El hielo seco es la forma sólida del dióxido de carbono . Se usa comúnmente ya que no tiene un estado líquido y se sublima directamente del estado sólido al estado gaseoso . Se utiliza principalmente como agente refrigerante , pero también se utiliza en las máquinas de humo de los teatros para lograr efectos dramáticos. Sus ventajas incluyen una temperatura más baja que la del hielo de agua y que no deja ningún residuo (aparte de la escarcha incidental de la humedad en la atmósfera). Es útil para conservar alimentos congelados (como helados) donde no se dispone de refrigeración mecánica .
El hielo seco se sublima a 194,7 K (-78,5 °C; -109,2 °F) a la presión atmosférica terrestre . Este frío extremo hace que el sólido sea peligroso de manejar sin protección contra lesiones por congelación . Si bien generalmente no es muy tóxico, la liberación de gases puede causar hipercapnia (niveles anormalmente elevados de dióxido de carbono en la sangre) debido a la acumulación en lugares confinados.
El hielo seco es la forma sólida del dióxido de carbono (CO 2 ), una molécula que consta de un solo átomo de carbono unido a dos átomos de oxígeno . El hielo seco es incoloro, inodoro y no inflamable, y puede disminuir el pH de una solución cuando se disuelve en agua , formando ácido carbónico (H 2 CO 3 ). [1]
A presiones inferiores a 5,13 atm y temperaturas superiores a -56,4 °C (216,8 K; -69,5 °F) (el punto triple ), el CO 2 cambia de sólido a gas sin que intervenga una forma líquida, a través de un proceso llamado sublimación . [nota 1] El proceso opuesto se llama deposición , donde el CO 2 cambia de gas a fase sólida (hielo seco). A presión atmosférica, la sublimación/deposición se produce a 194,7 K (−78,5 °C; −109,2 °F). [2]
La densidad del hielo seco aumenta con la disminución de la temperatura y varía entre aproximadamente 1,55 y 1,7 g/cm 3 (97 y 106 lb/cu ft) por debajo de 195 K (-78 °C; -109 °F). [3] La baja temperatura y la sublimación directa a gas hace que el hielo seco sea un refrigerante efectivo , ya que es más frío que el hielo de agua y no deja residuos cuando cambia de estado. [4] Su entalpía de sublimación es de 571 kJ/kg (25,2 kJ/mol).
El hielo seco no es polar , con un momento dipolar de cero, por lo que operan fuerzas intermoleculares atractivas de van der Waals . [5] La composición da como resultado una baja conductividad térmica y eléctrica . [6]