Comment faire du liquide de congélation flash?

L'azote liquide est de l'azote élémentaire suffisamment froid pour exister sous sa forme liquide. Il est extrêmement froid et est souvent utilisé pour la congélation cryogénique ou flash. Bien que l' azote liquide ne sont pas disponibles dans le commerce, vous pouvez faire un «pauvre homme «est l'azote liquide» sur les articles disponibles régulièrement. Il a des propriétés de congélation rapide similaires, cependant, il est un peu plus lent et doit être manipulé avec une sécurité appropriée. Toutes les précautions de santé et de sécurité doivent être prises lorsque vous travaillez avec quelque chose d'aussi froid que la neige carbonique et l'azote liquide.

Partie 1 sur 3: faire le liquide de congélation flash

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Rassemblez vos matériaux. Ce substitut est fabriqué en combinant de la neige carbonique et de l'éthanol. Pour nos besoins, nous utiliserons de l'alcool isopropylique à 99% ou de l'alcool à friction. Vous aurez également besoin d'une bouteille en plastique de 2 litres, d'une bouteille en plastique de 18 oz, de glace carbonique et de ciseaux.
- Les pellets de glace carbonique sont plus faciles à utiliser qu'un bloc de glace carbonique.
- L'utilisation d'isopropyle avec une teneur en alcool inférieure à 99% formera un gel au contact de la neige carbonique et ne fonctionnera pas correctement pour cette expérience.
- Si vous n'avez pas de contenants en plastique sous la main, vous pouvez utiliser de la mousse de polystyrène. Évitez d'utiliser des matériaux en verre car les températures très froides peuvent provoquer la rupture du verre. Le métal est également déconseillé avec les températures très froides.
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Emboîtez la plus petite bouteille dans la plus grande pour créer votre contenant. Vous allez imbriquer la plus petite bouteille à l'intérieur de la plus grande bouteille pour faire une couche extérieure pour la neige carbonique. Vous devriez avoir une bouteille plus petite qui agira comme un tamis avec suffisamment d'espace autour pour emballer de la neige carbonique et la plus grande bouteille qui contiendra le liquide sans fuite.
- Commencez par couper les bouchons des deux bouteilles.
- Percez soigneusement de nombreux petits trous dans la plus petite bouteille. Faites des trous assez grands pour que l'alcool s'écoule librement, mais assez petits pour que les granules de glace sèche ne puissent pas passer.
- Placez la plus petite bouteille au milieu de la plus grande bouteille.
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Écrasez votre glace sèche. Vous devez avoir des pièces suffisamment petites pour tenir dans l'espace entre la grande et la petite bouteille. Écrasez suffisamment de morceaux pour remplir l'espace. La glace sèche est très froide et peut vous brûler si elle est manipulée trop longtemps. Utilisez un gant de cuisine ou un autre gant de protection pour éviter les blessures.
- Si vous n'avez pas récupéré les granulés, placez votre bloc sur une planche à découper en bois dans votre évier.
- Placez la planche et le bloc de glace carbonique dans un grand sac pour aider à contenir les fragments volants.
- Coupez soigneusement de petits morceaux du bloc à l'aide d'un couteau ou d'un marteau.
Bien que cette solution ne fonctionne pas aussi rapidement que l'azote liquide, il ne faut que quelques secondes pour congeler les objets.
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Remplissez l'espace extérieur avec de la glace sèche. À l'aide des petits morceaux qui se sont détachés du bloc ou des pastilles de glace carbonique, remplissez l'espace entre les bouteilles. Remplissez l'espace à mi-chemin aux trois quarts du chemin vers le haut.
- Ne mettez pas de glace sèche dans la petite bouteille, mettez-la autour.
- Assurez-vous que la neige carbonique est en dessous du haut de la petite bouteille.
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Versez de l'alcool à friction sur la neige carbonique. Versez lentement l'alcool autour de l'extérieur de la plus petite bouteille sur la neige carbonique. L'alcool va commencer à bouillir alors versez-le lentement et avec précaution pour éviter les éclaboussures.
- Répétez jusqu'à ce que vous ayez une quantité suffisante de liquide non bouillant à utiliser. La bouteille en plastique doit être remplie de liquide à environ 0,67 de sa hauteur.
- Le gaz libéré au cours de ce processus est du dioxyde de carbone. Travaillez dans un endroit bien aéré et évitez de respirer le gaz directement.
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Trempez vos articles dans le mélange de congélation éclair. Immerger l'article de votre choix pendant quelques secondes. Bien que cette solution ne fonctionne pas aussi rapidement que l'azote liquide, il ne faut que quelques secondes pour congeler les objets.
- Essayez de congeler une variété d'objets et voyez comment leurs propriétés changent avec le froid extrême.
- Contrairement à l'azote liquide, qui perlera et roulera de votre peau, cette solution collera à votre peau et provoquera de graves brûlures. Portez des gants isolants et des vêtements qui couvrent la peau qui pourrait être exposée au mélange.

