कार्बन डाइऑक्साइड सीओ 2 (कार्बन डाइऑक्साइड, कार्बन डाइऑक्साइड, कार्बन डाइऑक्साइड, कार्बन एनहाइड्राइड) दबाव और तापमान के आधार पर एक गैसीय, तरल या ठोस स्थिति में हो सकता है।
गैसीय राज्य में, कार्बन डाइऑक्साइड एक साधारण खट्टा स्वाद और गंध के साथ एक रंगहीन गैस है। पृथ्वी के वायुमंडल में लगभग 0.04% कार्बन डाइऑक्साइड होता है। सामान्य परिस्थितियों में, इसकी घनत्व 1.98 ग्राम / एल - लगभग 1.5 गुना अधिक वायु घनत्व है।
आरेख। चरण संतुलन कार्बन डाइऑक्साइड
तरल कार्बन डाइऑक्साइड (कार्बन डाइऑक्साइड) यह एक रंगहीन तरल गंध रहित है। के लिये कमरे का तापमान यह केवल 5850 केपीए के दबाव में मौजूद है। तरल कार्बन डाइऑक्साइड की घनत्व तापमान पर अत्यधिक निर्भर है। उदाहरण के लिए, + 11 डिग्री सेल्सियस के नीचे तापमान पर, तरल कार्बन डाइऑक्साइड पानी से भारी होता है, + 11 डिग्री सेल्सियस से ऊपर तापमान पर - आसान। सामान्य परिस्थितियों में तरल कार्बन डाइऑक्साइड के 1 किलो के वाष्पीकरण के परिणामस्वरूप, लगभग 50 9 लीटर गैस बनती है।
लगभग -56.6 डिग्री सेल्सियस के तापमान और लगभग 51 9 केपीए का दबाव, तरल कार्बन डाइऑक्साइड एक ठोस में बदल जाता है - "सूखी बर्फ".
उद्योग में कार्बन डाइऑक्साइड बनाने के लिए सबसे आम 3 विधियां सबसे आम हैं:
- रासायनिक उत्पादन की निकास गैस से, मुख्य रूप से सिंथेटिक अमोनिया और मेथनॉल; निकास गैस में लगभग 9 0% कार्बन डाइऑक्साइड होता है;
- औद्योगिक बॉयलर घरों की फ्लू गैसों से, प्राकृतिक गैस, कोयला और अन्य ईंधन जल रहा है; धुआं गैस में 12-20% कार्बन डाइऑक्साइड होता है;
- बीयर, शराब प्राप्त करने की प्रक्रिया में किण्वन के लिए अपशिष्ट गैसों से, जब फायरिंग फायरिंग; टकटकी लगभग साफ है कार्बन डाइऑक्साइड.
गोस्ट 8050-85 के अनुसार, गैसीय और तरल कार्बन डाइऑक्साइड तीन प्रजातियों के साथ आता है: उच्चतम, पहली और दूसरी किस्में। वेल्डिंग के लिए उच्चतम और प्रथम श्रेणी के कार्बन डाइऑक्साइड का उपयोग करने की सिफारिश की जाती है। वेल्डिंग के लिए कार्बन डाइऑक्साइड का उपयोग करने की अनुमति है, हालांकि, गैस ड्रायर को संरक्षित करना वांछनीय है। कार्बन डाइऑक्साइड की अनुमत सामग्री और कार्बन डाइऑक्साइड के विभिन्न ब्रांडों में कुछ अशुद्धता नीचे दी गई तालिका में दिखायी जाती है।
तालिका। कार्बन डाइऑक्साइड विशेषताओं की विशेषताएं
कार्बन डाइऑक्साइड के साथ काम करते समय सुरक्षा उपाय:
- कार्बन डाइऑक्साइड विषाक्त नहीं है और विस्फोटक नहीं है, हालांकि, हवा में इसकी सांद्रता पर, 5% (9 2 जी / एम 3) से अधिक ऑक्सीजन के अनुपात को कम कर देता है, जिससे ऑक्सीजन की कमी और घुटन हो सकता है। इसलिए, खराब हवादार परिसर में जमा करने के लिए यह डरना चाहिए। कार्बन डाइऑक्साइड सांद्रता पंजीकृत करने के लिए, वायु विश्लेषकों को हवा के स्थिर या पोर्टेबल में लागू किया जाता है।
- वायुमंडलीय दबाव में कमी के साथ, तरल कार्बन डाइऑक्साइड को -78.5 डिग्री सेल्सियस के तापमान के साथ गैस और बर्फ में परिवर्तित किया जाता है और त्वचा के आंखों और फ्रॉस्टबाइट के श्लेष्म झिल्ली के प्रभाव का कारण बन सकता है। इसलिए, तरल कार्बन डाइऑक्साइड के नमूने के चयन में, आपको सुरक्षात्मक चश्मे और mittens का उपयोग करने की आवश्यकता है।
- तरल कार्बन डाइऑक्साइड भंडारण और परिवहन के लिए पहले संचालित टैंक की आंतरिक क्षमता का निरीक्षण नली गैस मास्क में किया जाना चाहिए। टैंक को तापमान तक गर्म करने की जरूरत है व्यापक, और आंतरिक कंटेनर या वेंटिलेट को उड़ाने के लिए। गैस मास्क को उपकरण के अंदर कार्बन डाइऑक्साइड के वॉल्यूम अंश के बाद ही उपयोग नहीं किया जाता है।
