कार्बन डाइऑक्साइड गुण अनुप्रयोग। कार्बन डाइऑक्साइड (कार्बन डाइऑक्साइड)। बढ़ा हुआ दबाव

यह +4 के बराबर होता है, जिसे कार्बन डाइऑक्साइड (अन्य नाम: कार्बन डाइऑक्साइड, कार्बोनिक एनहाइड्राइड, कार्बन डाइऑक्साइड) कहा जाता है। इस पदार्थ को आणविक सूत्र CO2 के साथ लिखने की प्रथा है। इसका दाढ़ द्रव्यमान 44.01 g/mol है। द्वारा दिखावटपर सामान्य स्थितिकार्बोनिक एनहाइड्राइड एक रंगहीन गैस है। कम सांद्रता में, यह गंधहीन होता है; उच्च सांद्रता में, यह एक तीखी, खट्टी गंध प्राप्त करता है।

इस रसायन के लिए, एकत्रीकरण के तीन राज्य संभव हैं, जिनकी विशेषता है विभिन्न अर्थघनत्व:

• ठोस (सूखी बर्फ); 1 बजे के दबाव में। और तापमान -78.5 डिग्री सेल्सियस - 1562 किग्रा / मी³;
• तरल (कार्बन डाइऑक्साइड); 56 एटीएम के दबाव पर। और तापमान +20 डिग्री सेल्सियस - 770 किग्रा / मी³;
• गैसीय; 1 बजे के दबाव में। और 0 डिग्री सेल्सियस - 1.977 किग्रा / मी³ का तापमान।

कार्बन डाइऑक्साइड का गलनांक -78 ° C होता है, क्वथनांक -57 ° C होता है। पदार्थ पानी में घुल जाता है: 25 ° C और 100 kPa के दबाव पर, इसकी घुलनशीलता 1.45 g / l है।

कार्बन डाइऑक्साइड एक प्राकृतिक रूप से पाया जाने वाला रासायनिक यौगिक है जिसमें ऑक्सीजन परमाणु कार्बन परमाणु से सहसंयोजी रूप से बंधे होते हैं। अणु कार्बन डाइआक्साइडरैखिक और सेंट्रोसिमेट्रिक है। कार्बन और दो ऑक्सीजन परमाणुओं के बीच दोनों बंधन समतुल्य हैं (वास्तव में, वे दोहरे हैं)। अणु अपने केंद्र के बारे में सममित है, इसलिए इसमें कोई विद्युत द्विध्रुवीय क्षण नहीं है।

कार्बन डाइऑक्साइड हवा के साथ पहचाने जाने वाले पहले गैसीय रासायनिक यौगिकों में से एक था। सत्रहवीं शताब्दी में, फ्लेमिश केमिस्ट जेन बैप्टिस्टा वैन हेलमोंट ने देखा कि जब उन्होंने एक बंद बर्तन में कोयले को जलाया, तो परिणामस्वरूप राख का द्रव्यमान सामान्य लोगों की तुलना में बहुत कम था। कार्बन डाइऑक्साइड के गुणों का अध्ययन 1750 में अधिक गहनता से किया गया था। स्कॉटिश चिकित्सक जोसेफ ब्लैक।

मानक दबाव और तापमान पर कार्बन डाइऑक्साइड पृथ्वी के वायुमंडल में मात्रा के हिसाब से लगभग 0.04% है। प्रकाश संश्लेषण के रूप में जाने जाने वाले कार्बन चक्र में, कार्बन डाइऑक्साइड पौधों, शैवाल और साइनोबैक्टीरिया द्वारा अवशोषित किया जाता है। नतीजतन, पानी और कार्बोहाइड्रेट बनते हैं, लेकिन यह प्रक्रिया केवल प्रकाश के प्रभाव में होती है। कार्बन डाइऑक्साइड तब भी उत्पन्न होता है जब कोयले या हाइड्रोकार्बन को जलाया जाता है, जब तरल पदार्थ किण्वित होते हैं, और जब लोग और जानवर हवा में सांस लेते हैं। इसके अलावा, यह ज्वालामुखियों, गर्म झरनों और गीजर से उत्सर्जित होता है।

कार्बन डाइऑक्साइड में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है (थर्मल इन्फ्रारेड रेंज में विकिरण को अवशोषित और उत्सर्जित करता है)। इसके अलावा, यह रासायनिक यौगिक समुद्र के पीएच को कम करने के मुख्य स्रोतों में से एक है: पानी में घुलने पर, यह एक कमजोर कार्बोनिक एसिड बनाता है: CO2 + H2O ↔ H2CO3, आयनों में पूरी तरह से अलग होने में असमर्थ।

कार्बन डाइऑक्साइड दहन और श्वसन का समर्थन नहीं करता है। इसके वातावरण में जली हुई मशाल बुझ जाती है। उच्च CO2 सांद्रता से जानवरों और मनुष्यों का दम घुटता है। हवा में 3% एकाग्रता पर, श्वास तेज हो जाती है, 10% एकाग्रता पर, चेतना का नुकसान होता है और तेजी से मृत्यु होती है, और 20% एकाग्रता तत्काल पक्षाघात का कारण बनती है।

कार्बन डाइऑक्साइड कार्बोनिक एसिड का एनहाइड्राइड है और इसलिए इसमें अम्लीय ऑक्साइड के गुण होते हैं। प्रयोगशाला परिस्थितियों में, यह चाक के साथ परस्पर क्रिया द्वारा प्राप्त किया जाता है हाइड्रोक्लोरिक एसिड CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2 + H2O में। उद्योग में, यह चूना पत्थर या चाक (कम अक्सर मैग्नेसाइट या डोलोमाइट) के थर्मल अपघटन द्वारा निर्मित होता है: CaCO3 → CaO + CO2। कार्बन डाइऑक्साइड का उत्पादन हवा के नाइट्रोजन और ऑक्सीजन में निम्न-तापमान पृथक्करण की एक पार्श्व प्रक्रिया है। आजकल, हवा से कार्बन डाइऑक्साइड प्राप्त करने के लिए विशेष जनरेटर का उत्पादन किया जाता है। पौधों के लिए अनुकूल वातावरण बनाने के लिए इन जनरेटर का उपयोग ग्रीनहाउस में CO2 की आपूर्ति के लिए किया जाता है।

