ドライアイスは何が固まってできたものですか?

2020/03/27

ドライアイス

冷凍食品や魚介類、ケーキなどを買ったときについてくるドライアイス。

食品を冷やしたり保冷するために

クーラーボックスなどでも重宝されます。

 

暑い夏の季節のみならず1年中使われていますが、

ドライアイスがどういったものなのか

自信を持って話せない方は多いのではないでしょうか?

 

アイス(ice、氷)と名前がついていますが

氷ではありませんよ。

 

「わかってるよ!そんなこと!」

 

なんて言いたくなるかもしれませんが

よく知らないままでいる人、結構多いと思います。

 

そこで、この記事では

ドライアイスとはどんなものなのか?

お話していこうと思います。

 

自由研究のテーマにもなるかもしれませんから

ぜひ参考にしてください。

親御さんも、お子さんに尋ねられて困らないように

この記事を読んでコッソリ勉強していってください。

 

ドライアイスは何を固めてできたもの?

 

ドライアイスは、二酸化炭素(炭酸ガス)を冷やし、固体にしたものです。

氷は水が固体化したものなので全くの別物です。

 

固体のドライアイスはマイナス78.5度で溶けていきます。

ただし、通常の気圧では溶けても液体にはなりません。

固体から直接気体になっていきます。

 

液体を経ずに固体から気体になる現象を「昇華」と呼びます。

 

溶けても氷のように水になって濡れないことから、

「ドライ(乾いた)アイス(氷)」と言われているんですね。

 

ドライアイスの煙は気化した炭酸ガス?

 

常温でドライアイスを観察していると

ゆらゆらと白い煙が出ているのが確認できます。

 

あれは二酸化炭素ではなく、空気中の水です。

 

ドライアイスの周りにある空気中の水が

ドライアイスに冷やされることで氷や水のつぶになっています。

 

冬に吐く息が白くなるのと似ています。

 

ドライアイスの作り方

 

まず、ご自宅で作るのは難しいです。

 

二酸化炭素消火器を袋などにブシャーっと噴射すると

一応作ることはできるのですが2万~3万円程度と

普通の消火器と比べると高価なのがネックです。

 

ドライアイスは基本的に

製油所の精製過程、アンモニアの製造過程、

ビール工場などの発酵過程などから出てくる

二酸化炭素(炭酸ガス)を再利用することで作られています。

 

二酸化炭素は地球温暖化の原因と言われていますから

資源の再利用という意味で、ECOです。

 

煤や塵のような不純物を取り除いて、

加圧圧縮した後、冷却して液体にします。

 

液体になった二酸化炭素を一気に大気中に放出すると

粉末状の固体が出来上がります。これを固めることで

ブロック状やペレット状のドライアイスになります。

 

※成形時には数%の水を添加してます。

 

どうして液体を大気に放つと固体になるのか?

 

液体から気体に変わると、周囲から熱を奪います(気化熱)。

夏によくやる「打ち水」は気化熱の原理を利用したものです。

 

液体二酸化炭素の場合も、気体に変わるときに

周囲から熱を奪うため二酸化炭素の温度が一気に下がります。

また、圧縮されていた気体が急激に膨張する際にも温度が下がるため、

気体になった二酸化炭素が急激に冷やされ固体になるのです。

 

簡単にまとめると、ドライアイスの作り方は

 

1.炭酸ガスを強い圧力をかけて液体にする

2.液体二酸化炭素の急激に圧力を下げて粉末状の固体にする

3.粉末状の固体をブロック状などに成形して出来上がり

 

・・・普通の氷よりも、手間がかかります。

 

ドライアイスの主な用途と取り扱いについて

 

ドライアイスは様々なところで利用されています。

 

・食品の保冷剤

・舞台のスモーク

・人間や動物などの遺体保存

・人工降雨・人工降雪技術

・自動車の洗浄 など

 

ただし、ドライアイスの扱いには注意が必要です。

 

非常に冷たいものなので、直接手で触れると凍傷になる恐れがあります。

直接口に入れた場合は喉の凍傷や二酸化炭素中毒の恐れがあるため

小さなお子さんの手が届くところには置かないようにしましょう。

 

また、狭くて締め切った部屋でドライアイスを使用すると

気化した二酸化炭素が部屋に充満し、

二酸化炭素中毒の危険性が高まります。

 

最近では2020年2月にロシアの著名インスタグラマーが

スモークの特殊効果を狙って室内プールにドライアイス30kgを投入、

プール内に飛び込んだ複数の参加者が死傷するという悲しい事故が起きています。

 

【ライブドアニュース】

https://news.livedoor.com/topics/detail/17897850/

 

冷凍庫や自動車などの密閉空間で使用する場合は、

しっかり通気や換気を行いましょう。

 

まとめ

 

日常生活で何気なく使われているドライアイスですが、

調べてみると意外と奥深いことがご理解いただけたと思います。

 

もしかしたらお子さんそっちのけで、釘付けになって

記事を読み込んだ親御さんもいるかもしれません。

 

お子さんだけではなく親御さんも一緒になって

知らないことを勉強していく習慣は大切です。

お父さんお母さんが勉強している姿勢を見せれば

お子さんも勉強する気になるかもしれませんよ!

 

ぜひ親子でいろんなことを調べて

勉強してみてくださいね!