L'azote liquide est l'azote élémentaire suffisamment froid pour exister sous sa forme liquide.[1] Il fait extrêmement froid et est souvent utilisé pour la cryogénie ou la congélation instantanée. Bien que l'azote liquide ne soit pas disponible dans le commerce, vous pouvez fabriquer un «azote liquide pauvre» à partir d'articles disponibles régulièrement. Il a des propriétés de congélation rapide similaires, cependant, il est un peu plus lent et doit être manipulé avec une sécurité appropriée. Toutes les précautions de santé et de sécurité doivent être prises lorsque vous travaillez avec quelque chose d'aussi froid que la glace sèche et l'azote liquide.

Première partie de trois:
Faire le liquide de congélation flash

  1. 1 Rassemblez vos matériaux. Ce substitut est fabriqué en combinant de la glace carbonique et de l'éthanol.[2] Pour nos besoins, nous utiliserons de l'alcool isopropylique à 99% ou de l'alcool à friction. Vous aurez également besoin d'une bouteille en plastique de 2 litres, d'une bouteille en plastique de 18 oz, de glace carbonique et de ciseaux.
    • Les granules de glace sèche sont plus faciles à utiliser qu’un bloc de glace carbonique.
    • L'utilisation d'isopropyle avec une teneur en alcool inférieure à 99% formera un gel au contact de la glace carbonique et ne fonctionnera pas correctement pour cette expérience.
    • Si vous ne disposez pas de contenants en plastique, vous pouvez utiliser de la mousse de polystyrène. Évitez d'utiliser des matériaux en verre car les températures de la surfusion peuvent provoquer la rupture du verre. Le métal n'est pas non plus recommandé avec les températures très froides.
  2. 2 Nidifiez la plus petite bouteille dans la plus grande bouteille pour créer votre contenant. Vous allez imbriquer la plus petite bouteille dans la plus grande bouteille pour en faire une couche extérieure pour la glace carbonique. Vous devriez avoir une plus petite bouteille qui agira comme un tamis avec assez d’espace autour pour contenir de la glace sèche et la plus grande bouteille qui tiendra le liquide sans fuite.
    • Commencez par couper le dessus des deux bouteilles.
    • Piquez soigneusement plusieurs petits trous dans la petite bouteille. Faites des trous assez grands pour que l'alcool s'écoule librement, mais assez petit pour que les granules de glace carbonique ne puissent pas passer.
    • Placez la petite bouteille dans le milieu de la plus grande bouteille.
  3. 3 Écrasez votre glace carbonique. Vous devez avoir des morceaux assez petits pour tenir dans l'espace entre la grande et la petite bouteille. Écrasez suffisamment de pièces pour remplir l'espace. La glace sèche est très froide et peut vous brûler si elle est manipulée trop longtemps. Utilisez un gant de cuisine ou un autre gant de protection pour éviter les blessures.
    • Si vous n'avez pas obtenu les granulés, placez votre bloc sur une planche à découper en bois dans votre évier.
    • Placez le panneau et le bloc de glace sèche dans un grand sac pour aider à contenir les fragments volants.[3]
    • Coupez soigneusement les petits morceaux du bloc avec un couteau ou un marteau.
  4. 4 Remplissez l'espace extérieur avec de la glace sèche. À l'aide des petits morceaux qui ont ébréché le bloc ou les granules de glace sèche, remplissez l'espace entre les bouteilles. Remplissez l'espace à mi-chemin des trois quarts du chemin vers le haut.
    • Ne mettez pas de glace sèche dans la petite bouteille, mettez-la autour.
    • Assurez-vous que la glace sèche est en dessous du sommet de la petite bouteille.
  5. 5 Verser de l'alcool sur la glace sèche. Versez lentement l'alcool sur l'extérieur de la petite bouteille sur la glace sèche.[4] L'alcool va commencer à bouillir alors versez lentement et avec précaution pour éviter les éclaboussures.
    • Répétez jusqu'à ce que vous ayez une quantité suffisante de liquide non bouillant à utiliser. La bouteille en plastique doit être remplie aux deux tiers environ avec du liquide.
    • Le gaz libéré au cours de ce processus est le dioxyde de carbone. Travailler dans un endroit bien ventilé et éviter de respirer le gaz directement.
  6. 6 Trempez vos articles dans le mélange de congélation flash. Plongez votre objet de choix pendant quelques secondes. Bien que cette solution ne fonctionne pas aussi vite que l'azote liquide, quelques secondes suffisent pour geler les objets.
    • Essayez de geler une variété d'objets et voyez comment leurs propriétés changent avec le froid extrême.
    • Contrairement à l'azote liquide, qui perlera et tombera de votre peau, cette solution collera à votre peau et causera de graves brûlures. Porter des gants isolés et des vêtements couvrant la peau qui pourrait être exposée au mélange.

