, а так же всевозможные жиры. Применяя быструю заморозку, в данных продуктах питания сохраняются и не теряют свих свойств биохимический, микробиологический, физический, химический, гистологический процесс, именно эти процессы влияют на пищевую ценность продуктов, а так же отвечают за их качество и стойкость.

Заморозка продуктов питания сухим льдом, значительно снижает потери при длительном холодильном хранении и обработке продукции. Мясо, как известно из всех вышеперечисленных продуктов является самым ценным и важным в рационе человека. При быстрой заморозке практически не утрачивается никаких пищевых ценностей данного продукта питания.

Сухой лед имеет очень отдаленное отношение к обычному льду. Это не что иное, как знакомый всем углекислый газ в твердом виде. Сохранить вещество в этой форме можно только при определенных условиях. Сухой лед остается в неизменном виде лишь при температуре -79 градусов. Двуокись углерода в этом состоянии имеет широкую область применения.

Профессиональное использование сухого льда
Домашнее применение сухого льда
Преимущества сухого льда
Самостоятельное изготовление
Фото сухого льда для коктейлей

Профессиональное использование сухого льда

Сухой лед применяется на любом пищевом производстве, в торговле, при производстве лекарств. Его используют почти все рестораны и бары.

Если в меню бара вы увидите фото с дымящимся коктейлем, знайте, там обязательно используется сухой лед. Решив попробовать такой напиток, не забудьте немного подождать, чтобы закончилась химическая реакция.

Кроме этого, заведения могут иметь в своем арсенале такое устройство, как охладитель бокалов. С его помощью на бокале создается тончайшая ледяная пленка, которая охлаждает напиток, находящийся внутри.

Иногда сухой лед используют для быстрого газирования напитков. Достаточно бросить несколько гранул в напиток, прикрыть, хорошо взболтать и вы увидите, что лед растворится, оставив в бокале лишь пузырьки газа.

Домашнее применение сухого льда

Весьма удобно использовать сухой лед при поездках на природу. Можно сохранить и охладить еду и напитки, а после он просто испарится.

Но тут есть один нюанс – запах углекислого газа неощутим людьми, а вот для москитов он весьма привлекателен. Чтобы пикник не был испорчен, держите контейнеры с сухим льдом подальше.

Если вы хотите удивить своих гостей и сделать дымящийся коктейль, то технология его приготовления такова: сначала на дно бокала помещается пара гранул сухого льда, сверху нужно положить несколько кубиков обычного льда, и только потом смешивать остальные напитки.

Дополнительного эффекта можно добиться, подсветив цветом дымящиеся бокалы. На больших мероприятиях нередко можно встретить целые дымящиеся горки из фужеров с шампанским.

Такой эффект достигается тем, что бокалы начинают ставить в низкий контейнер с водой. После наполнения бокалов в нижний контейнер с водой кладут в разные места по несколько гранул сухого льда.

Крупные пищевые производства, фармацевтические предприятия, торговые организации закупают сухой лед оптом у фирм производителей. Для бытовых нужд сухой лед продается в розницу небольшими объемами, как правило, сразу в специальных контейнерах, которые замедляют его сублимацию.

Цена на небольшой объем сухого льда будет несколько выше, чем при приобретении большой партии. Кроме этого, на стоимость иногда влияет физическая форма льда, блоки большого размера и мелкие гранулы у некоторых продавцов стоят по-разному.

Преимущества сухого льда

Отсутствие токсичных составляющих.
Отсутствие какого-либо запаха и вкуса.
Невоспламеняемость.

Важно!

При взаимодействии с сухим льдом необходимы перчатки.
Место хранения сухого льда должно хорошо вентилироваться.
При испарении объем вещества значительно увеличивается, из-за этого нужно избегать герметичности при хранении в бытовых контейнерах.

Сухой лед — это углекислота в твердом состоянии. Если при атмосферном давлении к твердой углекислоте подвести теплоту, то она сублимирует, переходя в газообразное состояние, минуя жидкую фазу. Охлаждение сухим льдом основано на теплоотдаче охлаждаемой среды сухому льду. Удельная холодопроизводительность сухого льда при 0°С составляет 637 кДж/кг. По сравнению с водным льдом сухой лед при 0°С обладает почти вдвое большей массовой холодопроизводительностью. Еще эффективнее соотношение при сравнении не массовой, а объемной холодопроизводительности. Объемная холодопроизводительность сухого льда при 0°С больше, чем водного льда, почти в три раза. Обильно выделяющаяся при сублимации сухого льда газообразная углекислота оказывает на большинство скоропортящихся продуктов консервирующее действие. В смеси с эфиром можно получить температуру до −100°С.

