Koldioxidegenskaper vid högt tryck. Fysiska och kemiska egenskaper hos koldioxid. Karbonatsvetsning

De vanligaste processerna för bildandet av denna förening - ruttande djur och grönsaker kvarstår, brinner olika arter Bränsle, andning av djur och växter. Till exempel allokerar en person över en dag i atmosfären nära ett kilo koldioxid. Koloxid och dioxid kan bildas i livlig natur. Koldioxid allokeras vid vulkanaktivitet och kan också framställas från mineralvattenkällor. Koldioxid är i små mängder och i jordens atmosfär.

Funktioner kemisk struktur Denna förening gör det möjligt att delta i en mängd olika kemiska reaktioner, grunden för vilken koldioxid.

Formel

I samband med detta ämne bildar den tetravalenta kolatomen en linjär bindning med två syremolekyler. Utseendet av en sådan molekyl kan representeras enligt följande:

Hybridiseringsteorin förklarar strukturen av koldioxidmolekylen: två befintliga sigmabindningar bildas mellan SP-orbitalerna hos kolatomer och två 2R-orbital syre; Kolp-orbitaler som inte deltar i hybridisering är associerade med en förening med liknande syre-orbital. I kemiska reaktioner skrivs koldioxid i formen: CO 2.

Fysikaliska egenskaper

Under normala förhållanden är koldioxid en färglös gas som inte har lukten. Det är tyngre än luft, så koldioxid och kan beter sig som en vätska. Till exempel kan det överfinnas från en behållare till en annan. Detta ämne är något upplöst i vatten - i en liter vatten vid 20 ° C upplöses omkring 0,88 liter CO2. En liten minskning av temperaturen ändrar radikalt situationen - i samma liter vatten vid 17⁰⁰, 1,7 liter CO 2 kan lösas upp. Med en stark kylning deponeras detta ämne i form av snöflingor - den så kallade "torris" bildas. Detta namn uppstod från det faktum att det under normalt tryck, som omger vätskefasen, vänder sig omedelbart till gas. Flytande koldioxid bildas vid ett tryck av något över 0,6 MPa och rumstemperatur.

Kemiska egenskaper

Vid interagering med starka oxidationsmedel visar koldioxid oxidativa egenskaper. Typisk reaktion av denna interaktion:

C + CO 2 \u003d 2SO.

Så, med hjälp av kol, återställs koldioxid till sin bivalent modifiering - kolmonoxid.

Under normala förhållanden är koldioxid inert. Men vissa aktiva metaller kan brinna i den, avlägsna syre från föreningen och frisättas kolsyra. Typisk reaktion - magnesiumbränning:

2 mg + CO2 \u003d 2mgo + C.

I processen med reaktionen bildas magnesiumoxid och fritt kol.

I kemiska föreningar av CO2 uppvisar egenskaperna hos typiska syraoxid ofta. Till exempel reagerar det med baserna och huvudoxiderna. Resultatet av reaktionen blir kolsyrasalter.

Exempelvis kan reaktionen av natriumoxidförening med koldioxid representeras som:

Na2O + CO2 \u003d Na2C03;

2NAOH + CO 2 \u003d Na2CO3 + H2O;

NaOH + CO 2 \u003d NaHCO3.

Kolsyra och lösning CO 2

Koldioxid i vatten bildar en lösning med en liten grad av dissociation. Denna lösning av koldioxid kallas kolsyra. Det är färglöst, svagt uttryckt och har en sur smak.

Inspelning av en kemisk reaktion:

CO2 + H2O ↔H2CO3.

Jämvikt skiftas ganska starkt till vänster - endast ca 1% av den ursprungliga koldioxiden blir till koalsyra. Ju högre temperaturen är mindre i lösningen av kolsyramolekyler. Vid kokning av föreningen försvinner den helt och lösningen sönderdelas på koldioxid och vatten. Den strukturella formeln för koalsyra presenteras nedan.

Egenskaper av koalinsyra

Koalinsyra är mycket svag. I lösningar sönderdelas den på vätejoner H + och NSO3-anslutningar. I en mycket liten mängd bildas joner från 3 -.

Koalsyra är en tvåaxel, därför salter som bildas av den kan vara medium och sur. De genomsnittliga salterna i den ryska kemiska traditionen kallas karbonater och starka bikarbonater.

Kvalitetsreaktion

En av möjliga metoder Detekteringen av koldioxid-gasformigt är en förändring i transparensen hos kalklösningen.

Ca (OH) 2 + CO 2 \u003d CaCO3 ↓ + H2O.

Denna erfarenhet är känd från skolåret av kemi. I början av reaktionen bildas en liten mängd vitt sediment, vilket därefter försvinner när koldioxid passerar genom vatten. Förändringen av öppenhet uppstår, eftersom det olösliga föreningen i samband med en löslig substans - kalciumbikarbonat, i samband med interaktion. Reaktionen fortskrider med ett sådant sätt:

Caco 3 + H2O + CO2 \u003d Ca (HCO3) 2.

Erhållande av koldioxid

Om en liten mängd CO2 är nödvändig kan du köra saltsyra-reaktionen med kalciumkarbonat (marmor). Kemisk inspelning av denna interaktion ser ut så här:

CACO3 + HCl \u003d CaCl2 + H2O + CO2.

För detta ändamål används också reaktionerna av förbränning av kolhaltiga substanser, såsom acetylen:

CH4 + 2O 2 → 2H20 + CO 2 -.

För att samla och lagra den erhållna gasformiga substansen används CYPA-apparaten.

