Süsinikdioksiidi keemiline valem. CO2 tootmine

Värvitu ja lõhnatu. Vereringe ja hingamise tähtsaim regulaator. Mittetoksiline. Ilma selleta poleks rikkalikke kukleid ja mõnusalt hapukaid gaseeritud jooke. Sellest artiklist saate teada, mis on süsihappegaas ja kuidas see inimkehale mõjutab...

Enamik meist ei mäleta hästi kooli füüsika- ja keemiakursust, kuid me teame: gaasid on nähtamatud ja reeglina hoomamatud ning seetõttu salakavalad. Seega, enne kui vastame küsimusele, kas süsihappegaas on organismile kahjulik, meenutagem, mis see on.

Maa tekk

CO2 on süsinikdioksiid. See on ka süsinikdioksiid, süsinikmonooksiid (IV) või süsinikanhüdriid. Tavatingimustes on see hapu maitsega värvitu lõhnatu gaas.

Atmosfäärirõhul on süsinikdioksiidil kaks agregatsiooni olekut: gaasiline (süsinikdioksiid on õhust raskem ja vees halvasti lahustuv) ja tahke (–78 °C juures muutub see kuivaks jääks).

Süsinikdioksiid on üks peamisi keskkonnakomponente. Seda leidub õhus ja maa-aluses mineraalvees, eraldub inimeste ja loomade hingamise käigus ning osaleb taimede fotosünteesis.

Süsinikdioksiid mõjutab aktiivselt kliimat. See reguleerib planeedi soojusvahetust: edastab ultraviolettkiirgust ja blokeerib infrapunakiirgust. Sellega seoses nimetatakse süsihappegaasi mõnikord ka Maa tekiks.

O2 – energia. CO2 - säde

Süsinikdioksiid saadab inimest kogu tema elu. Olles loomulik hingamise ja vereringe regulaator, on süsihappegaas ainevahetuse lahutamatu osa.

Sissehingamisel umbes 30 liitrit hapnikku tunnis eraldab inimene 20–25 liitrit süsihappegaasi.

Sissehingamisel täidab inimene kopsud hapnikuga. Samal ajal toimub alveoolides kahesuunaline vahetus (kopsude spetsiaalsed "mullid"): hapnik siseneb verre ja sellest eraldub süsinikdioksiid. Mees hingab välja. CO2 on üks ainevahetuse lõpp-produkte. Piltlikult öeldes on hapnik energia ja süsihappegaas on see säde, mis selle süütab.

Süsinikdioksiid pole keha jaoks vähem oluline kui hapnik. See on füsioloogiline hingamise stimulaator: see mõjutab ajukoort ja stimuleerib hingamiskeskust. Järgmise hingetõmbe signaal ei ole hapnikupuudus, vaid süsihappegaasi liig. Ainevahetus rakkudes ja kudedes on ju pidev ning selle lõppprodukte tuleb pidevalt eemaldada.

Lisaks mõjutab süsihappegaas hormoonide sekretsiooni, ensüümide aktiivsust ja biokeemiliste protsesside kiirust.

Gaasivahetuse tasakaal

Süsinikdioksiid on mittetoksiline, plahvatusohtlik ja inimestele absoluutselt kahjutu. Süsinikdioksiidi ja hapniku tasakaal on aga normaalseks eluks ülimalt oluline. Süsinikdioksiidi puudumine ja liig organismis põhjustab vastavalt hüpokapniat ja hüperkapniat.

Hüpokapnia - CO2 puudumine veres. See tekib sügava ja kiire hingamise tagajärjel, kui kehasse satub rohkem hapnikku kui vaja. Näiteks liiga intensiivse füüsilise koormuse ajal. Tagajärjed võivad olla erinevad: kergest pearinglusest kuni teadvusekaotuseni.

Hüperkapnia - liigne CO2 veres. Inimene hingab sisse (koos hapniku, lämmastiku, veeauru ja inertgaasidega) 0,04% süsihappegaasi, välja hingab 4,4%. Kui viibite väikeses halva ventilatsiooniga ruumis, võib süsihappegaasi kontsentratsioon ületada normi. Selle tulemusena võib tekkida peavalu, iiveldus ja unisus. Kuid enamasti kaasneb hüperkapnia äärmuslike olukordadega: hingamisaparaadi talitlushäired, vee all hinge kinnihoidmine ja teised.

