¿Cómo se podría ir sobre la fabricación de un hoteles de aerosol de congelación?

Question

Estoy interesado en hacer un líquido aerosol de congelación, para un proyecto de ciencia divertido. Mi única experiencia con esto viene en la pulverización de la inversión de aire comprimido plumeros, que rocían a-60F la niebla/líquido (líquido si spray mientras que la lata está invertida). Me gustaría hacer un spray que me puede almacenar y usar. Y si no puede ser almacenado por más de un par de horas, luego de esperar algo fácil de hacer en el lugar.

Mi química comprensión es de alto nivel de la escuela básica, así que no tengo un conocimiento de trabajo de la química. En un extremo del espectro, sé que no es el nitrógeno líquido, pero es caro y complejo para almacenar correctamente de alta presión (recipientes).

He encontrado esta lista de enfriamiento en baño de configuraciones. Puede alguien señalar que la configuración se pueden almacenar a largo plazo (meses), almacenados barato (por ejemplo, un plástico o de metal delgada termo, y no un pesado de alta presión de extinción de incendios de contenedores), y ser un líquido cuando "rociado" (suponiendo que mantener las condiciones de presión y temperatura ambiente)? Me gustaría un spray de temperatura de menos de -60F, para que el hielo y el agua no se corte.

Estoy pensando en ir con hielo seco y > 90% de la concentración de etanol. Tengo dos preguntas con respecto a este enfoque y una pregunta aleatoria:

1. Si usted tiene una solución de la mitad de hielo seco y la mitad del 99% de etanol, ¿cómo se puede mantener a una temperatura baja? No la solución vuelva lentamente a la temperatura ambiente? Mi lata de aire plumeros siempre en el -60F, me gustaría algo así como que si es posible.

2. Puede que esta solución se almacena en un hoteles de plástico o de metal delgada contenedor? Se que hay algunos de aumento de la presión del hielo seco que eventualmente se va a romper o explotar el recipiente? Suponiendo un 10 oz recipiente con una solución de mitad de hielo seco y la mitad de > 90% de etanol.

3. Cómo son de lata de aire plumeros siempre es capaz de pulverizar su solución líquida (si invertida mientras pulverizado) en -60F, incluso si se almacenan durante meses a temperatura ambiente? Es porque el contenido de la lata están bajo presión y que esta presión hace que el líquido frío?

Answer 1

La razón de la 'lata de aire' paños y otros aerosoles basados en cosas como antitranspirante latas de producir un efecto criogénico es de la descompresión de los involucrados. Ellos se almacenan a temperatura ambiente, pero la lata es a presión.

Hay dos efectos que sucede cuando aerosol algunos aerosoles.

En primer lugar, por la ley del gas ideal, $PV=nRT$, cuando la liberación de la presión (es decir, inferior,$P$), la temperatura ($T$) también se reduce. (El incremento en volumen en $V$ principalmente compensa esto, sin embargo.)

En segundo lugar, el contenido de la lata son almacenados bajo la presión suficiente para mantener al menos una de las partes de la mezcla en estado líquido. Cuando libere la presión por aspersión, el líquido hierve y se evapora, y toma la energía en forma de calor para hacerlo. Usted notará que el contenido de una lata de aire plumero, si usted los mantiene boca abajo cuando usted spray, incluir algo más que aire, hay también un líquido en el cual está diseñado para ser en su mayoría inerte a la electrónica y a que se evapore rápidamente tal como se ha descrito anteriormente, cuando la presión dentro de la lata gotas, el mantenimiento de la presión necesaria para producir un gas jet. Si usted pulverización durante un período prolongado de tiempo, que normalmente aviso de hervir el sonido que viene desde el interior de la lata, y la puede hacer frío, como que el líquido se evapora. (Como una nota de seguridad, estas sustancias son a menudo inflamable, así que no utilice estos aire los plumeros cerca de llamas o fuentes de ignición, a menos que desee fuego.)

La mayoría de las personas no tienen el equipo necesario para producir este tipo de cosas en casa.

Ninguno de los baños de enfriamiento en esa lista están diseñados para permanecer tal como es, a veces durante meses, están diseñados para ser formado como y cuando sea necesario, ocasionalmente, a la adición de nitrógeno líquido o hielo seco para mantenerlos frescos. Mientras que usted podría producir una fría a presión de pulverización en el lugar, utilizando hielo seco y el etanol, hay una alta probabilidad de que cualquier tipo de sólido de conmutación mecanismo de liberación podría hacer que el buque está utilizando explotar bajo la presión de sublimación del dióxido de carbono. Asimismo, a menos que se basó en una fuente de presión distinta de la de dióxido de carbono, el spray probablemente no tendría tiempo para hacer mucho frío.

Así que, no lo recomiendo.