För industrins och jordbruks behov bör omfattningen av att erhålla koldioxid vara stor. Den populära metoden för en sådan storskalig reaktion är kalksten avfyrning, som ett resultat av vilket koldioxid erhålles. Reaktionsformeln visas nedan:

CACO 3 \u003d CaO + CO 2.

Användningen av koldioxid

Livsmedelsindustrin efter storskalig produktion av "torris" har flyttats till en fundamentalt ny produktlagringsmetod. Det är oumbärligt vid produktion av kolsyrade drycker och mineralvatten. Innehållet i CO 2 i drycker ger dem friskhet och ökar väsentligt hållbarhetstiden. Och karbidisering av mineralvatten undviker skärpa och obehaglig smak.

I matlagningen använder ofta återbetalningsmetoden citronsyra vinäger. Koldioxiden som släpps samtidigt ger puffen och enkel konfektyrprodukter.

Denna förening används ofta som livsmedelstillsatsvilket ökar livslängden för livsmedelsprodukter. Enligt de internationella standarderna för klassificering av kemiska tillsatser av innehåll i produkter, som genomgår kod E 290,

Pulveriserad koldioxid är ett av de mest populära ämnen som ingår i brandsläckningsblandningar. Detta ämne finns också i brandsläckare skum.

Transport och butik koldioxid är bäst i metallcylindrar. Vid en temperatur på mer än 31 ° C kan trycket i cylindern nå den kritiska och flytande CO 2 går in i ett superkritiskt tillstånd med en skarp lyftning av arbetstrycket till 7,35 MPa. Metallballongen kan klara inre tryck upp till 22 MPa, så tryckområdet vid temperaturer över trettio grader är känt som säkert.

Från antalet koldioxid i den mänskliga blodströmmen beror på den normala funktionen av alla livssystem. Koldioxid ökar kroppens motståndskraft mot bakteriella och virusinfektioner, deltar i biologiskt utbyte aktiva ämnen. Med fysiska och intellektuella belastningar bidrar koldioxid för att upprätthålla kroppens jämvikt. Men en signifikant ökning av denna kemiska förening i den omgivande atmosfären försvårar humant välbefinnande. Skadan och användningen av koldioxid för existensen av livet på jorden har ännu inte studerats.

Karaktäristiska egenskaper hos koldioxid

Koldioxid, kolanhydrid, koldioxid - en gasformig kemisk förening som inte har färg och lukt. Ämnet är 1, 5 gånger tyngre än luft, och dess koncentration i jordens atmosfär är ungefär 0,04%. En särskiljande funktion Koldioxid är frånvaron av en flytande form med en ökning av tryck - anslutningen går omedelbart in i ett fast tillstånd, känt som "torris". Men när du skapar vissa konstgjorda förhållanden Koldioxid tar fluidform, som används i stor utsträckning för transport och långvarig lagring.

Intressant fakta
Koldioxid blir inte ett hinder för ultravioletta strålar som kommer till atmosfären från solen. Men jordens infraröda strålning absorberas av kolanhydrid. Detta är orsaken till global uppvärmning sedan bildandet av en stor mängd industriell produktion.

Under dagen absorberar människokroppen och metaboliserar ca 1 kg koldioxid. Det tar en aktiv del i utbyte av ämnen, som uppträder i mjuka, ben, gemensamma vävnader och faller sedan i venös riktning. Med blodflöde går koldioxid i lungorna och lämnar kroppen med varje andas ut.

Kemikalien är i människokroppen huvudsakligen i venös system. Kapillärnätet av lungkonstruktioner och arteriellt blod innehåller en liten koncentration av koldioxid. Uttrycket "partiellt tryck" används i medicin, som kännetecknar koncentrationsförhållandet mellan föreningen i förhållande till hela blodvolymen.

Terapeutiska egenskaper hos koldioxid

Penetrationen av koldioxid i kroppen orsakar en luftvägsreflex hos människor. Ökning av trycket i den kemiska föreningen framkallar tunna nervändningar för att skicka pulser till receptorerna i huvudet eller (och) ryggmärgen. Så här uppstår processerna för inandning och utandning. Om nivån på koldioxid i blodet börjar stiga, accelererar lungorna sin separation från kroppen.

Intressant fakta
Forskare har visat att en betydande livslängd av människor som bor i högländerna är direkt relaterad till det stora innehållet av koldioxid i luften. Det förbättrar immuniteten, normaliserar metaboliska processer, stärker kardiovaskulära systemet.

I människokroppen är koldioxid en av de viktigaste regulatorn, som verkar som en basprodukt tillsammans med molekylärt syre. Koldioxidens roll i processen med mänsklig vital aktivitet är svår att överskatta. De huvudsakliga funktionella egenskaperna hos ämnet innefattar följande:

har förmågorna att orsaka en bestående expansion av stora fartyg och kapillärer;
kunna ge en lugnande effekt på den centrala nervsystem, provocerande anestesik;
deltar i produktionen av stora aminosyror;
han exciterar andningscentret med en ökning av koncentrationen i blodet.

Om kroppen har en akut koldioxidbrist, mobiliseras alla system och ökar sin funktionella aktivitet. Alla processer i kroppen är inriktade på att fylla koldioxidreserver i vävnader och blodomlopp:

fartygen är inskränkt, bronkospasmen utvecklar en slät muskler i övre och nedre luftvägarna, såväl som blodkärl;
bronchi, bronkioler, lungstrukturella avdelningar utsöndrar en ökad mängd slem;
minskad permeabilitet hos stora och små blodkärl, kapillärer;
cellmembran börjar skjuta upp kolesterol, vilket orsakar deras tätning och vävnadsskleros.

