Лед сухой (диоксид углерода). Диоксид углерода лед
Сухой лед диоксид углерода - Справочник химика 21
Удобны и смеси кислоты и снега. Так, смесь равных количеств снега и предварительно охлажденной до 0°С концентрированной соляной кислоты дает охлаждение до —37 °С. Для получения низких температур применяют твердый диоксид углерода ( сухой лед ). Охлаждающую баню заполняют не более чем на 7з объема кусками сухого льда и понемногу осторожно добавляют органический растворитель, например хлороформ или ацетон, так, чтобы сухой [c.95]
Продукты коксования и их использование. Кокс представляет собой твердый матово-черный, пористый продукт. Из тонны сухой шихты получают 650—750 кг кокса. Он используется главным образом в металлургии, а также для газификации, производства карбида кальция, электродов, как реагент и топливо в ряде отраслей химической промышленности. Широкое применение кокса в металлургии определяет основные предъявляемые к нему требования. Кокс должен обладать достаточной механической прочностью, так как в противном случае ои будет разрушаться в металлургических печах под давлением столба шихты, что увеличит сопротивление движению газов, приведет к расстройству работы доменной печи, снижению ее производительности и т. п. Кокс должен иметь теплотворную способность 31 400—33 500 кДж/кг. Показателями качества кокса является горючесть и реакционная способность. Первый показатель характеризует скорость горения кокса, второй — скорость восстановления им диоксида углерода. Поскольку [c.38] При нормальных условиях 1 моль газообразного диоксида углерода занимает объем 22,2 л (нормальный молярный объем идеального газа составляет 22,4 л), а то же количество сухого льда (кристаллического СО ) имеет объем всего 28 см (в предположении, что плотность сухого льда 1,56 г-см ). Столь большой объем газа по сравнению с твердым состоянием вещества, а также то обстоятельство, что газ легко сжимается и расширяется в зависимости от внешних условий, убедительно свидетельствуют, что большая часть объема газа представляет собой пустое пространство. Но каким же образом система, большая часть которой-всего лишь пустое пространство, способна оказывать давление на окружающую среду Эксперименты, подобные изображенному на рис. 3-7, указывают, что молекулы газа перемещаются в пространстве, причем они совершают прямолинейное движение. Движущиеся молекулы газа сталкиваются со стенками сосуда, друг с другом и с любыми другими предметами, которые могут находиться в сосуде с газом (рис. 3-8). Как мы убедимся, столкновения газовых молекул со стенками сосуда приводят к возникновению давления. Чтобы объяснить наличие этого давления, вов- [c.132]Затем заполните колбу сухим диоксидом углерода из аппарата Киппа I (рис. 6) или из баллона. Для осушки и очистки газ пропустите че рез промывные склянки с раствором соды 2 и раствором концентрированной серной кислоты 3. Стеклянную газоотводную трубку опустите до дна колбы 4 и пропускайте диоксид углерода. Через некоторое время убедитесь в полноте вытеснения воздуха газом с помощью горящей лучины. Медленно вынув газоотводную трубку, закройте колбу пробкой до метки и взвесьте. Заполнение колбы диоксидом углерода произведите несколько раз, пока по результатам взвешивания не убедитесь в полноте заполнения колбы газом. [c.13]
Чтобы обеспечить надежный холостой опыт. Даль принимает особые меры предосторожности при подготовке карбида кальция продажный препарат просеивали в атмосфере сухого диоксида углерода и использовали для анализа только фракцию, прошедшую через сито № 20 и задержавшуюся на сите № 30. Затем этот препарат высушивают в вакууме в течение 2 ч при 130 °С [c.568]
B. Взаимодействие реактива Гриньяра с диоксидом углерода. В охлажденный до —5°С раствор реактива Гриньяра пропускают сильный ток сухого диоксида углерода, следя за тем, чтобы температура не поднималась выше [c.215]