Сухой лед широко применяют при перевозках и продаже мороженого и для охлаждения транспортных средств. Охлаждение сухим льдом происходит при непосредственном контакте с охлаждаемым объектом или с использованием промежуточного теплоносителя, чаще всего воздуха. В последнем случае сухой лед дробят и размещают в металлических емкостях — карманах, через которые циркулирует воздух. Циркуляция воздуха может быть усилена вентилятором.

Сухой лед производят в виде блоков на предприятиях, технологические процессы которых связаны с выделением углекислоты. На первой стадии обеспечивают получение чистой газообразной углекислоты, затем ее сжижают и из жидкой углекислоты получают твердую.

Преимущества такого льда

Использование двуокиси углерода в пищевой промышленности имеет ряд преимуществ:

быстро охлаждает;
сохраняет провизию в поездках;
применяется ко всем продуктам;
сохраняет пищевую ценность;
позволяет делать запасы в большом количестве;
увеличивает сроки хранения.

Способы использования при сохранении продуктов

Для хранения пищи с помощью сухого льда применяется один из двух способов:

Охлаждение. На дно пищевого контейнера или термоса с двойными стенками уложить диоксид углерода. Прикрыть его слоем обычного льда, поверх которого разместить продукты. Такая конструкция сохраняет свежесть провианта до пяти дней.
Заморозка. Конструкция схожа с предыдущим методом: сухой лед, обычный, провизия. Создать эффект мороза позволит все тот же диоксид углерода, который следует завернуть в бумагу и выложить на продукты. Это уменьшит испарение вещества и усилит заморозку.

Выбор способа хранения зависит от ожидаемого эффекта и возможностей.

Дарова, оверклокер! Конечно, если ты настоящий оверклокер, ты всегда думаешь, как бы эффективнее охладить свой проц (чипсет, видуху. etc).Ты уже наверно подумал, что это очередная статья про эктримальный разгон с охлаждением жидким азотом?? Нет… эта статья не про старого избитого дядю Азота. :). Эта статья про альтернативные, но не менее эффективные методы охлаждения.

Небольшая прогулка в научные корни статьи. Как-то, сидя в толчке и читая "Занимательную физику" Я.И.Перельмана (Да! Да! Глаза вас не обманывают. Именно физику! Потому, как автор еще сохраняет уважение к фундаментальным наукам, и хоть изредка старается чёнить почитать на эту тему) мне на глаза попалась статья о "Холоде из угля" (дословно), в которой в простой, житейской форме рассказывалось о так называемом "сухом льде"; заинтересовавшись, я прочитал статью до конца, и передо мной вдалеке замаячили перспективы устройства системы охлаждения на базе сухого льда. Но, буду последовательным. Вот сама статья:

"Холод из угля"

Получение из угля не жара, а, напротив, холода не является чем-то несбыточным: оно каждодневно осуществляется на заводах так называемого "сухого льда". Уголь сжигается здесь в котлах, а образующийся дым очищается, причем содержащийся в нем углекислый газ улавливается щелочным раствором. Выделяемый затем в чистом виде путем нагревания углекислый газ при последующем охлаждении и сжатии переводится в жидкое состояние под давлением 70 атмосфер.

Это — та жидкая углекислота, которая в толстостенных баллонах доставляется на заводы шипучих напитков и употребляется для промышленных надобностей. Она достаточно холодна, чтобы заморозить грунт, как делалось при сооружении московского метро; но для многих целей требуется располагать углекислотой в твердом виде тем, что называется сухим льдом.

Сухой лед, т. е. твердая углекислота, получается из жидкой при быстром ее испарении под уменьшенным давлением. Куски сухого льда по внешности напоминают скорее прессованный снег, нежели лед, и вообще во многом отличаются от твердой воды. Углекислый лед тяжелее обыкновенного льда и тонет в воде. Несмотря на чрезвычайно низкую температуру (минус 78°), холод его не ощущается пальцами, если бережно взять кусок в руки: образующийся при соприкосновении с нашим телом углекислый газ защищает кожу от действия холода. Лишь сжав брусок сухого льда, мы рискуем отморозить пальцы. Название "сухой лед" чрезвычайно удачно подчеркивает главную физическую особенность этого льда. Он действительно никогда мокрым не бывает и ничего не увлажняет кругом себя. Под влиянием теплоты он переходит сразу в газ, минуя жидкое состояние: существовать в жидком виде углекислота под давлением в одну атмосферу не может. Эта особенность сухого льда вместе с его низкой температурой делает его незаменимым охладительным веществом для практических надобностей.