Kombinationen av alla dessa patologiska faktorer i kombination med det lilla intaget av molekylärt syre leder till hypoxivävnader och en minskning av blodflödeshastigheten i vener. Speciellt akut kände syre svält i hjärnceller, börjar de kollapsa. Regleringen av alla system för vital aktivitet bryts: hjärnans svullnad och lungor, rytmen av hjärtförkortningar minskas. I avsaknad av medicinsk intervention kan en person dö.

Där använd koldioxid

Koldioxid är inte bara i människokroppen och i den omgivande atmosfären. Många industriproduktion använder aktivt en kemikalie vid olika stadier av tekniska processer. Den används som:

stabilisator;
katalysator;
primära eller sekundära råmaterial.

Intressant fakta
Syre dioxid bidrar till omvandlingen till läckra tårta hemlagad vin. Vid fermentering av socker som ingår i bär särskiljas koldioxid. Han ger mousserande dryck, låter dig känna de livliga bubblorna i munnen.
På förpackning av mat är koldioxid dold under E290-koden. Som regel används det som konserveringsmedel för långvarig lagring. När du bakar läckra muffins eller pajer lägger många älskarinnes ett bakpulver i degen. I processen med matlagning bildas luftbubblor, vilket gör en bit av frodig, mjuk. Detta är koldioxid - resultatet av en kemisk reaktion mellan natriumbikarbonat och livsmedelssyra. Fläktar av akvariefisk använder färglös gas som en aktivatortillväxt av vattenlevande växter, och tillverkare av automatiska koldioxidanläggningar placeras i brandsläckare.
Skada kolanhydrid
Barn och vuxna älskar en mängd brusande drycker för de luftbubblor som finns i dem. Dessa ackumuleringar av luft är ren koldioxid, släpptes när en flaskans lock. Används i sådan kapacitet, det ger inte mänsklig kropp någon fördel. Hitta B. gastrointestinal, Kolanhydrid irriterar slemhinnorna, vilket framkallar skador på epitelceller.
För en person med magsjukdomar är det extremt oönskat, eftersom det inflammatoriska processen och såret av innermuren i matsmältningssystemets organ ökar under deras exponering.
Gastroenterologer förbjuder att dricka citronads och mineral vatten Patienter med sådana patologier:
akut, kronisk, catarrhal gastrit;
magsår och duodenal tarm;
duodenit;
minskning av intestinala peristaller;
godartade och maligna neoplasmer av mag-tarmkanalen.

Det bör noteras att på de statistiska uppgifterna av WHO mer än hälften av planetens invånare, lider jorden av en eller annan form av gastrit. De viktigaste symptomen på magen i magen: sur mage, halsbränna, uppblåsthet och smärta i epigastriska område.
Om en person inte kan överge användningen av drycker med koldioxid, ska han kunna välja mellan ett förvrängd mineralvatten.

Experter rekommenderar att eliminera lemonad från daglig diet. Efter de statistiska studierna som utförts hos personer som har slitstarkt sötvatten med koldioxid identifierades sjukdomar:
karies;
endokrina störningar;
ökad bräcklighet av benvävnad;
levervätskedystrofi;
bildning av konkrektioner i blåsan och njurarna;
kränkningar av metabolism av kolhydrater.

Personal kontorslokalerEj utrustad med luftkonditionering, som ofta upplever smärtsam huvudvärk, illamående, svaghet. Detta tillstånd hos människor uppstår med överskott av ackumulering i koldioxidrum. Permanent konstaterande i en sådan miljö leder till acidos (ökande blodsyra), provocerar en minskning av den funktionella aktiviteten hos alla livssystem.
Fördelarna med koldioxid
Den helande effekten av koldioxid på människokroppen används i stor utsträckning i medicin i terapi av olika sjukdomar. Så, neka nyligen den stora populariteten av torr koldioxid. Förfarandet består i effekterna av koldioxid på människokroppen i frånvaro av främmande faktorer: vattentryck och omgivningstemperatur.
Kosmetiska salonger I. medicinska institutioner Erbjud kunder att utföra ovanliga medicinska manipuleringar:
pneumopunktur;
karboxiterpia.

Under de komplexa termerna är gassinjektioner eller injektioner med koldioxid dolda. Sådana förfaranden kan hänföras både till sorterna av mesoterapi och till metoderna för rehabilitering efter lidande allvarliga sjukdomar.
Innan du utför dessa procedurer bör du besöka den behandlande läkaren för råd och grundlig diagnos. Liksom alla terapitekniker har koldioxidinjektioner kontraindikationer att använda.

De fördelaktiga egenskaperna hos koldioxid används vid kardiovaskulär terapi, arteriell hypertoni. Och torra bad sänker innehållet av fria radikaler i kroppen, har en föryngrande effekt. Koldioxid ökar det mänskliga motståndet mot viral och bakteriella infektioner, stärker immunitet, ökar vital ton.

Tabellen visar de termofysiska egenskaperna hos CO 2 koldioxid beroende på temperatur och tryck. Egenskaperna i tabellen är angivna vid temperaturer från 273 till 1273 till och ett tryck av 1 till 100 atm.

Tänk på en så viktig egenskap av koldioxid som.
Tätheten av koldioxid är 1,913 kg / m 3 under normala förhållanden (med N.U.). Enligt tabellen kan det ses att densiteten av koldioxid beror väsentligen på temperatur och tryck - med tillväxten av tryck, ökar densiteten CO 2 signifikant och med ökande gastemperatur - minskar. Så, när den upphettas med 1000 grader, minskar tätheten av koldioxid med 4,7 gånger.