रासायनिक उद्योगों में कार्बन डाइऑक्साइड का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। इसका उपयोग सोडा बनाने, कार्बनिक अम्लों को संश्लेषित करने और शीतल पेय बनाने के लिए किया जाता है। एक सर्द के रूप में प्रयोग किया जाता है, उदाहरण के लिए, वाइनमेकिंग में। कार्बन डाइऑक्साइड वातावरण क्षय को रोकने के लिए बनाया गया है खाद्य उत्पाद, वही अंगूर फसल के बाद और शराब उत्पादन शुरू होने से पहले।

कार्बन डाइऑक्साइड या तरलीकृत कार्बन डाइऑक्साइड का उत्पादन इसे भरने के लिए किया जाता है जिसका उपयोग आग बुझाने के लिए किया जाता है। हालांकि, वे एक व्यक्ति को बुझा नहीं सकते, क्योंकि तरल CO2 के जेट का एक महत्वपूर्ण हिस्सा वाष्पित हो जाता है, जबकि तापमान तेजी से गिरता है (जो शीतदंश का कारण बन सकता है) और CO2 सूखी बर्फ में बदल जाता है। कार्बन डाइऑक्साइड आमतौर पर विद्युत तारों को बुझाने के लिए प्रयोग किया जाता है। तंत्र में अग्नि स्थल पर वायु ऑक्सीजन की आपूर्ति को रोकना शामिल है।

कार्बन डाइऑक्साइड (कार्बन डाइऑक्साइड, कार्बन डाइऑक्साइड, सीओ 2) दो तत्वों - ऑक्सीजन और कार्बन के परस्पर क्रिया से बनता है। कार्बन डाइऑक्साइड हाइड्रोकार्बन यौगिकों या कोयले के दहन के दौरान, तरल पदार्थों के किण्वन के परिणामस्वरूप, और जानवरों और मनुष्यों की सांस के उत्पाद के रूप में बनता है। यह वातावरण में कम मात्रा में पाया जाता है। पौधे वातावरण से कार्बन डाइऑक्साइड को अवशोषित करते हैं और इसे कार्बनिक घटकों में परिवर्तित करते हैं। पृथ्वी पर वायुमंडल से इस गैस के गायब होने से व्यावहारिक रूप से बारिश नहीं होगी और यह काफी ठंडा हो जाएगा।

कार्बन डाइऑक्साइड गुण

कार्बन डाइऑक्साइड हवा से भारी है। यह -78 डिग्री सेल्सियस पर जम जाता है। जब यह जम जाता है, तो कार्बन डाइऑक्साइड बर्फ बनाती है। विलयन के रूप में कार्बन डाइऑक्साइड कार्बोनिक अम्ल बनाती है। इसके कुछ गुणों के कारण, कार्बन डाइऑक्साइड को कभी-कभी पृथ्वी का "कंबल" कहा जाता है। यह पराबैंगनी किरणों को आसानी से प्रसारित करता है। इन्फ्रारेड किरणें कार्बन डाइऑक्साइड की सतह से बाहरी अंतरिक्ष में उत्सर्जित होती हैं।

कार्बन डाइऑक्साइड तरल रूप में कम तापमान पर, तरल रूप में उच्च दबाव में और गैसीय रूप में निकलती है। कार्बन डाइऑक्साइड का गैसीय रूप अल्कोहल, अमोनिया के उत्पादन में और ईंधन के दहन के परिणामस्वरूप अपशिष्ट गैसों से प्राप्त होता है। गुणों से गैसीय कार्बन डाइऑक्साइड एक गैर-विषाक्त और गैर-विस्फोटक गैस, गंधहीन और रंगहीन है। तरल रूप में, कार्बन डाइऑक्साइड एक रंगहीन और गंधहीन तरल है। 5% से अधिक की सामग्री के साथ, कार्बन डाइऑक्साइड फर्श क्षेत्र में खराब हवादार कमरों में जमा होता है। हवा में ऑक्सीजन के आयतन अंश में कमी से ऑक्सीजन की कमी और घुटन हो सकती है। भ्रूणविज्ञानियों ने पाया है कि मानव और पशु कोशिकाओं को लगभग 7% कार्बन डाइऑक्साइड और केवल 2% ऑक्सीजन की आवश्यकता होती है। कार्बन डाइऑक्साइड - ट्रैंक्विलाइज़र तंत्रिका प्रणालीऔर एक उत्कृष्ट संवेदनाहारी। मानव शरीर में गैस अमीनो एसिड के संश्लेषण में शामिल होती है, इसका वासोडिलेटिंग प्रभाव होता है। रक्त में कार्बन डाइऑक्साइड की कमी से सभी अंगों की वाहिका-आकर्ष और चिकनी पेशियाँ हो जाती हैं, नासिका मार्ग, ब्रांकाई में स्राव में वृद्धि और पॉलीप्स और एडेनोइड के विकास के लिए, कोलेस्ट्रॉल के जमाव के कारण झिल्लियों का मोटा होना।