Продукты, сохраняемые при помощи углекислого льда, не только не увлажняются, но защищаются от порчи еще и тем, что образующийся углекислый газ является средой, препятствующей развитию микроорганизмов; поэтому на продуктах не появляется плесени и бактерий. Насекомые и грызуны также не могут жить в такой атмосфере. Наконец, углекислота является надежным противопожарным средством: несколько кусков сухого льда, брошенные в горящий бензин, гасят огонь. Все это обеспечило сухому льду самое широкое применение в промышленности и в домашнем обиходе.

Вот так-то! А я уж было начал думать, что альтернативы водному и азотному охлаждению нет (имеются ввиду доступные способы, конечно не охлаждение кальвадосом (кто не в курсе - удушающе-усыпляющий газ) и жидким гелием! :)) И из этого, хорошо подумав, я примерно представил себе систему охлаждения, работающую на принципе испарения жидкой углекислоты под нормальным давлением. Чертежа нема, но, надеюсь, что челы, которые хоть немного шарят в технике, поймут ход моих мыслей и по тем корявым фоткам веб-камерой! (потому как на скоряк ничего нормально не сделать. )

Мне думалось по разному, когда я в общих чертах обрисовывал конструкцию. Однако после того как я провел несколько трудных часов в раздумьях и поисках материалов, я смог довольно таки полно продумать конструкцию системы охлаждения. Сама идея не нова, но обновлено ее применение.

Изготовление экспериментального устройства:

Самым трудным в этой всей работе оказалось добывание углекислоты (жидкой). Пришлось купить ее у одного чела, у которого весь гараж был завален всякими баллонами (в том числе и баллонами пива :). пустыми. )) - пропан, кислород в разных баллонах (от больших промышленных, до баллонов, размером с освежитель воздуха), другие газы (водород - промышленный - не очень чистый, пропан-бутан - знаете, такой здоровый баллон литров эдак на сто, ), даже был небольшой баллон (20 литров) метана, огнетушители в ассортименте: насилу я нашел в этом завале баллон углекислоты, который оказался метр ростом и несмотря на его небольшую дистрофичность (диаметр - 20см) оказался довольно таки тяжелым, килограмм на 45-50 потянул. Поэтому, кое-как, в обнимку с прохладным баллоном, доковыляв до машины, я погрузил его в багажник, но он не влез стоймя, поэтому я положил его на бок (правда, на баллоне было написано что-то вроде "Хранить и перевозить только в вертикальном положении", но сработало русское "Авось доедем!"). И сразу же поехал до родной хаты, где в огромнейшем бардаке дожидалась своего часа экспериментальная установка для тестирования. Остальные узлы не были трудны в изготовлении, а материалы и инструменты не так уж редки, и можно было (для меня) всё без напряга найти или в крайнем случае взять попользоваться у какого нить чела, у которого подобной фигни много.

Итак: изготовление и тестирование

конденсатора, который, хотя и алюминиевый, который трудно паяется, но мне требовалась только плотная посадка подводящей трубки, а это было легко осуществимо при помощи вделанного в корпус штуцера, что было не так уж и проблематично. А так просто наливал в цилиндрик углекислоты и все было нормально. В качестве источника самой теплоты был сделан такой компактный резистор и сердечник, который резистором же и раскалялся. Резистор, сами понимаете - мощный, сердечник - толстый, потому, как резистор всё - же не 60 ватт, а на живом процессоре из-за новизны идеи испытывать было как-то страхово.

Мало ли что там может произойти. Но я думаю, что если бы я испытывал это на процессоре, все равно всё было бы в ажуре. Немного поиграв с токами и напряжением, я добился того, что в центре сердечника температура стабильно держалась в районе 90 градусов, я конечно понимаю, что это многовато, даже для резистора, но только так можно было проверить запас по температуре. Измерял темпу я мультиметром с термопарой, что гарантировало нормальную точность, да и за термопару я не боялся, потому как раньше ею я промерял всё, вплоть до 200-250 градусов, да и думаю, она бы выдержала все 500-700. А сам механизм действия таков - просто сливаем жидкую углекислоту в цилиндрик и ждем, пока пары над ней не исчезнут.

