Was ist eigentlich Trockeneis und wofür wird es verwendet?

Trockeneis, das überwiegend für Kühlzwecke verwendet wird, ist festes Kohlenstoffdioxid (CO₂). CO₂ hat die Eigenschaft, dass es bei normalem Umgebungsdruck (etwa 1bar Luftdruck)  bei  -78,5°C sublimiert. Das bedeutet, dass es vom festen direkt in den gasförmigen Zustand übergeht, ohne dabei zwischendurch flüssig zu werden. Das ist auch der Grund, warum Trockeneis immer raucht. Gasförmiges CO₂ selber ist allerdings farblos und somit nicht sichtbar. Was wir dann als Rauch sehen, ist die Feuchtigkeit (Wasser) aus der Luft, die an dem immer noch sehr kalten CO₂ kondensiert und somit eine Art Nebel bildet. Es entstehen also ganz viele kleine Wassertröpfchen, die es so aussehen lassen, als würde das Trockeneis rauchen. Auf Grund dieser Eigenschaft wird es auch oft für Show-Zwecke verwendet. So gibt es zum Beispiel Nebelmaschinen auf Basis von Trockeneis. Der Nebel dieser Maschinen hat den Vorteil, dass er auf Grund seiner Kälte lange in Bodennähe bleibt und nicht den ganzen Raum „einnebelt“. Es kann auch den Effekt des rauchenden Cocktails erzeugen. Meistens wird Trockeneis allerdings zur Kühlung von allem Möglichen verwendet. Es ermöglicht beispielsweise den gekühlten Transport von Organen oder empfindlichen Chemikalien. In der Natur kommt Trockeneis übrigens nicht vor. Es muss immer technisch erzeugt werden. Da Trockeneis mit unter -75°C sehr kalt ist sollte längerer Kontakt mit der Haut vermieden werden, da es sonst zu schweren Kälteverbrennungen führen kann. Bei sehr kurzem Kontakt ist es allerdings harmlos, da das dauernd entstehende Gas eine dünne Schutzschicht zwischen Eis und Haut bildet. Diese Schicht Schützt aber eben nur für wenige Sekunden. Man nennt diesen Effekt auch Leidenfrost-Effekt, wobei der Name auf den Entdecker zurückgeht und weder mit Leiden noch mit Frost etwas zu tun hat.

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Wie funktionieren Knicklichter

Die Party und Disco Saison fängt langsam wieder an und auf vielen Partys werden sogenannte Knicklichter verteilt oder mitgebracht. Einfache Plastikstäbchen, die man knicken muss damit sie für den Rest des Abends in allen möglichen Farben leuchten. Aber was passiert genau in so einem Knicklicht, damit das Leuchten erzeugt wird?

Zuerst einmal zum Aufbau. In den Plastikstäbchen befindet sich eine sehr dünne Glasampulle, die es ermöglicht zwei Kammern zu schaffen. Eine in der Glasampulle und die Andere zwischen Glas und Plastikstäbchen. Im Inneren der Glasampulle befindet sich eine 30%ige Wasserstoffperoxid Lösung. Wasserstoffperoxid (H₂O₂) wird zum Beispiel zum Bleichen von Haaren verwendet und ist aus chemische Sicht ein starkes Oxidationsmittel. In der Kammer zwischen Glasampulle und Kunststoffröhrchen befinden sich zwei Chemikalien. Zum Einen eine fluoreszenzfähige Verbindung, die später für die Aussendung des farblichen Lichts verantwortlich ist. Zum Anderen ein Oxalsäureester, der mit dem beim Knicken frei werdenden H₂O₂ reagiert. Wenn das Knicklicht nun geknickt wird, zerbricht die Glasampulle in dem Stäbchen und die beiden Kammern vermischen sich. Mehrfaches Knicken und Schütteln sorgt für eine bessere Durchmischung im Stäbchen und löst im ganzen Bereich die Reaktion aus. Durch die Energie dieser Reaktion können Elektronen der fluoreszenzfähigen Verbindung angeregt werden. Wenn diese angeregten Elektronen dann wieder in ihren Ausgangszustand zurück fallen, wird Energie in Form von Licht frei. Die Wellenlänge und damit die Farbe des Lichtes ist dabei von der fluoreszierenden Substanz abhängig.

So „einfach“ kann ein Partyabend mit ein paar Plastikstäbchen dekorativ aufgewertet werden. Die Reaktionsdauer und damit die Leuchtdauer ist übrigens von der Temperatur abhängig. Je wärmer, desto schneller läuft die Reaktion ab und desto schneller verblasst die Farbe des Knicklichtes. Ein Knicklicht in der Hosentasche leuchtet also nicht so lange wie eines, das im Schnee liegt.