注意事项
折叠安全接触
切记在每次接触干冰的时候,一定要小心并且用厚绵手套或其他遮蔽物才能触碰干冰!如果是在长时间直接碰触肌肤的情况下,就可能会造成细胞冷冻而类似轻微或极度严重冻伤的伤害。汽车、船舱等较密封的地方不能使用干冰,因为升华的二氧化碳将比氧气密度大所以会挤走氧气而可能引起呼吸急促甚至窒息!
切勿让小朋友单独接触干冰!!
干冰温度极低,请勿至于口中,严防冻伤!!
拿取干冰一定要使用厚绵手套、夹子等遮蔽物 (塑胶手套不具阻隔效果!!)
使用干冰请于通风良好处,切忌与干冰同处于密闭空间!!
干冰不能与液体混装。
温馨提示:正确,安全操作使用干冰,避免其引起伤害。
折叠储藏
将干冰置于保温箱中:保温效果好的保温箱可以减慢干冰升华的速度。
因为干冰升华所产生的压力会引起爆炸,所以不可以将干冰储存在不透气的保温箱内。
折叠编辑本段火星探讨
科学家成功地首次在火星深谷中发现了流动物质,澳大利亚墨尔本大学地质学家尼克·霍夫曼博士在火星全球探测器拍摄的火星地表照片上,发现流动在两极地区谷壑和河道中的活动作用过程迹象。
霍夫曼博士在新一期《天体生物学》杂志上提出了自己的新证据,火星春季在温度为零下130℃时,在沟壑中流动的是充满由二氧化碳组成的冰和雪,在如此寒冷的低温下即使是蓄电池中的酸也会变成鹅卵石状。水根本不可能在这样低温条件下流动,因此在火星沟壑中流动多半是二氧化碳。但是在火星上不可能存在液态二氧化碳,因为二氧化碳会直接从固态转变成气态(所谓的升华作用)。很明显,流体是带有沙子、尘埃和石头的由沸腾干冰组成的雪崩或冰崩。
霍夫曼博士指出,这一发现可以消除人们对火星上存在生命的幻想,如果火星上所有年轻沟壑形成的机理都相同,则美国宇航局所宣称在火星地表层附近存在生命就不可能。火星上不会有液态水,尽管不久前曾多次报道在火星上发现了大量水冰,但美国宇航局也没有发现液态水。
霍夫曼博士认为,火星上活动流体的发现本身是划时代的发现,因为在此之前火星是静止的,如果不注意到它的尘暴的话。火星上的沟壑被为是今天在火星上发现液态水流可能的选择对象,美国宇航局许多专家已将注意力集中到机理的寻找上,这些机理能解释沟壑是在水流冲蚀作用下形成的,但是在这以前谁也没有能看到沟壑在流动。
干冰是固态的二氧化碳,由于干冰的温度非常低,温度为摄氏负78.5度,因此经常用于保持物体维持冷冻或低温状态。干冰能够急速的冷冻物体和降低温度,并且已经被广泛的使用。干冰在溶解时不是由固态转化为液态,而是由固态直接升华为气态,因此其融化并不会产生任何水或液体,也由此我们称它做干冰。
美国科学家2006年宣布,他们在火星上发现了干冰喷泉,能把干冰喷到数百英尺的高空。
科学家们称,通过一个安装在火星探测器奥德赛号上的照相机,他们发现火星的南极有干冰像喷泉一样喷出,速度达到每小时100英里。
据英国广播公司报道,照片显示,从火星内部喷出的干冰带起大量尘土,在冰盖上留下了各种黑色痕迹。
科学家们解释说,火星表面受到太阳照射后变暖,将原本呈冰冻状态的干冰融化,形成高压气体,高速喷出。
亚利桑那州立大学的克里斯腾森博士说:如果你在那儿,你就会发现,自己站在一层厚厚的干冰上。而在你身边,干冰还在不断地从地下喷出,喷到离地面几百英尺的高空,带起大量尘土。
方法
冷云催化
