Najčešći procesi za formiranje ovog spoja - truleći životinje i povrće ostataka, paljenje različite vrste Gorivo, disanje životinja i biljke. Na primjer, jedna osoba preko dana dodjeljuje se u atmosferi u blizini kilograma ugljen-dioksid. Ugljični oksid i dioksid mogu se formirati u neživoj prirodi. Ugljični dioksid dodjeljuje se na vulkanskim aktivnostima, a može se proizvesti i iz izvora mineralnih vode. Ugljični dioksid je u malim količinama i u atmosferi zemlje.
Karakteristike hemijska struktura Ovaj spoj omogućuje ga da učestvuje u raznim hemijskim reakcijama, osnova za koju je ugljični dioksid.
Formula
U vezi sa ovom supstancom, tetravalentni ugljični atom formira linearnu vezu sa dva molekula kisika. Izgled takve molekule može se zastupati na sljedeći način:
Teorija hibridizacije objašnjava strukturu molekula ugljičnog dioksida: dvije postojeće Sigma obveznice formiraju se između SP-Obitala ugljičnih atoma i dva 2R orbitalnog kisika; Carbon P-orbitale koje ne sudjeluju u hibridizaciji povezane su sa spojem sa sličnim orbitalom kisika. U hemijskim reakcijama, ugljični dioksid napisan je u obliku: CO 2.
Fizička svojstva
U normalnim uvjetima ugljični dioksid je bezbojan plin koji ne posjeduje miris. Teže je od zraka, tako da ugljični dioksid i može se ponašati kao tekućina. Na primjer, može se preplaviti iz jednog kontejnera u drugi. Ova supstanca je malo otopljena u vodi - u jednoj litri vode na 20 ° C rastvara oko 0,88 litara CO 2. Neznatno smanjenje temperature radikalno mijenja situaciju - u istoj litri vode na 17⁰S, 1,7 litara CO 2 može se otopiti. S jakom hlađenjem ova supstanca se deponira u obliku snježnih pahuljica - formiran je takozvani "suhi led". Ovo ime se dogodilo iz činjenice da je pod normalnim pritiskom, tvari, zaobilazeći tečnu fazu, odmah se pretvara u plin. Tečni ugljični dioksid formiran je po pritisku malo iznad 0,6 MPa i sobna temperatura.
Hemijska svojstva
Kada komuniciraju sa jakim oksidantima, ugljični dioksid pokazuje oksidativna svojstva. Tipična reakcija ove interakcije:
C + CO 2 \u003d 2SO.
Dakle, uz pomoć uglja, ugljični dioksid vraća se u svoju bivalentnu modifikaciju - ugljični monoksid.
U normalnim uvjetima, ugljični dioksid je inertan. Ali neki aktivni metali mogu u njemu izgorjeti, uklanjajući kisik iz složenog i puštanja ugljičnog gasovitog. Tipična reakcija - sagorijevanje magnezijuma:
2mg + CO 2 \u003d 2MGO + C.
U procesu reakcije formiraju se magnezijum oksid i slobodni ugljen.
U hemijskim spojevima CO 2, svojstva tipične kiseline oksid često pokazuju. Na primjer, reagira s bazama i glavnim oksidima. Rezultat reakcije postaje soli karbonskih kiselina.
Na primjer, reakcija spoja natrijum oksid s ugljičnim dioksidom može biti predstavljena kao:
Na 2 o + co 2 \u003d na 2 co 3;
2Aoh + CO 2 \u003d NA 2 CO 3 + H 2 o;
NAOH + CO 2 \u003d NAHCO 3.
Ugaljna kiselina i rješenje CO 2
Ugljični dioksid u vodi formira rješenje s malim stupnjem disocijacije. Ovo rješenje ugljičnog dioksida naziva se ugljena kiselina. Bezbojno je, slabo izraženo i ima kiseli ukus.
Snimanje hemijske reakcije:
CO 2 + H 2 o ↔ H 2 CO 3.
Ravnoteža je prilično jako premještena s lijeve strane - samo oko 1% početnog ugljičnog dioksida pretvara se u koaličnu kiselinu. Veća temperatura je manje u otopini molekula ugljikonskih kiselina. Kada ključajući spoj, potpuno nestaje, a rješenje se raspada na ugljični dioksid i vodu. Strukturna formula koalijske kiseline predstavljena je u nastavku.
Svojstva koalične kiseline
Koalična kiselina je vrlo slaba. U rješenjima se raspada na vodikove ione H + i NSO 3 veze. U vrlo maloj količini, ioni se formiraju od 3 -.
Koalična kiselina je dvoosna, stoga se soli formiraju po njoj može biti srednje i kiselo. Prosječne soli u ruskoj hemijskoj tradiciji nazivaju se karbonati i jaki - bikarbonati.
Kvalitetna reakcija
Jedan od moguće metode Otkrivanje ugljičnog dioksida gasovito je promjena u transparentnosti vapnenog rješenja.
CA (OH) 2 + CO 2 \u003d Caco 3 ↓ + H 2 O.
Ovo je iskustvo poznato iz školske godine hemije. Na početku reakcije formira se mala količina bijelog sedimenta, koja nakon toga nestaje kada se ugljični dioksid prolazi kroz vodu. Promjena transparentnosti događa se jer u procesu interakcije, nerastvorljivi spoj - kalcijum karbonat se pretvara u topljivu supstancu - kalcijum bikarbonat. Reakcija se nastavlja takav način:
CACO 3 + H 2 O + CO 2 \u003d CA (HCO 3) 2.
Dobivanje ugljičnog dioksida
Ako je potrebna mala količina CO2, možete pokrenuti reakciju hidroklorone kiseline s kalcijum karbonatom (mramor). Hemijsko snimanje ove interakcije izgleda ovako:
Caco 3 + HCl \u003d CACL 2 + H 2 O + CO 2.
Također, u tu svrhu koriste se reakcije sagorijevanja tvari koje sadrže ugljenik, poput acetilena:
CH 4 + 2o 2 → 2h 2 O + CO 2 -.
Za prikupljanje i skladištenje dobivene gasovite tvari koristi se CYPA aparat.
Za potrebe industrije i poljoprivrede, razmjera dobivanja ugljičnog dioksida treba biti velika. Popularna metoda takve velike reakcije je vapnenačka pucanja, kao rezultat koji se dobiva ugljični dioksid. Reakcijska formula je prikazana u nastavku:
Caco 3 \u003d CAO + CO 2.
