科普新春展播之四 l 干冰的秘密

不少高档餐厅在菜品摆盘的时候，会增加烟雾缭绕的“白雾”效果，这种“白雾”的产生与干冰的使用息息相关。干冰非冰，其实干冰是固态的二氧化碳，由于常温常压下二氧化碳以气体形式存在，因此干冰在常温下会直接转化为二氧化碳气体，这种由固态之前转化为气态的过程被称之为升华。升华现象在大家身边非常常见，放在衣柜里面的樟脑丸会逐渐变小，这也是升华的过程。

为什么我们通常看不到干冰转化为液态，而是会直接升华呢？因为物质三态（固态、液态、气态）的存在均需要在特定的温度和压力区间下。二氧化碳液态存在的压强至少需要527kPa（约为5个大气压），因此在常压下就不存在液态二氧化碳了。事实上，干冰的制造过程并不是冷冻至低温，而是将二氧化碳气体加压制成的。

升华这种由固态转变为气态的过程，会吸收大量热量，因此视频中制作“水果冰沙”正是利用了这一原理。我们在互联网上购买冷冻食品时，包裹内也常常使用干冰作为冷冻剂（区分于盐水冰袋，这种干冰冰袋在室温下放置一段时间则会由于升华内容物消失）。开头提到的将干冰放入水中产生“白雾”正是利用了这一原理，但 “白雾”并不是干冰升华产生的二氧化碳气体，因为二氧化碳气体无色无味，我们肉眼无法看到。“白雾”其实是干冰升华时吸收热量，使得空气中的水蒸气凝结成的小水滴。由于二氧化碳的密度比空气大，因此干冰入水产生“白雾”的效果常常聚集在空间下部，宛如流云一般，因此常常被用于舞台和影视剧拍摄，制造出“云端仙境”的效果。如同干冰一样，许多看似不常见的物质，其实在我们的生活当中已经被广泛使用！

文稿：逐年

排版：大萌/有衡

美编：农民

责编：理趣