Под давлением около 0,6 МПа диоксид углерода при комнатной температуре превращается в жидкость. Жидкий диоксид углерода хранят в стальных баллонах. При быстром выливании его из баллона поглощается вследствие испарения так много теплоты, что СО2 превращается в твердую белую снегообразную массу, которая, не плавясь, сублимируется при —78,5°С. Твердый диоксид углерода под названием сухой лед применяется для охлаждения скоропортящихся продуктов, для производства и сохранения мороженого, а также во многих других случаях, когда требуется получение низкой температуры. [c.438]
Представьте себе место, где в полдень солнце нагревает камни настолько, что можно жарить яичницу, а ночи настолько холодны, что диоксид углерода превращается в сухой лед где солнечные ультрафиолетовые лучи так сильны, что открытая кожа загорает за минуту. Это место - Луна. Такие суровые условия на ней обусловлены отсутствием атмосферы. [c.396]
При достаточно низких давлениях твердые вещества также могут непосредственно переходить в паровую фазу этот процесс называется сублимацией. Сублимация - обычное явление для твердого диоксида углерода при давлении 1 атм, и именно по этой причине его принято называть сухим льдом . Обычный лед при таком давлении плавится с образованием жидкости, но холодным зимним утром при сухом воздухе сугробы могут сублимировать, превращаясь непосредственно в пары воды, без предварительного перехода в жидкое состояние. Поскольку энтальпия и энтропия являются функциями состояния, теплота или энтропия сублимации должны представлять собой суммы теплот или энтропий плавления и испарения при той же самой температуре. Например, для воды в предположении, что АЯ и AS при 273 К имеют такие же значения, как и при 298 К, находим [c.124]
Кубический корень из 46,8 равен 3,6, поэтому можно заключить, что молекула диоксида углерода занимает такой объем, как куб с ребром длиной около 3,6 А следовательно, молекула диоксида углерода имеет диаметр около 3,6 А. Приблизительно такой же результат дают и другие расчеты размера молекул диоксида углерода, и на этом основании мы убеждаемся в правильности описания кристаллов сухого льда, согласно которому они построены из тесно упакованных, молекул диоксида углерода. Теперь проведем аналогичный расчет для газообразного диоксида углерода. [c.140]
Как мы видим, молярный объем газообразного диоксида углерода (при нормальных условиях) в 790 раз превышает молярный объем сухого льда. Объем, приходящийся на 1 молекулу газообразного СО2, равен объему куба с длиной ребра 33,4 А (рис. 3-10). Таким образом, только 1/790 часть объема газа действительно заполнена молекулами. [c.141]
Сухой лед в кусках хранят в тканево.м мешке, помещенном в большой сосуд Дьюара. Иногда для этой цели пользуются специальными ящиками с пенопластовыми стенками толщиной не менее 10 см. Снег из диоксида углерода легко получить, быстро выпуская газ из баллона в парусиновый или брезентовый мешок, прочно привязанный к выпускному патрубку. Вентиль перевернутого вниз горлом баллона следует открывать по возможности полностью. Во избежание закупоривания пор ткани образующимися кристаллами по мешку рекомендуется сильно ударять. Сухой снег не подлежит хранению, его получают по мере необходимости и немедленно используют. [c.96]
В тех случаях, когда охлаждаемое вещество не взаимодействует с диоксидом углерода, в криостаты загружают так называемый сухой лед, являющийся твердым диоксидом углерода. Сухой лед имеет температуру —78 °С, испаряется медленно. В том случае, когда стенки криостата имеют хорошую изоляцию, одной порции сухого льда хватает на несколько дней. [c.40]