Upotreba ugljičnog dioksida
Prehrambena industrija nakon velikog proizvodnje "suvog leda" prešla je u fundamentalno novu metodu skladištenja proizvoda. Neophodno je u proizvodnji gaziranih pića i mineralne vode. Sadržaj CO 2 u pićima daje im svježinu i značajno povećava rok trajanja. I preraspodjela mineralnih voda izbjegava oštrinu i neugodan ukus.
U kuhanju često koristite metodu otplate limunska kiselina sirće. Ugljični dioksid izdan istovremeno daje naduvanje i jednostavnost konditorskih proizvoda.
Ovaj spoj se često koristi kao aditiv za hranušto povećava rok trajanja prehrambenih proizvoda. Prema međunarodnim standardima za klasifikaciju kemijskih aditiva sadržaja u proizvodima, podvrgnutim kodom E 290,
Praškasti ugljični dioksid jedna je od najpopularnijih tvari koje su dio mješavina za gašenje požara. Ova supstanca se nalazi i u pjeni za gašenje požara.
Transport i trgovina ugljičnim dioksidom je najbolji u metalnim cilindrima. Na temperaturi od više od 31 ° C, pritisak u cilindru može doći do kritičkog i tečnog CO 2 ulazi u superkritičko stanje sa oštrim podizanjem radnog pritiska na 7,35 MPa. Metalni balon može izdržati unutrašnji pritisak do 22 MPa, tako da je raspon tlaka na temperaturama iznad trideset stepeni prepoznat kao siguran.
Iz broja ugljičnog dioksida u ljudskom krvlju ovisi o normalnom funkcioniranju svih životnih sistema. Ugljični dioksid povećava otpor tijela bakterijskim i virusnim infekcijama, sudjeluje u razmjeni biološki aktivne supstance. S fizičkim i intelektualnim opterećenjima ugljični dioksid pomaže u održavanju ravnoteže tijela. Ali značajno povećanje ovog hemijskog spoja u okolnoj atmosferi narušava ljudsko blagostanje. Šteta i upotreba ugljičnog dioksida za postojanje života na zemlji još nisu proučavani.
Karakteristične karakteristike ugljičnog dioksida
Ugljični dioksid, ugljen anhidrid, ugljični dioksid - gasoviti hemijski spoj koji nema boju i miris. Supstanca je 1, 5 puta teža od zraka, a njegova koncentracija u zemaljskoj atmosferi iznosi oko 0,04%. Karakteristična karakteristika Ugljični dioksid je odsustvo tečnosti sa povećanjem pritiska - veza odmah uđe u čvrsto stanje, poznate kao "suhi led". Ali prilikom stvaranja određenih umjetni uslovi Ugljični dioksid uzima oblik tekućine, koji se široko koristi za prevoz i dugoročno skladištenje.
Zanimljiva činjenica
Ugljični dioksid ne postaje prepreka ultraljubičastim zracima koji dolaze u atmosferu sa Sunca. Ali infracrveno zračenje zemlje apsorbira ugljični anhidrid. To je uzrok globalnog zagrijavanja od formiranja ogromne količine industrijske proizvodnje.
Tokom dana, ljudsko tijelo se upija i metabolizira oko 1 kg ugljičnog dioksida. Za razmenu tvari su potrebni aktivni dio, koji se javlja u mekim, kostima, zglobnim tkivima, a zatim spada u venski pravac. Sa protokom krvi ugljični dioksid ulazi u pluća i napušta tijelo sa svakim izdahnim izdahom.
Hemikalija je u ljudskom tijelu uglavnom u venskom sistemu. Kapilarna mreža plućnih struktura i arterijske krvi sadrže malu koncentraciju ugljičnog dioksida. Izraz "djelomični pritisak" koristi se u medicini, što karakteriše omjer koncentracije spoja u odnosu na čitavu jačinu krvi.
Terapijska svojstva ugljičnog dioksida
Prodiranje ugljičnog dioksida u tijelo uzrokuje respiratorni refleks u ljudima. Povećanje pritiska hemijskog spoja izaziva tanki nervni završeci za slanje impulsa na receptore glave ili (i) kičmene moždine. Ovako se pojavljuju procesi udisanja i izdisaja. Ako se nivo ugljičnog dioksida u krvi počne rasti, tada pluća ubrzavaju njegovo odvajanje od tijela.
Zanimljiva činjenica
Naučnici su dokazali da je značajan životni vijek ljudi koji žive u planiranju izravno povezan sa velikim sadržajem ugljičnog dioksida u zraku. Poboljšava imunitet, normalizira metaboličke procese, jača kardiovaskularni sistem.
U ljudskom tijelu, ugljični dioksid jedan je od najvažnijih regulatora, koji djeluju kao osnovni proizvod zajedno sa molekularnim kisikom. Uloga ugljičnog dioksida u procesu ljudske vitalne aktivnosti teško je precijeniti. Glavne funkcionalne karakteristike tvari uključuju sljedeće:
- ima sposobnost uzrokovati trajno širenje velikih plovila i kapilara;
- u stanju da pruži sedativni učinak na središnju nervni sistemi, izazivajući anestetike;
- sudjeluje u proizvodnji velikih aminokiselina;
- excates Respiratorni centar sa povećanjem koncentracije u krvotoku.
Ako tijelo ima akutni nedostatak ugljičnog dioksida, tada se svi sustavi mobiliziraju i povećavaju svoju funkcionalnu aktivnost. Svi procesi u tijelu usmjereni su na nadopunu rezerve ugljičnih dioksida u tkivima i krvotoku:
- plovila su sužena, bronhospazam razvija glatke mišiće gornjeg i donjeg respiratornog puteva, kao i krvne žile;
- bronchi, Bronhioles, strukturni odjeli pluća izlučuju povećanu količinu sluzi;
- smanjena propusnost velikih i malih krvnih žila, kapilara;
- stanične membrane počinju odgoditi holesterol, što uzrokuje njihovu brtvu i sklerozu tkiva.
