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通过减压和降温使液态二氧化碳凝华成固态干冰
干冰是固态二氧化碳（CO₂），其制作核心是通过控制压力和温度，使液态CO₂跳过液态直接凝华成固态。以下是具体步骤及科学原理：
一、工业制备干冰的关键步骤
液态CO₂的准备
原料为高压储存的液态二氧化碳（通常来自工业副产品或专用钢瓶），需保持在约5.1大气压（517 kPa）以上才能维持液态。
减压与强制冷却
液态CO₂通过减压阀迅速膨胀至常压（1大气压），此时压力骤降导致温度急剧下降至-78.5℃以下，达到CO₂的三相点（-56.6℃, 5.1 atm）附近。
同时配合强制冷却设备（如制冷机或低温环境），加速液态CO₂的凝华过程，形成雪花状固态颗粒。
压缩成型
松散的CO₂雪通过机械压缩或模具成型，制成块状、颗粒状等不同形态的干冰成品。
二、科学原理：物态变化的临界条件
凝华过程：液态CO₂在低压低温下直接转变为固态，跳过液态阶段（即“凝华”），这一过程吸收大量热量（吸热约571 kJ/kg），因此干冰常作为高效制冷剂。
三相点作用：CO₂的三相点（-56.6℃, 5.1 atm）是液态、固态、气态共存的关键参数，工业制备通过控制压力略低于此点，促使液态向固态转化。
三、注意事项
安全风险：操作需专业设备，避免冻伤（接触-78.5℃干冰可致组织损伤）或CO₂窒息（高浓度CO₂会置换氧气）。
小规模实验限制：化学方法（如小苏打与酸反应）仅能生成气态CO₂，无法直接制得干冰。
总结：工业制备干冰的核心是通过减压膨胀和强制冷却触发凝华，需严格遵循CO₂的相图规律。若需干冰，建议直接采购而非自行制作。
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