И все это время контролируем температуру по мультиметру, и как только она прекращает падать - фоткаем все это хозяйство веб-камерой, кстати, в отличие от жидкого азота куски замерзшей углекислоты не так холодны - по мультиметру - в районе минус 73-75 градусов стабильно. В недавнее время прокатывала бредовая идея - принести с балкона лёд, когда на градуснике минус 45, и пробовать со льдом, но льда много не натаскаешься, и везде эта вода – фигово, потом - на полу вода, везде вода. да и голыми руками хвататься за лёд с такой темпой не так уж приятно.

А с углекислотой - никакой мороки - все автоматом - сама замёрзла - сама оттаяла, и никакой жидкости. - лепота. Ну вот и сами результаты - нижняя критическая точка при температуре сердечника 91 градус - 29.5 градусов - это, заметьте - самый хороший результат, было и 30 и 31, но все-таки - какой запас, думаю, при проце в 40-50 градусов, система охладилась бы до -10 - 0 Цельсиев, что более чем достаточно, даже для экспериментального разгона. А вот разгонять, уважаемые, я не пробовал, потому, как, повторюсь, не ставил углекислотную на комп. Может, кто из родных российских оверклокеров попробует эту фичу в охлаждении?? Как вижу, перспективная то шняжка.

И вот еще одна авторская примочка, правда, сфотографировать её не удалось, потому, как я её сваял в кабинете химии, там же она и осталась. А как раз на фоте нормальном плёнки нема оказалось, а так как время поджимало, то объясню все так. на словах, но могу поручиться, система работоспособна и проверена ещё во времена изобретения паровоза. И основана она на принципе холодной стены:

Принцип Уатта, или принцип охлажденной стенки. Предположим, что у нас есть два сосуда: А, содержащий воду при 100° С, и В, содержащий воду при 0° С. Пока они не сообщаются, упругость паров в них не одинакова: в В—4,6мм рт. ст., в А—760мм рт. ст. Но когда кран С открывается, пар из А поступает в В и там превращается в воду; поэтому пар в сосуде А не может иметь давления больше, чем в В. Происходит перегонка из А в В без увеличения упругости (пара в В) Можно сформулировать следующий принцип, установленный впервые Уаттом – "Если два резервуара, заключающие одну и ту же жидкость при различных температурах, соообщаются между собой, то в них устанавливается одинаковая упругость паров, равная максимальной упругости при более низкой из обеих температур"

Уатт воспользовался этим принципом для устройства своего холодильника: отработавший пар из цилиндра сам устремляется в холодильник и там конденсируется. До Уатта, в машине Ньюкомена, для конденсирования отработавшего пара впрыскивали в цилиндр холодную воду, при этом приходилось охлаждать не только сам цилиндр но прежде всего стенки цилиндра, без чего конденсация не происходила; между тем при следующем ходе поршня в охлажденный цилиндр впускался горячий пар, первые порции которого конденсировались на стенках до тех пор, пока цилиндр не приобретал температуры пара в котле. Отсюда ясно, как невыгоден был такой способ конденсации: он требовал большого расхода пара и большого количества холодной воды. То есть, лишнего расхода угля. Потому и до-уаттовские машины имели такой низкий КПД (0,3%). Уатт, в числе других улучшений паровой машины, придумал холодильник, основанный на открытом им "принципе холодной стены": пар сам покидает цилиндр, оставляя его стенки горячими, и конденсируется вне его, в холодильнике.

Есть такая любопытная физическая фиговинка, в интеллектуальных кругах называемая криофором. Для тех, кто в танке, объясню - прибор содержит 2 сосуда, соединённых трубкой, откуда откачан воздух, и в верхнем сосуде есть вода, в нижнем нет. Перелив воду в верхний шар, погружают нижний в охлаждающую смесь. Согласно "принципу холодной стены", над водою в верхнем сосуде должно установиться низкое давление того сосуда, который погружен в охлаждающую смесь. Под пониженным давлением вода закипает, но образующийся пар конденсируется в холодном нижнем шаре, и кипение происходит так энергично, что вследствие усиленной потери тепла на парообразование вода в верхнем шаре замерзает, хотя он и не окружен льдом.