Men med en ökning av trycket av koldioxid börjar dess densitet växa, och mycket starkare än minskningar vid uppvärmning. Till exempel, vid ett tryck och temperatur av 0 ° C växer densiteten av koldioxid upp till ett värde av 20,46 kg / m 3.

Det bör noteras att tillväxten av gastrycket leder till en proportionell ökning av dess densitetsvärde, det vill säga vid 10 atm. Andelen koldioxid är 10 gånger mer än vid normal atmosfärstryck.

Tabellen visar följande termofysiska egenskaper hos koldioxid:

koldioxiddensitet i kg / m 3;
specifik värme, KJ / (kg · hagel);
, W / (m · hrad);
dynamisk viskositet, PA · s;
teterolution, m 2 / s;
kinematisk viskositet, m 2 / s;
antal prandtl.

Obs! Var försiktig! Den termiska ledningsförmågan i tabellen indikeras till graden 10 2. Glöm inte att dela med 100!

De termofysiska egenskaperna hos koldioxid CO2 vid atmosfärstryck

Tabellen innehåller de termofysiska egenskaperna hos CO2-koldioxid, beroende på temperaturen (i intervallet från -75 till 1500 ° C) vid atmosfärstryck. Följande termofysiska egenskaper hos koldioxid ges:

, Pa · s;
värmekonduktivitetskoefficient, W / (M · Hrad);
antal prandtl.

Enligt tabellen kan det ses att med ökande temperatur ökar också den värmeledningsförmåga och dynamiska viskositeten hos koldioxid. Obs! Var försiktig! Den termiska ledningsförmågan i tabellen indikeras till graden 10 2. Glöm inte att dela med 100!

CO 2 Koldioxid värmeledningsförmåga beroende på temperatur och tryck

cO 2 Koldioxid värmeledningsförmåga I temperaturområdet från 220 till 1400 K och vid ett tryck på från 1 till 600 atm. Uppgifterna ovanför funktionen i tabellen hör till CO 2 -vätskan.

Det ska noteras att den termiska ledningsförmågan hos flytande koldioxid med ökande temperatur minskaroch med en ökning av tryck - växer. Koldioxid (i gasfasen) blir mer värmeledande, både med ökande temperatur och tillväxten av dess tryck.

Den termiska ledningsförmågan i tabellen ges i dimensionen W / (M · Hrad). Var försiktig! Den termiska ledningsförmågan i tabellen indikeras i graden 10 3. Glöm inte att dela med 1000!

CO 2 koldioxid värmeledningsförmåga i det kritiska området

Tabellen visar den värmeledningsförmågan hos CO2-koldioxid i det kritiska området i temperaturområdet från 30 till 50 ° C och vid ett tryck.
Obs! Var försiktig! Den termiska ledningsförmågan i tabellen indikeras i graden 10 3. Glöm inte att dela med 1000! Den termiska ledningsförmågan i tabellen anges i W / (M · Hrad).

Värmeledningsförmåga hos dissocierad koldioxid CO 2 vid höga temperaturer

Tabellen visar den termiska ledningsförmågan hos den dissocierade koldioxid CO2 i temperaturområdet från 1600 till 4000 K och vid ett tryck av från 0,01 till 100 atm. Var försiktig! Den termiska ledningsförmågan i tabellen indikeras i graden 10 3. Glöm inte att dela med 1000!

Tabellen visar värdena cO 2 värmeledningsförmåga hos flytande koldioxid på mättnadslinjen beroende på temperaturen.
Obs! Var försiktig! Den termiska ledningsförmågan i tabellen indikeras i graden 10 3. Glöm inte att dela med 1000!
Den termiska ledningsförmågan i tabellen anges i W / (M · Hrad).

Koldioxid färglös gas med knappt konkret lukt gör inte tyngre än luft. Koldioxid är utbredd i naturen. Den löses upp i vatten, som bildar koalsyra H2CO3, ger den en sur smak. Luften innehåller ca 0,03% koldioxid. Tätheten av 1,524 gånger luftens densitet och är 0,001976 g / cm3 (vid nolltemperatur och ett tryck av 101,3 kPa). Joniseringspotential 14.3V. Kemisk formel - CO 2.

I svetsproduktion används term "koldioxid" centimeter. . I "reglerna för enhet och säker drift av tryckkärl" antagna "koldioxid"och i termen "Koldioxid".

Det finns många sätt att producera koldioxid, vars huvud, anses vara i artikeln.

Tätheten av koldioxid beror på trycket, temperaturen och det aggregerade tillståndet i vilket det är beläget. Vid atmosfärstryck och temperatur -78,5 ° C blir koldioxid, omdoppar det flytande tillståndet, till en vit snöformad massa "torris".

Under trycket av 528 kPa och vid en temperatur av -56,6 ° C kan koldioxid vara i alla tre tillstånd (den så kallade trippelpunkten).

Koldioxid är termiskt stabil, dissocierar kolmonoxid och endast vid temperaturer över 2000 ° C.

Koldioxid är den första gasen som beskrivs som en diskret substans. I det sjuttonde århundradet, flamländsk kemist Jan Baptist Wang Helmont (Jan Baptist van Helmont) Jag märkte att efter att ha brått kol i det slutna kärlet var askaens massa mycket mindre än den brinnande massan. Han förklarade detta av det faktum att kol omvandlas till en osynlig massa, som han kallade "gas".

Egenskaperna hos koldioxid studerades mycket senare 1750. Skotsk fysiker Joseph Blake (Joseph Black).