Seega, vastupidiselt enamiku inimeste arvamusele, on süsihappegaas looduse poolt antud kogustes inimese eluks ja terviseks vajalik. Lisaks on see leidnud laialdast tööstuslikku rakendust ja toob inimestele palju praktilist kasu.

Sädelevad mullid kokkade teenistuses

CO2 kasutatakse paljudes valdkondades. Kuid võib-olla on süsinikdioksiidi järele kõige rohkem nõudlus toiduainetööstuses ja toiduvalmistamises.

Süsinikdioksiid tekib pärmitaignas käärimise mõjul. Just selle mullid vabastavad taigna, muutes selle õhuliseks ja suurendades selle mahtu.

Süsinikdioksiidi abil valmivad erinevad karastavad joogid: kalja, mineraalvesi ja muud laste ja täiskasvanute poolt armastatud karastusjoogid. Need joogid on populaarsed miljonite tarbijate seas üle maailma, suuresti tänu sädelevatele mullidele, mis klaasis nii naljakalt lõhkevad ja nii mõnusalt nina “torkivad”.

Kas gaseeritud jookides sisalduv süsihappegaas võib kaasa aidata hüperkapnia tekkele või muul moel tervisele kahjustada? Muidugi mitte!

Esiteks valmistatakse gaseeritud jookide valmistamisel kasutatav süsihappegaas spetsiaalselt toiduainetööstuses kasutamiseks. Soodas sisalduvates kogustes on see tervete inimeste kehale täiesti kahjutu.

Teiseks aurustub suurem osa süsihappegaasist kohe pärast pudeli avamist. Ülejäänud mullid “aurustuvad” joomise ajal, jättes maha vaid iseloomuliku susisemise. Selle tulemusena satub kehasse tühine kogus süsihappegaasi.

"Miks siis arstid mõnikord gaseeritud jookide joomist keelavad?" - te küsite. Meditsiiniteaduste kandidaadi, gastroenteroloog Alena Aleksandrovna Tyazheva sõnul on see tingitud asjaolust, et on mitmeid seedetrakti haigusi, mille puhul on ette nähtud spetsiaalne range dieet. Vastunäidustuste loetelus pole mitte ainult gaase sisaldavaid jooke, vaid ka paljusid toiduaineid. Terve inimene võib kerge vaevaga võtta oma dieeti mõõduka koguse gaseeritud jooke ja lubada endale aeg-ajalt klaasi koolat.

Järeldus

Süsinikdioksiid on vajalik nii planeedi kui ka üksiku organismi elutegevuse toetamiseks. CO2 mõjutab kliimat, toimides omamoodi tekina. Ilma selleta on ainevahetus võimatu: ainevahetusproduktid väljuvad kehast süsihappegaasiga. See on ka kõigi lemmik gaseeritud jookide asendamatu komponent. Just süsihappegaas tekitab mängulisi mullikesi, mis nina kõditavad. Samal ajal on see tervele inimesele täiesti ohutu.

See võrdub +4), mida nimetatakse süsinikdioksiidiks (teised nimetused: süsinikdioksiid, süsihappeanhüdriid, süsinikdioksiid). See aine on tavaliselt kirjutatud molekulaarvalemiga CO2. Selle molaarmass on 44,01 g/mol. Välimuselt on süsinikanhüdriid tavatingimustes värvitu gaas. Madalatel kontsentratsioonidel on see lõhnatu, suuremates kontsentratsioonides omandab terava hapu lõhna.

Sellel keemilisel ainel on kolm võimalikku agregatsiooni olekut, mida iseloomustavad erinevad tihedusväärtused:

• tahke (kuiv jää); rõhul 1 atm. ja temperatuur -78,5 °C - 1562 kg/m³;
• vedelik (süsinikdioksiid); rõhul 56 atm. ja temperatuur +20 °C - 770 kg/m³;
• gaasiline; rõhul 1 atm. ja temperatuur 0 °C - 1,977 kg/m³.

