Thứ "khói" trắng bò ra từ đá khô không phải khí CO₂ — CO₂ không màu, không nhìn thấy. Đó là hơi nước trong không khí bị cái lạnh khoảng −78 °C làm ngưng lại thành sương li ti, giống như hơi thở ta ra ngày rét. Đá khô không được đậy kín vì nó liên tục biến thành khí: một ký đá khô cho ra khoảng năm trăm lít khí, đủ làm nổ tung chai lọ.
Thấy nó ở đâu
Ở Việt Nam, đá khô xuất hiện ở ba chỗ quen. Sân khấu đám cưới, hội diễn: lớp "mây" trắng bò sát sàn khi cô dâu chú rể bước ra. Hàng kem, thùng hải sản, thùng vắc-xin vận chuyển xa: những viên đá trắng đục, bốc khói, không chảy nước. Quán đồ uống, nhà hàng làm món "bốc khói" cho đẹp mắt. Ai đứng gần đều thấy: khói chảy xuống chứ không bay lên, tràn qua mép bàn như thác, rồi tan dần ở sàn.
Đá khô là gì
Đá khô là CO₂ ở thể rắn. Ở áp suất khí quyển bình thường, CO₂ không có thể lỏng: dưới khoảng −78,5 °C nó là chất rắn, trên mức đó nó thành khí luôn. Quá trình chất rắn chuyển thẳng sang khí, bỏ qua giai đoạn lỏng, gọi là thăng hoa. Vì vậy đá khô "tan" mà không để lại vũng nước nào — cái tên "khô" từ đó mà ra.
CO₂ chỉ có thể lỏng khi bị nén trên khoảng 5 lần áp suất khí quyển. Nhà máy làm đá khô làm ngược lại: nén CO₂ thành lỏng, rồi xả cho nó giãn nở đột ngột. Khi giãn, nó lạnh đi mạnh, một phần đông lại thành "tuyết" CO₂, được ép thành viên hoặc thỏi.
Vì sao có khói trắng và khói lại chảy xuống
Quanh viên đá khô là một lớp khí CO₂ rất lạnh vừa thăng hoa ra. Không khí xung quanh luôn có hơi nước vô hình. Khi hơi nước chạm vào lớp lạnh ấy, nó ngưng tụ thành những giọt nước, thậm chí tinh thể băng, cực nhỏ. Hàng tỉ giọt nhỏ tán xạ ánh sáng, nên ta thấy một đám sương trắng. Đây đúng là sương mù, chỉ là sương mù nhân tạo.
Khói ấy chảy xuống vì hai lý do cộng lại: hỗn hợp rất lạnh nên đặc hơn không khí ấm xung quanh, và CO₂ vốn nặng hơn không khí khoảng một rưỡi lần. Nó cư xử như một chất lỏng nhẹ: tràn qua mép, đọng ở chỗ trũng. Khi ấm dần lên, các giọt sương bay hơi trở lại, khói tan — nhưng khí CO₂ vô hình thì vẫn còn đó, đọng sát sàn.
Vì sao thả vào nước ấm thì khói bùng lên
Thả đá khô vào nước ấm, nước truyền nhiệt cho đá rất nhanh, đá thăng hoa dữ dội, bọt khí CO₂ lạnh sục lên kéo theo hơi nước từ mặt nước ấm. Hơi nước gặp lạnh ngưng ngay, nên lượng sương nhiều hơn hẳn so với để đá khô trong không khí. Sân khấu dùng máy thả đá khô vào nước nóng chính là để có nhiều "mây" bò sàn.
Bảng so sánh: những "làn khói trắng" trông giống nhau
| Làn khói | Thật ra là gì | Bay lên hay chảy xuống | Nguy cơ chính |
|---|---|---|---|
| Hơi từ vòi ấm nước sôi | Giọt nước ngưng từ hơi nước nóng | Bay lên | Bỏng hơi nóng |
| Hơi thở ngày rét | Giọt nước ngưng từ hơi thở ấm | Bay lên rồi tan | Không có |
| Khói đá khô | Hơi nước trong không khí ngưng vì lạnh | Chảy xuống, đọng sàn | Bỏng lạnh; khí CO₂ tích tụ; nổ bình kín |
| Khói nitơ lỏng | Hơi nước ngưng vì lạnh tới khoảng −196 °C | Chảy xuống | Bỏng lạnh nặng; thiếu ôxi trong phòng kín |
| Khói nhang, khói bếp | Hạt rắn và giọt từ sự cháy | Bay lên | Bụi mịn, khí độc |
Ba mối nguy — và vì sao tuyệt đối không đậy kín
1. Nổ bình kín
Một ký đá khô thăng hoa ở nhiệt độ phòng cho ra khoảng năm trăm lít khí CO₂ — thể tích gấp hơn tám trăm lần chính viên đá. Bỏ đá khô vào chai nhựa, chai thuỷ tinh, hộp đậy chặt, áp suất tăng liên tục cho tới khi bình vỡ tung, mảnh nhựa, mảnh thuỷ tinh bắn ra như mảnh đạn. Đã có nhiều tai nạn đứt tay, hỏng mắt vì kiểu "thử cho vui" này. Thùng xốp chở đá khô luôn có khe thoát khí là vì vậy.
