Đá khô là gì? Cách làm đá khô trong sản xuất công nghiệp

Với khả năng giữ lạnh tốt hơn nhiều so với đá lạnh làm từ nước và giá thành không quá đắt mà đá khô đang trở thành một sản phẩm rất đỗi quen thuộc trong cuộc sống hiện nay, được nhiều người lựa chọn để bảo quản thực phẩm. Vậy đá khô là gì? Cách làm đá khô như thế nào và công dụng cụ thể của đá khô ra sao. Các bạn hãy để VIETCHEM giải đáp giúp bạn nhé.

Đá khô là gì

Đá khô là gì?

Đá khô là một dạng rắn (đóng băng) của carbon dioxide. Thuật ngữ này được Prest Air Devices – một công ty tại thành phố Long Island, New York tạo ra năm 1925. 

Vì có độ lạnh rất sâu nên đá khô có thể ngăn chặn được sự phát triển của vi khuẩn, giúp bảo quản thực phẩm tươi sống, hạt giống khô, ngũ cốc, bột… một cách hiệu quả.

Ngoài tên gọi đá khô, carbon dioxide dạng rắn còn được gọi là băng khô,  nước đá khô, đá khói, băng khói, đá CO2.  Dưới áp suất thông thường, đá khô không nóng chảy thành carbon dioxide lỏng mà trực tiếp thăng hoa thành dạng khí ở -78,5 độ C, tương đương với -109,3 độ F. Chính vì vậy mà nó được gọi là băng khô, một cách gọi để so sánh với băng ướt (nước đá thông thường).

Công thức hóa học của đá khô

Công thức hóa học của đá khô là CO2 nên công thức phân của của nó sẽ gồm một nguyên tử cacbon liên kết với 2 nguyên tử oxy không duy trì sự cháy. Thành phần của đá khô cũng giống với khí CO2 trong không khí, chỉ khác là nó tồn tại ở thể rắn.

Cách làm đá khô trong sản xuất công nghiệp 

Cách làm đá khô là gì

Đá khô được sản xuất bằng cách nén khí CO2 thành dạng lỏng, loại bỏ nhiệt gây ra bởi quá trình nén và cho CO2 lỏng giãn nở nhanh. Sự giãn nở này sẽ làm giảm nhiệt độ và khiến cho một phần CO2 bị đóng băng thành tuyết. Phần tuyết này sau đó sẽ được nén lại thành các viên hay khối.

Cụ thể thì quy trình sản xuất đá khô diễn ra như sau:

Bước 1: Nén, hóa lỏng khí CO2

• Sử dụng áp suất 870 lb/2 (395 kg/cm 2) tại nhiệt độ phòng để nén, làm lạnh và hoá lỏng khí CO2. Sau khi hoá lỏng, CO2 sẽ được bơm qua đường ống và dẫn vào các bồn chứa lớn để loại bỏ tạp chất.
• CO2 lỏng trong các thùng lớn sẽ được giữ lạnh ở nhiệt độ thấp nhằm duy trì trạng thái lỏng. Các thùng này được nối trực tiếp với ống áp suất đến nơi sản xuất để đá khô.

Quy trình sản xuất đá khô

Bước 2: Tạo CO2 dạng tuyết

• CO2 lỏng được vận chuyển qua đường ống từ bể chứa đến nơi chứa khuôn sản xuất đá khô. Khi vận chuyển từ môi trường cao áp đến môi trường có áp suất khí quyển, CO2 lỏng sẽ bay hơi với tốc độ cao. Khi nhiệt độ là -109 ° F, tương đương -78,3 ° C, CO2 chuyển sang thể rắn.
• Một vòi phun đưa CO2 lỏng vào khuôn đứng cao khoảng 4,9 mét với đầu vào có khả năng chịu được áp lực lớn từ nhiên liệu.
• Sau khi đi vào khuôn và ở nhiệt độ phòng, CO2 lỏng sẽ đông lại ngay tức khắc thành dạng giống như tuyết.

Bước 3:  Nén tạo khối đá khô

• Dưới áp lực khoảng 60 tấn, tuyết thu được từ công đoạn trên sẽ được nén lại thành đá khô. Quá trình này sẽ diễn ra trong khoảng 5 phút.
• Khối đá khô thu được có chiều rộng khoảng 61 cm, cao 25 cm và nặng khoảng 100 kg.

Bước 4: Cắt nhỏ

• Khối đá khô sau khi đẩy khỏi khuôn sẽ di chuyển thông qua một con lăn và được cắt thành 2 phần bằng nhau nhờ một lưỡi cưa bằng khí nén trước khi chuyển đến một hệ thống cưa khác để cắt.
• Kết quả là từ một khối đá khô 100kg ban đầu, bây giờ đã được chia thành 4 phần bằng nhau với trọng lượng là khoảng 25 kg.