Han fann att kalksten (kalciumkarbonat CaCO 3) vid uppvärmning eller interaktion med syror, belyser den den gas som den kallade "länkad luft". Det visade sig att den "länkade luften" är tätare av luft och stöder inte förbränning.

Caco 3 + 2HCl \u003d CO2 + CaCl2 + H2O

Hoppa över "länkad luft" d.v.s. CO 2 koldioxid genom vattenlösning CaCO 3-kalciumkarbonat avsätts på botten av Ca (OH) 2. Joseph Black använde denna erfarenhet för att bevisa att koldioxid släpps som ett resultat av djurandning.

CaO + H2O \u003d Ca (OH) 2

Ca (OH) 2 + CO2 \u003d CaCO3 + H2O

Flytande koldioxid färglös flytande luktfri, vars densitet förändras mycket med en temperaturförändring. Det finns endast vid rumstemperatur vid ett tryck på mer än 5,85 MPa. Tätheten av flytande koldioxid 0,771 g / cm3 (20 ° C). Vid temperaturer under + 11 ° C är det tyngre än vatten och över + 11 ° C - lättare.

Den specifika massan av den flytande koldioxiden förändras signifikant med temperaturenDärför bestäms mängden koldioxid och säljs i vikt. Vattenlöslighet i kolvätskedioxid i temperaturområdet är 5,8-22,9 ° C inte mer än 0,05%.

Flytande koldioxid blir till gas när värmen är signerad. Under normala förhållanden (20 ° C och 101,3 kPa) vid förångad 1 kg flytande koldioxid, 509 liter koldioxid. Med ett överdrivet snabbt gasval kyls reduktion av tryck i cylindern och otillräcklig värme av koldioxidvärme, vars hastighet minskas och när "trippelpunkten" är uppnådd, blir den till torris, vilket klämmer fast i hålet I nedåtgående växellåda, och ytterligare gasval stoppas. Vid uppvärmning omvandlas torris direkt till koldioxid, kringgår vätsketillståndet. För att indunsta torris är det nödvändigt att medföra betydligt mer värme än att indunsta den flytande koldioxiden - därför, om torris bildades i cylindern, avdunstar han långsamt.

För första gången erhölls koldioxid 1823 Gemphri Davy. (Humphry Dab) och Michael Faraday (Michael Faraday).

Fast koldioxid "torris", av utseende Påminner snö och is. Innehållet av koldioxid erhållet från torr isbrikett är hög - 99,93-99,99%. Fuktinnehåll i intervallet 0,06-0,13%. Torris, som är utomhus, avdunstar intensivt, så behåller behållare för lagring och transport. Att få koldioxid från torris produceras i specialförångare. Stärka koldioxid (torris) som levereras enligt GOST 12162.

Koldioxid gäller oftast:

att skapa en skyddande miljö för metaller;
vid produktion av kolsyrade drycker;
kylning, frysning och lagring mat produkter;
för brandsläckningssystem;
att rengöra ytorna av torris.

Tätheten av koldioxid är tillräckligt hög, vilket gör det möjligt att skydda reaktionsutrymmet för en båge från kontakt med luftgaser och förhindra nitrering med relativt liten förbrukning av koldioxid i strålen. Koldioxid är, i samband med svetsning, interagerar den med metallens metall och har ett oxiderande svetsbad på metall, såväl som en karbon.

Tidigare ett hinder för användningen av koldioxid som en skyddande miljö var i sömmarna. Porerna orsakades av kokning av det fasta metallsvetsbadet från separation av koloxiser (CO) på grund av det otillräckliga beslutet.

Vid höga temperaturer dissocierar koldioxid med bildandet av ett mycket aktivt fritt, monohydriskt syre:

Oxideringen av den metall av sömmen som frigörs under svetsning från koldioxid neutraliseras genom innehållet i en ytterligare mängd legeringselement med en stor affinitet för syre, oftast med kisel och mangan (överskott av den mängd som krävs för legering av svetsmetall) eller införd i svetszonen.

Både dioxid och kolmonoxid är praktiskt taget inte lösliga i fast och smält metall. Fria aktiva oxiderar de element som är närvarande i svetsbadet, beroende på deras affinitet för syre och koncentration med ekvation:

Me + O \u003d Meo

där jag är metall (mangan, aluminium eller annat).

Dessutom reagerar och koldioxid i sig med dessa element.

Som ett resultat av dessa reaktioner under svetsning i koldioxid finns det en signifikant utbrändhet av aluminium, titan och zirkonium, och mindre intensiv - kisel, mangan, krom, vanadin, etc.

Speciellt kraftigt uppträder oxidationen av föroreningar vid. Detta beror på det faktum att när det svetsar med en smältelektrod uppträder interaktionen mellan den smälta metallen med gas när droppar i slutet av elektroden och i svetsbadet och vid svetsning med en icke-kompatibel elektrod - endast i bad. Såsom är känt är interaktionen mellan gas med metall i båggapet betydligt intensivt på grund av den höga temperaturen och den större ytan av kontaktmetallen med gas.

Med tanke på den kemiska aktiviteten hos koldioxid i förhållande till volfram, utförs svetsning i denna gas endast av en smältelektrod.

Koldioxid är giftfri och olönsam. Vid koncentrationer av mer än 5% (92 g / m 3) koldioxid dåligt inflytande På människors hälsa, som det är tyngre än luft och kan ackumuleras i svagt ventilerade rum från golvet. Samtidigt reduceras volymfraktionen av syre i luften, vilket kan orsaka fenomenet syreinsufficiens och kvävning. Lokaler där svetsning med användning av koldioxid måste vara utrustad med allmänhet supply-avgasventilation. Den maximala tillåtna koncentrationen av koldioxid i arbetsområdet är 9,2 g / m 3 (0,5%).