Kombinacija svih ovih patoloških faktora u kombinaciji s malim unosom molekularnog kisika dovodi do hipoksia tkiva i smanjenje protoka krvi u venama. Posebno je oštro osjetilo gladovanje kisika u moždanim ćelijama, počinju kolaps. Uredba svih sistema vitalne aktivnosti krši se: mozak natečen i pluća, ritam srčanih kratica je smanjen. U nedostatku medicinske intervencije, osoba može umrijeti.
Gdje rabljeni ugljični dioksid
Ugljični dioksid nije samo u ljudskom tijelu i u okolnoj atmosferi. Mnoga industrijska proizvodnja aktivno koristi hemikalija u različitim fazama tehnoloških procesa. Koristi se kao:
- stabilizator;
- katalizator;
- primarne ili sekundarne sirovine.
Zanimljiva činjenica
Kiseoninski dioksid doprinosi pretvorbi u ukusno tartome domaće vino. U fermentaciji šećera sadržane u bobicama, udvajan je ugljični dioksid. Daje blistavo piće, omogućava vam da osjetite zujanje u ustima.
Na ambalaži hrane, ugljični dioksid skriven je pod kodom E290. U pravilu se koristi kao konzervans za dugoročno skladište. Prilikom pečenja ukusnih cupcakes ili pite, mnoge ljubavnice dodaju prašak za pecivo u tijesto. U procesu kuhanja formiraju se mjehurići zraka, čineći komad bujnog, mekan. Ovo je ugljični dioksid - rezultat hemijske reakcije između natrijum bikarbonata i prehrambene kiseline. Navijači akvarijske ribe koriste bezbojni plin kao aktivator rasta vodenih postrojenja, a proizvođači automatskog ugljičnog dioničara postavljene su u gašenje požara.
Šteti anhidridu uglja
Djeca i odrasli vole razne šumeće piće za mjehuriće zraka sadržanih u njima. Ove akumulacije zraka su čisti ugljični dioksid, pušteni kada odvrne kapu za boce. Koristi se u takvom svojstvu, ne donosi ljudsko tijelo nikakvu korist. Pronalaženje B. gastrointestinalni, Ugljen anhidrid iznervira sluznicu, izaziva štetu epitelnim ćelijama.
Za osobu s bolestima želuca, izuzetno je nepoželjan, jer se upalni proces i ulciracija unutarnjeg zida organa probavnog sustava povećavaju pod njihovom izlaganjem.
Gastroenterolozi zabranjuju pijenje limunade i mineralna voda Pacijenti sa takvim patologijama:
- akutni, hronični, katarhalni gastritis;
- čir za gastrični čir i dvoodenski crevi;
- duodenitis;
- smanjenje crevnih peristala;
- benigne i maligne neoplazme gastrointestinalnog trakta.
Treba napomenuti da su na statističkim podacima ko je više od polovine stanovnika planete, zemlja pati od jednog ili drugog oblika gastritisa. Glavni simptomi bolesti želuca: kiseli trbuh, žgađajući, naduvavanje i bol u epigastričnom području.
Ako osoba ne može napustiti upotrebu pića sa ugljičnim dioksidom, tada bi trebao biti u mogućnosti odabrati iz mineralne vode.
Stručnjaci savjetuju eliminiraju limunadu iz svakodnevne prehrane. Nakon što su statističke studije provedene kod ljudi koji imaju izdržljivu slatku vodu s ugljičnim dioksidom, identificirane su bolesti:
- karijes;
- endokrini poremećaji;
- povećana krhkost koštanog tkiva;
- distrofija jetrene tečnosti;
- formiranje konkreta u mjehuru i bubrezima;
- kršenja metabolizma ugljikohidrata.
Osoblje poslovni prostoriNije opremljen klima uređajem, često doživljavajući bolne glavobolje, mučnina, slabost. Ovo stanje kod ljudi javlja se sa viškom akumulacije u sobi za ugljični dioksid. Trajni nalaz u takvom okruženju dovodi do acidoze (povećanje kiselosti krvi), izaziva smanjenje funkcionalne aktivnosti svih životnih sistema.
Prednosti ugljičnog dioksida
Izlječenje učinak ugljičnog dioksida na ljudskom tijelu široko se koristi u medicini u terapiji različitih bolesti. Dakle, nedavno uživajte u velikoj popularnosti suvog ugljičnog dioksida. Postupak se sastoji u efektima ugljičnog dioksida na ljudsko tijelo u nedostatku vanjskih faktora: tlak vode i temperature okoline.
Kozmetički saloni I. medicinske ustanove Ponudite kupcima da obavljaju neobične medicinske manipulacije:
- pneumopunktura;
- karboxiterpia.
Prema složenim uvjetima, sakrivene su injekcije plina ili injekcije ugljičnog dioksida. Takvi postupci mogu se pripisati i na sorte mezoterapije i na metode rehabilitacije nakon što trpe ozbiljne bolesti.
Prije provođenja ovih postupaka, trebali biste posjetiti liječnika koji pohađaju savjet i temeljnu dijagnozu. Kao i sve tehnike terapije, ubrizgavanja ugljičnog dioksida imaju kontraindikacije za upotrebu.
Korisna svojstva ugljičnog dioksida koriste se u kardiovaskularnom terapiju, arterijskoj hipertenziji. A suve kupke smanjuju sadržaj slobodnih radikala u tijelu, imaju podmlađujući učinak. Ugljični dioksid povećava ljudski otpor virusnom i bakterijske infekcije, jača imunitet, povećava se vitalni ton.
Tabela prikazuje termofizička svojstva ugljičnog dioksida CO 2 ovisno o temperaturi i pritisku. Svojstva u tablici su naznačene na temperaturama od 273 do 1273 do tlaka od 1 do 100 bankomata.
Razmislite o takvom važnom vlasništvu ugljičnog dioksida kao.
Gustina ugljičnog dioksida je 1.913 kg / m 3 u normalnim uvjetima (sa n.u.). Prema tabeli, može se videti da gustoća ugljičnog dioksida znatno zavisi od temperature i pritiska - s rastom pritiska, gustoća CO 2 značajno se povećava, a s povećanjem temperature plina - smanjuje se. Dakle, kada se zagrijava za 1000 stepeni, gustoća ugljičnog dioksida opada za 4,7 puta.
Međutim, s porastom pritiska ugljičnog dioksida, njegova gustina počinje rasti, i mnogo jači od smanjenja kada se zagrijava. Na primjer, po pritisku i temperaturi od 0 ° C, gustoća ugljičnog dioksida raste do vrijednosti od 20,46 kg / m 3.
