Характеристики на въглеродния анхидрид, употреби и опасности

на въглероден диоксид Той е безцветен и без мирис газ при атмосферни температури и налягания. Това е молекула, съставена от един въглероден атом (С) и два кислородни атома (О). Той образува въглена киселина (слаба киселина) чрез разтваряне във вода. Той е относително нетоксичен и негорим.

Тя е по-тежка от въздуха, така че може да предизвика задушаване, когато се движи. При продължително излагане на топлина или огън, контейнерът може да се счупи силно и да изхвърли снаряди.

Използва се за замразяване на храна, за контрол на химичните реакции и като пожарогасителен агент.

• формула: СО2
• CAS номер124-38-9
• НУ1013

2D структура

3D структура

функции

Физични и химични свойства

Въглеродният диоксид принадлежи към групата на химически нереактивни вещества (заедно с аргон, хелий, криптон, неон, азот, серен хексафлуорид и ксенон, например).

запалимост

Въглеродният диоксид, както и групата от химически нереактивни вещества, не е запалим (въпреки че те могат да бъдат при много високи температури).

реактивност

Химически нереактивните вещества се считат за нереактивни при типични условия на околната среда (въпреки че те могат да реагират в относително екстремни обстоятелства или при катализа). Те са устойчиви на окисление и редукция (освен в екстремни условия).

Когато се суспендират в въглероден диоксид (особено в присъствието на силни окислители, като пероксиди), праховете от магнезий, литий, калий, натрий, цирконий, титан, някои магнезиеви и алуминиеви сплави и алуминий, хром и магнезий се нагряват запалими и експлозивни. 

Присъствието на въглероден диоксид може да причини силно разлагане в разтвори на алуминиев хидрид в етер, при нагряване на отпадъците.

Понастоящем се оценяват опасностите, произтичащи от използването на въглероден двуокис в системите за предотвратяване на пожари и пожарогасене с ограничени обеми въздух и запалими пари..

Рискът, свързан с неговото използване, е съсредоточен върху факта, че могат да се създадат големи електростатични разряди, за да започне експлозията.

Контактът на течен или твърд въглероден диоксид с много студена вода може да доведе до енергично или силно кипене на продукта и изключително бързо изпаряване поради големите температурни разлики..

Ако водата е гореща, има вероятност от "прегряване" да настъпи експлозия на течността. Натискът може да достигне опасни нива, ако течният газ влезе в контакт с вода в затворен контейнер. При неопасна реакция с вода се образуват слаби въглеродни киселини.

токсичност 

Химически нереактивните вещества се считат за нетоксични (въпреки че газообразните вещества от тази група могат да действат като задушливи вещества).

Продължителното вдишване на концентрации, по-малки или равни на 5% въглероден диоксид, води до повишена честота на дишане, главоболие и фини физиологични промени.

Излагането на по-високи концентрации обаче може да причини загуба на съзнание и смърт.

Течният или студен газ може да причини наранявания на кожата или очите при замръзване, подобни на изгаряне. Твърдото вещество може да причини изгаряния при контакт с студ.

приложения

Употреба на газообразен въглероден диоксид. Голяма част (около 50%) от целия възстановен въглероден диоксид се използва в точката на производство за производство на други химикали с търговско значение, главно карбамид и метанол..

Друга важна употреба на въглероден диоксид в близост до източника на газ е подобреното оползотворяване на маслото.

Останалата част от въглеродния диоксид, генериран по света, се превръща в течна или твърда форма за използване на други места или се изпуска в атмосферата, тъй като транспортирането на газообразен въглероден диоксид не е икономически изгодно.

Употреба на твърд въглероден диоксид

Първоначално сухият лед беше най-важният от двете въглеродни диоксиди, които не са въглеродни.

Използването му за първи път стана популярно в Съединените щати в средата на 20-те години на ХХ век като хладилен агент за съхраняване на храни, а през 30-те години на ХХ век става важен фактор за растежа на производството на сладолед..

След Втората световна война промените в дизайна на компресора и наличието на специални стомани при ниски температури позволяват втечняване на въглероден диоксид в голям мащаб. Следователно, течен въглероден диоксид започва да замества сухия лед в много приложения.

Употреба на течен въглероден диоксид

Използването на течен въглероден диоксид е много. В някои негови химически състав има значение, а в други не.

Сред тях имаме: използване като инертна среда, за насърчаване на растежа на растенията, като средство за пренос на топлина в атомни електроцентрали, като хладилен агент, употреби, основани на разтворимостта на въглероден диоксид, химически употреби и други приложения.

Използва се като инертна среда

Въглеродният диоксид се използва вместо въздушна атмосфера, когато наличието на въздух би предизвикало нежелани ефекти.

При обработката и транспортирането на хранителни продукти, тяхното окисление (което води до загуба на аромат или растеж на бактерии) може да се избегне чрез използване на въглероден диоксид.

Използвайте за насърчаване на растежа на растенията

Тази техника се прилага от производители на плодове и зеленчуци, които въвеждат газа в своите оранжерии, за да дадат на растенията нива на въглероден диоксид по-високи от тези, които обикновено се намират във въздуха. Растенията реагират с увеличаване на скоростта на усвояване на въглероден диоксид и с увеличаване на производството с около 15%.

Използва се като топлоносител в атомните електроцентрали

Въглеродният диоксид се използва в някои ядрени реактори като междинна топлопреносна среда. Прехвърля топлината от процесите на делене на пара или вряща вода в топлообменниците.