Koldioxid kommer via programvara. För att erhålla högkvalitativa sömmar används gasformig och flytande koldioxid av de högsta och första kvaliteterna.

Koldioxid transporteras och förvaras i stålcylindrar av den stora kapaciteten i flytande tillstånd, följt av förgasning på fabriken, med centraliserad tillförsel av svetsinställningar genom ramparna. I en standard med en vattenkapacitet på 40 l hälls 25 kg flytande koldioxid, vilken vid normalt tryck tar 67,5% av cylinderns volym och ger 12,5 m 3 koldioxid med indunstning. I den övre delen av ballongen ackumuleras luften med gasformig koldioxid. Vatten, som tyngre än flytande koldioxid, monteras i botten av cylindern.

För att minska koldioxidfuktighet rekommenderas det att installera en ballong med en ventil ned och efter sedimenteringen för 10 ... 15 minuter Öppna ventilen och släpp fukt från ballongen. Innan svetsning måste du släppa en liten mängd gas från en normalt installerad cylinder för att avlägsna luft i ballongen. En del av fukten är försenad i koldioxid i form av vattenånga, försämring vid svetsningssöm.

Under frisättningen av gas från ballongen på grund av effekten av gas och absorberande värme vid indunstning av flytande koldioxid kyles gasen signifikant. Med intensivt gasval är det möjligt att blockera växellådan hos den frusna fukten som finns i koldioxid, såväl som torris. För att undvika detta, vid valet av koldioxid, är gasen installerad framför växellådan. Det slutliga avlägsnandet av fukt efter växellådan är gjord av ett speciellt torkmedel fyllt med glasull och kalciumklorid, silikovallium, kopparstyrande eller andra fuktabsorbenter

Calon med koldioxidmålad svart, med inskriptionen Gula bokstäver "koldioxid".

Substans S. kemisk formel KO2 och molekylvikt av 44,011 g / mol, som kan existera i fyra faskontakt - gasformiga, flytande, fasta och superkritiska.

Gasformigt tillstånd CO2 används vanligen av "koldioxid". Vid atmosfärstryck är en färglös gas utan färg och lukt, vid en temperatur av +20? Med en densitet av 1,839 kg / m? (1,52 gånger tyngre än luft) är väl löslig i vatten (0,88 volym i 1 volym vatten), som delvis interagerar i den med bildandet av koalinsyra. Det är en del av atmosfären i genomsnitt 0,035 volymprocent. Med en skarp kylning på grund av förlängningen (detalisering) av CO2 är den kapabel att predubirized - att omedelbart röra sig i ett hårt tillstånd, kringgå vätskefasen.

Gasformig koldioxid lagrades tidigare i stationära gasgallerare. För närvarande tillämpas inte denna lagringsmetod. Koldioxid i den erforderliga kvantiteten erhålles direkt på plats - genom indunstning av flytande koldioxid i förgasaren. Därefter kan gasen lätt dras av någon gasledning under tryck 2-6 atmosfärer.

Det flytande tillståndet för CO2 är det tekniska namnet "flytande koldioxid" eller helt enkelt "koldioxid". Detta är en färglös luktfri vätska, en genomsnittlig densitet av 771 kg / m3, som endast existerar under tryck 3,482 ... 519 kPa vid en temperatur av 0 ... -56,5 grader ("lågtemperatur koldioxid") eller under Tryck 3 482 ... 7 383 kPa vid en temperatur av 0 ... + 31,0 grader ("högtryck koldioxid"). Högtryckskoldioxid erhålls oftast genom att komprimera koldioxid till kondensationstryck, under kylning med vatten. Lågtemperatur koldioxid, som är huvudformen av koldioxid för industriell konsumtion, erhålls oftast längs en högtryckscykel med tre-stegs kylning och kvävning i speciella installationer.

Med en liten och mediumkonsumtion av koldioxid (högt tryck) använder vi en mängd olika stålcylindrar för lagring och transport (från hushållens sifoner med kapacitet med en kapacitet på 55 liter). Den vanligaste är en 40 l cylinder med ett arbetstryck på 15 000 kPa, som rymmer 24 kg koldioxid. För stålcylindrar krävs ingen ytterligare vård, koldioxid bevaras utan förlust under lång tid. Högtryckskolvdioxidcylindrar är målade i svart.

Med en betydande konsumtion, för lagring och transport av lågtemperaturvätska koldioxid, använd isotermiska tankar av den mest olika kapaciteten, utrustad med service kylinstallationer. Det finns ackumulerande (stationära) vertikala och horisontella tankar med en kapacitet från 3 till 250 ton, transporterade tankar med en kapacitet från 3 till 18 ton. Vertikala designtankar kräver byggandet av stiftelsen och används främst under begränsat utrymme för placering. Användningen av horisontella tankar minskar kostnaderna för stiftelser, speciellt om det finns en gemensam ram med en koldioxidstation. Tankar består av ett inre svetsat kärl av lågtemperaturstål och med polyuretanskum eller vakuumvärmeisolering; Utomhushölje av plast, galvaniserat eller rostfritt stål; Rörledningar, tillbehör och kontrollenheter. De inre och yttre ytorna hos det svetsade kärlet är föremål för speciell bearbetning, vilket reduceras till sannolikheten för ytkorrosion av metallen. I dyra importerade modeller är det yttre hermetiska höljet tillverkat av aluminium. Användning av tankar ger tankning och dränering av flytande koldioxid; Förvaring och transport utan förlust av produkt Visuell övervakning av massa och arbetstryck under tankning, under lagring och utfärdande. Alla typer av tankar är utrustade med ett säkerhetssystem med flera nivåer. Säkerhetsventiler gör det möjligt att kontrollera och reparera utan att stoppa och tömma tanken.