Treba napomenuti da rast pritiska plina dovodi do proporcionalnog povećanja vrijednosti gustine, odnosno na 10 bankomata. Udio ugljičnog dioksida je 10 puta više nego u normalnom atmosferski pritisak.
Tabela prikazuje sljedeća termofizička svojstva ugljičnog dioksida:
- gustoća ugljičnog dioksida u kg / m 3;
- specifična toplina, KJ / (kg · Hail);
- , W / (m · Hrad);
- dinamička viskoznost, PA · s;
- tETERORIJA, M 2 / S;
- kinematična viskoznost, m 2 / s;
- broj Prandtl-a.
Napomena: Budite oprezni! Termička provodljivost u tablici označena je u stupnju 10 2. Ne zaboravite da podijelite sa 100!
Termofizička svojstva ugljičnog dioksida CO 2 na atmosferskom pritisku
Tabela sadrži termofizička svojstva ugljičnog dioksida CO 2, ovisno o temperaturi (u rasponu od -75 do 1500 ° C) na atmosferskom pritisku. Navedena su sljedeća termofizička svojstva ugljičnog dioksida:
- , PA · s;
- koeficijent toplotne provodljivosti, bez (M · HRAD);
- broj Prandtl-a.
Prema tabeli, može se videti da sa povećanjem temperature, toplotna provodljivost i dinamična viskoznost ugljičnog dioksida povećava. Napomena: Budite oprezni! Termička provodljivost u tablici označena je u stupnju 10 2. Ne zaboravite da podijelite sa 100!
Toplotna provodljivost CO 2 u karbonu, ovisno o temperaturi i pritisku
termička provodljivog provodljivosti CO 2 ugljen-dioksida U temperaturnom rasponu od 220 do 1400 k i po pritisku od 1 do 600 bankomata. Podaci iznad funkcije u tablici pripadaju tečnosti CO 2.
Treba napomenuti da toplinska provodljivost ukapljenog ugljičnog dioksida sa povećanjem temperature opadai s porastom pritiska - raste. Ugljični dioksid (u plinskoj fazi) postaje više topline, kako s povećanjem temperature i rastom njenog pritiska.
Termička provodljivost u tablici data je u dimenziji sa w / (m · HRAD). Budi pazljiv! Termička provodljivost u tablici označena je u stupnju 10 3. Ne zaboravite podijeliti sa 1000!
Termička provodljivo provodljivosti CO 2 u kritičnom području
Tablica prikazuje toplinsku provodljivost CO 2 ugljičnog dioksida u kritičnom području u temperaturnom rasponu od 30 do 50 ° C i pritiskom.
Napomena: Budite oprezni! Termička provodljivost u tablici označena je u stupnju 10 3. Ne zaboravite podijeliti sa 1000! Termička provodljivost u tablici je naznačena u w / (m · HRAD).
Toplinska provodljivost disociranog ugljičnog dioksida CO 2 na visokim temperaturama
Tabela prikazuje toplinsku provodljivost disociranog ugljičnog dioksida CO 2 u temperaturnom rasponu od 1600 do 4000 k i po pritisku od 0,01 do 100 bankomata. Budi pazljiv! Termička provodljivost u tablici označena je u stupnju 10 3. Ne zaboravite podijeliti sa 1000!
Tabela prikazuje vrijednosti cO 2 Termička provodljivost tečnog ugljičnog dioksida Na liniji zasićenja ovisno o temperaturi.
Napomena: Budite oprezni! Termička provodljivost u tablici označena je u stupnju 10 3. Ne zaboravite podijeliti sa 1000!
Termička provodljivost u tablici je naznačena u w / (m · HRAD).
Ugljični dioksid bezbojni plin sa jedva opipljivim miris ne otrovi, teži od zraka. Ugljični dioksid je raširen u prirodi. Rastvara u vodi, formirajući koaličnu kiselinu H 2 CO 3, daje mu kiseli ukus. Zrak sadrži oko 0,03% ugljičnog dioksida. Gustina od 1,524 puta puta gustoće zraka i 0,001976 g / cm 3 (na nulti temperaturu i pritisak od 101,3 kPa). Potencijal jonizacije 14.3V. Hemijska formula - CO 2.
U proizvodnji zavarivanja korišteno termin "ugljen-dioksid" cm. . U "pravilima uređaja i sigurnog rada pod pritiskom" usvojena "ugljen-dioksid", a u - izraz "Ugljen-dioksid".
Mnogo je načina za proizvodnju ugljičnog dioksida, od kojih se glavno razmatra u članku.
Gustina ugljičnog dioksida ovisi o tlaku, temperaturi i agregatnom stanju u kojem se nalazi. Na atmosferskom pritisku i temperaturi -78,5 ° C ugljični dioksid, zaobići tekućinu, pretvara se u bijelu masu u obliku snega "Suvi led".
Pod pritiskom 528 kPa i na temperaturi od -56,6 ° C, ugljen dioksid može biti u sve tri države (takozvana trokrevetna tačka).
Ugljični dioksid je termički stabilan, disocira ugljen monoksid i samo na temperaturama iznad 2000 ° C.
Ugljični dioksid je prvi plin koji je opisan kao diskretna supstanca. U sedamnaestom veku flamanski hemičar Jan Baptist Wang Helmont (Jan Baptist van Helmont) Primijetio sam da je nakon paljenja uglja u zatvorenom plovilu masa pepela bila mnogo manja od mase uglja. To je objasnio činjenicom da se ugljen transformiše u nevidljivu masu, koju je nazvao "gasom".
Svojstva ugljičnog dioksida proučavali su se mnogo kasnije 1750. godine. Škotski fizičar Joseph Blake (Joseph Black).
Otkrio je taj krečnjak (kalcijum karbonat 3) kada se zagrijava ili interaktira sa kiselinama, on ističe plin koji se naziva "povezanim zrakom". Pokazalo se da je "povezani zrak" gustar zraka i ne podržava izgaranje.
Caco 3 + 2HCL \u003d CO 2 + CACL 2 + H 2 O
Preskakanje "povezanog vazduha" I.E. CO 2 ugljični dioksid kroz vodena rešenje CACO 3 kalcijum karbonat deponiran je na dnu CA (OH) 2. Joseph Black je ovo iskustvo iskoristio dokaz da se ugljični dioksid oslobađa kao rezultat disanja životinja.