И этим девайсом можно с успехом пользоваться для охлаждения компа, правда, недолгого (это еще смотря как девайс делать), но довольно таки быстрого и эффективного охлаждения камня. Правда, проверялся этот метод в кабинете химии всё тем же мультиметром и нагретым резистором. Но заявленная производительность, чуть меньшая, чем у углекислотного охлаждения - всего с 90 по Цельсию до 50-ти по нему же. но согласитесь, никакой кулер не даст вам такого падения за такой промежуток времени - при погружении одного шара криофора в сухой лёд, жидкость в другом замерзала через 2 минуты. Итак, существуют вроде бы как обыденные способы, но если их применять по-новому, то там может быть все что угодно!

Теперь тебе есть, над чем поразмыслить. А я пойду доделывать и доводить до кондиции системы охлаждения. Ждите новых углекислотных опытов и девайсов!!

Эта статья участвовала в нашем первом конкурсе и автор получил приз – мышь Microsoft IntelliMouse.

Получайте на почту один раз в сутки одну самую читаемую статью. Присоединяйтесь к нам в Facebook и ВКонтакте.

А тем, кто собирается с друзьями отлично провести время на даче, наверняка, пригодится лайфхак о том, как охладить целый ящик пива .

Понравилась статья? Тогда поддержи нас, жми:

Участники вечеринки побросали в воду брикеты и начали забираться туда сами. Началась химическая реакция. Люди теряли сознание и захлебывались водой. Трое погибли, четверо госпитализированы с отравлением двуокисью углерода.

"Он умер! Всё, его нет больше!": момент, когда в бассейн на вечеринке бросили сухой лед, попал на видео.

ЧТО ТАКОЕ СУХОЙ ЛЕД

Купить сухой лед сегодня можно на сотне интернет-ресурсов. За кило вещества просят всего 80 рублей, а оптом и того дешевле. продают в брикетах и гранулах.

Производство сухого льда давно освоили многие предприятия. Делают его из углекислоты (CO2). Диоксид углерода всем хорошо знаком со школьной скамьи: живые существа поглощают кислород, а выделяют углекислый газ.

Из курса химии мы помним, что у веществ есть три агрегатных состояния: жидкое, газообразное и твердое. Сухой лед бывает лишь твердым и газообразным.

Сухой лед кидают в бассейн.

ГДЕ ИСПОЛЬЗУЮТ

Чаще всего в пищевой промышленности, например, для шоковой заморозки продуктов, чтобы сохранить свежесть. Это абсолютно безопасно. Также сухой лед один из главных атрибутов химических шоу: от кусков вещества исходит эффектная пелена тумана.

ПОЧЕМУ СУХОЙ ЛЕД ОПАСЕН

Во-первых, им легко обжечься. Температура твердого брикета около -79 градусов по Цельсию. Ожог будет как от огня. Поэтому брать сухой лед голыми руками опрометчиво — следует использовать перчатки.

Туман, который выделяется при плавлении, для человека безвреден при важном условии — помещение хорошо проветривается. Если же комната заполняется углекислым газом — люди стала начнут жаловаться на головокружение, а затем начнут задыхаться.

Воздух становится ядовитым. Содержание кислорода падает, все забирает себе углекислый газ. Происходит удушье.

КАК МОГЛИ ПОГИБНУТЬ ЛЮДИ

Известно, что на вечеринку кто-то из компании притащил сухой лед — решил устроить эффектное купание. Высыпал в теплый бассейн — моментально пошла реакция. Комната, в которой вряд ли были окна, начала заполняться газом — сухой лед дал опасный пар.

Учитывая, что компания плескалась в бассейне, который стал источником ядовитых испарений, люди быстро могли потерять сознание, а затем скончаться от кислородного голодания.

В соцсетях девушка делилась кадрами с вечеринки Фото: Кадр видео

Опять же вспомните школьный курс биологии: в атмосфере Земли изначально было много углекислого газа . Когда концентрация упала — за миллионы лет — стало больше кислорода и могла зародится жизнь.

Точно нельзя сказать, сколько килограмм сухого льда надо, чтоб убить человека. Может хватить и пакета в пару кило. Здесь важно другое: насколько большое помещение и был ли приток воздуха извне. В интернете полно роликов, как молодежь покупает кучу сухого льда и устраивает дымовую завесу в квартире. Выглядит весело, но на деле опасно.

В Москве три человека погибли на дне рождения знаменитого блогера.День рождения знаменитого московского блогера Кати Диденко обернулся трагедией… Из-за сухого льда, брошенного в бассейн, три молодых человека погибли