Для хранения при определенной температуре пожаро- и взрывоопасных химических реактивов должны быть установлены технологические холодильники, не имеющие внутри холодильной камеры осветительную и пускорегулирующую аппаратуру, которая может явиться источником воспламенения. В том случае, когда в период проведения опытов необходимо охладить реакционную массу или выдержать ее при определенной температуре, рекомендуется применять сухой лед, рассол. Для этих целей можно также использовать диоксид углерода и негорючий четыреххлористый углерод в соотношении 1 1. [c.52]
Однако до 700 °С реакциями непосредственного взаимодействия углерода с парами воды и диоксидом углерода можно пренебречь и характеризовать окисление только процессами взаимодействия с кислородом и доокисления оксида углерода в газовой фазе [61]. В то же время необходимо отметить, что согласно представлениям, развиваемым в работе [62], при температурах ниже 750 °С скорости окисления углерода в сухой среде весьма малы. [c.21]
На каждом ГПЗ существуют свои особенности очистки и разделения газа в зависимости от его состава и входных параметров, но стадии переработки газа для всех ГПЗ общие. На первом этапе осуществляется механическая сепарация газа, затем очистка его от кислых компонентов (от сероводорода, диоксида углерода, серооксида углерода, сероуглерода и меркаптанов) и разделение углеводородов, входящих в состав природного газа, обычно на сухой газ (С, - С2) и ШФЛУ с последующей реализацией этих продуктов как товарных, либо с выделением из ШФЛУ пропановой и бутановой фракции (или ПБФ) и легкого стабильного конденсата. [c.177]
Опыт 3. Диоксид углерода и его свойства (ТЯГА ). Наполните три сухие банки диоксидом углерода (из аппарата Киппа или баллона). Убедитесь в полноте наполнения склянок. [c.78]
Раствор сернистой кислоты уксусной кислоты 1—60%, хлор чистый и сжиженный Фенол, ацетон, бензол, толуол, влажный водяной пар Тяжелые и легкие нефтепродукты, углеводородные газы, сухой водяной пар, диоксид углерода, доменные и дымовые газы [c.86]
Плотность сухого льда, или кристаллического диоксида углерода, равна 1,56 г смНайдите его молекулярный объем и объем, приходящийся на 1 молекулу. [c.140]
Адсорбция щироко применяется для осущки газов в самых различных целях природного газа для повышения его калорийности, предотвращения образования ледяных пробок в трубопроводах, обеспечения сухих атмосфер в различных производствах и т. д. Для осушки газов чаще всего применяют силикагели, алюмогели, а в последнее время и цеолиты. Благодаря высокой избира тельности цеолитов, обусловленной как молекулярно-ситовым эффектом, так и специфическим сродством к полярным, ароматическим и непредельным соединениям, они используются в промышленности также для разделения газовых смесей этан — этилен, пропан — пропилен, этилен — диоксид углерода, ароматические углеводороды — нормальные парафины, бензол — циклогексан и др. [c.146]
Схема установки очистки газа от диоксида углерода этим методом приведена на рнс. 14. Газ промывают холодной водой в башнях с насадкой (скрубберах) под давлением 1,5—2,5 МПа, так как растворимость дноксида углерода в воде возрастает с повышением давления. При этом из газа удаляется частично и сероводород, растворимость которого также увеличивается. Затем давление снижают, и из воды выделяется (десорбир -ется) газ, содержащий до 85% диоксида углерода (остальное — водород, азот, сероводород), который используют для получения сухого льда, карбамида, соды и других продуктов. [c.48]
Опишите тип связи в кристаллических решетках следующих тел а) сухой лед — твердый диоксид углерода б) брусок меди в) алмаз г) каменная соль (КС1) O) лед е) парафин (свечной). [c.39]
Диоксид углерода. Газ без цвета и запаха. При -78,5°С образует сухой лсд . 1 л Н О растворяет 0,88 л СО, (20°С). [c.306]
