El nitrógeno líquido es, como su nombre indica, nitrógeno. Al igual que el 79% del aire que respiramos. No es por tanto tóxico más allá de desplazar al oxígeno que es lo que necesitamos al respirar.
Es además líquido, como su nombre indica, lo que ayuda a congelar todo lo que toca.
Como se ve en los diagramas de fase (no he encontrado el diagrama de fases del nitrógeno por ningún lado, así que os lo creeis) el paso de gas a líquido puede ser por bajada de temperatura o por aumento de presión o ambas. En este caso se parte de gas comprimido, de tal manera que el calor producido al comprimir se disipa y se pierde.
Es pues una forma distinta de quitar calor y por tanto “enfriarlo”. Luego se deja expander bruscamente y parte se enfria tanto que se hace líquido.
El resultado es un líquido a casi 200 grados bajo cero que congela prácticamente cualquier alimento instantáneamente, incluidas soluciones saladas, azucaradas y alcohólicas.
Cryo-esfera de vodka con zuma de naranja
Datos físicos:
Calor latente de vaporización del N2 líquido: 199 KJ/Kg (kilojulios por kilogramo)
Calor específico del gas entre -200 y +25 grados: 1,04 KJ/Kg K(kilojulios por kilogramo y grado Kelvin)
Expansión de volumen de líquido a gas de 694 veces.
El hielo seco es CO2 sólido. Industrialmente se obtiene por la rápida descompresión del CO2 líquido almacenado a alta presión. Al liberarse de la presión bruscamente se enfria tanto que parte se solidifica, luego se comprime para darle forma.
Inciso:
El CO2 embotellado se vende como CO2 gas a presión pero en realidad se mantiene
en equilibrio gas-líquido (ver gráfico “CO2 phase diagram”).
El CO2 es
líquido a temperatura ambiente y a presión por encima del punto crítico (7,38
Mpa = 75 atm). Es un líquido supercrítico, apolar (que disulve grasas), muy
interesante para la industria alimentaria que ya lo empieza a usar en ciertas
aplicaciones, por ejemplo extracción de sustancias hidrofóbicas (aromas,
colores, sabores), pero que aun no es de uso muy común ya que se necesitan
máquinas que extraigan (mezclen y separen) por encima de 75 atm.
Pero volvamos al hielo seco. Se mantiene a casi 80 grados bajo cero y se “evapora” (en realidad sublima) sin dejar ningún residuo, ya que el CO2 a presión y tempertura ambiente es un gas y por tanto se pierde en la atmosfera rápidamente.
Aunque tiene una muy baja temperatura, el hielo seco no enfria mucho más (un 40% más) de lo que enfriaría la misma masa de hielo de agua a -18 grados (que es la temperatura de un congelador de casa): unos 660KJ/Kg el hielo seco frente a 455 KJ/Kg del hielo de agua.
Datos físicos:
Calor de sublimación del CO2: 573 KJ/Kg
Calor específico del gas entre -79 y +25 grados: 0,77 a 0,85 KJ/Kg K
Expansión de volumen de sólido a gas de 540 L/Kg.
Para tener una referencia, aquí estan los datos del agua:
Calor de fusión del hielo:334 KJ/Kg
Calor específico del hielo entre -18 y 0 grados: 2,1 KJ/Kg K y del agua entre 0 y 25 grados:4,18 KJ/Kg K.
Se puede usar, por tanto, para enfriar, al igual que el hielo hecho de agua, pero con la ventaja de no mojar ni añadir agua a los alimentos que refrigera, o a su alrededor, por ejemplo no mojaría los envases ni sus etiquetas.
Sólamente deja un cierto sabor ácido, similar al del agua con gas, si el alimento contiene mucha agua, lo cual puede ser incluso la razón para ser usado.
Deja, además, una capa de bruma sobre los alimentos, especialmente en bebidas donde borbotean “burbujas de humo”, que le da un aspecto muy espectacular.
ATENCIÓN: Para todo aquel que quiera "jugar" con estos ingredientes, existen 3 riesgos:
- Quemaduras por frio. Trabajar siempre con ropa de protección: gafas, guantes y ropa de manga larga en brazos y piernas, nunca se debe tocar el hielo seco con la piel desnuda. En el caso del nitrógeno líquido ni siquiera con los guantes de protección.
- Asfixia por desplazaminto del oxígeno. Igual que no podemos respirar bajo el agua tampoco se puede respirar bajo el nitrógeno o bajo el CO2. Ambos son transparentes, no huelen pero desplazan el oxígeno en ambientes cerrados. Usarlo siempre en lugares ventilados. Nunca transportarlo en el mismo compartimento que las personas (p.ej. asiento de atras del coche)
- Explosión por confinamiento: Como he dicho más arriba, ambos ingredientes aumentan MUCHO de volumen al transformarse en gas. Y ambos se transforman en gas a temperatura ambiente, no hay forma de evitarlo (sólo un recipiente que aguantara una MUY elevada presión lo haría)
Por tanto, se producirá una explosión si se deja en un recipiente cerrado, más fuerte cuanto más fuerte sea el recipiente.
Mucho cuidado!!!
Un saludo
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