2. Ngạt và ngộ độc CO₂ trong không gian kín
CO₂ nặng hơn không khí, tích tụ ở chỗ thấp và kín: buồng xe ô tô đóng cửa, kho lạnh, tầng hầm, phòng nhỏ. Nồng độ CO₂ cao gây đau đầu, thở gấp, chóng mặt; cao nữa có thể làm bất tỉnh. Chở đá khô bằng ô tô thì để hở cửa kính, không ngồi lâu trong xe đóng kín với thùng đá khô. Không để đá khô trong phòng ngủ, phòng kín, nhất là ở chỗ có trẻ nhỏ nằm thấp.
3. Bỏng lạnh
Ở −78 °C, chạm tay trần vào đá khô vài giây có thể làm tổn thương da giống bỏng. Luôn dùng găng dày và kẹp. Tuyệt đối không ngậm, không nuốt viên đá khô. Với đồ uống "bốc khói", không uống khi viên đá khô còn trong cốc — mảnh đá khô nuốt vào có thể gây bỏng lạnh và tổn thương dạ dày do khí giãn nở.
Hiểu lầm thường gặp
- "Khói đá khô là khí CO₂." CO₂ vô hình. Khói trắng là hơi nước ngưng tụ; khói tan rồi CO₂ vẫn còn.
- "Đá khô là đá thường đông thật lạnh." Đá khô là CO₂ rắn, không phải nước đá; nó không tan thành nước.
- "Đậy hộp để đá khô lâu tan." Đậy kín là nguy hiểm. Muốn đá lâu tan, để trong thùng xốp có nắp đậy hờ, có khe thoát khí, đặt ở chỗ thoáng.
- "Đổ đá khô thừa xuống bồn rửa cho nhanh tan." Cái lạnh đột ngột có thể làm nứt bồn sứ, ống nhựa. Để nó tự thăng hoa ở chỗ thoáng ngoài trời, ngoài tầm tay trẻ em.
Tự quan sát / tự thử an toàn
Chỉ làm khi có người lớn đã quen dùng đá khô, ở chỗ thoáng gió (ngoài sân, hiên nhà), đeo găng dày, dùng kẹp, không để trẻ cầm.
- Quan sát thác khói. Đặt một cốc thuỷ tinh to hoặc tô thuỷ tinh lên khay, đổ nước ấm khoảng nửa, người lớn dùng kẹp thả vào một mẩu đá khô nhỏ. Nhìn khói tràn qua mép cốc, chảy xuống khay. Chiếu đèn pin từ bên cạnh để thấy rõ dòng chảy.
- So nước ấm và nước lạnh. Làm hai cốc, một ấm một lạnh, với hai mẩu đá khô cỡ như nhau. Cốc nước ấm khói nhiều hơn hẳn — bằng chứng khói là hơi nước.
- Bọt khổng lồ. Nhúng một mảnh vải vào nước rửa bát pha loãng, kéo ngang qua miệng tô đang sủi đá khô để tạo một màng xà phòng. Màng phồng thành một bong bóng lớn đầy sương rồi vỡ, khói tràn ra.
- Theo dõi khí vô hình. Sau khi khói tan, đưa một ngọn nến đang cháy (đặt trong cốc thấp, có người lớn) lại gần đáy khay: ngọn lửa có thể lụi đi vì CO₂ đọng sát mặt khay chiếm chỗ không khí. Đây là cách thấy CO₂ mà không cần thấy nó.
Xong, để phần đá khô còn lại trong thùng xốp đậy hờ ngoài sân cho tự thăng hoa hết. Không bỏ vào thùng rác kín, không cất tủ lạnh, không cất ngăn đá.
Câu hỏi thường gặp
Khói của đá khô là gì?
Là hơi nước trong không khí bị cái lạnh của đá khô làm ngưng tụ thành sương li ti. Bản thân khí CO₂ thoát ra từ đá khô không màu, không nhìn thấy. Khi sương tan, khí CO₂ vẫn còn và đọng ở chỗ thấp.
Vì sao không được cho đá khô vào chai đậy kín?
Đá khô liên tục thăng hoa thành khí; một ký đá khô cho khoảng năm trăm lít khí. Trong bình kín, áp suất tăng cho tới khi bình nổ tung, mảnh vỡ bắn ra gây thương tích. Đá khô chỉ được đựng trong thùng có khe thoát khí.
Đá khô có cầm tay được không?
Không nên. Đá khô lạnh khoảng −78 °C, chạm tay trần vài giây có thể gây bỏng lạnh. Luôn dùng găng tay dày và kẹp, không ngậm hay nuốt.
Vì sao khói đá khô lại chảy xuống chứ không bay lên?
Hỗn hợp khí CO₂ và sương rất lạnh nên đặc hơn không khí ấm xung quanh; thêm nữa CO₂ vốn nặng hơn không khí. Vì vậy nó tràn qua mép và đọng sát sàn như một chất lỏng nhẹ.
Đá khô để trong phòng kín có nguy hiểm không?
Có. Khí CO₂ tích tụ trong phòng kín, xe ô tô đóng cửa hay tầng hầm có thể gây đau đầu, chóng mặt, nặng thì bất tỉnh. Luôn dùng và bảo quản đá khô ở nơi thông thoáng.
