Trockeneis ist Kohlenstoffdioxid (Kohlensäure*) in fester Form. Die Bezeichnung "trocken" bezieht sich auf die Eigenschaft direkt zu verdampfen, ohne zu schmelzen, bzw. flüssig zu werden.
* Kohlensäure (H2CO3) ist eine schwache, instabile anorganische Säure, die durch die Reaktion von Kohlendioxid (CO2) mit Wasser (H2O) entsteht. Sie ist verantwortlich für das Prickeln in Mineralwasser und Erfrischungsgetränken, wobei das sprudelnde Gas primär gelöstes (CO2) ist. Kohlensäure entsteht, wenn unter Druck in Wasser gelöst wird, und ist ein wichtiger Bestandteil des Säure-Basen-Haushalts im Blut.
Trockeneis besteht im Gegensatz zu herkömmlichem Eis nicht aus Wasser, sondern aus reinem Kohlendioxid (CO2), das unter hohem Druck verflüssigt und anschließend durch Expansion schockgefroren wird. Aus diesem Grund geht es bei seinem "Auftauen" direkt vom festen in den gasförmigen Zustand über, ohne eine flüssige Phase zu durchlaufen.
Der Druck und die Temperatur bestimmen die Form der Kohlensäur > den gasförmigen, flüssigen oder festen Aggregatzustand. Trockeneis verdampft direkt, ohne zu schmelzen, d.h. flüssig zu werden. Kohlendioxid ist eines der wenigen Gase, das einen festen Zustand annehmen kann. Die Kälteleistung von Trockeneis beträgt bei Erwärmung von –78,5 °C (194,65 K) auf 0 °C (273,15 K) ca. 640 kJ/kg, dies entspricht etwa der 3-fachen Kühlleistung von herkömmlichem Eis. Der möglicherweise wichtigere Vorteil ist aber, dass nach der Verdampfung nichts mehr übrig bleibt, was bei normalem Eis aus Wasser nicht der Fall ist. Bei Wärmezufuhr geht das Trockeneis sofort in den gasförmigen Zustand über. Es entsteht also keine Flüssigkeit, das Ihrem Kühlerzeugnis oder dessen Verpackung schaden könnte.
Haupteigenschaften
- im gasförmigen Zustand schwerer als Luft
- nicht brennbar
- geht bei Erwärmung vom festen Zustand direkt in die Gasphase über (Sublimation)
- Trockeneis ist tiefkalt (-78,5 °C) und erzeugt Erfrierungen
- nicht giftig, jedoch Wirkung u. a. auf Herzrhythmus und Atemfrequenz; bereits Konzentrationen von 8 - 10 % können nach 30 - 60 Minuten tödlich sein
- erstickend in hohen Konzentrationen
- beim Umgang mit dem Produkt für ausreichende Belüftung sorgen
Beispiele von Anwendungsmöglichkeiten und Einsatzgebieten:
- Transportkühlung gekühlter und gefrorener Produkte
- Chemische Industrie und Laboratorien: zur Herstellung von Kältebädern, für Kristallisationsprozesse und zur Wärmeabführung bei chemischen Reaktionen, beim Kaltmahlen.
- Metallindustrie zur Materialprüfung: zum Kaltschrumpfen und zum Härten
- Allgemeine Industrieanwendungen: partielle Rohrgefrierung für Revisionszwecke
- Reinigungsverfahren: die "coole" Strahlreinigung mit Trockeneis.
- Unterhaltungsindustrie: Nebeleffekte bei Musicals und in Diskotheken