कार्बन डाइऑक्साइड प्राप्त करना

कार्बन डाइऑक्साइड प्राप्त करने के कई तरीके हैं। उद्योग में, कार्बन डाइऑक्साइड डोलोमाइट, चूना पत्थर - प्राकृतिक कार्बोनेट के अपघटन उत्पादों के साथ-साथ भट्ठी गैसों से प्राप्त होता है। गैस मिश्रण को पोटेशियम कार्बोनेट के घोल से धोया जाता है। मिश्रण कार्बन डाइऑक्साइड को अवशोषित करता है और बाइकार्बोनेट में परिवर्तित हो जाता है। बाइकार्बोनेट घोल को गर्म किया जाता है और यह कार्बन डाइऑक्साइड को विघटित और मुक्त करता है। औद्योगिक उत्पादन विधि में, कार्बन डाइऑक्साइड को सिलेंडरों में पंप किया जाता है।

प्रयोगशालाओं में, कार्बन डाइऑक्साइड का उत्पादन एसिड के साथ हाइड्रोकार्बन और कार्बोनेट की बातचीत पर आधारित होता है।

कार्बन डाइऑक्साइड के लिए आवेदन

रोज़मर्रा के अभ्यास में, कार्बन डाइऑक्साइड का प्रयोग अक्सर किया जाता है। खाद्य उद्योग में, कार्बन डाइऑक्साइड का उपयोग बेकिंग पाउडर के रूप में और परिरक्षक के रूप में भी किया जाता है। यह E290 कोड के तहत उत्पाद पैकेजिंग पर इंगित किया गया है। कार्बन डाइऑक्साइड के गुणों का उपयोग कार्बोनेटेड पानी के उत्पादन में भी किया जाता है।

जैव रसायनविदों ने पाया है कि विभिन्न फसलों की उत्पादकता बढ़ाने के लिए कार्बन डाइऑक्साइड के साथ हवा को निषेचित करना बहुत प्रभावी है। हालांकि, इस निषेचन विधि का उपयोग केवल ग्रीनहाउस में ही किया जा सकता है। कृषि में कृत्रिम वर्षा बनाने के लिए गैस का उपयोग किया जाता है। एक क्षारीय वातावरण को निष्क्रिय करके, कार्बन डाइऑक्साइड मजबूत खनिज एसिड की जगह लेता है। सब्जी की दुकानों में, कार्बन डाइऑक्साइड का उपयोग गैसीय वातावरण बनाने के लिए किया जाता है।

इत्र उद्योग में, कार्बन डाइऑक्साइड का उपयोग इत्र के निर्माण में किया जाता है। दवा में, खुले ऑपरेशन के दौरान एंटीसेप्टिक प्रभाव के लिए कार्बन डाइऑक्साइड का उपयोग किया जाता है।

ठंडा होने पर कार्बन डाइऑक्साइड "सूखी बर्फ" में बदल जाती है। तरलीकृत कार्बन डाइऑक्साइड को सिलेंडरों में पैक करके उपभोक्ताओं को भेजा जाता है। "सूखी बर्फ" के रूप में कार्बन डाइऑक्साइड का उपयोग भोजन को संरक्षित करने के लिए किया जाता है। गर्म करने पर ऐसी बर्फ बिना किसी अवशेष के वाष्पित हो जाती है।

कार्बन डाइऑक्साइड का उपयोग तार वेल्डिंग के लिए एक सक्रिय माध्यम के रूप में किया जाता है। वेल्डिंग करते समय, कार्बन डाइऑक्साइड ऑक्सीजन और कार्बन मोनोऑक्साइड में विघटित हो जाती है। ऑक्सीजन तरल धातु के साथ परस्पर क्रिया करती है और उसका ऑक्सीकरण करती है।

विमान मॉडलिंग में, कार्बन डाइऑक्साइड का उपयोग इंजनों के लिए ऊर्जा के स्रोत के रूप में किया जाता है। डिब्बे में कार्बन डाइऑक्साइड का उपयोग एयरगन में किया जाता है।

तालिका तापमान और दबाव के आधार पर कार्बन डाइऑक्साइड सीओ 2 के थर्मोफिजिकल गुणों को दर्शाती है। तालिका में गुण 273 से 1273 K के तापमान और 1 से 100 एटीएम के दबाव पर इंगित किए जाते हैं।

कार्बन डाइऑक्साइड के ऐसे महत्वपूर्ण गुण पर विचार करें जैसे।
कार्बन डाइऑक्साइड का घनत्व 1.913 किग्रा / मी 3 . हैसामान्य परिस्थितियों में (सामान्य परिस्थितियों में)। तालिका के अनुसार, यह देखा जा सकता है कि कार्बन डाइऑक्साइड का घनत्व तापमान और दबाव पर काफी निर्भर करता है - दबाव में वृद्धि के साथ, सीओ 2 का घनत्व काफी बढ़ जाता है, और गैस के तापमान में वृद्धि के साथ यह घट जाता है। इसलिए, जब 1000 डिग्री तक गर्म किया जाता है, तो कार्बन डाइऑक्साइड का घनत्व 4.7 गुना कम हो जाता है।

हालांकि, कार्बन डाइऑक्साइड के दबाव में वृद्धि के साथ, इसका घनत्व बढ़ने लगता है, और गर्म होने पर इससे बहुत अधिक घट जाता है। उदाहरण के लिए, 0 डिग्री सेल्सियस के दबाव और तापमान पर, कार्बन डाइऑक्साइड का घनत्व 20.46 किग्रा / मी 3 के मान तक बढ़ जाता है।

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि गैस के दबाव में वृद्धि से इसके घनत्व के मूल्य में आनुपातिक वृद्धि होती है, अर्थात 10 बजे। कार्बन डाइऑक्साइड का विशिष्ट गुरुत्व सामान्य से 10 गुना अधिक है वायु - दाब.