Med en momentan tryckreduktion till atmosfären, som uppstår vid injektion i en speciell expansionskammare (throttling), omvandlas koldioxiden omedelbart till gasen och den finaste snökonformade massan, som pressas och erhålles koldioxid i ett fast tillstånd, som bär ett gemensamt namn "torrt lode". Vid atmosfärstryck är det en vit glasögon av en densitet av 1 562 kg / m?, Med en temperatur av -78,5 ° C, som sublimeras - gradvis avdunstar, kringgå det flytande tillståndet. Torris kan också erhållas direkt på högtrycksinstallationer som används för att erhålla koldioxid med låg temperatur, från gasblandningar innehållande CO2 i en mängd av minst 75-80%. Komplett kylkapacitet hos torris är nästan 3 gånger mer än i vattenis och är 573,6 kJ / kg.

Vissa koldioxid frigörs vanligtvis i briketter av 200? 100? 20-70 mm, i granuler med en diameter av 3, 6, 10, 12 och 16 mm, sällan som det finaste pulvret ("torr snö"). Briketter, granulat och snö är inte mer än 1-2 dagar i stationära plottade lagringsanläggningar, brutna i små fack; Transport i speciella isotermiska behållare med säkerhetsventil. Behållare används olika tillverkare Kapacitet från 40 till 300 kg eller mer. Sublimeringsförluster är, beroende på omgivningstemperaturen på 4-6% eller mer per dag.

Med ett tryck på över 7,39 kPa och en temperatur på mer än 31,6 grader är koldioxid i det så kallade superkritiska tillståndet, i vilket dess densitet är som en vätska och viskositeten och ytspänningen är som gas. Denna ovanliga fysiska substans (vätska) är ett utmärkt icke-polärt lösningsmedel. Superkritisk CO2 är kapabel att helt eller selektivt extrahera några icke-polära komponenter med en molekylvikt av mindre än 2000 dalton: terpenföreningar, vaxer, pigment, högmolekylär och omättad fettsyra, alkaloider, fettlösliga vitaminer och fytosteroler. Olösliga ämnen för superkritisk CO2 är cellulosa, stärkelse, organiska och oorganiska polymerer med hög molekylvikt, socker, glykosidiska substanser, proteiner, metaller och salter av många metaller. Med sådana egenskaper blir superkritisk koldioxid alltmer i extraktion, fraktionering och impregnering av organiska och oorganiska ämnen. Det är också en lovande arbetsgrupp för moderna termiska maskiner.

Specifik gravitation. Andelen koldioxid beror på trycket, temperaturen och det aggregerade tillståndet i vilket det är beläget.
Kritisk temperatur av koldioxid +31 grader. Andelen koldioxid vid 0 grader och ett tryck på 760 mm Hg. lika med 1, 9769 kg / m3.
Molekylvikt av koldioxid 44,0. Den relativa vikten av koldioxid jämfört med luft är 1,529.
Flytande koldioxid vid temperaturer över 0 grader. Betydligt lättare än vatten, och det kan endast lagras under tryck.
Andelen fasta koldioxid beror på metoden för att erhålla den. Flytande koldioxid när frysning blir torris, vilket representerar ett transparent glasfast material. I detta fall har fast koldioxid den största densiteten (under normalt tryck i kärlet, kylt till minus 79 grader., Tätheten är 1,56). Industriell fast koldioxid har vit färg, hårdhet är nära krita,
dess andel varierar beroende på metoden att erhålla inom 1,3 - 1,6.

Statusekvation.Förhållandet mellan volymen, temperaturen och trycket på koldioxid uttrycks av ekvationen
V \u003d R T / P - A, var
V-volym, M3 / kg;
R - Gas konstant 848/44 \u003d 19 273;
T - temperatur, till hagel;
p tryck, kg / m2;
A är en ytterligare term som karaktäriserar avvikelsen från tillståndets ekvation för den idealiska gasen. Det uttrycks av beroendet A \u003d (0, 0825 + (1,225) 10-7 p) / (t / 100) 10/3.

Triple koldioxid. Triple-punkten kännetecknas av ett tryck på 5,28 vid (kg / cm2) och en minustemperatur på 56,6 grader.
Koldioxid kan vara i alla tre tillstånd (fast, flytande och gasformigt) endast vid trippelpunkten. Vid tryck under 5,28 ATA (kg / cm2) (eller vid temperaturer under minus 56,6 grader.) Koldioxid kan endast lokaliseras i fasta och gasformiga tillstånd.
I paret av chipområdet, d.v.s. Ovanför trippelpunkten är följande relationer giltiga.
jag "x + jag" "y \u003d jag,
x + y \u003d 1, var,
x och Y - Fraktion av materia i en vätska och ångform;
jag "- Entaly-vätska;
jag "" - Entalpy Par;
jag - Enthalpy av blandningen.
För dessa värden är det enkelt att identifiera värdena på X och Y. Följaktligen kommer följande ekvationer att gälla för regionen under trippelpunkten:
jag "" y + jag "" z \u003d jag,
y + z \u003d 1, var,
jag "" - Enthalpy av solid koldioxid;
z är en fraktion av ett ämne i ett fast tillstånd.
I trippelpunkten för de tre faserna finns också två ekvationer
jag "x + jag" "y + jag" "" z \u003d jag,
x + y + z \u003d 1.
Att veta jag, "jag", "jag" "" "" för en trippelpunkt och med hjälp av ovanstående ekvationer kan bestämmas av blandningen Enthalpy för någon punkt.