Süsinikdioksiidi sulamistemperatuur on -78 °C, keemistemperatuur -57 °C. Aine lahustub vees: temperatuuril 25 °C ja rõhul 100 kPa on selle lahustuvus 1,45 g/l.

Süsinikdioksiid on looduslik keemiline ühend, mille molekulis on hapnikuaatomid kovalentse sidemega seotud süsinikuaatomiga. Süsinikdioksiidi molekul on lineaarne ja tsentrosümmeetriline. Mõlemad sidemed süsiniku ja kahe hapnikuaatomi vahel on samaväärsed (sisuliselt kahekordsed). Molekul on oma keskpunkti suhtes sümmeetriline, seega puudub tal elektriline dipoolmoment.

Süsinikdioksiid oli üks esimesi gaasilisi keemilisi ühendeid, mida ei tuvastatud enam õhuga. 17. sajandil märkas flaami keemik Jan Baptista van Helmont, et kui ta põletas kivisütt suletud anumas, oli tekkiva tuha mass palju väiksem kui tavalisel süsihappegaasil. Süsinikdioksiidi omadusi uuriti hoolikamalt 1750. aastal Šoti arst Joseph Black.

Süsinikdioksiidi standardrõhul ja -temperatuuril leidub Maa atmosfääris ligikaudu 0,04 mahuprotsenti. Süsinikutsükli osana, mida nimetatakse fotosünteesiks, neelavad süsinikdioksiidi taimed, vetikad ja sinivetikad. Selle tulemusena moodustuvad vesi ja süsivesikud, kuid see protsess toimub ainult valguse mõjul. Süsinikdioksiidi toodetakse ka söe või süsivesinike põletamisel, vedelike kääritamisel ning inimeste ja loomade õhu väljahingamisel. Lisaks eralduvad seda vulkaanid, kuumaveeallikad ja geisrid.

Süsinikdioksiid mängib olulist rolli (neelab ja kiirgab kiirgust termilises infrapunakiirguses). See keemiline ühend on ka üks peamisi ookeani pH languse allikaid: vees lahustumisel moodustub nõrk süsihape: CO2 + H2O ↔ H2CO3, mis ei suuda täielikult ioonideks dissotsieeruda.

Süsinikdioksiid ei toeta põlemist ega hingamist. Selle atmosfääris süttinud kild kustub. Loomad ja inimesed lämbuvad kõrge CO2 kontsentratsiooni korral. 3% kontsentratsiooni korral õhus kiireneb hingamine, 10% korral teadvusekaotus ja kiire surm ning 20% ​​korral põhjustab see kohese halvatuse.

Süsinikdioksiid on süsihappeanhüdriid ja seetõttu on sellel happelise oksiidi omadused. Laboritingimustes saadakse see kriidi reageerimisel vesinikkloriidhappega CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2 + H2O. Tööstuses toodetakse seda lubjakivi või kriidi (harvemini magnesiidi või dolomiidi) termilisel lagunemisel: CaCO3 → CaO + CO2. Süsinikdioksiidi tootmine on kõrvalsaadus õhu madalal temperatuuril eraldamisel lämmastikuks ja hapnikuks. Tänapäeval toodetakse õhust süsihappegaasi tootmiseks spetsiaalseid generaatoreid. Selliseid generaatoreid kasutatakse kasvuhoonete CO2 varustamiseks, et luua taimedele soodne keskkond.

Süsinikdioksiidi kasutatakse laialdaselt keemiatööstuses. Seda kasutatakse sooda tootmiseks, orgaaniliste hapete sünteesimiseks ja karastusjookide valmistamiseks. kasutatakse külmutusagensina näiteks veinivalmistamisel. Süsinikdioksiidi atmosfäär luuakse, et vältida toiduainete, sealhulgas viinamarjade mädanemist pärast nende koristamist ja enne veini tootmise algust.

Selle täitmiseks toodetakse süsihappegaasi või veeldatud süsinikdioksiidi, mida kasutatakse tulekahjude kustutamiseks. Kuid nad ei saa inimest kustutada, kuna märkimisväärne osa vedela CO2 voolust aurustub, samal ajal kui temperatuur langeb järsult (mis võib põhjustada külmumist) ja CO2 muutub kuivaks jääks. Süsinikdioksiidi kasutatakse tavaliselt elektrijuhtmete kustutamiseks. Mehhanism on peatada õhuhapniku vool tuleallikasse.