वेल्डिंग के दौरान कार्बन डाइऑक्साइड का आवेदन
कार्बन डाइऑक्साइड का उपयोग सक्रिय सुरक्षात्मक गैस के रूप में किया जाता है चाप वेल्डिंग (आमतौर पर, अर्द्ध स्वचालित वेल्डिंग के साथ) एक पिघलने वाले इलेक्ट्रोड (तार) के साथ, जिसमें गैस मिश्रण की संरचना (ऑक्सीजन, आर्गन के साथ) शामिल है।
कार्बन डाइऑक्साइड द्वारा वेल्डिंग पदों की आपूर्ति निम्नलिखित तरीकों से की जा सकती है:
- कार्बन डाइऑक्साइड के उत्पादन के लिए सीधे स्वायत्त स्टेशन से;
- स्थिर पोत-ड्राइव से - कार्बन डाइऑक्साइड की महत्वपूर्ण मात्रा और अपने स्वायत्त स्टेशन के उद्यम की अनुपस्थिति के साथ;
- परिवहन कार्बन डाइऑक्साइड से - कार्बन डाइऑक्साइड खपत की छोटी मात्रा के साथ;
- सिलेंडरों से - कार्बन डाइऑक्साइड की मामूली मात्रा या वेल्डिंग पोस्ट में पाइपलाइनों को बिछाने की असंभवता के साथ।
स्वायत्त कार्बन डाइऑक्साइड उत्पादन स्टेशन एक अलग विशेष उद्यम दुकान है जो अन्य संगठनों को अपनी जरूरतों और आपूर्ति के लिए कार्बन डाइऑक्साइड का उत्पादन करती है। कार्बन डाइऑक्साइड को वेल्डिंग दुकानों में रखी गई गैस पाइपलाइनों पर वेल्डिंग पदों को खिलाया जाता है।
कार्बन डाइऑक्साइड की बड़ी मात्रा और एक स्वायत्त कार्बन डाइऑक्साइड स्टेशन की अनुपस्थिति के साथ, कार्बन डाइऑक्साइड स्थिर भंडारण जहाजों में संग्रहीत किया जाता है, जिसमें यह परिवहन टैंक से आता है (नीचे आंकड़ा देखें)।
चित्र। स्थिर भंडारण पोत से कार्बन डाइऑक्साइड के साथ वेल्डिंग पदों की आपूर्ति की योजना
छोटे खपत की मात्रा के साथ, कार्बन डाइऑक्साइड फ़ीड सीधे परिवहन क्षमता से किया जा सकता है। कुछ स्थिर और परिवहन क्षमताओं की विशेषताओं को नीचे दी गई तालिका में दिखाया गया है।
तालिका। भंडारण और कार्बन डाइऑक्साइड (कार्बन डाइऑक्साइड) के परिवहन के लिए कंटेनर की विशेषताएं
| निशान। | कार्बन डाइऑक्साइड द्रव्यमान | उद्देश्य | कार्बन डाइऑक्साइड भंडारण समय, दिन | ब्रांड गैसीफायर |
| Uzhu-3.0-2.0 | 2 950 | परिवहन मोटर वाहन ZIL-130 | 6-20 | ईजीयू -100 |
| Nzhu-4-1.6 | 4 050 | स्थिर ड्राइव | 6-20 | ईजीयू -100 |
| Tsju-9.0-1.8 | 9 000 | परिवहन मोटर वाहन माज़ 5245 | 6-20 | GU-400 |
| Nzhu-12.5-1.6 | 12 800 | स्थिर ड्राइव | 6-20 | GU-400 |
| UDM-12.5 | 12 300 | स्थिर ड्राइव | UGM-200M | |
| Tsju-40-2। | 39 350 | परिवहन रेल | 40 | GU-400 |
| RDH-25-2 | 25 500 | स्थिर ड्राइव | असीमित, सुसज्जित प्रशीतित स्थापना | GU-400 |
| Nu-50D | 50 000 | स्थिर ड्राइव | असीमित, एक प्रशीतन इकाई से लैस है | GU-400 |
कार्बन डाइऑक्साइड की छोटी मात्रा या कार्बन डाइऑक्साइड की आपूर्ति के लिए पाइपलाइनों की असंभवता की असंभवता के साथ, सिलेंडरों का उपयोग किया जाता है। 40 एल की क्षमता के साथ मानक काले सिलेंडर में, 25 किलोग्राम तरल कार्बन डाइऑक्साइड डाला जाता है, जिसे आमतौर पर 5-6 एमपीए के दबाव में संग्रहीत किया जाता है। 25 किलोग्राम तरल कार्बन डाइऑक्साइड की वाष्पीकरण के परिणामस्वरूप, लगभग 12,600 लीटर गैस बनती हैं। सिलेंडर में कार्बन डाइऑक्साइड की भंडारण योजना नीचे दिए गए आंकड़े में दिखाया गया है।
चित्र। सिलेंडर में कार्बन डाइऑक्साइड स्टोरेज स्कीम (कार्बन डाइऑक्साइड)
सिलेंडर से गैस चयन के लिए, यह एक गियरबॉक्स, गैस हीटर और गैस ड्रायर से लैस होना चाहिए। इसके विस्तार के परिणामस्वरूप सिलेंडर से कार्बन डाइऑक्साइड के बाहर निकलने पर, एडियाबेटिक गैस शीतलन होता है। एक उच्च गैस प्रवाह दर (18 एल / मिनट से अधिक) के साथ, इसके परिणामस्वरूप गैस में निहित जल वाष्प को ठंडा कर सकता है और गियरबॉक्स को अवरुद्ध कर सकता है। इस संबंध में, गियरबॉक्स और गुब्बारे के वाल्व के बीच, गैस हीटर लगाने के लिए वांछनीय है। जब गैस कुंडल के माध्यम से गुजरती है, तो इसे बिजली से गर्म किया जाता है गर्म करने के तत्ववोल्टेज 24 या 36 बी के साथ नेटवर्क में शामिल।