АКТИВИРОВАННЫЙ УГОЛЬ-уголь с чрезвычайно развитой микро- и макропористостью (размеры микропрр составляют от 10 — 20 до 1000 А). Существует два типа А. у. Первый тип применяют для сорбции газов и паров имеет большое количество микропор, обусловливающих сильную адсорбционную способность. Второй тип используют для сорбции растворенных веществ. Оба типа А. у. должны иметь большую легко доступную внутреннюю поверхность пор. А. у. изготовляют в две стадии. 1) Выжигают древесину, скорлупу орехов, косточки плодов, кости животных при температуре 170—400° С без доступа воздуха, чем достигают удаления воды из исходного органического вещества, метилового спирта, уксусной кислоты, смолообразных веществ и других, а также развития пористой поверхности. 2) Полученный уголь-сырец активируют, удаляя из пор продукты сухой перегонки и развивая поверхность угля. Это достигается действием газов-окислителей, перегретым водяным паром или диоксидом углерода при температуре 800—900° С или предварительным пропитыванием угля-сырца активирующими примесями (хлоридом цинка, сульфидом калия), дальнейшим прокаливанием и промыванием водой. До-стагочно тонкопористый А. у. можно получить термическим разложением некоторых полимеров, например, поли-винилиденхлорида (сарановые угли). А. у. применяют для разделения газовой смеси, в противогазах, как носитель катализаторов, в газовой хроматографии, для очистки растворов, сахарных соков, воды, в медицине для поглощения газов и различных вредных веществ при кишечно-желудочных заболеваниях. [c.13]
Диоксид углерода можно получать непосредственно из аппарата Киппа или пользоваться сухим льдом. В последнем случае двойной [c.228]
Образование диоксида углерода. В коническую пробирку, снабженную пробкой с газоотводной трубкой, помещают немного сухого испытуемого веп ества или 6—8 капель его возможно более концентрированного раствора и добавляют несколько капель разбавленной серной кислоты. Быстро закрывают пробирку, одновременно погружая газоотводную трубку в другую пробирку с 5— [c.209]
С на водяной бане, при перемешивании пропускают сухой диоксид углерода до прекращения его поглощения. Полученную мелкую суспензию аддукта еще 4 ч перемешивают при указанной температуре. После охлаждения реакционной массы до О °С в нее вводят 400 г (4,04 моль) фосгена. Суспензия становится менее густой. При постепенном повышении температуры до 150 °С в течение 7—8 ч добавляют 1 кг (10, 2 моль) фосгена, при этом раствор становится прозрачным. Растворитель отгоняют,, остаток перегоняют в вакууме, получают 455 г (84 %) 4,4 -дициклогексилметанди-изоцианата, = 165—180 °С (0,5—0,6 мм рт. ст.). Со временем диизоциаиат застывает в воскообразную массу. [c.31]
Во влажном воздухе Ti U расплывается и быстро окисляется с выделением хлористого водорода. Эта реакция протекает энергично, если Ti U находится в мелкодисперсном состоянии крупные кристаллы более стабильны. Трихлорид титана может храниться без изменений в среде сухого диоксида углерода. [c.263]
Дихлорид молибдена получен в 1848 г. нагреванием M0 I3 в токе сухого диоксида углерода, затем его получали действием фосгена на нагретый до 600— 700 °С порошкообразный молибден, пропусканием хлора, сильно разбавленного диоксидо м углерода, над умеренно нагретым молибденом, окислением молибдена каломелью (при этом образуется смесь МоСЬ и M0 I3). Из смеси хлоридов, которая образуется при многих синтезах, M0 I3 экстрагируют соляной кислотой. [c.360]
Получаемый при этом нысококонцентрированный диоксид углерода (99%-ный) используют для производства соды, карбамида, сухого льда. Остаточное его содержание в очищенном газе — 0,01—0,1% (масс.). [c.49]
Вторая группа включает методы, основанные на взаимораст-воримости нефтн и вытесняющего реагента углекислого газа, углеводородных газов высокого давления, растворителей и т. д. В эту группу входят следующие методы закачка сухого газа высокого давления вытеснение нефти обогащенным газом закачка диоксида углерода [c.188]
