УГЛЕКИСЛЫЙ ГАЗ: ХАРАКТЕРИСТИКИ, ИСПОЛЬЗОВАНИЕ И ОПАСНОСТИ - ХИМИЯ - 2025

Диоксид углерода представляет собой бесцветный, без запаха температуры и атмосферного давления газа. Это молекула, состоящая из атома углерода (C) и двух атомов кислорода (O). При растворении в воде образует угольную кислоту (слабую кислоту). Он относительно нетоксичен и пожаробезопасен.

Он тяжелее воздуха, поэтому при перемещении может вызвать удушье. При длительном воздействии тепла или огня контейнер с ним может сильно разорваться и выбросить снаряды.

Он используется для замораживания пищевых продуктов, контроля химических реакций и в качестве средства пожаротушения.

• Формула : CO2
• Номер CAS : 124-38-9
• ООН : 1013

2D структура

характеристики

Физические и химические свойства

Молекулярный вес:	44,009 г / моль
Точка сублимации:	-79 ° С
Растворимость в воде, мл / 100 мл при 20 ° C:	88
Давление паров, кПа при 20 ° C:	5720
Относительная плотность пара (воздух = 1):	1,5
Коэффициент распределения октанол / вода как log Pow:	0,83

Углекислый газ относится к группе химически неактивных веществ (например, наряду с аргоном, гелием, криптоном, неоном, азотом, гексафторидом серы и ксеноном).

воспламеняемость

Углекислый газ, как и группа химически неактивных веществ, не горюч (хотя может стать таковым при очень высоких температурах).

Реактивность

Химически неактивные вещества считаются неактивными в типичных условиях окружающей среды (хотя они могут реагировать при относительно экстремальных обстоятельствах или при катализе). Они устойчивы к окислению и восстановлению (кроме экстремальных условий).

При суспендировании в диоксиде углерода (особенно в присутствии сильных окислителей, таких как пероксиды) порошки магния, лития, калия, натрия, циркония, титана, некоторых сплавов магния и алюминия, а также нагретого алюминия, хрома и магния являются легковоспламеняющиеся и взрывоопасные.

Присутствие углекислого газа может вызвать бурное разложение в растворах гидрида алюминия в эфире при нагревании остатка.

В настоящее время проводится оценка опасностей, связанных с использованием углекислого газа в системах предотвращения пожаров и пожаротушения для замкнутых объемов воздуха и легковоспламеняющихся паров.

Риск, связанный с его использованием, основан на том факте, что могут возникать большие электростатические разряды, которые инициируют взрыв.

Контакт жидкого или твердого диоксида углерода с очень холодной водой может привести к бурному или бурному кипению продукта и очень быстрому испарению из-за большой разницы температур.

Если вода горячая, существует вероятность взрыва жидкости из-за «перегрева». Давление может достигать опасного уровня, если сжиженный газ входит в контакт с водой в закрытом контейнере. Слабая угольная кислота образуется при безопасной реакции с водой.

токсичность

Химически неактивные вещества считаются нетоксичными (хотя газообразные вещества этой группы могут действовать как удушающие).

Продолжительное вдыхание с концентрациями, равными или менее 5% углекислого газа, вызывает учащенное дыхание, головную боль и незначительные физиологические изменения.

Однако воздействие более высоких концентраций может вызвать потерю сознания и смерть.

Жидкий или холодный газ может вызвать обморожение кожи или глаз, подобное ожогу. Твердое вещество может вызвать ожоги при холодном контакте.

Приложения

Использование углекислого газа. Большая часть (примерно 50%) всей регенерированной двуокиси углерода используется на месте производства для производства других коммерчески важных химикатов, в первую очередь мочевины и метанола.

Еще одно важное использование углекислого газа вблизи источника газа - увеличение добычи нефти.

Остальная часть углекислого газа, образующегося во всем мире, преобразуется в жидкую или твердую форму для использования в других местах или выбрасывается в атмосферу, поскольку транспортировка газообразного диоксида углерода экономически нецелесообразна.

Использование твердого диоксида углерода

Изначально сухой лед был более важной из двух негазообразных форм диоксида углерода.

Его использование впервые стало популярным в Соединенных Штатах в середине 1920-х годов в качестве хладагента для консервирования пищевых продуктов, а в 1930-х годах он стал основным фактором роста индустрии мороженого.

После Второй мировой войны изменения в конструкции компрессора и доступность специальных низкотемпературных сталей сделали возможным сжижение диоксида углерода в больших масштабах. Таким образом, жидкий углекислый газ начал заменять сухой лед во многих приложениях.

Использование жидкого диоксида углерода

У жидкого диоксида углерода множество применений. В одних случаях важен его химический состав, в других - нет.

Среди них у нас есть: использование в качестве инертной среды, для стимулирования роста растений, в качестве теплоносителя на атомных электростанциях, в качестве хладагента, использование в зависимости от растворимости диоксида углерода, химическое использование и другие применения.

Использование в качестве инертной среды

Двуокись углерода используется вместо воздушной атмосферы, когда присутствие воздуха может вызвать нежелательные эффекты.

При обращении с пищевыми продуктами и их транспортировке их окисления (которое приводит к потере вкуса или росту бактерий) можно избежать, используя диоксид углерода.

Используйте для стимулирования роста растений

Этот метод применяют производители фруктов и овощей, которые вводят газ в свои теплицы, чтобы повысить уровень углекислого газа для растений, чем тот, который обычно присутствует в воздухе. Растения реагируют увеличением скорости ассимиляции углекислого газа и увеличением производства примерно на 15%.

