干冰与人工降雨

干冰与人工降雨

2016-12-09 作者: xuzhiping 浏览: 6164 次

摘要: 20世纪初,在美国南部德克萨斯州的一个石油钻井队里发生了一件怪事。据说在起钻过程中,突然从地下冒出一股强烈的气流,接着便在井口凝成一大堆白色的“冰雪”。几个小伙子像小孩一样玩起了滚雪球的游戏,可是不久他们便直呼手指被冻得发痛。后来他们发现,手上的皮肤已被冻坏,...

20世纪初,在美国南部德克萨斯州的一个石油钻井队里发生了一件怪事。据说在起钻过程中,突然从地下冒出一股强烈的气流,接着便在井口凝成一大堆白色的“冰雪”。几个小伙子像小孩一样玩起了滚雪球的游戏,可是不久他们便直呼手指被冻得发痛。后来他们发现,手上的皮肤已被冻坏,有的甚至还起了水泡。

这究竟是怎么一回事?原来,从井里喷出的并不是普通的冰雪,而是由二氧化碳凝固而成的“干冰”。

CO2气体在常温下加压至70个大气压(7092.74kPa)时,便可液化为无色的液体(临界温度为31.3°C)。液体二氧化碳经过蒸发或加压冷却便可凝固成固体二氧化碳,它洁白如霜,因此俗称“干冰”。

上述钻井队里发生的现象很可能是钻探到含有大量CO2的地层,引起CO2的喷发,最后在井口冷凝成大量干冰的缘故。

干冰是一种很好的致冷剂,它升华的温度为-78.5°C(比真正冰的温度低得多,难怪要冻坏皮肤)。汽化时吸收的热量约是普通冰(固体水)的2倍。因此冷藏运输车常用干冰降温。其优点是致冷效果比普通冰好,而且干冰熔化后不产生水,不污染食品。

干冰也可以用于消防灭火;在舞台上则常用干冰制造云雾或仙境,效果逼真。干冰还有一个重要的用途,就是进行人工降雨。它的发明人就是美国化学家朗谬尔。

很早以前,科学界几乎一直认为,大气中的雨滴是以尘埃的微粒为冰晶凝结而成的。因此朗谬尔开始研究人工降雨时,也采用喷撒尘埃的方法进行实验。一次,他试验用的冰箱发生了故障,不得已改用干冰进行降温。当他将干冰放进试验人工降雨用的冰箱内时,顿时出现“雪花四处飞舞、冰晶从天而降”的奇妙景象。朗谬尔由此认为,降温也是使水蒸气变为雨滴的一个关键。后来,朗谬尔又经过连续数十次的试验,终于在1946年应用飞机喷洒干冰的方法实现了“人工降雨”的梦想。一般每平方米降雨面积的干冰用量为1~10克。

2006年6月,英国《自然》杂志上还有一个关于二氧化碳的报道称:两位意大利科学家研究发现,将二氧化碳气体加压至50万个大气压即可得到一种玻璃状的固体,称之为“非结晶二氧化碳”。

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