कार्बन डाइऑक्साइड से नमी निकालने के लिए, एक गैस ड्रायर का उपयोग किया जाता है। यह सामग्री (आमतौर पर सिलिका जेल, तांबा जोरदार या एल्यूमीनियम) से भरा आवास है, अच्छी तरह से अवशोषित नमी। Dehumidifiers हैं उच्च दबावगियरबॉक्स के बाद स्थापित गियरबॉक्स और कम दबाव में स्थापित।
कार्बन डाइऑक्साइड बिना रंग के गैस के लिए सामान्य परिस्थितियों में होता है, न कि सुगंधित विशेषताओं नहीं, बल्कि थोड़ा खट्टा स्वाद होता है। शर्तों में वायुमण्डलीय दबाव यौगिक तरल अवस्था में नहीं है, लेकिन ठोस से गैसीय तक चलता है। कार्बन डाइऑक्साइड को ठोस चरण में शुष्क बर्फ कहा जाता है। अन्य पदार्थ नाम कार्बन डाइऑक्साइड, कार्बन डाइऑक्साइड, कार्बन ऑक्साइड, कोयला एनहाइड्राइड हैं।
यौगिक खनिज स्प्रिंग्स, वायु में निहित है, पौधों और जानवरों के श्वसन के दौरान जारी किया जाता है। वन्यजीवन में, पदार्थ एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, जो जीवित कोशिकाओं की विनिमय प्रक्रियाओं में भाग लेता है। कार्बन डाइऑक्साइड स्तनधारियों में ऑक्सीडेटिव प्रतिक्रियाओं द्वारा प्राप्त किया जाता है, यह वातावरण में सांस लेने के साथ प्रतिष्ठित है। पौधों के लिए कार्बन का मुख्य स्रोत वायुमंडलीय कार्बन डाइऑक्साइड है।
एक औद्योगिक पैमाने पर कार्बन डाइऑक्साइड मोनोथानोलामाइन या पोटेशियम कार्बोनेट द्वारा अवशोषित करके फ्लू गैसों से बनता है। इसके अलावा, यौगिक आर्गन, ऑक्सीजन, नाइट्रोजन के खनन में एक उप-उत्पाद के रूप में, हवा को अलग करने के लिए विशेष प्रतिष्ठानों पर प्राप्त किया जाता है।
कार्बन डाइऑक्साइड अनुप्रयोग
इसके गुणों के कारण, कार्बन डाइऑक्साइड लागू हो गया है खाद्य उद्योग 19 वीं शताब्दी में वापस। ब्रूवरों में से एक ने बीयर बैरल के कवर के तहत एक गैस संचय की खोज की। उन्होंने कोशिश करने का फैसला किया, इस संबंध में उन्होंने इस रासायनिक यौगिक के साथ पानी और बियर समृद्ध किया। मेहमानों द्वारा नए पेय परोसा जाने के बाद, जिसे स्पार्कलिंग पानी का स्वाद लेना पड़ा। इस प्रकार पेय पदार्थों के उत्पादन में कार्बन डाइऑक्साइड का उपयोग होता है। इसके बाद, उनका पूरी तरह से अध्ययन किया गया। रासायनिक गुण और कनेक्शन की संरचना।
कार्बन डाइऑक्साइड, जिसे ई 2 9 0 नंबर पर आहार पूरक के रूप में जाना जाता है, पेस्ट्री बेकिंग के दौरान, आटा ब्रेकडलर के रूप में उपयोग किया जाता है। गैर-मादक पेय पदार्थों के दौरान कार्बन डाइऑक्साइड का उपयोग सक्रिय रूप से किया जाता है। उनका अतिरिक्त प्रदान किया जाता है सकारात्मक प्रभाव पेय पदार्थों की ताज़ा गुणवत्ता और गुणों पर। Winemaking में, किण्वन प्रक्रिया कार्बन डाइऑक्साइड जोड़कर नियंत्रित किया जाता है। कुछ वाइन विशेष रूप से इस परिसर के साथ समृद्ध हैं। रस के बेहतर भंडारण के लिए, कार्बन डाइऑक्साइड भी एक छोटी सांद्रता में उपयोग किया जाता है। इसके अलावा, पदार्थ को खाद्य उत्पादों के परिवहन और भंडारण के दौरान एक सुरक्षात्मक गैस के रूप में उपयोग किया जाता है।
अपने गुणों के कारण, कार्बन डाइऑक्साइड का उपयोग आग बुझाने की कल सिलेंडरों में किया जाता है, तार के साथ वेल्डिंग के दौरान, वायवीय हथियारों में, वायवीय हथियारों में, एयरकेस में इंजन के लिए ऊर्जा स्रोत के रूप में। ठोस रूप में, ठंड को संरक्षित करने के लिए कनेक्शन का उपयोग किया जाता है फ्रीजर चैंबर.