तालिका कार्बन डाइऑक्साइड के निम्नलिखित थर्मोफिजिकल गुणों को दर्शाती है:

• किलो / एम 3 में कार्बन डाइऑक्साइड का घनत्व;
• विशिष्ट ताप क्षमता, केजे / (किलो · डिग्री);
• , डब्ल्यू / (एम · डिग्री);
• गतिशील चिपचिपाहट, पा · एस;
• थर्मल प्रसार, एम 2 / एस;
• गतिज चिपचिपाहट, एम 2 / एस;
• प्रांटल नंबर।

नोट: सावधान रहें! तालिका में तापीय चालकता 10 2 की शक्ति में इंगित की गई है। 100 से भाग देना न भूलें!

वायुमंडलीय दबाव पर कार्बन डाइऑक्साइड सीओ 2 के थर्मोफिजिकल गुण

तालिका वायुमंडलीय दबाव पर तापमान (-75 से 1500 डिग्री सेल्सियस की सीमा में) के आधार पर कार्बन डाइऑक्साइड सीओ 2 के थर्मोफिजिकल गुणों को दिखाती है। कार्बन डाइऑक्साइड के निम्नलिखित थर्मोफिजिकल गुण दिए गए हैं:

• , पा · एस;
• तापीय चालकता गुणांक, डब्ल्यू / (एम · डिग्री);
• प्रांटल नंबर।

तालिका के आंकड़ों के अनुसार, यह देखा जा सकता है कि तापमान में वृद्धि के साथ, कार्बन डाइऑक्साइड की तापीय चालकता और गतिशील चिपचिपाहट भी बढ़ जाती है। नोट: सावधान रहें! तालिका में तापीय चालकता 10 2 की शक्ति में इंगित की गई है। 100 से भाग देना न भूलें!

तापमान और दबाव के एक समारोह के रूप में कार्बन डाइऑक्साइड सीओ 2 की तापीय चालकता

कार्बन डाइऑक्साइड सीओ 2 . की तापीय चालकतातापमान में 220 से 1400 K तक और 1 से 600 एटीएम के दबाव में होता है। तालिका में उपरोक्त पंक्तियाँ तरल CO2 को संदर्भित करती हैं।

इस बात पर ध्यान दिया जाना चाहिए कि तरलीकृत कार्बन डाइऑक्साइड की तापीय चालकता इसके तापमान में वृद्धि के साथ घट जाती है, और बढ़ते दबाव के साथ, यह बढ़ता है। तापमान में वृद्धि और इसके दबाव में वृद्धि के साथ कार्बन डाइऑक्साइड (गैस चरण में) अधिक तापीय प्रवाहकीय हो जाता है।

तालिका में तापीय चालकता W / (m · deg) के रूप में दी गई है। सावधान रहे! तालिका में तापीय चालकता 10 3 की शक्ति में इंगित की गई है। 1000 से भाग देना न भूलें!

महत्वपूर्ण क्षेत्र में कार्बन डाइऑक्साइड CO2 की तापीय चालकता

तालिका 30 से 50 डिग्री सेल्सियस और दबाव में तापमान सीमा में महत्वपूर्ण क्षेत्र में कार्बन डाइऑक्साइड सीओ 2 की तापीय चालकता के मूल्यों को दर्शाती है।
नोट: सावधान रहें! तालिका में तापीय चालकता 10 3 की शक्ति में इंगित की गई है। 1000 से भाग देना न भूलें! तालिका में तापीय चालकता डब्ल्यू / (एम · डिग्री) में इंगित की गई है।

उच्च तापमान पर अलग कार्बन डाइऑक्साइड सीओ 2 की तापीय चालकता

तालिका 1600 से 4000 K के तापमान सीमा में और 0.01 से 100 एटीएम के दबाव में पृथक कार्बन डाइऑक्साइड सीओ 2 की तापीय चालकता के मूल्यों को दर्शाती है। सावधान रहे! तालिका में तापीय चालकता 10 3 की शक्ति में इंगित की गई है। 1000 से भाग देना न भूलें!

तालिका मान दिखाती है तरल कार्बन डाइऑक्साइड सीओ 2 . की तापीय चालकतातापमान के आधार पर संतृप्ति रेखा पर।
नोट: सावधान रहें! तालिका में तापीय चालकता 10 3 की शक्ति में इंगित की गई है। 1000 से भाग देना न भूलें!
तालिका में तापीय चालकता डब्ल्यू / (एम · डिग्री) में इंगित की गई है।

कार्बन डाइऑक्साइड, या कार्बन डाइऑक्साइड, या सीओ 2, पृथ्वी पर सबसे प्रचुर मात्रा में गैसीय पदार्थों में से एक है। वह हमें जीवन भर घेरे रहता है। कार्बन डाइऑक्साइड रंगहीन, स्वादहीन और गंधहीन होती है और इसे मनुष्य महसूस नहीं कर सकता।

वह जीवों के चयापचय में एक महत्वपूर्ण भागीदार है। गैस स्वयं जहरीली नहीं है, लेकिन यह सांस लेने में सहायता नहीं करती है, इसलिए, इसकी एकाग्रता से अधिक होने से शरीर के ऊतकों को ऑक्सीजन की आपूर्ति में गिरावट आती है और घुटन होती है। दैनिक जीवन और उद्योग में कार्बन डाइऑक्साइड का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

कार्बन डाइऑक्साइड क्या है

वायुमंडलीय दबाव पर और कमरे का तापमानकार्बन डाइऑक्साइड गैसीय अवस्था में है। यह इसका सबसे सामान्य रूप है, जिसमें यह जीवों के श्वसन, प्रकाश संश्लेषण और चयापचय की प्रक्रियाओं में भाग लेता है।

जब -78 डिग्री सेल्सियस तक ठंडा किया जाता है, तो यह तरल चरण को छोड़कर, तथाकथित "सूखी बर्फ" को क्रिस्टलीकृत और बनाता है, जिसका व्यापक रूप से खाद्य और रासायनिक उद्योगों और सड़क व्यापार और रेफ्रिजेरेटेड परिवहन में एक सुरक्षित शीतलक के रूप में उपयोग किया जाता है।