Süsinikdioksiid on tavatingimustes värvitu gaas, millel puuduvad aromaatsed omadused, kuid millel on kergelt hapu maitse. Atmosfäärirõhul ühend ei eksisteeri vedelas olekus, vaid muutub tahkest gaasiliseks. Süsinikdioksiidi nimetatakse tahkes faasis kuivaks jääks. Aine muud nimetused on süsinikdioksiid, süsinikdioksiid, süsinikmonooksiid, süsihappeanhüdriid.

Ühendit leidub mineraalveeallikates, õhus ning vabaneb taimede ja loomade hingamise käigus. Eluslooduses mängib aine olulist rolli, osaledes elusrakkude ainevahetusprotsessides. Süsinikdioksiid tekib imetajatel oksüdatiivsete reaktsioonide kaudu ja satub atmosfääri hingamise kaudu. Taimede peamine süsinikuallikas on atmosfääri süsinikdioksiid.

Süsinikdioksiidi toodetakse tööstuslikus mastaabis suitsugaasidest monoetanoolamiini või kaaliumkarbonaadi neeldumise teel. Lisaks saadakse ühend spetsiaalsetes õhueraldusseadmetes kõrvalsaadusena argooni, hapniku ja lämmastiku ekstraheerimisel.

Süsinikdioksiidi rakendused

Oma omaduste tõttu hakati süsihappegaasi toiduainetööstuses kasutama juba 19. sajandil. Üks õlletootjatest avastas õllevaadi kaane alt gaasi kogunemise. Ta otsustas seda proovida ning seetõttu rikastas selle keemilise ühendiga vett ja õlut. Pärast jagati külalistele uusi jooke, kellele mullivesi meeldis. Nii sai alguse süsihappegaasi kasutamine joogitööstuses. Seejärel uuriti põhjalikult ühendi keemilisi omadusi ja koostist.

Süsinikdioksiidi, mida tuntakse toidulisandina numbri E290 all, kasutatakse kondiitritoodete küpsetamisel taigna kergitusainena. Karastusjookide tootmisel kasutatakse aktiivselt süsihappegaasi. Selle lisamine avaldab positiivset mõju jookide värskendavatele omadustele ja omadustele. Veinivalmistamisel juhitakse käärimisprotsessi süsihappegaasi lisamisega. Mõned veinid on selle ühendiga spetsiaalselt rikastatud. Mahlade paremaks säilitamiseks kasutatakse madalas kontsentratsioonis ka süsihappegaasi. Lisaks kasutatakse ainet kaitsegaasina toiduainete transportimisel ja ladustamisel.

Süsinikdioksiidi kasutatakse oma omaduste tõttu tulekustuti silindrites, traadi keevitamisel, õhkpüstolites ja mudellennukite mootorite energiaallikana. Tahkel kujul kasutatakse ühendit külmkapis säilitamiseks.

Lisaaine number E290 on toidutootmises kasutamiseks heaks kiidetud peaaegu kõigis riikides.

Süsinikdioksiidi mõju inimkehale

Süsinikdioksiidi leidub paljudes keha ja atmosfääri elusrakkudes. Sellega seoses võib lisandit E290 pidada suhteliselt kahjutuks.

Kuid pidage meeles, et süsihappegaas aitab suurendada erinevate ainete imendumist mao limaskesta. See seletab alkohoolsete gaseeritud jookide tarbimisest tulenevat kiiret joobeseisundit.

Süsinikdioksiid on kahjulik selliste kõrvalmõjude tõttu nagu puhitus ja röhitsemine gaseeritud jookide joomisel. Selle toidulisandi kohta on veel üks arvamus, mis on järgmine: süsihappegaasi kahju seisneb selles, et tugevalt gaseeritud joogid võivad kaltsiumi luudest välja leostuda.

Populaarsed artiklid Loe rohkem artikleid

02.12.2013

Me kõik kõnnime päeva jooksul palju. Isegi kui meil on istuv eluviis, siis kõnnime ikka – me ju...