人工降雨在温度低于0°c的冷云降水过程中,冰晶浓度起着重要的作用。根据降水粒子浓度的实测资料和理论估算,只有当冰晶浓度达到1个/升或更高的量级时,才有较高的降水效率。对因冰晶浓度不足、降水效率很低的自然云,若在其过冷却部位播撒成冰催化剂,就可以增加冰晶浓度。每克干冰或碘化银,可产生1012个以上的冰晶,若用几百克,就可以使几十立方公里云体的冰晶浓度达 10个/升。这些人工冰晶通过伯杰龙过程迅速增长,促进冷云降水过程,使降水量增加。一些比较严格试验的统计分析表明,冷云催化可以增加降水量10~20%。如果人工冰晶的浓度很大,则形成的雪晶的平均尺度较小,它们从云中下落到地面的时间较长,在气流的作用下,会落到下风方向更远的地方而改变降水的分布。冷云催化的温度条件:人工降水的效果同云的自然条件有密切关系。就冷云催化而言,云中的温度条件十分重要。就整个云体而言,云顶温度一般低,常将它作为估计云中自然冰晶浓度的参数。当云顶温度低到一定程度时,云中常会形成大量冰晶,这时用人工方法增加冰晶,效果就不显著。反过来,云顶温度如果太高,碘化银等催化剂的成冰能力就太低,也不利于人工催化。所以对冷云催化法增加降水来说,云顶温度不宜太高或太低。一些地形云和积云的人工降水试验结果的统计分析表明,当云顶温度处于-10~-25°c时,人工降水的效果比较明显。这一适宜的温度区间,称为播云温度窗。鉴于降水过程的复杂性,采用不同催化技术时,必须研究各类云中有利的温度条件或其他条件。
暖云催化
在温度高于0°c的暖云里,降水主要在云滴碰并过程中得到发展
人工降雨云滴越大,碰并增长就越快。计算表明,当云滴半径超过0.04毫米时,就可以迅速碰并而长成雨滴。在那种大云滴的浓度不足的自然云中,播撒大量半径大于0.04毫米的水滴,就能够促进降水过程。计算表明,每克水可以形成约几百万个大云滴,要催化10立方公里的云体,则需要几吨水。若往云中播撒一定大小的吸湿性物质颗粒或者溶液滴,它们能在云中吸湿而迅速长成大云滴,这样所需的催化剂量,就用不到水的十分之一。
除了播云以外,法国和苏联有人试验在地面加热,造成人工上升气流的方法,试图在一定气象条件下激发或增加降水。美国有人设想利用沥青或碳黑吸收太阳辐射,提高局地空气的温度,促进云的发展以增加降水。中国有人研究过爆炸对降水的影响。这些人工降水方法的研究,都还处在探索的阶段。
动力催化
通过冷云催化使云中产生大量冰晶,所释放的潜热将改变积云的宏观动力过程而增加降水。它是60年代在人工降水试验方面的一项进展。积云中上升气流的速度,主要决定于云内外温差造成的浮力。在发展旺盛的积云内,存在着大量过冷水滴。在这种云中播撒大量的成冰催化剂时,能使过冷水滴冻结而释放潜热,水汽在冰粒表面凝华时也释放潜热。估计这两种潜热足以使云中局部温度升高0.5°c左右,这将加大浮力而促使某些积云的上升气流速度增大,云体扩展,生命期延长,结果使进入云体的水分总量增大而增加降水量。虽然动力催化同一般冷云催化所用的催化剂一样,但着眼点不同,动力催化所用的催化剂量必须大大增加,才可能收效。积云动力催化在50年代曾作过初步的尝试,但周密设计的积云动力催化试验,直到1963年才开始。j.辛普森在美国佛罗里达州所做的随机试验表明,催化后积云的云顶平均增高1.6公里,平均雨量增加1.7倍。他指出,催化后云顶增高量同大气层结(见大气静力稳定度)有密切的关系。在其他国家和地区,也作过类似试验,但效果不一。有人对整个地区积云群体进行过动力催化的随机试验,初步结果表明有增雨的效果。
催化剂
干冰干冰是二氧化碳的凝结固态。干冰的温度
干冰
是摄氏的负78.5度,因此在保持物体维持冷冻或低温状态下非常有用。干冰能够急速的冷冻物体和降低温度并且可以用隔离手套来做配置。干冰已经被广泛的使用在许多层面了,干冰在增温时是由固态直接升华为气态,直接转化为气体而省略掉转为液态的程序,因此其相变并不会产生液体,也因此称它做干冰。要将二氧化碳变成液态,就必须加大压强至5.1大气压才会出现液态二氧化碳。
制造人造雨:利用飞机将干冰洒在云上,云中的小水滴就会被冻结成许多小冰晶,促使更多的水蒸气凝结在上面,化为雨滴,降落到地面。
制造云雾:由于干冰的温度很低,升华后低温的二氧化碳气体碰到空气后,可以使空气中的水蒸气凝结成小水滴,所以有白气出现,所以舞台表演上,常使用干冰来制造云雾般的特殊效果。