भोजन के उत्पादन में उपयोग के लिए लगभग सभी देशों में ई 2 9 0 योजक की अनुमति है।
मानव शरीर पर कार्बन डाइऑक्साइड का प्रभाव
कार्बन डाइऑक्साइड शरीर और वातावरण की कई जीवित कोशिकाओं के हिस्से के रूप में उपलब्ध है। इस संबंध में, ई 2 9 0 योजक को अपेक्षाकृत हानिरहित के लिए जिम्मेदार ठहराया जा सकता है।
लेकिन याद रखें कि कार्बन डाइऑक्साइड विभिन्न पदार्थों के गैस्ट्रिक म्यूकोसा को सक्शन के सक्रियण में योगदान देता है। यह मादक पेय पदार्थों की खपत के परिणामस्वरूप तेजी से नशा बताता है।
कार्बन डाइऑक्साइड नुकसान द्वारा प्रकट किया गया है दुष्प्रभावकार्बोनेटेड पेय द्वारा उपयोग किए जाने पर ब्लोइंग और बेल्चिंग की तरह। इसके बारे में एक और राय है खाद्य योज्यजो निम्नानुसार है: कार्बन डाइऑक्साइड क्षति यह है कि मजबूत पेय हड्डियों से कैल्शियम को फ्लश करने में सक्षम हैं।
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इस परिसर के गठन के लिए सबसे आम प्रक्रियाएं - सड़ने वाले जानवरों और सब्जी अवशेष, जलन विभिन्न जीव ईंधन, सांस लेने वाले जानवरों और पौधों। उदाहरण के लिए, प्रति दिन एक व्यक्ति वायुमंडल में कार्बन डाइऑक्साइड के एक किलोग्राम को हाइलाइट करता है। निर्जीव प्रकृति में कार्बन ऑक्साइड और डाइऑक्साइड का गठन किया जा सकता है। कार्बन डाइऑक्साइड ज्वालामुखीय गतिविधि पर आवंटित किया जाता है, और इसे भी उत्पादित किया जा सकता है मिनरल वॉटर।स्रोत। कार्बन डाइऑक्साइड छोटी मात्रा में और पृथ्वी के वातावरण में है।
इस परिसर की रासायनिक संरचना की विशेषताएं विभिन्न प्रकार की रासायनिक प्रतिक्रियाओं में भाग लेने की अनुमति देती हैं, जिसके लिए कार्बन डाइऑक्साइड होता है।
सूत्र
इस पदार्थ के संयोजन में, टेट्रावलेंट कार्बन परमाणु दो ऑक्सीजन अणुओं के साथ एक रैखिक बंधन बनाता है। दिखावट इस तरह के एक अणु के रूप में प्रतिनिधित्व किया जा सकता है:
हाइब्रिडाइजेशन का सिद्धांत कार्बन डाइऑक्साइड अणु की संरचना बताता है: दो मौजूदा सिग्मा बॉन्ड कार्बन परमाणुओं और दो 2 आर कक्षीय ऑक्सीजन के एसपी-कक्षीय के बीच बनाए जाते हैं; कार्बन पी-ऑर्बिटल्स जो हाइब्रिडाइजेशन में भाग नहीं लेते हैं वे समान ऑक्सीजन कक्षीय के साथ एक यौगिक से जुड़े होते हैं। रासायनिक प्रतिक्रियाओं में, कार्बन डाइऑक्साइड फॉर्म में लिखा जाता है: सीओ 2।
भौतिक गुण
सामान्य परिस्थितियों में, कार्बन डाइऑक्साइड एक रंगहीन गैस है जिसमें गंध नहीं होती है। यह हवा से भारी है, इसलिए कार्बन डाइऑक्साइड और तरल की तरह व्यवहार कर सकता है। उदाहरण के लिए, इसे एक कंटेनर से दूसरे में अतिरंजित किया जा सकता है। यह पदार्थ पानी में थोड़ा भंग कर दिया जाता है - 20 डिग्री सेल्सियस पर एक लीटर पानी में 0.88 लीटर सीओ 2 घुल जाता है। तापमान में मामूली कमी मूल रूप से स्थिति को बदलती है - 17⁰С पर उसी लीटर पानी में, 1.7 लीटर सीओ 2 भंग कर सकते हैं। एक मजबूत शीतलन के साथ, यह पदार्थ स्नोफ्लेक्स के रूप में जमा किया जाता है - तथाकथित "सूखी बर्फ" का गठन होता है। यह नाम इस तथ्य से हुआ कि सामान्य दबाव के तहत, पदार्थ, तरल चरण को छोड़कर, तुरंत गैस में बदल जाता है। तरल कार्बन डाइऑक्साइड 0.6 एमपीए और कमरे के तापमान पर थोड़ा ऊपर के दबाव पर गठित किया जाता है।
रासायनिक गुण