Cao + h 2 o \u003d ca (oh) 2
CA (OH) 2 + CO 2 \u003d CACO 3 + H 2 O
Tekući ugljični dioksid bezbojni tečnost bez mirisa, čija se gustina mnogo promijenila promjenom temperature. Postoji na sobnoj temperaturi samo pod pritiskom više od 5,85 MPa. Gustoća tečnog ugljičnog dioksida 0,771 g / cm 3 (20 ° C). Na temperaturama ispod + 11 ° C, teže je od vode, a iznad + 11 ° C - lakše.
Specifična masa tečnog ugljičnog dioksida značajno se mijenja temperaturomStoga se određuje količina ugljičnog dioksida i prodaje se po težini. Rastvorljivost vode u ugljičnom tekućim dioksidom u temperaturnom opsegu je 5,8-22,9 ° C ne više od 0,05%.
Tečni ugljični dioksid pretvara se u plin kada je toplota potpisana. U normalnim uvjetima (20 ° C i 101,3 kPa) kada ispari 1 kg tečnog ugljičnog dioksida, 509 litara ugljičnog dioksida. Uz pretjerano brz izbor plina, smanjenje tlaka u cilindru i nedovoljnu toplinu ugljičnog dioksida se hladi, brzina njezine isparavanja je smanjena i kada se postigne "trostruki točki", pretvori se u suhi led, koji se pretvara u suhi led, koji se pretvori u suhi led U downward mjenjaču i daljnji izbor plina zaustavlja se. Kada se zagrijava, suhi led se direktno pretvori u ugljični dioksid, zaobilazeći tekućinu. Ispariti suvi led, potrebno je donijeti znatno više topline nego isparavati tekući ugljični dioksid - dakle, ako je u cilindru oblikovan suhi led, on se polako isparava.
Prvi put je ugljen dioksid dobiven 1823. godine Gemphi Davy. (Humphry Dab) i Michael Faraday (Michael Faraday).
Čvrsti ugljični dioksid "Suvi led", po izgled Podseća na snijeg i led. Sadržaj ugljičnog dioksida dobiven iz suvog ledenog briketa je visok - 99,93-99,99%. Sadržaj vlage u rasponu od 0,06-0,13%. Suvi led, biti napolju, intenzivno isparava, tako da kontejneri koriste posude za skladištenje i transport. Dobijanje ugljičnog dioksida iz suvog leda proizvodi se u posebnim isparivačima. Učvršćivanje ugljičnog dioksida (suhi led) isporučuje se prema Gost 12162.
Ugljični dioksid se najčešće primjenjuje:
- stvoriti zaštitno okruženje za metale;
- u proizvodnji gaziranih pića;
- hlađenje, zamrzavanje i skladištenje prehrambeni proizvodi;
- za sisteme za gašenje požara;
- za čišćenje površina suvog leda.
Gustoća ugljičnog dioksida je dovoljno visoka, što omogućava zaštitu reakcijskog prostora luka iz kontakta sa zračnim gasovima i sprječavati nitridsku s relativno malom potrošnjom ugljičnog dioksida u mlazu. Ugljični dioksid je, u procesu zavarivanja, on komunicira s metalom šava i ima oksidacijsko zavarivanje na metalu, kao i karbon.
Ranije prepreka korištenju ugljičnog dioksida kao zaštitnog okruženja u šavovima. Pore \u200b\u200bsu uzrokovali ključanjem čvrstog metala za zavarivanje od razdvajanja ugljičnih oksis (CO) zbog nedovoljne odluke.
Na visokim temperaturama, ugljični dioksid disocira s formiranjem vrlo aktivnog besplatnog, monohidričnog kisika:
Oksidacija metala šava puštenog za vrijeme zavarivanja iz ugljičnog dioksida neutralizirana je sadržajem dodatne količine legiranih elemenata s velikim afinitetom za kiseonik, najčešće sa silicijum i manganom (višak iznosa koji je potreban za leguru Zavarivanje metala) ili umetnute u zonu zavarivanja.
I dioksid i ugljični monoksid praktično ne raduju u čvrstom i rastopljenom metalu. Besplatna aktivna oksidira elemente prisutne u zavarivanju, ovisno o njihovom afinitetu za kisik i koncentraciju jednadžbama:
Ja + o \u003d meo
gdje sam me metal (mangan, aluminijum ili drugo).
Pored toga, i sama ugljični dioksid reagiraju s tim elementima.
Kao rezultat ovih reakcija za vrijeme zavarivanja u ugljičnom dioksidu, postoji značajan izgaranje aluminija, titanijuma i cirkonijuma, a manje intenzivan - silikon, mangan, hrom, vanadijum itd.
Posebno snažno oksidacija nečistoća dolazi u. To je zbog činjenice da prilikom zavarivanja topljenjem elektrode, pojavljuje se interakcija rastopljenog metala plinom kada kapljice na kraju elektrode i u zavarivanju, a pri zavarivanju sa kompatibilnom elektrodom - samo u Kupatilo. Kao što je poznato, interakcija plina s metalom u lukovima značajno je intenzivnija zbog visoke temperature i veće površine kontaktnog metala sa gasom.
S obzirom na hemijsku aktivnost ugljičnog dioksida u odnosu na volfram, zavarivanje u ovom plinu vrši se samo pomoću topljenja elektrode.
Ugljični dioksid je netoksičan i neisplativ. U koncentracijama više od 5% (92 g / m 3) ugljični dioksid loš uticaj Na ljudskom zdravlju, jer je teže od zraka i može se nakupiti u slabo ventiliranim sobama s poda. Istovremeno se smanjiva količina kisika u zraku, koja može uzrokovati pojavu insuficijencije i gušenja u kisiku. Prostori u kojima zavarivanje pomoću upotrebe ugljičnog dioksida moraju biti opremljene općenitom vENTILACIJA DOBAVLJANJA. Najveća dopuštena koncentracija ugljičnog dioksida u zraku radnog područja je 9,2 g / m 3 (0,5%).
Carbon Dioxide dolazi softverom. Da biste dobili kvalitetne šavove, gasoviti i ukapljeni ugljični dioksid najviših i prvog razreda koriste se.
