Характеристики вуглекислого ангідриду, застосування та небезпеки

The діоксид вуглецю Це безбарвний і без запаху газ при атмосферних температурах і тисках. Це молекула, що складається з одного атома вуглецю (С) і двох атомів кисню (О). Утворює вуглекислоту (м'яку кислоту) шляхом розчинення у воді. Він відносно нетоксичний і негорючий.

Він важчий за повітря, тому при переміщенні він може викликати задушення. При тривалому впливі тепла або вогню ваш контейнер може сильно зламатися і викинути снаряд.

Застосовується для заморожування їжі, для контролю хімічних реакцій і як вогнегасний агент.

• ФормулаCO2
• Номер CAS: 124-38-9
• NU: 1013

2D-структура

3D-структура

Особливості

Фізико-хімічні властивості

Діоксид вуглецю належить до групи хімічно неактивних речовин (разом з аргоном, гелієм, криптоном, неоном, азотом, гексафторидом сірки, ксеноном).

Займистість

Вуглекислий газ, як і група хімічно нереактивних речовин, не є горючим (хоча вони можуть бути при дуже високих температурах).

Реактивність

Хімічно нереактивні речовини вважаються нереактивними в типових умовах навколишнього середовища (хоча вони можуть реагувати в порівняно екстремальних умовах або в каталізі). Вони стійкі до окислення і відновлення (за винятком екстремальних умов).

При суспендировании в діоксиді вуглецю (особливо в присутності сильних окислювачів, таких як пероксиди) порошки магнію, літію, калію, натрію, цирконію, титану, деяких сплавів магнію і алюмінію, а також алюмінію, хрому і магнію нагрівають, легкозаймисті і вибухонебезпечні. 

Присутність діоксиду вуглецю може викликати сильне розкладання в розчинах гідриду алюмінію в ефірі при нагріванні відходів.

В даний час оцінюються небезпеки, що виникають внаслідок використання вуглекислого газу в системах пожежогасіння та пожежогасіння об'ємів обмеженого повітря і легкозаймистих парів..

Ризик, пов'язаний з його використанням, зосереджений на тому, що для початку вибуху можуть бути створені великі електростатичні розряди.

Контакт рідкої або твердої двоокису вуглецю з дуже холодною водою може призвести до енергійного або сильного кипіння продукту і надзвичайно швидкого випаровування внаслідок великих перепадів температур..

Якщо вода гаряча, існує можливість вибуху рідини внаслідок "перегріву". Тиск може досягати небезпечних рівнів, якщо рідкий газ контактує з водою в закритому контейнері. У небезпечній реакції з водою утворюється слабка карбонова кислота.

Токсичність 

Хімічно нереактивні речовини вважаються нетоксичними (хоча газоподібні речовини з цієї групи можуть діяти як задушливі речовини).

Тривале вдихання концентрацій, менших або рівних 5% діоксиду вуглецю, призводить до збільшення частоти дихання, головного болю і тонких фізіологічних змін.

Однак вплив більш високих концентрацій може призвести до втрати свідомості та смерті.

Рідкий або холодний газ може спричинити пошкодження шкіри або очей, подібних до опіку. Тверда речовина може призвести до опіків шляхом холодного контакту.

Використання

Використання газоподібного діоксиду вуглецю. Велика частка (приблизно 50%) всієї відновленої діоксиду вуглецю використовується на місці виробництва для виробництва інших хімічних речовин, що мають комерційне значення, головним чином сечовини і метанолу..

Інше важливе використання діоксиду вуглецю поблизу джерела газу полягає в поліпшенні вилучення нафти.

Інша частина діоксиду вуглецю, що утворюється в усьому світі, перетворюється на рідку або тверду форму для використання в інших місцях, або викидається в атмосферу, оскільки транспортування газоподібного діоксиду вуглецю не є економічно доцільним.

Використання твердого діоксиду вуглецю

Сухий лід спочатку був найважливішим з двох невуглецевих форм діоксиду вуглецю.

Його використання вперше стало популярним у Сполучених Штатах у середині 1920-х років як холодоагент для збереження продовольства, а в 1930-х роках він став важливим фактором зростання промисловості морозива..

Після Другої світової війни зміни в конструкції компресора і наявність спеціальних сталей при низьких температурах дозволили розріджувати вуглекислий газ у великих масштабах. Тому рідкий діоксид вуглецю почав замінювати сухий лід у багатьох областях застосування.

Використання рідкого діоксиду вуглецю

Використання рідкої двоокису вуглецю багато. У деяких його хімічний склад має значення, а в інших це не так.

Серед них: використання в якості інертного середовища для сприяння росту рослин, як засобу передачі тепла в атомних електростанціях, в якості холодоагенту, використання на основі розчинності двоокису вуглецю, використання хімічних речовин та інших застосувань.

Використовують як інертне середовище

Вуглекислий газ використовується замість повітряної атмосфери, коли наявність повітря викликає небажані ефекти.

При обробці та транспортуванні харчових продуктів, їх окислення (що призводить до втрати аромату або зростання бактерій) можна уникнути за допомогою діоксиду вуглецю.

Використовується для сприяння росту рослин

Цей метод застосовують виробники фруктів і овочів, які вводять газ у свої теплиці, щоб дати рослинам рівні вуглекислоти вище, ніж ті, які зазвичай знаходяться в повітрі. Рослини реагують зі збільшенням швидкості засвоєння вуглекислого газу, а також зі збільшенням виробництва близько 15%.

Використання в якості теплоносія на атомних електростанціях

Діоксид вуглецю використовується в деяких ядерних реакторах як проміжний теплоносій. Переносить тепло від процесів поділу до парової або киплячої води в теплообмінниках.