मजबूत ऑक्सीकरण एजेंटों के साथ बातचीत करते समय, कार्बन डाइऑक्साइड ऑक्सीडेटिव गुण दिखाता है। इस बातचीत की विशिष्ट प्रतिक्रिया:
सी + सीओ 2 \u003d 2 एसओ।
इसलिए, कोयले की मदद से, कार्बन डाइऑक्साइड को अपने द्विपक्षीय संशोधन - कार्बन मोनोऑक्साइड को बहाल किया जाता है।
सामान्य परिस्थितियों में, कार्बन डाइऑक्साइड निष्क्रिय है। लेकिन कुछ सक्रिय धातुएं इसमें जला सकती हैं, जो यौगिक से ऑक्सीजन को हटाकर कार्बन गैसीय जारी की जाती हैं। विशिष्ट प्रतिक्रिया - मैग्नीशियम जलती हुई:
2 एमजी + सीओ 2 \u003d 2 एमजीओ + सी।
प्रतिक्रिया की प्रक्रिया में, मैग्नीशियम ऑक्साइड और मुफ्त कार्बन का गठन किया जाता है।
सीओ 2 के रासायनिक यौगिकों में, ठेठ एसिड ऑक्साइड के गुण अक्सर प्रदर्शित होते हैं। उदाहरण के लिए, यह अड्डों और मुख्य ऑक्साइड के साथ प्रतिक्रिया करता है। प्रतिक्रिया का नतीजा कार्बनिक एसिड लवण बन जाता है।
उदाहरण के लिए, कार्बन डाइऑक्साइड के साथ सोडियम ऑक्साइड यौगिक की प्रतिक्रिया का प्रतिनिधित्व किया जा सकता है:
ना 2 ओ + सीओ 2 \u003d एनए 2 सीओ 3;
2NAOH + CO 2 \u003d NA 2 CO 3 + H 2 o;
NaOH + CO 2 \u003d NAHCO 3।
कोयला एसिड और समाधान सीओ 2
पानी में कार्बन डाइऑक्साइड पृथक्करण की एक छोटी डिग्री के साथ एक समाधान बनाता है। कार्बन डाइऑक्साइड का यह समाधान कोयला एसिड कहा जाता है। यह रंगहीन, कमजोर रूप से व्यक्त किया गया है और एक खट्टा स्वाद है।
एक रासायनिक प्रतिक्रिया रिकॉर्डिंग:
सीओ 2 + एच 2 ओ ↔ एच 2 सीओ 3।
संतुलन को काफी दृढ़ता से बाईं ओर स्थानांतरित किया जाता है - प्रारंभिक कार्बन डाइऑक्साइड का केवल 1% COLLIC एसिड में बदल जाता है। उच्च तापमान कार्बनिक एसिड अणुओं के समाधान में कम है। यौगिक उबलते समय, यह पूरी तरह से गायब हो जाता है, और समाधान कार्बन डाइऑक्साइड और पानी पर विघटित होता है। कोलिक एसिड का संरचनात्मक सूत्र नीचे प्रस्तुत किया जाता है।
कोलिक एसिड की गुण
कोलिक एसिड बहुत कमजोर है। समाधान में, यह हाइड्रोजन आयनों एच + और एनएसओ 3 कनेक्शन पर विघटित होता है। बहुत छोटी मात्रा में, आयन 3 से बना है -।
कोलिक एसिड एक दो अक्ष है, इसलिए इसके द्वारा गठित लवण मध्यम और खट्टा हो सकते हैं। रूसी रासायनिक परंपरा में औसत नमक कार्बन, और मजबूत बाइकार्बोनेट्स कहा जाता है।
गुणवत्ता प्रतिक्रिया
में से एक संभावित तरीके चूने के समाधान की पारदर्शिता में कार्बन डाइऑक्साइड गैसीय का पता लगाना एक बदलाव है।
सीए (ओएच) 2 + सीओ 2 \u003d कैको 3 ↓ + एच 2 ओ।
यह अनुभव रसायन विज्ञान के स्कूल वर्ष से जाना जाता है। प्रतिक्रिया की शुरुआत में, सफेद तलछट की एक छोटी मात्रा का गठन किया जाता है, जो बाद में गायब हो जाता है जब कार्बन डाइऑक्साइड पानी से गुजर रहा होता है। पारदर्शिता में परिवर्तन होता है क्योंकि बातचीत की प्रक्रिया में, अघुलनशील यौगिक - कैल्शियम कार्बोनेट एक घुलनशील पदार्थ में बदल जाता है - कैल्शियम बाइकार्बोनेट। प्रतिक्रिया इस तरह से आगे बढ़ती है:
कैको 3 + एच 2 ओ + सीओ 2 \u003d सीए (एचसीओ 3) 2।
कार्बन डाइऑक्साइड प्राप्त करना
यदि सीओ 2 की एक छोटी राशि की आवश्यकता है, तो आप कैल्शियम कार्बोनेट (संगमरमर) के साथ हाइड्रोक्लोरिक एसिड प्रतिक्रिया चला सकते हैं। इस बातचीत की रासायनिक रिकॉर्डिंग इस तरह दिखती है:
कैको 3 + एचसीएल \u003d CACL 2 + एच 2 ओ + सीओ 2।
