二氧化碳干冰雪是由二氧化碳通過小孔并使其膨脹至大氣壓力而形成的。這種積雪的形成是基于噴嘴和膨脹區(qū)內(nèi)的壓力和隨后的溫度下降。通常,噴嘴是非絕熱的并且需要 CO2液體進料,也可以同時使用 CO2 氣體和液體進料。這種雪指的是未完全致密的固體干冰。這意味著與干冰噴射中使用的類似大小的 CO2 顆粒相比,CO2 雪缺乏沖擊能量。
與顆粒和碳氫化合物去除相關的清潔機制:空氣阻力通過增加入射 CO2、雪和表面顆粒之間的動量傳遞作為額外的清潔機制來增強顆粒去除,這種動量傳遞是亞微米和納米顆粒去除的關鍵。文獻中建議較小的雪尺寸在去除納米顆粒污染方面更有效。
去除碳氫化合物需要液態(tài)二氧化碳,它是非極性碳氫化合物的良好溶劑。沖擊力將壓力提高到 0.5MPa (5bars) 以上,導致液態(tài) CO2 的形成和溶劑清除。從噴嘴到樣品的距離在去除碳氫化合物方面起著重要作用,因為雪速必須足夠高才能使沖擊壓力升至 0.5MPa (5bar) 以上。
不溶于液態(tài)二氧化碳的有機物可以通過“冷凍-斷裂”過程去除。在這里,雪被認為凍結了沉積物并將它們從表面剝離,這是一個比去除顆?;蛱細浠衔锔那鍧嵾^程。這種凍裂機制意味著CO2、雪花清洗可以去除溶劑清洗后的溶劑殘留斑點,甚至可以去除水斑,雖然不是連續(xù)的。
二氧化碳干冰雪清洗通常被認為是一個高速過程。但是,當雪粒較大時,也可以用較低的速度進行清理。低速二氧化碳干冰雪清洗機制:雪流在初始空洞后呈現(xiàn)出較大的擴展區(qū),以犧牲速度為代價讓雪達到更大的尺寸。它在被清潔的表面上滑動并產(chǎn)生剪切力,從而可以去除顆粒。