Ugljični dioksid se prevozi i skladišti u čeličnim cilindrima velikog kapaciteta u tečnom stanju, nakon čega slijedi gasifikacija u tvornici, sa centraliziranim opskrbom zavarivačkih mjesta kroz rampe. U standardu sa vodovodom od 40 l, izlive se 25 kg tečnog ugljičnog dioksida, što je pri normalnom pritisku, potrebno 67,5% zapremine cilindra i daje 12,5 m 3 ugljičnog dioksida sa isparavanjem. U gornjem dijelu balona, \u200b\u200bzrak se nakuplja gasovitim ugljičnim dioksidom. Voda, kao teže od tečnog ugljičnog dioksida, sastavljena je na dnu cilindra.
Da biste smanjili vlagu ugljičnog dioksida, preporučuje se instaliranje balona ventilom dolje i nakon taloženja za 10 ... 15 minuta pažljivo otvorite ventil i otpustite vlagu iz balona. Prije zavarivanja morate osloboditi malu količinu plina iz normalnog postavljenog cilindra za uklanjanje zraka u balon. Dio vlage kasni u ugljičnom dioksidu u obliku vodene pare, pogoršavajući se prilikom zavarivanja šava.
Pod oslobađanjem plina iz balona zbog učinka sisanja i apsorbiranja topline tijekom isparavanja tečnog ugljičnog dioksida, plin se značajno hladi. Sa intenzivnim odabirom plina moguće je blokirati mjenjač smrznute vlage sadržane u ugljičnom dioksidu, kao i suhim ledom. Da bi se to izbjeglo, u odabiru ugljičnog dioksida, plin je instaliran ispred mjenjača. Konačno uklanjanje vlage nakon mjenjača izrađuje se posebnim željinim punjenim staklenim vunom i kalcijum hloridom, silikozelijom, bakrenim energičnim ili drugim apsorbirama vlage
Kalon sa ugljičnim dioksidom obojenim crnim, s natpisom žutim slovima "ugljični dioksid".
Supstanca S. hemijska formula CO2 i molekularna težina od 44.011 g / mol, koja može postojati u četiri fazne stanja - gasovitim, tečnim, čvrstim i superkritičnim.
Stanje plinovitih CO2 obično koristi "ugljični dioksid". Na atmosferskom tlaku je bezbojni plin bez boje i mirisa, na temperaturi od +20? Sa gustoćom od 1.839 kg / m? (1,52 puta teže od zraka) dobro je rastvorljiv u vodi (0,88 zapremina u 1 zapreminu vode), djelomično komunicirajući u njemu s formiranjem koalične kiseline. To je dio atmosfere u prosjeku 0,035% po volumenu. S oštrim hlađenjem zbog produžetka (utapanja) CO2, može prediti - da se odmah krene u tekuću fazu.
Gasovit ugljični dioksid prethodno je bio pohranjen u stacionarnim GOS-om. Trenutno se ova metoda skladištenja ne primjenjuje; Ugljični dioksid u traženoj količini dobiva se direktno na mjestu - isparavanjem tečnog ugljičnog dioksida u gasifikatoru. Zatim, plin se lako može povući bilo koji plinovod pod pritiskom 2-6 atmosfere.
Tečno stanje CO2 je tehničko ime "tečni ugljični dioksid" ili jednostavno "ugljični dioksid". Ovo je bezbojna tečnost bez mirisa, prosječna gustina od 771 kg / m3, koja postoji samo pod pritiskom 3,482 ... 519 kPa na temperaturi od 0 ... -56,5 stepeni ("ugljični dio) ili ispod Pritisak 3 482 ... 7 383 KPA na temperaturi od 0 ... + 31.0 stupnjeva ("ugljični dioksid visokog pritiska"). Ugljični dioksid visokog pritiska najčešće se dobiva komprimiranjem ugljičnog dioksida do pritiska kondenzacije, dok se hladi vodom. Ugljični dioksid niske temperature, koji je glavni oblik ugljičnog dioksida za industrijsku potrošnju, najčešće se dobiva duž visokotlačnog ciklusa trostepenim hlađenjem i prigušivanjem u posebnim instalacijama.
Sa malom i srednjom potrošnjom ugljičnog dioksida (visoki pritisak) koristimo razne čelične cilindre za skladištenje i transport (od nadstrešnice (od nadstrešnice kućnih sise do kapaciteta kapaciteta 55 litara). Najčešći je cilindar od 40 l sa radnitom od 15.000 KPA, smješten 24 kg ugljičnog dioksida. Za čelične cilindre nije potrebna dodatna pažnja, ugljični dioksid se ne čuva bez gubitka već duže vrijeme. Cilindri ugljičnog dioksida visokog pritiska obojeni su u crnoj boji.
Uz značajnu potrošnju, za skladištenje i prevoz niskog temperaturnog karbonskog ugljičnog dioksida koristite izotermelne rezervoare najrazličitijih kapaciteta, opremljenih uslugom rashladne instalacije. Postoje akumulativni (stacionarni) vertikalni i vodoravni rezervoari sa kapacitetom od 3 do 250 tona, prevozili su rezervoari sa kapacitetom od 3 do 18 tona. Vertikalni spremnici za dizajn zahtijevaju izgradnju temelja i koristi se prije svega pod ograničenim prostorom za postavljanje. Upotreba horizontalnih rezervoara smanjuje troškove temelja, posebno ako postoji zajednički okvir s ugljičnim dioksidom. Rezervoari se sastoje od unutarnjeg zavarenog posuda izrađene od čelika sa niskim temperaturama i ima poliuretansku pjenu ili vakuumsku toplinu; Kućište na otvorenom plastike, pocinčanog ili nehrđajućeg čelika; Cevovodi, oprema i upravljački uređaji. Unutarnje i vanjske površine zavarene plovile podliježu posebnoj obradi, što se smanjuje na vjerojatnost površinske korozije metala. U skupim uvezenim modelima, vanjsko hermetičko kućište izrađeno je od aluminija. Korištenje rezervoara osigurava dopunjavanje i odvodnjavanje tečnog ugljičnog dioksida; Skladištenje i transport bez gubitka proizvoda; Vizuelni nadzor mase i radnog pritiska tokom punjenja goriva, tokom skladištenja i izdavanja. Sve vrste spremnika opremljene su višeslojnim sigurnosnim sustavom. Sigurnosni ventili omogućuju vam provjeru i popravak bez zaustavljanja i pražnjenja rezervoara.