इसके अलावा, इस उद्देश्य के लिए, कार्बन युक्त पदार्थों के दहन की प्रतिक्रियाओं का उपयोग किया जाता है, जैसे कि एसिटिलीन:
सीएच 4 + 2 ओ 2 → 2 एच 2 ओ + सीओ 2 -।
प्राप्त गैसीय पदार्थ को इकट्ठा करने और संग्रहीत करने के लिए, सीवाईपीए उपकरण का उपयोग किया जाता है।
उद्योग और कृषि की जरूरतों के लिए, कार्बन डाइऑक्साइड प्राप्त करने का पैमाने बड़ा होना चाहिए। इस तरह की बड़े पैमाने पर प्रतिक्रिया की लोकप्रिय विधि चूना पत्थर फायरिंग है, जिसके परिणामस्वरूप कार्बन डाइऑक्साइड प्राप्त होता है। प्रतिक्रिया सूत्र नीचे दिखाया गया है:
कैको 3 \u003d काओ + सीओ 2।
कार्बन डाइऑक्साइड का उपयोग
"शुष्क बर्फ" के बड़े पैमाने पर उत्पादन के बाद खाद्य उद्योग मूल रूप से नई उत्पाद भंडारण विधि में स्थानांतरित हो गया है। यह कार्बोनेटेड पेय और खनिज पानी के उत्पादन में अनिवार्य है। पेय में सीओ 2 की सामग्री उन्हें ताजगी देता है और शेल्फ जीवन में काफी वृद्धि करता है। और खनिज पानी का कार्बिडाइजेशन तीखेपन और अप्रिय स्वाद से बचाता है।
खाना पकाने में अक्सर पुनर्भुगतान विधि का उपयोग करते हैं साइट्रिक एसिड सिरका। एक ही समय में जारी कार्बन डाइऑक्साइड कन्फेक्शनरी उत्पादों की पफ और आसानी देता है।
इस यौगिक को अक्सर एक खाद्य योजक के रूप में उपयोग किया जाता है जो शेल्फ जीवन में सुधार करता है। खाद्य उत्पाद। उत्पादों में सामग्री के रासायनिक additives के वर्गीकरण के लिए अंतर्राष्ट्रीय मानकों के अनुसार, कोड ई 2 9 0 से गुजर रहा है,
पाउडर कार्बन डाइऑक्साइड सबसे लोकप्रिय पदार्थों में से एक है जो आग बुझाने वाले मिश्रणों का हिस्सा हैं। यह पदार्थ आग बुझाने वाले यंत्र फोम में भी पाया जाता है।
परिवहन और स्टोर कार्बन डाइऑक्साइड धातु सिलेंडरों में सबसे अच्छा है। 31 डिग्री सेल्सियस से अधिक के तापमान पर, सिलेंडर में दबाव महत्वपूर्ण और तरल सीओ 2 तक पहुंच सकता है जो ऑपरेटिंग दबाव को 7.35 एमपीए के तेज उठाने के साथ एक सुपरक्रिटिकल स्थिति में जाता है। धातु गुब्बारा 22 एमपीए तक आंतरिक दबाव का सामना कर सकता है, इसलिए तीस डिग्री से ऊपर तापमान पर दबाव सीमा को सुरक्षित के रूप में पहचाना जाता है।
परिभाषा
कार्बन डाइऑक्साइड (कार्बन डाइऑक्साइड, कार्बन एनहाइड्राइड, कार्बन डाइऑक्साइड) - कार्बन ऑक्साइड (iv)।
फॉर्मूला - सीओ 2। दाढ़ी वजन - 44 ग्राम / एमओएल।
कार्बन डाइऑक्साइड के रासायनिक गुण
कार्बन डाइऑक्साइड अम्लीय ऑक्साइड की कक्षा को संदर्भित करता है, यानी पानी के साथ बातचीत करते समय, यह कोयले नामक एक एसिड बनाता है। कोल्डिक एसिड रासायनिक रूप से अस्थिर है और शिक्षा के पल में तुरंत घटकों में विघटित हो जाता है, यानी। पानी के साथ कार्बन डाइऑक्साइड की बातचीत की प्रतिक्रिया उलटा है:
सीओ 2 + एच 2 ओ ↔ सीओ 2 × एच 2 ओ (समाधान) ↔ एच 2 सीओ 3।
जब गर्म हो जाता है, कार्बन डाइऑक्साइड फोरिन गैस और ऑक्सीजन पर फैसला करता है:
2CO 2 \u003d 2CO + O 2।
सभी अम्लीय ऑक्साइड के लिए, कार्बन डाइऑक्साइड के लिए, मुख्य ऑक्साइड (केवल सक्रिय धातुओं द्वारा गठित) के साथ बातचीत की प्रतिक्रिया और आधारों की विशेषता है:
काओ + सीओ 2 \u003d कैको 3;
अल 2 ओ 3 + 3CO 2 \u003d अल 2 (सीओ 3) 3;
सीओ 2 + NAOH (पतला) \u003d नाहको 3;
सीओ 2 + 2NAOH (CONC) \u003d NA 2 CO 3 + H 2 O.