Bước 5: Bảo quản

Các khối đá khô sẽ được bảo quản trong container và giữ lạnh để giảm thiểu tối đa mức độ thăng hoa

Công dụng của đá khô

Dùng trong các thiết bị làm mát không khí

Đá khô có độ lạnh rất thấp nên nó thường được sử dụng trong các thiết bị làm mát không khí như điều hòa, quạt điều hòa, quạt phun sương,….

Đá khô dùng trong máy làm mát là hỗn hợp của gel đá khô và nước. Gel đá khô sau khi được hòa với nước sẽ tạo thành một hỗn hợp có độ kết dính tự nhiên. So với đá thông thường, đá khô này có thể giữ nhiệt độ lạnh thấp hơn hẳn từ -5 tới -10°C.

Gel đá khô dùng trong các thiết bị làm mát được bịt kín trong hộp nhựa. Sau khi mua về, bạn chỉ cần thêm nước vào trong hộp, đậy kín nắp và để trong tủ lạnh cho đông cứng lại. Sau đó là cho vào ngăn chứa đá khô hoặc nếu thiết bị không có khay đá riêng biệt thì cho trực tiếp vào thùng chứa nước.

Gel đá khô dùng trong các thiết bị làm mát được bịt kín trong hộp nhựa

Tuỳ vào nhiệt độ môi trường và tốc độ chạy của thiết bị làm mát mà thời gian hết lạnh của đá khô sẽ là 5 đến 8 tiếng sau khi sử dụng. Các bình gel đá khô có thể tái sử dụng nhiều lần bằng cách cho vào ngăn đá của tủ lạnh.

Đá khô bảo quản thực phẩm

Nhờ có nhiệt độ rất thấp và khả năng làm đông lạnh thực phẩm nhanh mà đá khô thường được sử dụng để bảo quản cho thực phẩm, nhất là các loại rau củ quả và thủy hải sản. Trong môi trường nhiệt độ phòng, đá khô rất lâu/ít tan chảy nên nó có khả năng làm lạnh thực phẩm lâu hơn các loại đá thông thường.

Đá khô được sử dụng để bảo quản các loại trái cây

Khi thăng hoa, đá khô sẽ trở thành dạng khí và bao bọc sản phẩm, ngăn không cho các vi khuẩn có hại có cơ hội tiếp xúc trực tiếp với thực phẩm.

Đá khô giữ lạnh, ứng dụng trong y tế

Tại các cơ sở y tế, bệnh viện, đá khô được sử dụng để bảo quản các loại vacxin, máu, lưu trữ nội tạng, các bộ phận cơ thể,… Đặc biệt, nó còn được dùng trong việc ướp xác.

Sử dụng trong ngành giải trí, tiệc cưới để tạo hiệu ứng khói

Đá khô khi tiếp xúc trực tiếp với nước sẽ hóa hơi ngay lập tức và tạo thành một màn sương mù dày đặc. Điều này tạo nên hiệu ứng sương khói mờ ảo, đẹp lung linh trên sân khấu.

Sử dụng trong ngành giải trí, tiệc cưới để tạo hiệu ứng khói

Phục vụ trong công nghiệp vệ sinh, làm sạch

Đá khô có khả năng loại bỏ bụi bẩn, các vết dầu mỡ, sơn bám trên bề mặt máy móc công nghiệp một cách nhanh chóng mà không cần tháo rời các bộ phận, chi tiết.

Sử dụng đá khô không chỉ đơn giản, hiệu quả, tiết kiệm chi phí mà còn bảo vệ được bề mặt vật liệu và đặc biệt là rất an toàn với môi trường.

Đá khô có khả năng loại bỏ bụi bẩn, các vết dầu mỡ, sơn bám trên bề mặt máy móc

Phục hồi bề mặt kim loại bị méo, móp

Đá khô được sử dụng để phục hồi các vết lõm do những va chạm nhỏ gây ra trên ôtô một cách hiệu quả, tiết kiệm chi phí thấp và an toàn cho người sử dụng.

Thu nhỏ các trục kim loại

Các ống lót trục bằng đồng thau hoặc kim loại khác được cho vào đá khô để chúng co lại sao cho khớp với kích thước bên trong của lỗ trục. Khi hết lạnh, các ống lót sẽ nở ra và trở nên cực kỳ khít.

Đá khô có độc không? Tác hại của đá khô

Nếu bảo quản và sử dụng sai cách thì đá khô sẽ gây nguy hiểm cho người dùng, cụ thể là:

- Bỏng lạnh: Đá khô rất lạnh nên nó có thể gây da bỏng lạnh dù chỉ chạm vào trong vài giây. Nếu kéo dài thời gian tiếp xúc, đá khô sẽ gây chết tế bào và gây hoại tử da.

