كيف تصنع الثلج الجاف

الثلج الجاف

الثلج الجاف (بالإنجليزية: Cardice أو Dry ice) هو ثاني أكسيد الكربون CO2 في الحالة الصلبة، وثاني أكسيد الكربون هو الغاز الذي يتخلّص منه جسم الإنسان في عملية الزفير، ويستخدمه النبات لتصنيع الغذاء، إلّا أنّه يصبح صلباً عند درجة حرارة -78,5 مئويّة أي ما يعادل -109,3 فهرنهايت، وهو بخلاف الثلج العادي الذي يُستخدم لتبريد المشروبات لا يذوب في درجة حرارة الغرفة، إلّا أنَّه يتسامى (بالإنجليزية: sublimate)؛ (أي يتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازيّة دون المرور بالحالة السائلة). يُستخدم الجليد الجاف لحفظ المواد القابلة للتلف لفترة أطول مما يفعل الثلج العادي؛ حيثُ يجب التعامل مع الثلج الجاف بحذر خوفاً من حدوث التثليج، أو ما يُسمى بقضمة الصقيع (بالإنجليزية: frostbite) عند لمسه بدون استخدام القفازات، كما أنّه قد يسبّب الاختناق عند استنشاق الدخان الناتج عن تحوّله إلى ثاني أكسيد الكربون.^[١]

طريقة صنع الثلج الجاف

لتصنيع الثلج الجاف؛ يتم تحويل غاز ثاني أكسيد الكربون إلى سائل وذلك بتبريده وضغطه، ثم يتمّ تقليل ضغط السَّائل فيتحول مرّة ثانية إلى غاز بسرعة كبيرة؛ مما يخفِّض درجة الحرارة فيتحوّل الغاز إلى حبيبات صلبة من الثلج الجاف، وفي هذه المرحلة يمكن تشكيل الثلج الجاف وتحويله إلى قطع تُستخدم لتبريد المواد القابلة للتّلف.^[١]

لصنع الجليد الجاف في المنزل؛ يجب التقيُّد بإجراءات السَّلامة، وارتداء النظارات الواقية، وقفازات سميكة، والحصول على خزان من غاز ثاني أكسيد الكربون الذي يُباع في متاجر معدات الغوص، أو مراكز بيع أحواض السمك، بالإضافة إلى أكياس خاصة بالثلج، وإناء سميك، بعد ذلك تُغطّى فوّهة الخزان بكيس الثلج بإحكام شديد، ثمّ يُفتح صمام الخزان لمدة تتراوح بين 5-20 ثانية، وبعد التأكد من إغلاق الصمّام يتمّ نزع الكيس من فوهة الخزان، ثمّ يتمّ حفظ الثلج الجاف الذي تكوَّن في الإناء دون أن يُغطّى.[٢]

تاريخ الثلج الجاف

أوّل من اكتشف الثلج الجاف هو الكيميائي الفرنسي ثيلورييه عام 1835م؛ وذلك عندما فتح أسطوانة تحتوي على ثاني أكسيد الكربون فلاحظ أنَّ أغلب الغاز قد تبخّر وبَقِيَ جزءاً صلباً قي أسفل الأسطوانة، وفي عام 1897م حصل طبيب في الفيلق الطِّبي للجيش البريطاني اسمه هربرت صموئيل إلورثي (Herbert Samuel Elworthy) على براءة اختراع تحويل غاز ثاني أكسيد الكربون إلى الحالة الصلبة، وفي عام 1925م بدأ استغلال الثلج الجاف تجارياً من قبل شركة (Prest Air Devices)؛ وذلك من خلال صناعة أول طفاية حريق بثاني أكسيد الكربون، ونفخ الإطارات وغيرها من الاستخدامات، وفي ما بعد تم بيع شركة (Prest Air Devices) وتأسيس شركة (DryIce Corporation of America) صاحبة العلامة التجارية Dry ice. ^[٣]

استخدامات الثلج الجاف

من استخدامات الثلج الجاف ما يلي:

• تصنيع العصائر والماء الفوّار.
• تجميد الثآليل الجلدية؛ مما يُسهّل إزالتها وحفظ العينات الطبية؛ خاصةً العينات البيولوجية.^[٤][٥]
• التخلص من الحشرات كالبقّ، وخنافس الخشب، والبعوض، ومنع نموّ البكتيريا مما يجعله مثالياً لحفظ الدقيق، والحبوب، والبذور الجافة.
• تأخير نمو الخميرة التي تُستخدم في صناعة الخبز.
• المحافظة على المواد الغذائية المبردة طازجة لفترة أطول، والفاكهة صلبة ومتماسكة بدلاً من أن تكون مشبعة بالماء.
• إنتاج سُحب من الدخان الكثيف أو الضباب كمؤثرات خاصة أثناء الحفلات، ويتم ذلك عند تفاعل الثلج الجاف مع الماء.
• المساعدة في إزالة البلاط من الأرضيات عند الرغبة في استبداله؛ إذ يعمل على تفكيك المادة اللاصقة بين البلاط.
• تبريد الكحول المستخدم في وسم الحيوانات، مثل: كلاب الصيد، والمواشي، والخيول.
• تعزيز نموّ النباتات، وتأخير نمو براعم الأزهار أثناء نقلها.
• تسريع عمليات إطفاء الحريق.
• تطويع ومعالجة البلاستيك والمطاط؛ مما يسهِّل استخدامهما في الصناعة.
• تحسين مساميّة آبار الري، وتحسين تدفّق المياه فيها.
• تنظيف خزانات حفظ النفط، وفصل المياه عن النفط، كما أنَّ ثاني أكسيد الكربون السَّائل يُستخدم لتحسين تدفّق النفط في الآبار.

نصائح وارشادات

عند التعامل مع الثلج الجاف يجب مراعاة الأمور التالية:^[٢][٦]

• تجنُب لمسه بدون ارتداء قفازات حمايةً للجلد من الثلج الجاف؛ لأنَّ درجة حرارته المنخفضة قد تسبب حروق للجلد. عند لمس الثلج الجاف، يجب مراجعة الطبيب إذا ظهرت بثور أو قشور على الجلد، واستخدام كريمات المضادات الحيوية لتجنب تلوث مكان الإصابة، أما إذا أحمرّ الجلد فقط فهذا يعني أنَّ الحرق طفيف وسيشفى لوحده خلال بضعة أيام .
• تجنُّب تذوّق الثلج الجاف أو بلعه.
• تهوية الغرف جيداً عند استخدامه، وذلك بسبب سميِّة ثاني أكسيد الكربون.
• حفظ الثلج الجاف في حاويات تبريد معزولة للمحافظة عليه في الحالة الصلبة لفترة أطول، وذلك بوضعه في أكياس ورقية مزدوجة مع تغطية الحاوية ببطانية لمزيد من الحماية، والانتباه ألّا تكون الحاوية محكمة الإغلاق، لأنّ تحول الثلج الجاف إلى غاز ثاني أكسيد الكربون يولِّد ضغطاً يؤدي إلى انفجار الحاوية.
• تجنب تخزينه في مُجمّد الطعام؛ لأنّ برودته الشديدة قد تُعطّل جهاز تنظيم الحرارة الخاص بالمُجمّد، وقد توقفه عن العمل، وهذا بدوره يؤدّي إلى استهلاك الثلج الجاف للمحافظة على برودة المواد الغذائية المحفوظة في مجمّد الطعام.
• تجنّب شراء ما يزيد عن الحاجة من الثلج الجاف؛ لأنّه سيتحوّل إلى غاز بسرعة؛ فستحتاج ما يقرب من 2.25-4.5كغ من كريّات أو رقائق الثلج الجاف إلى 24 ساعة لتتسامى؛ بينما تحتاج القطع الأكبر حجماً لفترة أطول.
• إبعاد الأطفال والحيوانات الأليفة عن أماكن تخزين الثلج الجاف.
• وضع الثلج الجاف فوق المواد الغذائية المراد تبريدها؛ لأنَّ البرودة تنتقل من الأعلى إلى الأسفل.
• تجنُّب وضع الثلج الجاف في أوعية زجاجية فارغة تجنباً لتحطمها؛ نتيجة البرودة العالية.

المراجع

1. ^ ^{أ ب} Stephanie Pappas (16-6-2010), "How Does Dry Ice Work"، LIVE SCIENCE, Retrieved 13-4-2017. Edited.
2. ^ ^{أ ب} "How can You Make Dry Ice", wise geek, Retrieved 13-4-2017. Edited.
3. ↑ "HISTORY OF DRY ICE", dryice info.com,21-2-2013، Retrieved 16-4-2017. Edited.
4. ↑ "What are Some Uses for Dry Ice", wise GEEK, Retrieved 13-4-2017. Edited.
5. ↑ "OTHER USES", dryice Info.com,10-6-2015، Retrieved 16-4-2017. Edited.
6. ↑ Anne Marie Helmenstine (30-10-2015), "How To Handle Dry Ice Safely"، thought Co, Retrieved 13-4-2017. Edited.