Partie 2 sur 3: eau de congélation rapide

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Remplissez une bouteille d'eau purifiée ou distillée. Bien que différent de la fabrication d'un substitut d'azote liquide, vous pouvez effectuer une expérience qui vous permet de geler rapidement, également appelé surfusion, de l'eau. La surfusion de l'eau ne peut être effectuée qu'avec de l'eau distillée, car l'eau du robinet contient des impuretés qui entraîneront une congélation prématurée.
- Au fur et à mesure qu'elle gèle, l'eau se dilate, alors laissez de l'espace dans la bouteille lorsque vous la remplissez.
Bien que l'azote liquide ne soit pas disponible dans le commerce, vous pouvez faire un «azote liquide pour les pauvres» à partir d'articles régulièrement disponibles.
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Refroidissez l'eau sans la déranger pendant 2-3 heures au congélateur. Placez la bouteille dans un endroit qui ne sera pas du tout renversé pendant le processus de refroidissement. Le temps de refroidissement varie en fonction de la température de votre congélateur. Un moyen simple de savoir si votre eau est surfondue est de placer également une bouteille d'eau du robinet dans le congélateur. Lorsque l'eau du robinet est gelée, votre bouteille doit être à peu près au point de congélation, mais toujours liquide.
- Après environ 2 heures, vérifiez la bouteille d'eau du robinet toutes les 15 minutes jusqu'à ce qu'elle soit gelée.
- Attention à ne pas toucher la bouteille d'eau distillée.
- Si l'eau distillée est également congelée, vous l'avez laissée trop longtemps au congélateur. Laissez l'eau dégeler et réessayez.
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Sortez la bouteille d'eau distillée du congélateur. Sortez délicatement la bouteille du congélateur sans trop la bousculer. Un mouvement rapide et saccadé peut provoquer la cristallisation d'un liquide en surfusion en glace.
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"Flash geler" l'eau. Secouer la bouteille lancera le processus de cristallisation et vous pourrez regarder l'eau geler sous vos yeux. Ceci est également connu sous le nom de congélation instantanée car cela se produit rapidement.

Partie 3 sur 3: rester en sécurité

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Utilisez un équipement de protection approprié. La glace sèche est du dioxyde de carbone gelé et est très froide. Utilisez toujours des gants isolants lorsque vous le manipulez directement. Portez des lunettes de protection pour protéger vos yeux des éclaboussures.

Bien que différent de la fabrication d'un substitut d'azote liquide, vous pouvez effectuer une expérience qui vous permet de geler rapidement de l'eau, également appelée surfusion.
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Manipulez la solution avec prudence. En petites quantités, l'azote liquide bouillira sur la peau et ne causera pas de dommages immédiats, cependant, un contact prolongé provoquera de graves brûlures. Cette solution ne s'évapore pas et causera de graves brûlures au contact. Portez toujours des vêtements de protection lors de la manipulation du mélange.
- Assurez-vous qu'aucune peau n'est exposée lors de la manipulation de la solution.
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Travaillez dans un endroit bien aéré. Cette solution produit des nuages de dioxyde de carbone. Le dioxyde de carbone existe normalement dans notre atmosphère mais peut être nocif en grande quantité. Éloignez votre visage du gaz produit et travaillez dans une pièce bien aérée.
- Si vous commencez à vous sentir étourdi, quittez la pièce et sortez. Prenez quelques respirations profondes.
- Laissez le gaz dans la pièce se dissiper avant de rentrer. Ouvrez les fenêtres pour augmenter la ventilation et/ou allumez un ventilateur.

Mises en garde

Faites preuve d'une extrême prudence et ayez toujours un adulte responsable avec vous lorsque vous faites cela.

Choses dont vous aurez besoin

Une bouteille de soda vide de 2 litres (0,5 US gal)
Un 18oz vide. bouteille de boisson en plastique (comme une bouteille d'eau)
Glace sèche (pour faciliter l'utilisation sous forme de granulés, mais la forme de bloc peut également être utilisée)
99% d'alcool isopropylique (alcool à friction)
Ciseaux
Petit marteau ou couteau pour briser la neige carbonique

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