607513 65 Täpsemalt

10.10.2013

Viiskümmend aastat on õiglase soo jaoks omamoodi verstapost, mille ületamine iga sekund...

447015 117 Täpsemalt

02.12.2013

Tänapäeval ei tekita jooksmine enam nii palju entusiastlikke arvustusi, nagu kolmkümmend aastat tagasi. Siis oleks ühiskond...

355641 41 Täpsemalt

, süsihappegaas, süsihappegaasi omadused, süsihappegaasi tootmine

See ei sobi elu toetamiseks. Kuid just sellest taimed "toituvad", muutes selle orgaanilisteks aineteks. Lisaks on see Maa jaoks omamoodi "tekk". Kui see gaas äkki atmosfäärist kaoks, muutuks Maa palju jahedamaks ja vihm kaoks praktiliselt ära.

"Maa tekk"

(süsinikdioksiid, süsinikdioksiid, CO 2) tekib kahe elemendi ühinemisel: süsinik ja hapnik. Tekib kivisöe või süsivesinike ühendite põlemisel, vedelike kääritamisel ning ka inimeste ja loomade hingamisproduktina. Väikestes kogustes leidub seda ka atmosfääris, kust seda omastavad taimed, mis omakorda toodavad hapnikku.

Süsinikdioksiid on värvitu ja õhust raskem. Külmub temperatuuril –78,5 °C, moodustades süsinikdioksiidist koosneva lume. Vesilahuses moodustab see süsihapet, kuid see ei ole piisavalt stabiilne, et seda oleks lihtne eraldada.

Süsinikdioksiid on Maa tekk. See edastab hõlpsalt meie planeeti soojendavaid ultraviolettkiiri ja peegeldab selle pinnalt kiirgavaid infrapunakiiri avakosmosesse. Ja kui süsinikdioksiid järsku atmosfäärist kaob, mõjutab see eelkõige kliimat. Maal muutub palju jahedamaks ja vihma sajab väga harva. Pole raske arvata, kuhu see lõpuks välja viib.

Tõsi, selline katastroof meid veel ei ähvarda. Vastupidi. Orgaaniliste ainete: õli, kivisüsi, maagaas, puit - põletamine suurendab järk-järgult süsinikdioksiidi sisaldust atmosfääris. See tähendab, et aja jooksul peame ootama maakera kliima märkimisväärset soojenemist ja niiskust. Muide, vanainimesed usuvad, et on juba märgatavalt soojem, kui oli nende nooruspäevil...

Süsinikdioksiid eraldub vedelik madal temperatuur, kõrgsurve vedelik Ja gaasiline. Seda saadakse ammoniaagi ja alkoholi tootmisel tekkivatest heitgaasidest, samuti erikütuste põletamisest ja muudest tööstusharudest. Gaasiline süsinikdioksiid on värvitu ja lõhnatu gaas temperatuuril 20 ° C ja rõhul 101,3 kPa (760 mm Hg), tihedusega - 1,839 kg / m 3. Vedel süsinikdioksiid on lihtsalt värvitu ja lõhnatu vedelik.

Mittetoksiline ja mitteplahvatusohtlik. Kontsentratsioonil üle 5% (92 g/m3) avaldab süsihappegaas inimese tervisele kahjulikku mõju – see on õhust raskem ja võib koguneda põranda lähedal asuvatesse halvasti ventileeritavatesse kohtadesse. See vähendab hapniku mahuosa õhus, mis võib põhjustada hapnikuvaegust ja lämbumist.

Süsinikdioksiidi tootmine

Tööstuses saadakse süsihappegaasi ahju gaasid, alates looduslike karbonaatide lagunemissaadused(lubjakivi, dolomiit). Gaaside segu pestakse kaaliumkarbonaadi lahusega, mis neelab süsinikdioksiidi, muutudes vesinikkarbonaadiks. Kuumutamisel vesinikkarbonaadi lahus laguneb, vabastades süsinikdioksiidi. Tööstusliku tootmise käigus pumbatakse gaas balloonidesse.

Laboratoorsetes tingimustes saadakse väikesed kogused karbonaatide ja vesinikkarbonaatide vastastikmõju hapetega nt vesinikkloriidhappega marmor.