Sa trenutnim smanjenjem pritiska u atmosferu, koji se događaju tokom ubrizgavanja u posebnu ekspanzijsku komoru (usitnjavanje), ugljični dioksid odmah se pretvara u plin i najfinija masa u obliku snega, koja je pritisnuta i dobivena ugljični dioksid u čvrstom stanju, koja nosi zajedničko ime "suho lode". Na atmosferskom pritisku, je li bijela staklastom težine gustoće 1 562 kg / m?, Sa temperaturom od -78,5? C, što je sublimirano - postepeno isparava, zaobilazijući tekućinu. Suvi led se može dobiti i na instalacijama visokog pritiska koje se koriste za dobivanje ugljičnog dioksida sa niskim temperaturama, od plinskih mješavina koje sadrže CO2 u iznosu od najmanje 75-80%. Kompletan kapacitet hlađenja suvog leda je gotovo 3 puta više nego u vodenom ledu, a iznosi 573,6 kJ / kg.
Određeni ugljični dioksid obično se oslobađa u briketima od 200? 100? 20-70 mm, u granulama s promjerom od 3, 6, 10, 12 i 16 mm, rijetko kao najbolji prah ("suvi snijeg"). Briketi, granule i snijeg nisu više od 1-2 dana u stacionarnim crtanim spremištima, slomljene u male odjeljke; Transport u posebnim izotermnim posudama sa sigurnosnim ventilom. Kontejneri se koriste različiti proizvođači Kapacitet od 40 do 300 kg ili više. Gubici sublimacije su, ovisno o temperaturi okoline od 4-6% ili više po danu.
Uz pritisak od preko 7,39 kPa i temperature od više od 31,6 stupnjeva, ugljični dioksid nalazi se u takozvanoj superkritičkoj državi, u kojoj je njegova gustoća poput tečnosti, a viskoznost i površinska napetost je poput plina. Ova neobična fizička supstanca (tekućina) je odličan ne-polarnog otapala. Superkritički CO2 može u potpunosti ili selektivno izvlačiti bilo koje ne-polarne komponente s molekularne mase manjim od 2.000 daltona: terpene spojevi, voskovi, pigmenti, visoka molekularna težina i nezasićeni masna kiselina, alkaloidi, vitamini topljivi i fitosteroli. Neostoljne supstance za superkritički CO2 su celuloze, škrob, organski i anorganski polimeri s velikom molekularne težine, šećerom, glikozidijskim tvarima, proteinima, metalima i soli mnogih metala. Imati takva svojstva, superkritični ugljični dioksid postaje sve više korišteni u vatri, frakciji i impregnaciji organskog i neorganske tvari. Takođe je obećavajuće radno tijelo za moderne termalne mašine.
- Specifična gravitacija. Udio ugljičnog dioksida ovisi o tlaku, temperaturi i agregatnom stanju u kojem se nalazi.
- Kritična temperatura ugljičnog dioksida +31 stepeni. Udio ugljičnog dioksida na 0 stepeni i pritisak 760 mm Hg. Jednak 1, 9769 kg / m3.
- Molekularna težina ugljičnog dioksida 44.0. Relativna težina ugljičnog dioksida u odnosu na zrak je 1.529.
- Tečni ugljični dioksid na temperaturama iznad 0 stepeni. Znatno lakši od vode, a može se pohraniti samo pod pritiskom.
- Udio čvrstog ugljičnog dioksida ovisi o načinu pribavljanja. Tečni ugljični dioksid prilikom zamrzavanja pretvara se u suhi led, koji predstavlja prozirno, stakleno čvrsto. U ovom slučaju, čvrsti ugljični dioksid ima najveću gustoću (pod normalnim pritiskom u plovilu, ohlađen na minus 79 stepeni., Gustina je 1,56). Industrijski čvrsti ugljični dioksid ima bijela boja, tvrdoća je blizu krede,
- njegov proporcija varira ovisno o načinu dobijanja unutar 1,3 - 1.6.
- Jednadžba o statusu.Odnos između količine, temperature i pritiska ugljičnog dioksida izražava jednadžba
- V \u003d r t / p - a, gdje
- V - zapremina, m3 / kg;
- R - konstanta gasa 848/44 \u003d 19,273;
- T - temperatura, za tuče;
- p Pritisak, kg / m2;
- A je dodatni pojam koji karakterizira odstupanje od jednadžbe države za idealan plin. Izražava se ovisnosti A \u003d (0, 0825 + (1.225) 10-7 p) / (T / 100) 10/3.
- Trostruki ugljični dioksid. Trokrevetna točka karakteriše pritisak od 5,28 na (kg / cm2) i minus temperaturi od 56,6 stepeni.
- Ugljični dioksid može biti u sva tri stanja (čvrsta, tečna i gasova) samo na trokrevetnom mjestu. Pritisci ispod 5,28 ATA (kg / cm2) (ili na temperaturama ispod minus 56,6 stepeni.) Ugljični dioksid može se nalaziti samo u čvrstim i gasovitim stanjima.
- U par područja čipa, I.E. Iznad trostruke tačke su valjani sljedeći odnosi.
- ja "x + i" "y \u003d i,
- x + y \u003d 1, gdje,
- x i y - udio materije u tečnom i pare obliku;
- i "- entalpija tečnost;
- i "" - Enthalpy par;
- i - Enthalpy iz smjese.
- Za ove vrijednosti lako je identificirati vrijednosti x i y. U skladu s tim, sljedeće jednadžbe važe za regiju ispod trokrevetne tačke:
- ja "" y + i "" z \u003d i,
- y + z \u003d 1, gde,
- i "" - Enthalpy od čvrstog ugljičnog dioksida;
- z je djelić neke tvari u čvrstom stanju.
- U trostrukoj točki za tri faze postoje i dvije jednadžbe
- ja "x + i" "y + i" "" Z \u003d i,
- x + y + z \u003d 1.
- Znajući i "," ja "," ja "" "" "za trokrevetnu tačku i koristeći gornje jednadžbe može se odrediti entalkom smjese u bilo kojem trenutku.