Использование в качестве теплоносителя на атомных электростанциях

Двуокись углерода используется в некоторых ядерных реакторах в качестве промежуточного теплоносителя. Он передает тепло от процессов деления пару или кипящей воде в теплообменниках.

Использование в качестве хладагента

Жидкая двуокись углерода широко используется для замораживания продуктов, а также для их последующего хранения и транспортировки.

Использование на основе растворимости диоксида углерода

Углекислый газ имеет умеренную растворимость в воде, и это свойство используется при производстве шипучих алкогольных и безалкогольных напитков. Это было первое крупное применение диоксида углерода. Использование диоксида углерода в аэрозольной промышленности постоянно увеличивается.

Химическое использование

При производстве литейных форм и стержней используется химическая реакция между диоксидом углерода и кремнеземом, которая служит для соединения песчинок.

Салицилат натрия, один из промежуточных продуктов при производстве аспирина, получают в результате реакции диоксида углерода с фенолятом натрия.

Карбонизация умягченной воды проводится с использованием углекислого газа для удаления осадков нерастворимых соединений извести.

Двуокись углерода также используется в производстве основного карбоната свинца, карбонатов натрия, калия и аммония и гидрокарбонатов.
Он используется в качестве нейтрализующего агента в операциях мерсеризации в текстильной промышленности, поскольку его удобнее использовать, чем серную кислоту.

Другое использование

Жидкий углекислый газ используется в процессе добычи угля, его можно использовать для выделения определенных ароматов и ароматов, анестезии животных перед забоем, криобрендинга животных, создания тумана для театральных постановок, примерами такого использования являются замораживание доброкачественных опухолей и бородавок, лазеры, производство добавок к смазочным маслам, обработка табака и санитарная обработка перед захоронением.

Клинические эффекты

Воздействие удушающих агентов происходит в основном в промышленных условиях, иногда в контексте стихийных бедствий или промышленных катастроф.

Простые удушающие агенты включают, помимо прочего, диоксид углерода (CO2), гелий (He) и газообразные углеводороды (метан (CH4), этан (C2H6), пропан (C3H8) и бутан (C4H10)).

Они действуют, вытесняя кислород из атмосферы, что приводит к снижению парциального давления альвеолярного кислорода и, как следствие, к гипоксемии.

Гипоксемия создает картину начальной эйфории, которая может поставить под угрозу способность пациента избегать токсической среды.

Дисфункция ЦНС и анаэробный метаболизм указывают на тяжелую токсичность.

От легкой до умеренной интоксикации

Сатурация кислорода может быть ниже 90% даже у бессимптомных пациентов или пациентов с легкими симптомами. Возникает при снижении ночного зрения, головной боли, тошноте, компенсаторном учащении дыхания и пульса.

Тяжелое отравление

Насыщение кислородом может составлять 80% или меньше. Наблюдается снижение внимания, сонливость, головокружение, утомляемость, эйфория, потеря памяти, снижение остроты зрения, цианоз, потеря сознания, аритмии, ишемия миокарда, отек легких, судороги и смерть.

Безопасность и риски

Формулировки опасностей Согласованной на глобальном уровне системы классификации и маркировки химических продуктов (GHS).

Согласованная на глобальном уровне система классификации и маркировки химических веществ (GHS) - это согласованная на международном уровне система, созданная Организацией Объединенных Наций и призванная заменить различные стандарты классификации и маркировки, используемые в разных странах, с использованием согласованных критериев на глобальном уровне (Nations Наций, 2015).

Классы опасности (и соответствующая глава СГС), стандарты классификации и маркировки, а также рекомендации для двуокиси углерода следующие (Европейское химическое агентство, 2017; Организация Объединенных Наций, 2015; PubChem, 2017):

(Организация Объединенных Наций, 2015 г., стр. 345).

(Организация Объединенных Наций, 2015 г., стр. 346).

Ссылки

1. Из Яцека Ф.Х., (2006). Углекислый газ-3D-vdW Восстановлено с wikipedia.org.
2. Анон, (2017). Получено с nih.gov.
3. Европейское химическое агентство (ECHA). (2017). Краткое описание классификации и маркировки.
4. Заявленная классификация и маркировка. Углекислый газ. Проверено 16 января, 2017.
5. Банк данных по опасным веществам (HSDB). TOXNET. (2017). Углекислый газ. Bethesda, MD, ЕС: Национальная медицинская библиотека.
6. Национальный институт безопасности труда (INSHT). (2010). Международные карты химической безопасности Двуокись углерода. Министерство занятости и безопасности. Мадрид. ЭТО.
7. Организация Объединенных Наций (2015). Согласованная на глобальном уровне система классификации и маркировки химических веществ (СГС), шестое пересмотренное издание. Нью-Йорк, ЕС: Издание Организации Объединенных Наций.
8. Национальный центр биотехнологической информации. База данных PubChem Compound. (2017). Углекислый газ. Bethesda, MD, ЕС: Национальная медицинская библиотека.
9. Национальное управление океанических и атмосферных исследований (NOAA). CAMEO Chemicals. (2017). Лист данных реактивной группы. Не реагирует химически. Сильвер Спринг, Мэриленд. ЕВРОСОЮЗ.
10. Национальное управление океанических и атмосферных исследований (NOAA). CAMEO Chemicals. (2017). Химический паспорт. Углекислый газ. Сильвер Спринг, Мэриленд. ЕВРОСОЮЗ.
11. Topham, S., Bazzanella, A., Schiebahn, S., Luhr, S., Zhao, L., Otto, A., & Stolten, D. (2000). Углекислый газ. В энциклопедии промышленной химии Ульмана. Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA.
12. Wikipedia. (2017). Углекислый газ. Получено 17 января 2017 г. с сайта wikipedia.org.