เรื่อง เทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องกับสมบัติของแข็ง ของเหลว และ แก๊ส รายงาน เรื่อง เทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องกับสมบัติของแข็ง ของเหลว และ แก๊ส จัดทำโดย นายธณากร สีชาลี เลขที่ 9 นายสุจิตร แปรงมูลตรี เลขที่ นางสาวนวลปราง ศรีพิมพ์ขัด เลขที่ นางสาวสุริฉาย บรบุตร เลขที่ นางสาวพิลาวรรร อันภัคดี เลขที่ เสนอ แม่ครู บุษกล แก้วบุตรดี โรงเรียนฝางวิทยายน

การทำน้ำแข็งแห้ง อัดผ่าน รุนรุ่น การทำน้ำแข็งแห้ง หลักการทำ คือ เพิ่มความดัน และลดอุณหภูมิ วัตถุดิบที่ใช้คือ ก๊าซ CO2 แผนผังการทำน้ำแข็งแห้ง เพิ่มความดัน คาร์บอนไดออกไซด์เหลวแห้ง และ บริสุทธิ์ที่ความดัน 18 บรรยากาศ อุณหภูมิ -25c’ อัดผ่าน รุนรุ่น คาร์บอนไดออกไซด์เหลว ก๊าซคาร์บอนใดออกไซด์ เพิ่มความดัน และอุณหภูมิ และลดอุณหภูมิ คาร์บอนไดออก ไซด์แข็ง (น้ำแข็งแห้ง)           น้ำแข็งแห้ง (dry ice) คือ คาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) ที่อยู่ในสถานะของแข็งที่อุณหภูมิประมาณ -79 0C

กระบวนการทำน้ำแข็งแห้ง   เริ่มต้นนำก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์มาทำให้เป็นของเหลวก่อน โดยกระบวนการ Liquefaction คือนำก๊าซดังกล่าวมาเพิ่มความดันและลดอุณหภูมิ หลังจากได้คาร์บอนไดออกไซด์เหลวแล้ว จึงนำมาทำให้แห้งและทำให้บริสุทธิ์ด้วยวิธีการที่เหมาะสม จากนั้นจึงนำมาเพิ่มความดันและลดอุณหภูมิอีกครั้ง จนได้ความดันประมาณ 18 atm และอุณหภูมิประมาณ -25 0C จึงอัดคาร์บอนไดออกไซด์เหลวนั้นผ่านรูพรุน จะได้คาร์บอนไดออกไซด์แข็ง หรือน้ำแข็งแห้งที่มีลักษณะคล้ายเกล็ดน้ำแข็งซึ่งสามารถนำไปอัดเป็นก้อนได้ นำแข็งแห้งมีอุณหภูมิต่ำมาก สามารถระเหิดกลายเป็นไอได้โดยตรง จึงนำมาใช้ประโยชน์ในอุตสาหกรรมที่เกี่ยวข้องกับความเย็น หรือที่ต้องการอุณหภูมิต่ำ ๆ เช่น การแช่แข็งสัตว์น้ำ การทำไอศครีม การรักษาผักและผลไม้ให้สด เป็นต้น

การทำไนโตรเจนเหลว การทำไนโตรเจนเหลว หลักการทำ คือ ลดอุณหภูมิ วัตถุดิบที่ใช้คือ อากาศ นอกจากนี้ใช้สารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ (NaOH) สำหรับดูดก๊าซ CO2 และอะลูมินา (AI2O3) สำหรับดูดความชื้น ทำให้อากาศแห้ง แผนผังการทำไนโตรเจนเหลว

  ไนโตรเจนเป็นก๊าซที่ไม่มีสี ไม่มีกลิ่นและไม่มีรส ไม่ว่องไวต่อการเกิดปฏิกิริยา มีจุดเดือดประมาณ -196 0C มีจุดหลอมเหลวประมาณ -210 0C ละลายน้ำได้เล็กน้อย เบากว่าอากาศ        การทำไนโตรเจนเหลว ใช้วิธีเตรียมจากอากาศ (อากาศมีก๊าซไนโตรเจนประมาณ 79 % และก๊าซออกซิเจนประมาณ 20 % โดยปริมาตร) ผ่านกระบวนการ Liquefaction โดยการเพิ่มความดันและลดอุณหภูมิจากนั้นจึงแยกออกซิเจนออก จะได้ไนโตรเจนเหลว

กระบวนการทำไนโตรเจน  เริ่มต้นดูดอากาศเข้าเครื่องอัดอากาศผ่านลงในสารละลาย NaOH เพื่อกำจัด CO2 (g)         CO2 (g) + 2 NaOH ---> Na2CO3 + H2Oจากนั้นจึงผ่านอากาศที่กำจัด CO2 (g) แล้ว เข้าไปในเครื่องกรองน้ำมันเพื่อแยกน้ำมันออก พร้อมกับทำให้แห้งด้วยสารดุดความชื้น คือ อะลูมินา (AL2O3) จะได้อากาศแห้งซึ่งมีก๊าซไนโตรเจน และออกซิเจน เป็นส่วนใหญ่ เมื่อลดอุณหภูมิลงจนถึงประมาณ -183 0C ก๊าซ ออกซิเจน จะกลายเป็นของเหลวออกมาก่อน และเมื่อลดอุณหภูมิต่อไปอีกจนถึงประมาณ -1960C ก๊าซไนโตรเจนจะกลายเป็นของเหลวแยกตัวออกมา โดยมีก๊าซไฮโดรเจนและก๊าซเฉื่อยเหลืออยู่ ซึ่งสามารถนำไปใช้ประโยชน์ได้เช่นเดียวกัน

การสกัดสารโดยใช้ CO2 ที่อยู่ในรูปของของไหล (CO2-Fuid)._.      โดยใช้ CO2 ที่อยู่ในรูปของของไหล (CO2-Fluid) เป็นเทคโนโลยีชั้นสูง เทคนิคการ สกัดแบบนี้จะใช้แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ในรูปของของไหลแทนตัวทำละลายอินทรีย์ ต่างๆ เช่น แอซีโตน เฮกเซน หรือ เมทิลีนคลอไรด์    คาร์บอนไดออกไซด์เมื่ออยู่ใต้ภาวะวิกฤติยิ่งยวด (Supercritical state) คือที่อุณหภูมิ 31 ๐C และความดัน 73 บรรยากาศ จะมีสภาพเป็นของไหล และมีสมบัติหลายประการที่เหมือนทั้งแก๊สและของเหลว  

ปัจจุบันนี้นิยมใช้ CO2 ในรูปของของไหลสกัดคาเฟอีนออกจากเมล็ดกาแฟดิบ  แทนตัวทำละลายที่ใช้อยู่คือเมทิลีนคลอไรด์ โดยไม่ทำให้รสหรือกลิ่นของกาแฟเปลี่ยน  ไป เพราะว่า CO2 ไม่ทำปฏิกิริยากับองค์ประกอบอื่น ที่สำคัญคือไม่มีสารตกค้างเนื่อง  จาก CO2 ที่ปะปนอยู่ในรูปแก๊สสามารถแพร่ออกจากเมล็ดกาแฟได้  นอกจากนี้ยังมีการ  ประยุกต์ใช้เทคนิคนี้ในอุตสาหกรรมอื่นๆอีก เช่น การสกัดน้ำมัน เรซิน และสารจาก  สมุนไพร เครื่องเทศ หรือพืช