Physikdidaktik - Salzburg

Physik Adventskalender Tag 9

Tür 9 - Trockeneis im Dezember

Material:

  • ein Sahnespender (z.B.: Fa. ISI)
  • CO2-Kapseln (z.B.: Fa. ISI)
  • Farbige Papierserviette, mehrlagig

Durchführung:

  1. Das Oberteil eines Sahnespenders wird abgeschraubt
  2. In das davon abgeschraubte Patronenlagerstück mit Gewindeansatz wird eine Sodakapsel (CO2) eingelegt.
  3. Das Lagerstück mit der eingelegten Kapsel wird locker auf den Gewindeaufsatz des Oberteils aufgeschraubt.
  4. Die farbige Serviette wird über die kreisrunde Öffnung des Oberteils gespannt und mit einer Hand möglichst straff fixiert.
  5. Mit der anderen Hand wird das Lagerstück mit Kapsel möglichst rasch in das Oberteil eingeschraubt
  6. Mit deutlich hörbarem Zischen entströmt das heftig expandierende CO2 aus der Patrone.
  7. Es kühlt dabei sehr stark ab und schlägt sich als festes CO2 (Trockeneis) an der Innenseite der Serviette nieder.

Erklärung:

Der Tripelpunkt von Kohlenstoffdioxid liegt bei 5,3 bar (bzw. bei –56,7°C). Das bedeutet, dass flüssiges Kohlendioxid nur bei Drücken oberhalb von 5,3 bar existiert. Wenn Trockeneis (=festes Kohlenstoffdioxid, Sublimationspunkt von minus 78,5°C) bei Normaldruck erwärmt wird, kann nur ein direkter Übergang in den Gaszustand (Sublimation) erfolgen.

Festes CO2 erhält man durch Expandieren (Joule-Thomson-Effekt; starke Abkühlung) von flüssigem CO2, hier aus einer CO2-Kapsel. Es entsteht Kohlensäureschnee, der für die gewerbliche Zwecke zu handlichen Blöcken oder Granulat gepresst wird.

Weiterführende Literatur:

Obendrauf, V. (2005). Trockeneis aus dem Supermarkt. In: Chemie und Schule, Ausg. 4/2005

 

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