Värmekapacitet. Värmekapaciteten hos koldioxid vid en temperatur av 20 grader. och 1 ata är
CF \u003d 0,202 och CV \u003d 0,156 kcal / kg * hagel. Adiabudingindikator k \u003d 1,30.
Värmekapaciteten hos flytande koldioxid i temperaturområdet från -50 till +20 grader. Det kännetecknas av följande värden, KCAL / kg * hagel. :
HAY.S -50 -40 -30 -20 -10 0 10 20
Ons, 0,47 0,49 0,515 0,514 0,517 0,6 0,64 0,68

Smältpunkt. Smältande fast koldioxid uppträder vid temperaturer och tryck som motsvarar trippelpunkten (t \u003d -56,6 grader. Och p \u003d 5,28 ATA) eller över den.
Under trippelpunkten sublimerar fasta koldioxid. Sublimeringstemperaturen är en tryckfunktion: under normalt tryck är det lika med -78,5 grader., I vakuum kan det vara -100 grader. och under.

Enthalpy. Enthalpi av paret av koldioxid i ett brett spektrum av temperaturer och tryck bestäms av planckens och Kuprisanovs ekvation.
i \u003d 169,34 + (0,1955 + 0,000115T) T - 8,3724 P (1 + 0,007424P) / 0,01T (10/3), var
I - KCAL / kg, P - kg / cm2, t - hases.k, t - hö
Enthalpy av flytande koldioxid kan vid vilken tidpunkt som helst bestämmas enkelt genom att subtrahera från enthalpi av ett mättat par av magnetens dolda värme. På samma sätt, sublimering dold värme, kan du bestämma enthalpi av solid koldioxid.

Värmeledningsförmåga. Termisk ledningsförmåga hos koldioxid vid 0 grader. Det är 0,012 kcal / m * timme * hagel, och vid temperaturer -78 grader. Det minskar till 0,008 kcal / m * timme * hö.
Data om värmeledningsförmåga hos koldioxid i 10 4 msk. Kcal / m * hour * hoods. Med plus temperaturer visas i tabellen.
Tryck, kg / cm2 10 grader. 20 grader. 30 grader. 40 grader.
Gasformig koldioxid
1 130 136 142 148
20 - 147 152 157
40 - 173 174 175
60 - - 228 213
80 - - - 325
Flytande koldioxid
50 848 - - -
60 870 753 - -
70 888 776 - -
80 906 795 670
Den termiska ledningsförmågan hos fast koldioxid kan beräknas med formeln:
236.5 / t1 216 st., KCAL / M * HOUR * HAY.

Värmekoefficienten.Volymkoefficienten för expansion och fast koldioxid beräknas beroende på förändringen i specifik gravitation och temperatur. Den linjära expansionskoefficienten bestäms genom expression B \u003d A / 3. I temperaturområdet från -56 till -80 grader. Koefficienterna har följande värden: A * 10 * 5T. \u003d 185,5-117,0, B * 10 * 5 s. \u003d 61,8-39,0.

Viskositet. Viskositet av koldioxid 10 * 6st. Beroende på tryck och temperatur (kg * sek / m2)
Tryck, ATA -15 grader. 0 grader. 20 grader. 40 grader.
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

Dielektrisk konstant.Den dielektriska konstanten av flytande koldioxid vid 50-125 ATI ligger i intervallet 1,6016 - 1,6425.
Dielektrisk konstant av koldioxid vid 15 grader. och tryck 9,4 - 39 ATI 1 009 - 1 060.

Fuktinnehåll av koldioxid. Innehållet av vattenånga i våt koldioxid bestäms med användning av ekvationen,
X \u003d 18/44 * p '/ p - p' \u003d 0,41 p '/ p - p' kg / kg, var
p '- partiellt tryck av vattenånga vid 100% mättnad;
p är det totala trycket i paro-gasblandningen.

Lösligheten av koldioxid i vatten. Lösligheten av gaser mäts med gasvolymer som ges till normala förhållanden (0 grader, C och 760 mm Hg. Art.) På volymen av lösningsmedel.
Lösligheten av koldioxid i vatten vid måttliga temperaturer och tryck upp till 4 - 5 ATI är föremål för Henriks lag, som uttrycks av ekvationen
P \u003d h x, var
P - partiell gastryck över vätska;
X - mängden gas i mol;
N - koefficient Henry.

Flytande koldioxid som ett lösningsmedel.Löslighet av smörjolja i flytande koldioxid Vid temperatur -20grad. upp till +25 grader. är 0,388 g 100 CO2,
och ökar till 0,718 g 100 g CO2 vid en temperatur av +25 grader. FRÅN.
Vattenlöslighet i flytande koldioxid i temperaturområdet från -5,8 till +22,9 grader. Det är inte mer än 0,05 viktprocent.

Säkerhetsteknik

Enligt graden av påverkan på människokroppen tillhör koldioxidgasen till den 4: e klassens faror enligt GOST 12.1.007-76 "Skadliga ämnen. Klassificering I. allmänna krav säkerhet. Den maximala tillåtna koncentrationen i arbetsområdet är inte etablerad, vid utvärdering av denna koncentration är det nödvändigt att fokusera på standarder för kol och ozokeritgruvor, etablerade inom 0,5%.

Vid applicering av torris bör dioxid vid användning av vätska med flytande lågtemperatur koldioxid säkerställa att säkerhetsåtgärderna följs, vilket förhindrar att frostbiten i händerna och andra delar av arbetstagaren.