- Toplinski kapacitet. Toplinski kapacitet ugljičnog dioksida na temperaturi od 20 stepeni. i 1 ATA je
- CF \u003d 0.202 i CV \u003d 0,156 kcal / kg * tuče. Indikator adiabuding k \u003d 1,30.
- Toplinski kapacitet tečnog ugljičnog dioksida u temperaturnom rasponu od -50 do +20 stepeni. Karakterizira ga sljedeće vrijednosti, kcal / kg * tuče. :
- Seno.S -50 -40 -30 -20 -10 0 10 20
- Sre, 0,47 0,49 0,515 0,514 0,517 0,6 0,64 0,68
- Tačka topljenja. Topljenje čvrsti ugljični dioksid događa se na temperaturama i pritiscima koji odgovaraju trojku (T \u003d -56,6 stepeni. I P \u003d 5,28 ATA) ili iznad njega.
- Ispod trostrukoj tačke, čvrsti ugljični dioksid sublimi. Temperatura sublimacije je funkcija pritiska: pod normalnim pritiskom jednak je -78,5 stepeni., U vakuu može biti -100 stepeni. i u nastavku.
- Enthalpy. Entalpi par ugljičnog dioksida u širokom rasponu temperatura i pritisaka određuje se jednadžbom Planck i Kuprisanov.
- i \u003d 169.34 + (0.1955 + 0,000115T) T - 8,3724 P (1 + 0.007424p) / 0,01t (10/3), gdje
- I - Kcal / kg, P - kg / cm2, T - hade.k, T - sijeno
- Entalpija tečnog ugljičnog dioksida u bilo kojem trenutku može se lako odrediti oduzimanjem od entalpe zasićenog para veličine skrivene topline isparavanja. Slično tome, sublimacija skrivena toplina, možete odrediti enthalpiju čvrsti ugljični dioksid.
- Toplotna provodljivost. Termička provodljivost ugljičnog dioksida na 0 stepeni. To je 0,012 kcal / m * sat * kaucija, a na temperaturama -78 stepeni. Smanjuje se na 0,008 kcal / m * sat * sijena.
- Podaci o toplinskoj provodljivosti ugljičnog dioksida u 10 4 TBSP. Kcal / M * sat * kapuljača. Uz plus temperature su prikazane u tablici.
- Pritisak, kg / cm2 10 stepeni. 20 stepeni. 30 stepeni. 40 stepeni.
- Gasoviti ugljični dioksid
- 1 130 136 142 148
- 20 - 147 152 157
- 40 - 173 174 175
- 60 - - 228 213
- 80 - - - 325
- Tečni ugljični dioksid
- 50 848 - - -
- 60 870 753 - -
- 70 888 776 - -
- 80 906 795 670
Termička provodljivost čvrstog ugljičnog dioksida može se izračunati formulom:
236.5 / T1.216, kcal / m * sat * seno.
- Koeficijent toplinske ekspanzije.Koeficijent volumena širenja ekspanzije i čvrstog ugljičnog dioksida izračunava se ovisno o promjeni specifične težine i temperature. Linearni koeficijent proširenja određuje se izrazom B \u003d A / 3. U temperaturnom rasponu od -56 do -80 stepeni. Koeficijenti imaju sljedeće vrijednosti: a * 10 * 5t. \u003d 185.5-117.0, b * 10 * 5 s. \u003d 61.8-39.0.
- Viskoznost. Viskoznost ugljičnog dioksida 10 * 6ST. Ovisno o tlaku i temperaturi (kg * sec / m2)
- Pritisak, ATA -15 stepeni. 0 stepeni. 20 stepeni. 40 stepeni.
- 5 1,38 1,42 1,49 1,60
- 30 12,04 1,63 1,61 1,72
- 75 13,13 12,01 8,32 2,30
- Dielektrična konstanta.Dielektrična konstanta tečnog ugljičnog dioksida u 50 - 125 ATI je u rasponu od 1,6016 - 1,6425.
- Dielektrična konstanta ugljičnog dioksida na 15 stepeni. i pritisak 9.4 - 39 ATI 1.009 - 1.060.
- Sadržaj vlage ugljičnog dioksida. Sadržaj vodene pare u vlažnom ugljičnom dioksidu određuje se pomoću jednadžbe,
- X \u003d 18/44 * p '/ p - p' \u003d 0,41 p '/ p - p' kg / kg, gdje
- p '- djelomični tlak vodene pare na 100% zasićenosti;
- p je ukupni pritisak paro-plinske smjese.
- Rastvorljivost ugljičnog dioksida u vodi. Rastvorljivost gasova mjeri se količinama plina dane normalnim uvjetima (0 stepeni, c i 760 mm Hg. Art.) Na volumenu otapala.
- Rastvorljivost ugljičnog dioksida u vodi na umjerenim temperaturama i pritiscima do 4 - 5 ATI podložna je Zakonu Henryja, koji je izražen jednadžbom
- P \u003d h x, gdje
- P - djelomični pritisak plina preko tečnosti;
- X - količina plina u molu;
- N - Koeficijent Henry.
- Tečni ugljični dioksid kao otapalo.Rastvorljivost ulja za podmazivanje u tečni ugljični dioksid Na temperaturi -20grad. do +25 stepeni. iznosi 0,388 g od 100 CO2,
- i povećava se na 0,718 g CO2 na temperaturi od +25 stepeni. Od.
- Vodovodljivost u tečnom ugljičnom dioksidu u temperaturnom rasponu od -5,8 do +22,9 stupnjeva. Težinom je ne više od 0,05%.
Sigurnosna tehnika
Prema stupnju utjecaja na ljudsko tijelo, gas ugljičnog dioksida pripada četvrtom razredu opasnosti u skladu s željnim 12.1.1.7-76 "štetnim tvarima. Klasifikacija I. opšti zahtjevi Sigurnost. Maksimalna dopuštena koncentracija u zraku radnog područja nije uspostavljena, prilikom procjene ove koncentracije, potrebno je fokusirati na standarde za rudnike uglja i ozorijera, uspostavljene u roku od 0,5%.
Prilikom primjene suvog leda, kada se koristi plovila sa tekućim ugljičnim dioksidom niskim temperaturom, treba osigurati poštivanje sigurnosnih mjera, sprječavanjem smrzavanja ruku i drugih dijelova zaposlenog.