冷冻剂:由于二氧化碳比空气重,干冰升华后仍可包覆在冷冻的物品上,能够维持较好的冷冻效果,尤其是在空运需要特别冷冻的物品,往往都使用它。
碘化银
碘化银(agi)为碘和银的化合物,黄色粉末(558度~),见光分解,并大量吸热,先变灰后变黑,不溶于水和氨水,用于照相术和人工降雨的晶核。
干冰人工降水,根据自然界降水形成的原理,人为补充某些形成降水的必要条件,促进云滴迅速凝结或碰并增大成雨滴,降落到地面。
根据不同云层的物理特性,选择合适时机,用飞机、火箭向云中播撒干冰、碘化银、盐粉等催化剂,使云层降水或增加降水量,以解除或缓解农田干旱、增加水库灌溉水量或供水能力,或增加发电水量等。
中国早的人工降雨试验是在1958年,吉林省这年夏季遭受到60年未遇的大旱,人工降雨获得了成功。
1987年在扑灭大岭特大森林火灾中,人工降雨发挥了重要作用。
2015年,武汉市将拨600万元经费用于飞机和地面人工增雨,以减缓或消除雾霾影响
原理
运用云和降水物理学原理,通过向云中撒播降雨剂(盐粉、干冰或碘化银等),使云滴或冰晶增大到一定程度,降落到地面,形成降水,又称人工增加降水。撒播的方法有飞机在云中撒播、高射炮或火箭将碘化银炮弹射入云中爆炸和地面燃烧碘化银焰剂等。是人工影响天气中进行得多的一项试验。
人工影响云的微物理过程,可以在一定条件下使本来不能自然降水的云受激发而降水,也可使那些水分供应较多、往往能自然降水的云,提高降水效率而增加降水量。但不能自然降水的云能供应的水分较少,因此人工催化的经济价值有限。
一般在自然云已经降水或者接近于降水的条件下,人工降水的方法才能发挥作用。由于降水的自然变率很大,人工增加降水量的幅度较小,如何估价人工降水的效果就显得
人工降雨
十分困难。人工催化增加的降水量,是催化后的实际降水量和不经催化的自然可能降水量之差。实际降水量可以测定,但能否正确估价自然可能降水量,就成了效果检验的关键。在对降水的物理规律认识不足的情况下,主要依靠统计学的方法对自然可能降水量作出估价。初期的统计检验方法,多数采用回归统计法,在人工催化目标区附近选择一个不受催化影响的地区作为对比,用历史资料建立目标区和对比区降水量的回归方程。把人工降水试验期间对比区的降水量代入回归方程,求出目标区的自然可能降水量,再与目标区实测降水量对比,就可估价人工降水的效果。采用这种方法对于同一次试验,选用不同的对比区或者不同年限的历史资料作对比,得出的结果,可能出入很大,所以这种方法的可信度不高。一般认为随机试验可以避免主观的偏差得到统计学上的可信估价。随机试验是把适合于人工降水的试验机会(试验单元)按照随机规则(例如抽签)分成两组:一组催化并观测,另一组不催化只观测,作对比。当试验单元足够多时,随机决定的两组试验单元的自然条件应该只有极小的系统性差别,而两组试验实测降水量的系统性差异,就可以归之为人工催化的结果。判断催化效果,存在着成功和失败的可能性,当判断催化有效而实际无效时,常以显著度水平来表示这种可能性。显著度水平越小,判断催化有效的可信度越高。在人工降水试验中,一般要求显著度水平小于5%,即可信度大于95%。
干冰人工降雨
由于水资源对国民经济的重要性,人工降水试验作为开发水资源的一种潜在手段,受到广泛的重视。世界上先后有大约八十个国家和地区开展了这项试验,其中以美国、澳大利亚、中国和前苏联等国的试验规模较大。1958年以后,中国北方各省,曾用飞机向大范围层状云中播撒干冰或碘化银等成冰催化剂,试图增加冬季和春季的降水量;中国南方各省,也曾用飞机或高射炮向积状云内播撒盐粉或碘化银等催化剂,以期增加夏旱时期的降水量。但自然降水过程和人工催化过程中的很多基本问题,仍不很清楚,人工降水的效果检验还有很多困难。
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