कार्बन डाइऑक्साइड दहन का समर्थन नहीं करता है, केवल सक्रिय धातुएं इसमें जल रही हैं:
सीओ 2 + 2 एमजी \u003d सी + 2 एमजीओ (टी);
सीओ 2 + 2 सीए \u003d सी + 2 सीएओ (टी)।
कार्बन डाइऑक्साइड सरल पदार्थों, जैसे हाइड्रोजन और कार्बन के साथ बातचीत की प्रतिक्रिया में प्रवेश करता है:
सीओ 2 + 4 एच 2 \u003d सीएच 4 + 2 एच 2 ओ (टी, कैट \u003d सीयू 2 ओ);
सीओ 2 + सी \u003d 2CO (टी)।
सक्रिय धातुओं के पेरोक्साइड के साथ कार्बन डाइऑक्साइड की बातचीत के साथ, कार्बोनेट गठित होते हैं और ऑक्सीजन जारी किया जाता है:
2CO 2 + 2NA 2 O 2 \u003d 2NA 2 CO 3 + O 2।
गुणात्मक प्रतिक्रिया कार्बन डाइऑक्साइड पर नींबू पानी (दूध) के साथ अपनी बातचीत की प्रतिक्रिया है, यानी कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड के साथ, जिसमें प्रक्षेपित किया जाता है सफेद रंग - कैल्शियम कार्बोनेट:
सीओ 2 + सीए (ओएच) 2 \u003d कैको 3 ↓ + एच 2 ओ।
कार्बन डाइऑक्साइड के भौतिक गुण
कार्बन डाइऑक्साइड रंग और गंध के बिना एक गैसीय पदार्थ है। भारी हवा। सक्रिय रूप से स्थिर। संपीड़न और ठंडा होने पर, यह आसानी से एक तरल और ठोस स्थिति में जाता है। एक ठोस कुल राज्य में कार्बन डाइऑक्साइड को "शुष्क बर्फ" कहा जाता है और कमरे के तापमान पर आसानी से aponeled। कार्बन डाइऑक्साइड पानी में खराब घुलनशील है, आंशिक रूप से इसके साथ प्रतिक्रिया करता है। घनत्व - 1.977 जी / एल।
कार्बन डाइऑक्साइड प्राप्त करना और उपयोग करना
कार्बन डाइऑक्साइड के उत्पादन के लिए औद्योगिक और प्रयोगशाला विधियों को आवंटित करें। इस प्रकार, उद्योग में, यह चूना पत्थर फायरिंग (1), और प्रयोगशाला में प्राप्त किया जाता है - कार्बनिक एसिड लवण पर मजबूत एसिड की कार्रवाई (2):
कैको 3 \u003d काओ + सीओ 2 (टी) (1);
CACO 3 + 2HCL \u003d CACL 2 + CO 2 + H 2 O (2)।
कार्बन डाइऑक्साइड का उपयोग खाद्य (नींबू पानी कार्बोनेशन), रासायनिक (सिंथेटिक फाइबर के उत्पादन में तापमान समायोजन) में किया जाता है, धातुकर्म (पर्यावरण संरक्षण, जैसे भूरे रंग की गैस का जमाव) और अन्य उद्योग।
समस्याओं को हल करने के उदाहरण
उदाहरण 1।
| कार्य | कैल्शियम कार्बोनेट के 90 ग्राम पर 10% नाइट्रिक एसिड समाधान के 200 ग्राम की कार्रवाई के तहत कार्बन डाइऑक्साइड की कितनी मात्रा में हाइलाइट किया गया है जिसमें एसिड में 8% अशुद्धता अघुलनशील है? |
| फेसला | नाइट्रिक एसिड और कैल्शियम कार्बोनेट के दाढ़ी द्रव्यमान, रासायनिक तत्वों की तालिका का उपयोग करके गणना की गई डीआई। Mendeleeva - 63 और 100 ग्राम / एमओएल क्रमशः। हम नाइट्रिक एसिड में चूना पत्थर विघटन समीकरण लिखते हैं: कैको 3 + 2 एनओ 3 → सीए (नहीं 3) 2 + सीओ 2 + एच 2 ओ। Ω (कैको 3) सीएल \u003d 100% - ω एडमिक्सचर \u003d 100% - 8% \u003d 9 2% \u003d 0.92। फिर, शुद्ध कैल्शियम कार्बोनेट का द्रव्यमान: एम (कैको 3) सीएल \u003d एम चूना पत्थर × ω (कैको 3) सीएल / 100%; एम (कैको 3) सीएल \u003d 90 × 92/100% \u003d 82.8 ग्राम कैल्शियम कार्बोनेट पदार्थ की मात्रा है: एन (कैको 3) \u003d एम (कैको 3) सीएल / एम (कैको 3); n (कैको 3) \u003d 82.8 / 100 \u003d 0.83 मोल। समाधान में नाइट्रिक एसिड का द्रव्यमान बराबर होगा: एम (एचएनओ 3) \u003d एम (एचएनओ 3) समाधान × ω (एचएनओ 3) / 100%; m (hno 3) \u003d 200 × 10/100% \u003d 20 ग्राम कैल्शियम नाइट्रिक एसिड पदार्थ की मात्रा है: n (hno 3) \u003d m (hno 3) / m (hno 3); n (hno 3) \u003d 20/63 \u003d 0.32 mol। प्रतिक्रिया दर्ज करने वाले पदार्थों की मात्रा की तुलना करना, यह निर्धारित करें कि नाइट्रिक एसिड एक कमी में है, इसलिए आगे की गणना नाइट्रिक एसिड पर उत्पन्न होती है। प्रतिक्रिया समीकरण एन (एचएनओ 3) के अनुसार: एन (सीओ 2) \u003d 2: 1, इसलिए एन (सीओ 2) \u003d 1/2 × एन (एचएनओ 3) \u003d 0.16 मोल। फिर, कार्बन डाइऑक्साइड के बराबर होगा: वी (सीओ 2) \u003d एन (सीओ 2) × वी एम; वी (सीओ 2) \u003d 0.16 × 22,4 \u003d 3.58 |
| उत्तर | कार्बन डाइऑक्साइड की मात्रा - 3.58 ग्राम |