"Kuiv jää" ja muud süsinikdioksiidi kasulikud omadused

Süsinikdioksiidi kasutatakse igapäevapraktikas üsna laialdaselt. Näiteks, sädelev vesi aromaatsete essentside lisandiga - imeline värskendav jook. IN Toidutööstus süsihappegaasi kasutatakse ka säilitusainena - see on pakendil koodi all märgitud E290, ja ka taigna kergitusainena.

Süsinikdioksiidiga tulekustutid kasutatakse tulekahjudes. Biokeemikud on selle leidnud õhu väetamine süsinikdioksiidiga väga tõhus vahend erinevate põllukultuuride saagikuse suurendamiseks. Võib-olla on sellel väetisel üks, kuid märkimisväärne puudus: seda saab kasutada ainult kasvuhoonetes. Süsinikdioksiidi tootvates tehastes pakendatakse vedelgaas terassilindritesse ja saadetakse tarbijatele. Kui avate klapi, tuleb lumi kahinaga välja. Mis ime?

Kõik on lihtsalt seletatud. Gaasi kokkusurumisele kulub oluliselt vähem tööd, kui selle paisutamiseks kulub. Ja et tekkinud puudujääki kuidagi kompenseerida, jahtub süsinikdioksiid järsult, muutudes "kuiv jää". Seda kasutatakse laialdaselt toiduainete säilitamiseks ja sellel on tavalise jää ees märkimisväärsed eelised: esiteks on selle “jahutusvõime” kaaluühiku kohta kaks korda suurem; teiseks aurustub see jäljetult.

Süsinikdioksiidi kasutatakse aktiivse keskkonnana traadi keevitamine, kuna kaaretemperatuuril laguneb süsinikdioksiid süsinikmonooksiidiks CO ja hapnikuks, mis omakorda interakteerub vedela metalliga, oksüdeerides seda.

Süsinikdioksiidi purkides kasutatakse õhurelvad ja nagu mootorite energiaallikas lennukite modelleerimisel.

Artikli sisu

SÜSINIKDIOKSIID(süsinik(IV)monooksiid, süsihappeanhüdriid, süsinikdioksiid) CO 2, gaseeritud karastusjookide tuntud mullitav koostisosa. Inimene on looduslikest allikatest pärit “kihise vee” raviomadustest teadnud juba ammusest ajast, kuid alles 19. sajandil. Õppisin seda ise hankima. Samal ajal tehti kindlaks aine, mis paneb vee kihisema – süsihappegaas. Esimest korda karboniseerimise eesmärgil saadi see gaas 1887. aastal purustatud marmori ja väävelhappe vahelise reaktsiooni käigus; see eraldati ka looduslikest allikatest. Hiljem hakati CO 2 tootma tööstuslikus mastaabis koksi põletamise, lubjakivi kaltsineerimise ja alkoholi kääritamise teel. Rohkem kui veerand sajandit hoiti süsihappegaasi survestatud terassilindrites ja seda kasutati peaaegu eranditult jookide gaseerimiseks. 1923. aastal hakati kommertstootena tootma tahket CO 2 (kuivjääd) ja 1940. aasta paiku hakati tootma vedelat CO 2, mis valati kõrge rõhu all spetsiaalsetesse suletud mahutitesse.

Füüsikalised omadused.

Normaaltemperatuuril ja -rõhul on süsihappegaas kergelt hapuka maitse ja lõhnaga värvitu gaas. See on õhust 50% raskem, seega saab seda ühest anumast teise valada. CO 2 on enamiku põlemisprotsesside produkt ja suudab piisavalt suurtes kogustes leeke kustutada, tõrjudes õhust hapnikku. Kui halvasti ventileeritavas ruumis CO 2 kontsentratsioon tõuseb, väheneb hapnikusisaldus õhus nii palju, et inimene võib lämbuda. CO 2 lahustub paljudes vedelikes; lahustuvus sõltub vedeliku omadustest, temperatuurist ja CO 2 aururõhust. Süsinikdioksiidi vees lahustumisvõime määrab selle laialdase kasutamise karastusjookide valmistamisel. CO 2 lahustub hästi orgaanilistes lahustites, nagu alkohol, atsetoon ja benseen.

