我们都知道煤是用来取暖的,不过用它来“制冷”也是可能的。制作“干冰”的工厂每天都是用煤来“取冷”的。工人们把煤放进锅炉里充分燃烧,然后把燃烧生成的烟洗净,同时把其中的二氧化碳气体用碱性溶液吸收干净之后,工人们再通过加热的方法,把二氧化碳气体从碱性溶液中分离出来并把这些纯净的气体放到70个大气压下进行冷却和压缩。最终,就得到了液态的二氧化碳。把它装在厚壁容器中,就可以送往汽水生产厂或者其他工厂去了。液态二氧化碳的温度很低,甚至可以冰冻土壤。莫斯科建造地铁时,就曾使用过液态二氧化碳。不过固体二氧化碳的应用更广泛,固体二氧化碳就是我们常说的“干冰”。
干冰是将液态二氧化碳在高压的条件下迅速冷却制成的。从外形上来看,干冰块其实更像雪,而不像冰。干冰与固体的水在很多方面都不同,比如,干冰的温度虽然很低(-78℃),手指却不觉得它是冰冷的。如果把干冰小心地拿在手里,它与我们身体接触的地方就会产生二氧化碳,我们的皮肤会因受到保护而不会感到寒冷。只有在用力捏它的时候,才有可能冻伤我们的手指。
通过“干冰”这个名称,我们就能够直观地了解它的主要物理性质:干冰从来不是湿的,而且也不会把周围的东西弄湿。干冰在受热之后会马上变成二氧化碳气体,在正常大气压力条件下,不会呈现液体的状态。
作为一种冷却物质,干冰的这一性质是独特的。用干冰来冷藏食物,食物不但不会受潮,由于二氧化碳气体还能够抑制微生物生长,食物不会出现真菌,更不会腐烂。在这种气体环境中,昆虫和啮齿动物也是无法生存的。最后,固体二氧化碳还是一种有效的灭火剂。只要把几块干冰扔到正在燃烧的汽油里,就能把火扑灭。所以无论在工业上,还是在日常生活中,干冰都得到了广泛应用。
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l℃需要的能量。卡路里与焦耳之间的关系是:1000卡路里≈4186焦耳。