विशेष परिस्थितियों में - दसियों वायुमंडल का दबाव - कार्बन डाइऑक्साइड एकत्रीकरण की तरल अवस्था में बदल जाता है। यह समुद्र तल पर 600 मीटर से अधिक की गहराई पर होता है।

कार्बन डाइऑक्साइड गुण

17 वीं शताब्दी में, फ़्लैंडर्स के जीन-बैप्टिस्ट वैन हेलमोंट ने कार्बन डाइऑक्साइड की खोज की और इसका सूत्र निर्धारित किया। एक सदी बाद स्कॉट्समैन जोसेफ ब्लैक द्वारा एक विस्तृत अध्ययन और विवरण बनाया गया था। उन्होंने कार्बन डाइऑक्साइड के गुणों की जांच की और प्रयोगों की एक श्रृंखला आयोजित की जिसमें उन्होंने साबित किया कि यह जानवरों के श्वसन के दौरान जारी किया जाता है।

किसी पदार्थ के अणु में एक कार्बन परमाणु और दो ऑक्सीजन परमाणु होते हैं। रासायनिक सूत्रकार्बन डाइऑक्साइड को CO2 . के रूप में लिखा जाता है

सामान्य परिस्थितियों में यह स्वादहीन, रंगहीन और गंधहीन होता है। इसकी अधिक मात्रा में सांस लेने पर ही व्यक्ति को खट्टे स्वाद का अनुभव होता है। यह कार्बोनिक एसिड द्वारा निर्मित होता है, जो लार में कार्बन डाइऑक्साइड घुलने पर छोटी खुराक में बनता है। इस विशेषता का उपयोग कार्बोनेटेड पेय तैयार करने के लिए किया जाता है। शैंपेन, प्रोसेको, बीयर और नींबू पानी में बुलबुले कार्बन डाइऑक्साइड होते हैं, जो या तो प्राकृतिक रूप से किण्वित होते हैं या कृत्रिम रूप से पेय में जोड़े जाते हैं।

कार्बन डाइऑक्साइड का घनत्व वायु के घनत्व से अधिक होता है, इसलिए वायु संचार के अभाव में यह तल पर जम जाता है। यह श्वसन और दहन जैसी ऑक्सीडेटिव प्रक्रियाओं का समर्थन नहीं करता है।

इसलिए अग्निशामक यंत्रों में कार्बन डाइऑक्साइड का उपयोग किया जाता है। कार्बन डाइऑक्साइड की इस संपत्ति को एक चाल की मदद से चित्रित किया गया है - एक जलती हुई मोमबत्ती को "खाली" गिलास में उतारा जाता है, जहां वह बाहर जाती है। वास्तव में, बीकर CO2 से भरा होता है।

प्रकृति में कार्बन डाइऑक्साइड प्राकृतिक स्रोत

इन स्रोतों में अलग-अलग तीव्रता की ऑक्सीडेटिव प्रक्रियाएं शामिल हैं:

• जीवित जीवों का श्वास। रसायन विज्ञान और वनस्पति विज्ञान में स्कूल के पाठ्यक्रम से, सभी को याद है कि प्रकाश संश्लेषण के दौरान पौधे कार्बन डाइऑक्साइड को अवशोषित करते हैं और ऑक्सीजन छोड़ते हैं। लेकिन सभी को यह याद नहीं रहता कि ऐसा केवल दिन में होता है, पर्याप्त रोशनी के साथ। अंधेरे में, पौधे, इसके विपरीत, ऑक्सीजन को अवशोषित करते हैं और कार्बन डाइऑक्साइड का उत्सर्जन करते हैं। तो कमरे में हवा की गुणवत्ता में सुधार करने का प्रयास, इसे फ़िकस और जेरेनियम के घने में बदलना एक क्रूर मजाक खेल सकता है।
• विस्फोट और अन्य ज्वालामुखी गतिविधि। CO2 ज्वालामुखी गैसों के साथ पृथ्वी के मेंटल की गहराई से उत्सर्जित होती है। विस्फोटों के स्रोतों के पास घाटियों में इतनी गैस होती है कि तराई में जमा होकर यह जानवरों और यहां तक ​​कि लोगों के दम घुटने का कारण बनती है। अफ्रीका में कई ज्ञात मामले हैं जब पूरे गांवों का दम घुट गया था।
• कार्बनिक पदार्थों का दहन और क्षय। दहन और क्षय एक और एक ही ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया है, लेकिन अलग-अलग दरों पर होती है। पौधों और जानवरों से कार्बन युक्त क्षयकारी कार्बनिक पदार्थ, जंगल की आग और सुलगती पीटलैंड कार्बन डाइऑक्साइड के स्रोत हैं।
• CO2 का सबसे बड़ा प्राकृतिक भंडार विश्व के महासागरों का जल है, जिसमें यह घुल जाता है।

पृथ्वी पर कार्बन-आधारित जीवन के विकास के लाखों वर्षों में विभिन्न स्रोतोंअरबों टन कार्बन डाइऑक्साइड जमा हो गया है। वातावरण में इसकी तात्कालिक रिहाई सांस की असंभवता के कारण ग्रह पर सभी जीवन की मृत्यु का कारण बनेगी। यह अच्छा है कि इस तरह के एकमुश्त रिलीज की संभावना शून्य हो जाती है।

तथाकार्बन डाइऑक्साइड के कृत्रिम स्रोत

मानव गतिविधि के परिणामस्वरूप कार्बन डाइऑक्साइड भी वातावरण में प्रवेश करती है। हमारे समय में सबसे सक्रिय स्रोत हैं:

• बिजली संयंत्रों और प्रक्रिया संयंत्रों में ईंधन के दहन से औद्योगिक उत्सर्जन
• वाहनों के आंतरिक दहन इंजनों से निकलने वाली गैसें: कार, ट्रेन, विमान और जहाज।
• कृषि अपशिष्ट - बड़े पशुधन फार्मों में सड़ती हुई खाद

प्रत्यक्ष उत्सर्जन के अलावा, वातावरण में CO2 सामग्री पर अप्रत्यक्ष मानवीय प्रभाव भी पड़ता है। यह उष्णकटिबंधीय और उपोष्णकटिबंधीय क्षेत्र में मुख्य रूप से अमेज़ॅन में बड़े पैमाने पर वनों की कटाई है।

इस तथ्य के बावजूद कि पृथ्वी के वायुमंडल में एक प्रतिशत से भी कम कार्बन डाइऑक्साइड है, इसका जलवायु पर प्रभाव बढ़ रहा है और प्राकृतिक घटनाएं... कार्बन डाइऑक्साइड ग्रह से थर्मल विकिरण को अवशोषित करके और इस गर्मी को वातावरण में फंसाकर तथाकथित ग्रीनहाउस प्रभाव बनाने में शामिल है। इससे ग्रह के औसत वार्षिक तापमान में धीरे-धीरे, लेकिन बहुत ही खतरनाक वृद्धि होती है, पर्वतीय हिमनदों और ध्रुवीय बर्फ की टोपियों का पिघलना, समुद्र का बढ़ता स्तर, तटीय क्षेत्रों में बाढ़ और समुद्र से दूर देशों में बिगड़ती जलवायु।

यह महत्वपूर्ण है कि ग्रह पर सामान्य वार्मिंग की पृष्ठभूमि के खिलाफ, वायु द्रव्यमान और समुद्री धाराओं का एक महत्वपूर्ण पुनर्वितरण होता है, और कुछ क्षेत्रों में औसत वार्षिक तापमान में वृद्धि नहीं होती है, लेकिन घट जाती है। यह ग्लोबल वार्मिंग के सिद्धांत के आलोचकों के हाथों में ट्रम्प कार्ड देता है, इसके समर्थकों पर तथ्यों को गलत साबित करने और प्रभाव के कुछ राजनीतिक केंद्रों और वित्तीय और आर्थिक हितों के पक्ष में जनता की राय में हेरफेर करने का आरोप लगाता है।

मानवता हवा में कार्बन डाइऑक्साइड की सामग्री को नियंत्रित करने की कोशिश कर रही है, क्योटो और पेरिस प्रोटोकॉल पर हस्ताक्षर किए गए, जो राष्ट्रीय अर्थव्यवस्थाओं पर कुछ दायित्वों को लागू करते हैं। इसके अलावा, कई प्रमुख कार निर्माताओं ने घोषणा की है कि वे 2020-25 तक आंतरिक दहन इंजन मॉडल को समाप्त कर रहे हैं और हाइब्रिड और इलेक्ट्रिक वाहनों की ओर बढ़ रहे हैं। हालांकि, दुनिया की कुछ प्रमुख अर्थव्यवस्थाएं, जैसे कि चीन और संयुक्त राज्य अमेरिका, अपने देशों में जीवन स्तर के लिए खतरे का हवाला देते हुए पुराने को पूरा करने और नए दायित्वों को निभाने की जल्दी में नहीं हैं।

कार्बन डाइऑक्साइड और हम: सीओ 2 खतरनाक क्यों है

कार्बन डाइऑक्साइड मानव शरीर में चयापचय उत्पादों में से एक है। यह श्वसन और अंगों को रक्त की आपूर्ति के प्रबंधन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। रक्त में सीओ 2 की मात्रा में वृद्धि से वासोडिलेशन होता है, जो इस प्रकार ऊतकों और अंगों को अधिक ऑक्सीजन पहुंचा सकता है। इसी तरह, शरीर में कार्बन डाइऑक्साइड की सांद्रता बढ़ने पर श्वसन प्रणाली को और अधिक सक्रिय होने के लिए मजबूर होना पड़ता है। इस संपत्ति का उपयोग वेंटिलेटर में किया जाता है ताकि रोगी की अपनी श्वसन प्रणाली को और अधिक सक्रिय किया जा सके।

उल्लिखित लाभों के अलावा, CO2 की सांद्रता से अधिक होने से शरीर को नुकसान हो सकता है। साँस की हवा में बढ़ी हुई सामग्री से मतली, सिरदर्द, घुटन और यहां तक ​​कि चेतना का नुकसान होता है। शरीर कार्बन डाइऑक्साइड का विरोध करता है और व्यक्ति को संकेत देता है। एकाग्रता में और वृद्धि के साथ, ऑक्सीजन भुखमरी, या हाइपोक्सिया विकसित होता है। Co 2 ऑक्सीजन को हीमोग्लोबिन अणुओं से जुड़ने से रोकता है, जो संचार प्रणाली के माध्यम से बाध्य गैसों की आवाजाही को अंजाम देते हैं। ऑक्सीजन भुखमरी प्रदर्शन में कमी, प्रतिक्रिया की कमजोरता और स्थिति का विश्लेषण करने और निर्णय लेने की क्षमता, उदासीनता और मृत्यु का कारण बन सकती है।

दुर्भाग्य से, कार्बन डाइऑक्साइड की ऐसी सांद्रता न केवल तंग खदानों में, बल्कि खराब हवादार स्कूल कक्षाओं, कॉन्सर्ट हॉल में भी प्राप्त की जा सकती है। कार्यालय प्रांगणतथा वाहनों- जहां भी यह पर्यावरण के साथ पर्याप्त वायु विनिमय के बिना एक सीमित स्थान में जमा हो जाता है भारी संख्या मेलोगों का।