Suureneva rõhu ja jahtumise korral vedeldub süsinikdioksiid kergesti ja on vedelas olekus temperatuuril +31 kuni –57 ° C (olenevalt rõhust). Alla –57°C muutub see tahkeks (kuivjääks). Veeldamiseks vajalik rõhk sõltub temperatuurist: +21°C juures on see 60 atm ja –18°C juures vaid 20 atm. Vedelat CO 2 hoitakse sobiva rõhu all suletud mahutites. Atmosfääri sattudes muutub osa sellest gaasiks ja osa “süsiniklumeks”, samal ajal kui selle temperatuur langeb –84 °C-ni.

Neelates keskkonnast soojust, läheb kuiv jää gaasilisse olekusse, möödudes vedelast faasist - sublimeerub. Sublimatsioonikadude vähendamiseks hoitakse ja transporditakse seda suletud mahutites, mis on piisavalt tugevad, et taluda temperatuuri tõustes tekkivat rõhu suurenemist.

Keemilised omadused.

CO 2 on madala aktiivsusega ühend. Vees lahustatuna moodustab see nõrga süsihappe, mis muudab lakmuspaberi punaseks. Süsinikhape parandab gaseeritud jookide maitset ja takistab bakterite kasvu. Reageerides leelis- ja leelismuldmetallidega, samuti ammoniaagiga, moodustab CO 2 karbonaate ja vesinikkarbonaate.

Levimus looduses ja tootmises.

CO 2 tekib süsinikku sisaldavate ainete põlemisel, alkoholkäärimisel ning taimsete ja loomsete jääkainete mädanemisel; see vabaneb loomade hingamisel ja taimed pimedas. Valguses, vastupidi, neelavad taimed CO 2 ja eraldavad hapnikku, mis säilitab hapniku ja süsihappegaasi loomuliku tasakaalu õhus, mida me hingame. CO 2 sisaldus selles ei ületa 0,03% (mahu järgi).

CO 2 tootmiseks on viis peamist viisi: süsinikku sisaldavate ainete (koks, maagaas, vedelkütus) põletamine; moodustumine ammoniaagi sünteesi kõrvalsaadusena; lubjakivi kaltsineerimine; kääritamine; pumpamine kaevudest. Kahel viimasel juhul saadakse peaaegu puhas süsihappegaas ning süsinikku sisaldavate ainete põletamisel või lubjakivi kaltsineerimisel tekib CO 2 segu lämmastiku ja muude gaaside jälgedega. See segu lastakse läbi lahuse, mis neelab ainult CO 2 . Seejärel lahust kuumutatakse ja saadakse peaaegu puhas CO 2, mis eraldatakse ülejäänud lisanditest. Veeaur eemaldatakse külmutamise ja keemilise kuivatamise teel.

Puhastatud CO 2 vedeldatakse seda kõrge rõhu all jahutades ja hoitakse suurtes mahutites. Kuivjää tootmiseks juhitakse vedel CO 2 hüdraulilise pressi suletud kambrisse, kus rõhk alandatakse atmosfäärirõhuni. Rõhu järsu languse korral moodustub CO 2 -st lahtine lumi ja väga külm gaas. Lumi surutakse kokku ja saadakse kuivjää. CO 2 gaas pumbatakse välja, veeldatakse ja suunatakse tagasi mahutisse.

RAKENDUS

Madalate temperatuuride vastuvõtmine.

Vedelal ja tahkel kujul kasutatakse CO 2 peamiselt külmutusagensina. Kuivjää on kompaktne materjal, mida on lihtne käsitleda ja mis võimaldab luua erinevaid temperatuuritingimusi. Sama massiga on see rohkem kui kaks korda külmem kui tavaline jää, hõivates poole mahust. Toidu säilitamisel kasutatakse kuiva jääd. Seda kasutatakse šampanja, karastusjookide ja jäätise jahutamiseks. Seda kasutatakse laialdaselt kuumustundlike materjalide (lihatooted, vaigud, polümeerid, värvained, insektitsiidid, värvid, maitseained) "külmjahvatamisel"; trummelkummi- ja plasttoodete trummeldamisel (puhastamine purskest); õhusõidukite ja elektroonikaseadmete madalal temperatuuril katsetamise ajal spetsiaalsetes kambrites; poolvalmis muffinite ja kookide “külmsegamiseks”, et need jääksid küpsetamise ajal homogeensed; transporditavate toodetega konteinerite kiireks jahutamiseks, puhudes neid purustatud kuivjää vooluga; legeeritud ja roostevaba terase, alumiiniumi jms karastamise korral. nende füüsikaliste omaduste parandamiseks; masinaosade tihedaks sobitamiseks nende kokkupaneku ajal; lõikurite jahutamiseks kõrgtugevast terasest toorikute töötlemisel.