Deuxième partie de trois:
Eau de congélation rapide

  1. 1 Remplir une bouteille avec de l'eau purifiée ou distillée. Bien que différent de la fabrication d’un substitut à l’azote liquide, vous pouvez réaliser une expérience qui vous permet de geler rapidement l’eau. L'eau de surfusion ne peut être faite qu'avec de l'eau distillée, car l'eau du robinet contient des impuretés qui conduiront à une congélation prématurée.[5]
    • Comme il gèle, l'eau se dilate, laissez donc un peu d'espace dans la bouteille lorsque vous la remplissez.
  2. 2 Refroidissez l’eau pendant 2-3 heures au congélateur. Placez la bouteille dans un endroit qui ne sera pas renversé pendant le processus de refroidissement. Le temps de refroidissement varie en fonction de la température de votre congélateur. Un moyen facile de savoir si votre eau est en surfusion est de placer une bouteille d’eau du robinet dans le congélateur. Lorsque l’eau du robinet est gelée, votre bouteille devrait être au point de congélation, mais toujours liquide.[6]
    • Après environ 2 heures, vérifiez la bouteille d'eau du robinet toutes les 15 minutes jusqu'à ce qu'elle soit congelée.
    • Veillez à ne pas toucher la bouteille d'eau distillée.
    • Si l'eau distillée est également congelée, vous l'avez laissée trop longtemps au congélateur. Laissez l'eau dégeler et essayez à nouveau.
  3. 3 Retirez la bouteille d'eau distillée du congélateur. Retirez délicatement la bouteille du congélateur sans trop la bousculer. Un mouvement rapide et saccadé peut provoquer la cristallisation d'un liquide en surfusion dans la glace.
  4. 4 “Flash gèle” l'eau. En secouant la bouteille, vous lancerez le processus de cristallisation et vous pourrez voir l'eau geler sous vos yeux. Ceci est également connu sous le nom de blocage rapide, car il se produit rapidement.[7]

Troisième partie de trois:
Rester en sécurité

  1. 1 Utilisez un équipement de protection approprié. La glace carbonique est du dioxyde de carbone gelé et est très froide. Utilisez toujours des gants isolants lorsque vous le manipulez directement.[8] Portez des lunettes pour protéger vos yeux des éclaboussures.
  2. 2 Manipulez la solution avec prudence. En petites quantités, l'azote liquide va bouillir sur la peau et ne pas causer de dommages immédiats. Cependant, un contact prolongé entraînera de graves brûlures. Cette solution ne se résorbe pas et provoque de graves brûlures au contact.[9] Portez toujours des vêtements de protection lors de la manipulation du mélange.
    • Assurez-vous qu'aucune peau n'est exposée lors de la manipulation de la solution.
  3. 3 Travailler dans un endroit bien ventilé. Cette solution produit des nuages ​​de dioxyde de carbone. Le dioxyde de carbone existe normalement dans notre atmosphère mais peut être nocif en grande quantité.[10] Éloignez votre visage du gaz produit et travaillez dans une pièce bien ventilée.
    • Si vous commencez à vous sentir léger, quittez la pièce et sortez. Respirez profondément.
    • Laissez le gaz dans la pièce se dissiper avant de rentrer. Ouvrez les fenêtres pour augmenter la ventilation et / ou allumer un ventilateur.