Trockeneis

Trockeneis ist festes Kohlendioxid (CO2), ein weißer, eisähnlicher und geruchloser Feststoff.

Bei Normaldruck sublimiert Trockeneis bei ca. -79 °C, es geht also direkt in die Gasphase über, ohne vorher zu schmelzen. Da der Tripelpunkt Pt von Kohlendioxid bei Tt = -56,57 °C und pt = 5,185 bar liegt, kann das Kohlendioxid erst oberhalb von 5,185 bar schmelzen. Die Dichte beträgt ungefähr 1,56 g/cm3 und liegt damit über der des Wassers. Der kritische Punkt Pc von Kohlenstoffdioxid liegt bei einer Temperatur von Tc = 30,98 °C und einem Druck von pc = 73,75 bar (Bild 1). 1 m³ Trockeneis wiegt je nach Pressdruck etwa 1.500 kg, während 1 m³ gasförmiges Kohlendioxid nur 1,98 kg wiegt. Das bedeutet bei der Sublimation eine Volumenänderung auf das 760-fache.

Herstellung

Trockeneis wird aus flüssigem Kohlendioxid hergestellt. In einem Trockeneis-Pelletizer wird flüssiges CO2 unter kontrollierten Bedingungen entspannt. Ein Teil des Kohlenstoffdioxids verdampft dabei und kühlt den Rest durch Verdunstungskälte so weit ab, dass er als sogenannter Kohlensäure- oder Trockeneisschnee gefriert. Dieser Schnee wird anschließend durch eine Extruderplatte gepresst und es entstehen runde, harte Pellets. Je nach Extruderplatte und Verwendungszweck werden

für Strahlzwecke längliche Körner mit einem Durchmesser von 3 mm oder 1,7 (siehe Bild 2) undfür Kühlzwecke größere Pellets, Trockeneisscheiben oder Trockeneisblöcke (siehe Bild 3) hergestellt.

Kleinere Mengen Trockeneis können erzeugt werden, indem man eine CO2-Flasche auf den Kopf stellt und aufdreht. Das auslaufende flüssige CO2 verdampft zum größten Teil sofort, und kühlt dabei so stark ab, dass ein Teil als CO2-Schnee gefriert. Nach demselben Prinzip funktionieren auch CO2-Löscher, die neben der Verdrängung des Luftsauerstoffes dem Feuer zugleich Wärme entziehen und die brennenden Stoffe unter den Flammpunkt abkühlen sollen.

Anwendung

Trockeneis wird in der Gießereitechnik vielfältig, insbesondere zur Reinigung und Entfettung von Formen, Kokillen, Modellen u. v. m., verwendet.

Man unterscheidet hierbei das Trockeneisstrahlen (siehe auch Trockeneisstrahlgerät) und das CO2-Schneestrahlen. Beim Trockeneisstrahlen werden kleiner Trockeneis-Pellets mit hoher Geschwindigkeit (Druckluft) auf die zu reinigende Flächen bzw. Werkzeugoberflächen (Bilder 4 und 5) geblasen. Verschmutzungen (Fette, Trennmittel, Öle, Beschichtungen etc.) werden durch die Kälte hart und spröde und platzen ab.

Literatur:
Homepage ASCO Kohlensäure AG
Wikipedia, Stichwort Trockeneis

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