Co je to suchý led?

Zvětšit obrázek

Zjednodušený model molekuly oxidu uhličitého (GNU FDL)

Je to pevná forma oxidu uhličitého. Při ochlazení pod asi -80 °C plynný CO₂ zmrzne v krystalky pevné látky. Ty se pak lisují do kostek suchého ledu, který se poté běžně používá pro chlazení potravin, spolu s vodou ke kouřovým efektům a nebo k různým průmyslovým účelům jako je chlazení (O kterém jste se na Oslu již mohli dočíst) nebo čištění povrchů.

Oxid uhličitý je v mnoha aspektech podobný vodě, skládá se ze tří atomů, i když jejich velikostní poměry jsou odlišné a poblíž 0 °C se vyskytují všechna jeho skupenství. Navíc v superkritickém stavu (stav mezi kapapalinou a plynem) je podobně jako voda, velmi dobré rozpouštědlo a proto se mimo jiné používá pro odstranění kofeinu z "bezkofeinové" kávy.



Supertvrdé sklo z uhlíku a kyslíku

Zvětšit obrázek

Využití suchého ledu při experimentu v laboratořích NASA (Credit: NASA)

Suchý led tvoří "zmrzlé" molekuly CO₂. Vědci však chtěli vytvořit látku, která by byla tvořena neuspořádanou sítí atomů kyslíku a uhlíku v poměru odpovídajícím jejich zastoupení v oxidu uhličitém - tzv. amorfní sklo. Za tímto účelem stlačili CO₂ ve formě suchého ledu na 500 tisíc atmosfér (asi 50 GPa). Ramanovou spektroskopií spolu s využitím difrakce rentgenových paprsků zjistili, že skutečně stlačené atomy netvoří molekuly a neuspořádanou síťovou strukturu - sklo. Toto sklo je velmi tvrdé, ale je to dáno podmínkami ve kterých se vytvoří a tím pádem velkou blízkostí atomu. Za normálních teplot a tlaků existovat nemůže.

Vědci si myslí, že zkoumání tohoto materiálu může pomoci k porozumění dějům v jádrech obřích planet. Jupiter obsahuje poblíž svého jádra velké množství CO₂ pod tlakem 40 GPa i vyšším. Tento objev by mohl mařit naděje snílků, kteří věří, že jádra obřích planet tvoří čisté diamanty. Může to být pouhé sklo.

Další možností využití by mohlo být smíchání skla ze suchého ledu a běžného křemičitého skla za obřích tlaků. Vytvořit by se tak mohla velmi tvrdá amorfní látka stabilní i za pokojové teploty. Při dalších výzkumech se vědci zaměří na zkoumání látek za ještě vyšších tlaků okolo 80 GPa o budou zjišťovat, jak se za těchto podmínek atomy ve směsi organizují.

Další informace
Dry ice forms ultrahard glass (14. 6. 2006) - Populární článek informující o tomto objevu
A new form of CO₂ - Článek v časopise Nature
Oxid uhličitý - Popis této látky v encyklopedii Wikipedia

Autor píše weblog o vědě a technice Techblog.