Đá khô rất lạnh nên nó có thể gây da bỏng lạnh

- Gây ngạt thở: Đá khô thăng hoa thành khí CO2 và làm giảm nồng độ oxy trong không khí. Do đó, nếu làm việc ở không gian kín, không thông thoáng gió thì nguy cơ ngạt thở sẽ rất dễ xảy ra.

Bên cạnh đó thì khi khí CO2 lạnh chìm xuống sàn nhà, trẻ nhỏ và vật nuôi sẽ dễ bị các vấn đề về sức khoẻ hơn là người lớn bởi đây là đối tượng ở gần với sàn nhà – nơi có nồng độ CO2 cao nhất. Nếu kéo dài tình trạng này thì nguy cơ tử vong của người, vật nuôi hít phải sẽ rất cao.

Đá khô thăng hoa thành khí CO2 và làm giảm nồng độ oxy trong không khí

- Nguy cơ gây nổ: Đá khô mặc dù không gây cháy nổ nhưng nó lại tạo ra áp suất khi chuyển từ trạng thái đá khô rắn sang trạng thái khí nên nếu cất giữ đá khô trong một thùng bịt kín thì nguy cơ vỡ thùng hoặc bật tung nắp khi mở sẽ rất cao. Khi nổ nó sẽ tạo ra âm thanh lớn và làm bắn ra các mảnh đá khô, mảnh thùng khiến người gần đó có thể bị tổn hại thính giác hoặc bị tổn thương do các mảnh thùng, mảnh đá khô bắn vào.

Những lưu ý khi sử dụng và bảo quản đá khô để đảm bảo an toàn

- Sử dụng găng tay làm bằng chất liệu cao su, sợi bông hoặc dùng miếng lót vải, kẹp để gắp đá khô. Trong trường hợp bị đá khô dính vào tay thì không được dứt bỏ đá khô ra khỏi làn da vì điều này có thể gây tổn thương nghiêm trọng cho da. Cách tốt nhất là bạn hãy đổ thật nhiều nước vào để đá khô tự bong ra.

Dùng kẹp để gắp đá khô để tránh tiếp xúc trực tiếp với da

- Hết sức thận trọng khi dùng đá khô để làm mát đồ uống, tránh để chạm môi vào nếu không muốn bị bỏng và tuyệt đối không được nuốt đá khô vì nó sẽ làm bỏng thực quản, dạ dày.

- Sử dụng đá khô nơi thông thoáng, tốt nhất là đặt chúng ở khu vực gần cửa sổ, cửa ra vào đang mở để đảm bảo sự lưu thông khí.

- Không mua và dự trữ đá khô quá sớm nếu chưa sử dụng ngay vì nếu không biết cách bảo quản đá khô cẩn thận thì chúng sẽ tan mau, thậm chí là gây nguy cơ nổ. Tốt nhất là mua đá khô trước khi sử dụng khoảng 2 – 4 giờ để đảm công việc hoặc sự kiện diễn ra hoàn hảo nhất.

- Không bảo quản đá khô trong tủ đá vì nhiệt độ trong tủ cao hơn nhiều so với nhiệt độ lạnh của đá khô và điều này sẽ làm đá nhanh tan chảy. Đồng thời cũng không được lưu trữ đá khô trong chai lọ hoặc tủ kín vì áp suất khi hoá hơi của CO2 rắn có thể làm vỡ hoặc nổ tất cả.

- Cách bảo quản tốt nhất là bọc đá khô trong một túi giấy và để vào trong tủ lạnh hoặc thiết bị làm lạnh không bịt kín. Nếu không có thiết bị làm lạnh thì có thể bảo quản đá khô trong thùng xốp cách nhiệt và để thùng ở nơi có nhiệt độ thấp, tránh xa nơi có nguồn nhiệt hoặc bị ánh sáng mặt trời chiếu.

Bảo quản đá khô trong thùng xốp cách nhiệt

- Đối với những phần đá khô còn sót lại, hãy đổ nước ấm để thúc đẩy quá trình làm tan băng và việc này cần thực hiện ở nơi thoáng khí.

Hy vọng rằng những thông tin mà chúng tôi chia sẻ ở trên đã giúp các bạn hiểu rõ hơn về đá khô là gì và biết cách sử dụng, bảo quản chúng một cách tốt nhất để đảm bảo an toàn. Truy cập ngay website https://ammonia-vietchem.vn/ để xem thêm nhiều bài viết hay và bổ ích hơn nữa nhé.

Xem thêm:

• Đá vôi là gì? Đặc điểm, tính chất, công dụng của CaCO3

• Than đá là gì? Công dụng, tính chất và sự hình thành của than đá