Використовуйте як холодоагент

Рідкий діоксид вуглецю широко використовується для заморожування продуктів харчування, а також для його подальшого зберігання і транспортування.

Використовується на основі розчинності діоксиду вуглецю

Вуглекислий газ має помірну розчинність у воді, і це властивість використовується у виробництві шипучих алкогольних і безалкогольних напоїв. Це було першим важливим застосуванням вуглекислого газу. Використання діоксиду вуглецю в аерозольній промисловості постійно зростає.

Хімічне використання

У виробництві ливарних форм і стрижнів використовується хімічна реакція між двоокисом вуглецю і кремнеземом, яка використовується для з'єднання зерен піску.

Саліцилат натрію, один з проміжних продуктів при виробництві аспірину, виробляється реакцією діоксиду вуглецю з фенолятом натрію.

Карбонізацію розм'якшеної води здійснюють з використанням діоксиду вуглецю для усунення осадження нерозчинних вапняних сполук.

Вуглекислий газ також використовується при виробництві основних карбонатів свинцю, карбонатів натрію, калію, амонію та гідрокарбонатів.
Використовується в якості нейтралізуючого агента в мерсеризаційних операціях в текстильній промисловості, тому що він більш зручний у використанні, ніж сірчана кислота.

Інші види використання

Рідкий діоксид вуглецю використовується в процесі видобутку вугілля, він може бути використаний для ізоляції певних ароматів і ароматів, анестезії тварин до забою, кріомаркировки тварин, генерації туману для театральних постановок, прикладами таких застосувань є заморожування доброякісних пухлин і бородавок, лазерів, виробництво добавок для змащування, переробка тютюну та санітарія перед похованням.

Клінічні ефекти

Вплив на задухи відбувається переважно в промислових умовах, іноді в умовах природних або промислових катастроф.

Прості задухи включають, серед іншого, вуглекислий газ (CO2), гелій (He) і газоподібні вуглеводні (метан (CH4), етан (C2H6), пропан (C3H8) і бутан (C4H10)).

Вони діють шляхом витіснення кисню з атмосфери, що призводить до зниження парціального тиску альвеолярного кисню і, отже, до гіпоксемії..

Гіпоксемія створює картину початкової ейфорії, яка може порушити здатність пацієнта вийти з токсичного середовища.

Дисфункція ЦНС і анаеробний метаболізм свідчать про сильну токсичність.

Легка до помірної інтоксикації

Насичення кисню може бути нижче 90%, навіть у безсимптомних або слабо симптоматичних пацієнтів. Прокляття зі зниженим нічним зором, головним болем, нудотою, компенсаторним збільшенням дихання і пульсу.

Серйозне отруєння

Насичення киснем може бути 80% або менше. Спостерігається зниження настороженості, сонливості, запаморочення, втоми, ейфорії, втрати пам'яті, зниження гостроти зору, ціанозу, втрати свідомості, аритмій, ішемії міокарда, набряку легенів, судом і смерті.

Безпека та ризики

Положення про небезпеку глобальної гармонізованої системи класифікації та маркування хімічних речовин.

Глобально гармонізована система класифікації та маркування хімічних речовин (МГЕ) є міжнародно узгодженою системою, створеною Організацією Об'єднаних Націй, призначеною для заміни різних стандартів класифікації та маркування, які використовуються в різних країнах шляхом використання послідовних глобальних критеріїв (ООН United, 2015).

Класи небезпеки (та їх відповідний розділ GHS), стандарти класифікації та маркування та рекомендації щодо двоокису вуглецю є такими (Європейське агентство з хімічних речовин, 2017, Організація Об'єднаних Націй, 2015, PubChem, 2017):

Список літератури

1. З Jacek FH, (2006). Carbon-dioxide-3D-vdW [image] Витягнуто з wikipedia.org.
2. Anon, (2017). [image] Відновлюється від nih.gov.
3. Європейське агентство з хімічних речовин (ECHA). (2017). Резюме класифікації та маркування.
4. Повідомлення про класифікацію та маркування. Вуглекислий газ. Отримано 16 січня 2017 року.
5. Банк даних про небезпечні речовини (HSDB). TOXNET (2017). Вуглекислий газ. Bethesda, MD, EU: Національна медична бібліотека.
6. Національний інститут безпеки праці (ІНШТ). (2010). Міжнародні хімічні карти безпеки. Міністерство праці та безпеки. Мадрид ES.
7. Організація Об'єднаних Націй (2015). Глобальна гармонізована система класифікації та маркування хімічних продуктів (РГА) Шосте переглянуте видання. Нью-Йорк, ЄС: Публікація ООН. 
8. Національний центр біотехнологічної інформації. База даних PubChem Compound. (2017). Вуглекислий газ. Bethesda, MD, EU: Національна медична бібліотека.
9. Національне управління океаніки і атмосфери (NOAA). CAMEO Chemicals. (2017). Реактивні дані групи. Не хімічно реактивний. Silver Spring, MD. США.
10. Національне управління океаніки і атмосфери (NOAA). CAMEO Chemicals. (2017). Хімічні дані. Вуглекислий газ. Silver Spring, MD. США.
11. Topham, S., Bazzanella, A., Schiebahn, S., Luhr, S., Zhao, L., Otto, A., & Stolten, D. (2000). Вуглекислий газ. У енциклопедії промислової хімії Ульмана. Wiley-VCH Verlag GmbH & Co..
12. Вікіпедія. (2017). Вуглекислий газ. Отримано 17 січня 2017 р. З wikipedia.org.