(Iv), कार्बन डाइऑक्साइड या कार्बन डाइऑक्साइड। इसे कोयला एनहाइड्राइड भी कहा जाता है। यह एक पूरी तरह से रंगहीन गैस है जो एक अम्लीय स्वाद के साथ गंध नहीं करती है। कार्बन डाइऑक्साइड भारी हवा है और पानी में खराब रूप से भंग हो जाता है। नीचे तापमान - 78 डिग्री सेल्सियस क्रिस्टलीकृत और बर्फ की तरह हो जाता है।
गैसीय राज्य से, यह पदार्थ ठोस में चला जाता है, क्योंकि यह वायुमंडलीय दबाव के तहत एक तरल अवस्था में मौजूद नहीं हो सकता है। सामान्य परिस्थितियों में कार्बन डाइऑक्साइड की घनत्व 1.97 किलोग्राम / एम 3 है - ठोस रूप में कार्बन डाइऑक्साइड की तुलना में 1.5 गुना अधिक "शुष्क बर्फ" कहा जाता है। एक तरल अवस्था में जिसमें इसे लंबे समय तक संग्रहीत किया जा सकता है, यह दबाव बढ़ने पर आगे बढ़ता है। इस पदार्थ और इसकी रासायनिक संरचना पर अधिक विचार करें।
कार्बन डाइऑक्साइड, जिसमें से सीओ 2 में कार्बन और ऑक्सीजन होते हैं, और इसे कार्बनिक पदार्थों को जलाने या घूमने के परिणामस्वरूप प्राप्त किया जाता है। कार्बन ऑक्साइड हवा और भूमिगत खनिज स्प्रिंग्स में निहित है। वायु निकास होने पर लोग और जानवर भी कार्बन डाइऑक्साइड को अलग करते हैं। प्रकाश के बिना पौधों को इसके द्वारा अलग किया जाता है, और प्रकाश संश्लेषण के दौरान गहन रूप से अवशोषित होता है। सभी जीवित प्राणियों की कोशिकाओं के चयापचय की प्रक्रिया के लिए धन्यवाद, कार्बन ऑक्साइड आसपास के प्रकृति के मुख्य घटकों में से एक है।
यह गैस विषाक्त नहीं है, लेकिन यदि यह एक बड़ी एकाग्रता में जमा हो जाती है, तो आप एक घुटन (हाइपरक्यूपनिया) शुरू कर सकते हैं, और इसकी कमी के साथ विपरीत राज्य विकसित हो रहा है - बाधा। कार्बन डाइऑक्साइड छोड़ देता है और इन्फ्रारेड को प्रतिबिंबित करता है। यह सीधे ग्लोबल वार्मिंग को प्रभावित कर रहा है। यह इस तथ्य के कारण है कि वायुमंडल में इसकी सामग्री का स्तर लगातार बढ़ रहा है, जिससे ग्रीनहाउस प्रभाव होता है।
कार्बन डाइऑक्साइड प्राप्त किया जाता है औद्योगिक रूप से स्मोकी या चिमनी से, या डोलोमाइट और चूना पत्थर कार्बोनेट्स को विघटित करके। इन गैसों का मिश्रण पोटेशियम कार्बोनेट से युक्त एक विशेष समाधान के साथ पूरी तरह से धोया जाता है। इसके बाद, यह गरम होने पर बाइकार्बोनेट और विघटन में जाता है, जिसके परिणामस्वरूप कार्बन डाइऑक्साइड जारी किया जाता है। कार्बन डाइऑक्साइड (एच 2CO3) कार्बन डाइऑक्साइड से पानी में भंग कर दिया जाता है, लेकिन आधुनिक परिस्थितियों में यह दूसरों द्वारा प्राप्त होता है, और अधिक प्रगतिशील तरीके। कार्बन डाइऑक्साइड को साफ करने के बाद, यह संकुचित, ठंडा और सिलेंडरों में पंप किया जाता है।
उद्योग में, यह पदार्थ व्यापक रूप से और सार्वभौमिक रूप से लागू होता है। खाद्य पदार्थ इसे एक बेकिंग पाउडर के रूप में उपयोग करते हैं (उदाहरण के लिए, परीक्षण की तैयारी के लिए) या एक संरक्षक (ई 2 9 0) के रूप में। कार्बन डाइऑक्साइड की मदद से, विभिन्न टॉनिक पेय और सोड्स का उत्पादन होता है, जो न केवल बच्चों द्वारा, बल्कि वयस्कों से भी प्यार करता है। निर्माण में कार्बन डाइऑक्साइड का उपयोग किया जाता है खाद्य सोडा, बीयर, चीनी, effervescent वाइन।
कुशल अग्नि बुझाने वाले यंत्रों के उत्पादन में कार्बन डाइऑक्साइड का उपयोग किया जाता है। कार्बन डाइऑक्साइड की मदद से, एक सक्रिय माध्यम बनाया जाता है, जो ऑक्सीजन और नम गैस पर वेल्डिंग आर्क कार्बन डाइऑक्साइड विघटन के उच्च तापमान पर आवश्यक होता है। ऑक्सीजन तरल धातु के साथ बातचीत करता है और इसे ऑक्सीकरण करता है। चंदवा में कार्बन डाइऑक्साइड का उपयोग वायवीय बंदूकें और पिस्तौल में किया जाता है।
Aviamodelists इस पदार्थ का उपयोग अपने मॉडल के लिए ईंधन के रूप में करते हैं। कार्बन डाइऑक्साइड की मदद से, ग्रीनहाउस में उगाए जाने वाली फसलों की उपज में काफी वृद्धि करना संभव है। इसके अलावा उद्योग में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है जिसमें खाद्य पदार्थों को काफी बेहतर बचाया जाता है। इसका उपयोग रेफ्रिजरेटर, फ्रीजर, इलेक्ट्रिकल जेनरेटर और अन्य थर्मल पावर प्लांट्स में शीतलक के रूप में किया जाता है।