Използвайте го като хладилен агент

Течният въглероден диоксид се използва широко за замразяване на храни, както и за последващото му съхранение и транспортиране.

Използва се въз основа на разтворимостта на въглероден диоксид

Въглеродният диоксид има умерена разтворимост във вода и това свойство се използва при производството на ефервесцентни алкохолни и безалкохолни напитки. Това беше първото важно приложение на въглеродния диоксид. Употребата на въглероден диоксид в аерозолната промишленост непрекъснато се увеличава.

Химическа употреба

При производството на леярски форми и ядра се използва химическата реакция между въглероден диоксид и силициев диоксид, която се използва за свързване на пясъчните зърна.

Натриевият салицилат, един от междинните продукти при производството на аспирин, се получава чрез взаимодействие на въглероден диоксид с натриев фенолат..

Карбонизирането на омекотена вода се извършва с помощта на въглероден диоксид, за да се елиминира утаяването на неразтворими варовикови съединения.

Въглеродният диоксид се използва и при производството на основни карбонати на олово, натрий, калий и амоний и хидроген карбонати..
Използва се като неутрализиращ агент в мерсеризационните операции в текстилната промишленост, тъй като е по-удобно да се използва от сярната киселина.

Други приложения

Течният въглероден диоксид се използва в процеса на добив на въглища, той може да се използва за изолиране на някои аромати и аромати, анестезия на животни преди клане, криомаркиране на животни, генериране на мъгла за театрални постановки, Примери за такива приложения са замразяването на доброкачествени тумори и брадавици, лазерите, производството на добавки за смазочно масло, преработката на тютюн и презагревателната санитария.

Клинични ефекти

Излагането на задушаване възниква главно в индустриална среда, понякога в контекста на природни или промишлени бедствия.

Простите задушаване включват, наред с други, въглероден диоксид (CO2), хелий (He) и газообразни въглеводороди (метан (CH4), етан (C2H6), пропан (C3H8) и бутан (C4H10)).

Те действат чрез изместване на кислорода от атмосферата, което води до намаляване на парциалното налягане на алвеоларния кислород и следователно до хипоксемия..

Хипоксемия води до картина на начална еуфория, която може да компрометира способността на пациента да избяга от токсичната среда.

Дисфункцията на ЦНС и анаеробният метаболизъм показват тежка токсичност.

Лека до умерена интоксикация

Наситеността с кислород може да бъде под 90%, дори при асимптоматични или слабо симптоматични пациенти. Проклятия с намалено нощно виждане, главоболие, гадене, компенсаторно увеличение на дишането и пулс.

Сериозно отравяне

Наситеността с кислород може да бъде 80% или по-малко. Налице е намалена бдителност, сънливост, замаяност, умора, еуфория, загуба на паметта, намалена острота на зрението, цианоза, загуба на съзнание, аритмии, миокардна исхемия, белодробен оток, гърчове и смърт..

Сигурност и рискове

Декларации за опасност на Глобалната хармонизирана система за класификация и етикетиране на химикали (РГО).

Глобалната хармонизирана система за класифициране и етикетиране на химикали (СГО) е международно съгласувана система, създадена от Организацията на обединените нации, предназначена да замени различните стандарти за класификация и етикетиране, използвани в различни страни чрез използването на последователни глобални критерии (Организация на обединените нации United, 2015).

Класовете на опасност (и съответната им глава от GHS), стандартите за класификация и етикетиране и препоръките за въглероден диоксид са следните (Европейска агенция по химикали, 2017, Организация на обединените нации, 2015, PubChem, 2017):

препратки

1. От Jacek FH, (2006). Carbon-dioxide-3D-vdW [image] Изтеглено от wikipedia.org.
2. Anon, (2017). [image] Възстановен от nih.gov.
3. Европейска агенция по химикали (ECHA). (2017). Обобщение на класификацията и етикетирането.
4. Нотифицирано класифициране и етикетиране. Въглероден диоксид. Получено на 16 януари 2017 г..
5. Банка с данни за опасни вещества (HSDB). TOXNET. (2017). Въглероден диоксид. Bethesda, MD, ЕС: Национална библиотека по медицина.
6. Национален институт за безопасност на работното място (INSHT). (2010 г.). Международни химически карти за безопасност. Министерство на заетостта и сигурността. Мадрид. е.
7. Организация на обединените нации (2015). Глобална хармонизирана система за класификация и етикетиране на химически продукти (SGA) Шесто преработено издание. Ню Йорк, ЕС: Публикация на ООН. 
8. Национален център за биотехнологична информация. PubChem Compound Database. (2017). Въглероден диоксид. Bethesda, MD, ЕС: Национална библиотека по медицина.
9. Национална администрация за океаните и атмосферата (NOAA). CAMEO химикали. (2017). Реактивен информационен лист за групата. Не е химически реактивен. Silver Spring, MD. ЕС.
10. Национална администрация за океаните и атмосферата (NOAA). CAMEO химикали. (2017). Химически данни. Въглероден диоксид. Silver Spring, MD. ЕС.
11. Topham, S., Bazzanella, A., Schiebahn, S., Luhr, S., Zhao, L., Otto, A., & Stolten, D. (2000). Въглероден диоксид. В енциклопедията на промишлената химия на Улман. KGaA, Wiley-VCH Verlag GmbH & Co..
12. Wikipedia. (2017). Въглероден диоксид. Получено на 17 януари 2017 г. от wikipedia.org.