मुख्य आवेदन

सीओ 2 का व्यापक रूप से उद्योग और रोजमर्रा की जिंदगी में - अग्निशामक यंत्रों में और सोडा के निर्माण के लिए, उत्पादों को ठंडा करने के लिए और वेल्डिंग के दौरान एक निष्क्रिय वातावरण बनाने के लिए उपयोग किया जाता है।

जैसे उद्योगों में कार्बन डाइऑक्साइड का उपयोग नोट किया गया है:

• सूखी बर्फ से सतहों की सफाई के लिए।

दवाइयों

• दवा घटकों के रासायनिक संश्लेषण के लिए;
• एक निष्क्रिय वातावरण बनाना;
• उत्पादन अपशिष्ट के पीएच सूचकांक का सामान्यीकरण।

खाद्य उद्योग

• कार्बोनेटेड पेय का उत्पादन;
• शेल्फ जीवन का विस्तार करने के लिए एक निष्क्रिय वातावरण में भोजन की पैकेजिंग;
• कॉफी बीन्स का डिकैफ़िनेशन;
• फ्रीजिंग या रेफ्रिजरेटिंग भोजन।

चिकित्सा, विश्लेषण और पारिस्थितिकी

• उदर संचालन के दौरान एक सुरक्षात्मक वातावरण का निर्माण।
• श्वास मिश्रण में श्वास उत्तेजक के रूप में शामिल करना।
• क्रोमैटोग्राफिक विश्लेषण में।
• तरल अपशिष्ट उत्पादों में पीएच स्तर को बनाए रखना।

इलेक्ट्रानिक्स

• तापमान प्रतिरोध के लिए परीक्षण करते समय इलेक्ट्रॉनिक घटकों और उपकरणों को ठंडा करना।
• माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक में घर्षण सफाई (ठोस चरण में)।
• सिलिकॉन क्रिस्टल के उत्पादन में क्लीन्ज़र।

रसायन उद्योग

यह रासायनिक संश्लेषण में एक अभिकर्मक के रूप में और एक रिएक्टर में तापमान नियामक के रूप में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। सीओ 2 तरल अपशिष्ट के परिशोधन के लिए उत्कृष्ट है कम सूचकांकपीएच.

इसका उपयोग मुख्य प्रक्रिया के घटकों और इसके अपशिष्ट दोनों के पीएच स्तर को सामान्य करने के लिए सेलूलोज़ उत्पादन में बहुलक पदार्थों, पौधे या पशु फाइब्रोमटेरियल्स के निरार्द्रीकरण के लिए भी किया जाता है।

धातुकर्म उद्योग

धातु विज्ञान में, सीओ 2 मुख्य रूप से पारिस्थितिकी के कारण कार्य करता है, प्रकृति को हानिकारक उत्सर्जन से बचाने के लिए उन्हें निष्क्रिय कर देता है:

• लौह धातु विज्ञान में - गलाने वाली गैसों को निष्क्रिय करने और पिघल के नीचे मिश्रण के लिए।
• सीसा, तांबा, निकल और जस्ता के उत्पादन में अलौह धातु विज्ञान में - पिघल या गर्म सिल्लियों के साथ एक करछुल के परिवहन के दौरान गैसों को बेअसर करने के लिए।
• एसिड माइन वाटर सर्कुलेशन के संगठन में एक कम करने वाले एजेंट के रूप में।

कार्बन डाइऑक्साइड वेल्डिंग

जलमग्न चाप वेल्डिंग का एक प्रकार कार्बन डाइऑक्साइड वेल्डिंग है। संचालन वेल्डिंग कार्यकार्बन डाइऑक्साइड के साथ एक उपभोज्य इलेक्ट्रोड द्वारा किया जाता है और प्रक्रिया में वितरित किया जाता है स्थापना कार्य, दोषों का उन्मूलन और पतली दीवारों वाले भागों का सुधार।

परिभाषा

कार्बन डाइआक्साइड(कार्बन डाइऑक्साइड, कार्बोनिक एनहाइड्राइड, कार्बन डाइऑक्साइड) - कार्बन मोनोऑक्साइड (IV)।

फॉर्मूला - सीओ 2। दाढ़ द्रव्यमान 44 ग्राम / मोल है।

कार्बन डाइऑक्साइड के रासायनिक गुण

कार्बन डाइऑक्साइड अम्लीय ऑक्साइड के वर्ग से संबंधित है, अर्थात। पानी के साथ बातचीत करते समय, यह कार्बोनिक एसिड नामक एक एसिड बनाता है। कार्बोनिक एसिड रासायनिक रूप से अस्थिर होता है और बनने के समय तुरंत अपने घटकों में विघटित हो जाता है, अर्थात। पानी के साथ कार्बन डाइऑक्साइड की बातचीत की प्रतिक्रिया प्रतिवर्ती है:

सीओ 2 + एच 2 ओ ↔ सीओ 2 × एच 2 ओ (समाधान) ↔ एच 2 सीओ 3।

गर्म होने पर, कार्बन डाइऑक्साइड कार्बन मोनोऑक्साइड और ऑक्सीजन में विघटित हो जाती है:

2CO 2 = 2CO + O 2।

सभी अम्लीय ऑक्साइड के साथ, कार्बन डाइऑक्साइड को मूल ऑक्साइड (केवल सक्रिय धातुओं द्वारा गठित) और आधारों के साथ बातचीत प्रतिक्रियाओं की विशेषता है:

सीएओ + सीओ 2 = सीएसीओ 3;

अल 2 ओ 3 + 3सीओ 2 = अल 2 (सीओ 3) 3;

सीओ 2 + NaOH (पतला) = NaHCO 3;

सीओ 2 + 2नाओएच (सांद्र) = ना 2 सीओ 3 + एच 2 ओ।

कार्बन डाइऑक्साइड दहन का समर्थन नहीं करता है, केवल सक्रिय धातुएं इसमें जलती हैं:

सीओ 2 + 2एमजी = सी + 2एमजीओ (टी);

सीओ 2 + 2 सीए = सी + 2 सीएओ (टी)।

कार्बन डाइऑक्साइड सरल पदार्थों जैसे हाइड्रोजन और कार्बन के साथ प्रतिक्रिया करता है:

CO 2 + 4H 2 = CH 4 + 2H 2 O (t, kat = Cu 2 O);

सीओ 2 + सी = 2CO (टी)।

जब कार्बन डाइऑक्साइड सक्रिय धातु पेरोक्साइड के साथ परस्पर क्रिया करता है, तो कार्बोनेट बनते हैं और ऑक्सीजन निकलती है:

2CO 2 + 2Na 2 O 2 = 2Na 2 CO 3 + O 2।

गुणात्मक प्रतिक्रियाकार्बन डाइऑक्साइड चूने के पानी (दूध) के साथ इसके संपर्क की प्रतिक्रिया है, अर्थात। कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड के साथ, जिसमें एक अवक्षेप बनता है सफेद- कैल्शियम कार्बोनेट:

सीओ 2 + सीए (ओएच) 2 = सीएसीओ 3 ↓ + एच 2 ओ।

कार्बन डाइऑक्साइड के भौतिक गुण

कार्बन डाइऑक्साइड एक रंगहीन और गंधहीन गैसीय पदार्थ है। हवा से भारी। ऊष्मीय रूप से स्थिर। जब संपीड़ित और ठंडा किया जाता है, तो यह आसानी से एक तरल और ठोस अवस्था में चला जाता है। ठोस में कार्बन डाइऑक्साइड एकत्रीकरण की स्थितिइसे "शुष्क बर्फ" कहा जाता है और कमरे के तापमान पर आसानी से उदात्त हो जाता है। कार्बन डाइऑक्साइड पानी में खराब घुलनशील है, इसके साथ आंशिक रूप से प्रतिक्रिया करता है। घनत्व - 1.977 ग्राम / एल।

कार्बन डाइऑक्साइड प्राप्त करना और उसका उपयोग करना

कार्बन डाइऑक्साइड के उत्पादन के लिए औद्योगिक और प्रयोगशाला विधियां हैं। तो, उद्योग में यह चूना पत्थर (1), और प्रयोगशाला में - कार्बोनिक एसिड लवण (2) पर मजबूत एसिड की क्रिया द्वारा प्राप्त किया जाता है:

सीएसीओ 3 = सीएओ + सीओ 2 (टी) (1);

CaCO 3 + 2HCl = CaCl 2 + CO 2 + H 2 O (2)।

कार्बन डाइऑक्साइड का उपयोग भोजन (नींबू पानी का कार्बोनेशन), रासायनिक (सिंथेटिक फाइबर के उत्पादन में तापमान नियंत्रण), धातुकर्म (संरक्षण) में किया जाता है वातावरण, उदाहरण के लिए, ब्राउन गैस वर्षा) और अन्य उद्योग।

समस्या समाधान के उदाहरण

उदाहरण 1

व्यायाम	जब 8% एसिड-अघुलनशील अशुद्धियों वाले 90 ग्राम कैल्शियम कार्बोनेट पर 200 ग्राम 10% नाइट्रिक एसिड घोल लगाया जाता है, तो कार्बन डाइऑक्साइड की कितनी मात्रा निकलती है?
समाधान	नाइट्रिक एसिड और कैल्शियम कार्बोनेट के दाढ़ द्रव्यमान, डी.आई. के रासायनिक तत्वों की तालिका का उपयोग करके गणना की जाती है। मेंडेलीव - क्रमशः 63 और 100 ग्राम / मोल। आइए हम नाइट्रिक एसिड में चूना पत्थर के विघटन के लिए समीकरण लिखें: CaCO 3 + 2HNO 3 → Ca (NO 3) 2 + CO 2 + H 2 O। (CaCO 3) cl = 100% - मिश्रण = 100% - 8% = 92% = 0.92. फिर, शुद्ध कैल्शियम कार्बोनेट का द्रव्यमान: मी (CaCO 3) cl = m चूना पत्थर × (CaCO 3) cl / 100%; मी (CaCO 3) सीएल = 90 × 92/100% = 82.8 ग्राम। कैल्शियम कार्बोनेट पदार्थ की मात्रा के बराबर है: n (CaCO 3) = m (CaCO 3) cl / M (CaCO 3); n (CaCO 3) = 82.8/100 = 0.83 mol. घोल में नाइट्रिक एसिड का द्रव्यमान बराबर होगा: एम (एचएनओ 3) = एम (एचएनओ 3) समाधान × (एचएनओ 3) / 100%; मी (HNO 3) = 200 × 10/100% = 20 ग्राम। कैल्शियम नाइट्रिक एसिड पदार्थ की मात्रा के बराबर है: n (HNO 3) = m (HNO 3) / M (HNO 3); एन (एचएनओ 3) = 20/63 = 0.32 मोल। प्रतिक्रिया में प्रवेश करने वाले पदार्थों की मात्रा की तुलना करते हुए, हम निर्धारित करते हैं कि नाइट्रिक एसिड कम आपूर्ति में है, इसलिए, नाइट्रिक एसिड के लिए आगे की गणना की जाती है। प्रतिक्रिया समीकरण n (HNO 3) के अनुसार: n (CO 2) = 2: 1, इसलिए n (CO 2) = 1/2 × n (HNO 3) = 0.16 mol। तब कार्बन डाइऑक्साइड का आयतन बराबर होगा: वी (सीओ 2) = एन (सीओ 2) × वी एम; वी (सीओ 2) = 0.16 × 22.4 = 3.58 ग्राम।
उत्तर	कार्बन डाइऑक्साइड की मात्रा 3.58 ग्राम है।