Karboniseerimine.

CO 2 gaasi peamine kasutusala on vee ja karastusjookide gaseerimine. Kõigepealt segatakse vesi ja siirup vajalikes vahekordades ning seejärel küllastatakse segu rõhu all CO 2 gaasiga. Õllede ja veinide karboniseerimine toimub tavaliselt neis toimuvate keemiliste reaktsioonide tulemusena.

Inertsil põhinevad rakendused.

CO 2 kasutatakse antioksüdandina paljude toiduainete pikaajalisel säilitamisel: juust, liha, piimapulber, pähklid, lahustuv tee, kohv, kakao jne. Põlemise summutajana kasutatakse CO 2 tuleohtlike materjalide, nagu raketikütus, õlid, bensiin, värvid, lakid ja lahustid, ladustamisel ja transportimisel. Seda kasutatakse kaitsevahendina süsinikteraste elektrikeevitamisel, et saada ühtlane tugev keevisõmblus, kusjuures keevitustööd on odavamad kui inertgaaside kasutamisel.

CO 2 on üks tõhusamaid tulekustutusvahendeid, mis tekivad tuleohtlike vedelike süttimisel ja elektririkketel. Süsinikdioksiidi tulekustuteid toodetakse erinevaid: alates kaasaskantavatest kuni 2 kg mahutavatest kuni statsionaarsete automaatsete toiteseadmeteni, mille silindri kogumaht on kuni 45 kg või kuni 60 tonni mahutavate madalrõhugaasipaakideni. CO 2. Sellistes tulekustutites rõhu all olev vedel CO 2 moodustab vabanemisel lume ja külma gaasi segu; viimane on õhust suurema tihedusega ja tõrjub selle põlemistsoonist välja. Efekti suurendab ka lume jahutav toime, mis aurustudes muutub gaasiliseks CO 2 -ks.

Keemilised aspektid.

Süsinikdioksiidi kasutatakse aspiriini, valge plii, uurea, perboraatide ja keemiliselt puhaste karbonaatide tootmisel. Süsinikhape, mis moodustub CO 2 lahustamisel vees, on odav reagent leeliste neutraliseerimiseks. Valukodades kasutatakse süsinikdioksiidi liivavormide kõvendamiseks, pannes CO 2 reageerima liivaga segatud naatriumsilikaadiga. See võimaldab teil saada kvaliteetsemaid valandeid. Terase, klaasi ja alumiiniumi sulatamiseks kasutatavate ahjude vooderdamiseks kasutatavad tulekindlad tellised muutuvad pärast süsinikdioksiidiga töötlemist vastupidavamaks. CO 2 kasutatakse ka linnaveepehmendussüsteemides, milles kasutatakse naatrit.

Suurenenud rõhu tekitamine.

CO 2 kasutatakse erinevate mahutite rõhu- ja lekkekontrolliks, samuti manomeetrite, ventiilide ja süüteküünalde kalibreerimiseks. Seda kasutatakse kaasaskantavate konteinerite täitmiseks päästevööde ja kummipaatide täispuhumiseks. Süsinikdioksiidi ja dilämmastikoksiidi segu on pikka aega kasutatud aerosoolpurkide survestamiseks. CO 2 süstitakse rõhu all suletud anumatesse koos eetriga (mootori kiire käivitamise seadmetes), lahustite, värvide, insektitsiididega nende ainete järgnevaks pihustamiseks.

Rakendus meditsiinis.

CO 2 lisatakse väikestes kogustes hapnikule (hingamise stimuleerimiseks) ja anesteesia ajal. Kõrgetes kontsentratsioonides kasutatakse seda loomade humaanseks tapmiseks.