Процесс щелочной очистки газов является экономичным. Однако при высоких концентрациях в газе сероводорода и диоксида углерода (>0,3 %) перед щелочной очисткой следует использовать очистку раствором моноэтаноламина. Сухой газ и пропан-пропиленовая фракция на промышленных установках ЦГФУ и АГФУ, газы регенерации на установках гидроочистки и пирогаз на установке ЭП-300 предварительно очищаются от сероводорода и частично от диоксида углерода раствором моноэтаноламина, затем подвергаются доочистке щелочью от меркаптанов и диоксида углерода. Расход гидроксида натрия при этом не превышает 0,16 кг на 1000 м газа. [c.115]
Сусл =3—2—1 =0.) В точке к кривая Р = /(Л обрывается, а температура и давление имеют строго определенные значения Г р =304 К, Я р =73,97 - 10 Па (73,0 атм). Точка О, в которой пересекаются линии аО, ЬО и кО, называется тройной точкой. Она изображает состояние равновесной трехфазной инвариантной системы (С = 3—3 = 0). Однокомпонентная трехфазная система может находиться в состоянии равновесия лишь при единственном, строго определенном значении Р и Т. Для диоксида углерода положение тройной точки определяется значениями Т = 216,55 К и Р =5,18 10 Па (5,11 атм). В отличие от большинства веществ в жидком состоянии диоксид углерода может быть получен лишь при высоких давлениях, так как твердый СО2 при атмосферном давлении переходит непосредственно в газообразное состояние, минуя жидкую фазу. Спрессованный твердый диоксид углерода испаряется сравнительно медленно, на чем основано применение его в качестве хладагента (сухого льда). [c.333]
Хи.пическая пена образуется при взаимодействии карбоната или бикарбоната натрия с кислотой в присутствии пенообразо-] ателя. Практически такую пену получают в эжекторных переносные приборах (пеногенераторах) из пенообразующего порошка и воды (рис. 34.4). Пенообразующий порошок состоит из сухих солей (сернокислого алюминия, бикарбоната натрия) и лакричного экстракта или другого пенообразующего вещества. При взаимодействии с водой сернокислый алюминий (или другие се Нокислые солп), бикарбонат натрия и пенообразователь растворяются и немедленно реагируют с образованием диоксида углерода. [c.443]
Производство оксида этплеиа этим методом имеет высокую эконо личность и по показателям превосходит способ, основанный на ирименении воздуха. Осуществлена эффективная система использования тепла, отсутствуют вредные выбросы в окружающую среду. Нередко это производство комбинируют с получением этн-леирл-1Коля в единую энерготехнологическую систему, что еще более повышает экономичность синтеза. Диоксид углерода, получаемый к виде побочного продукта, можно направлять на выработку карбамида или сухого льда. [c.437]
Очистка коншертированного газа от СО2. В газе после конверсии СО содержится от 17 до 30% диоксида углерода, который выделяется, как правило, жидкими сорбентами водой, этаноламина-ми, растворами щелочей и т. п. СО2 под давлением растворяется в воде значительно лучше, чем другие компоненты конвертированного газа. На этом принципе основана водная очистка от СО2 промывкой газа водой в башнях с насадкой при 2—3 МПа. Вытекающая из башни вода вращает турбину, насаженную на одном валу с насосом, подающим воду на башпю. Таким образом регенерируют около 60% электроэнергии, затрачиваемой на подачу воды в башню, В турбине давление снижается до атмосферного, растворимость газов уменьшается и из воды десорбируется газ, содержащий около 80% СО2, 11% Н2, а также N2, h3S и др. Этот газ целесообразно использовать в производстве карбамида, сухого льда или других продуктов. Вода после охлаждения в градирнях возвращается на орошение в башни. Основной недостаток [c.86]
Процесс поглощения проводят при 40—45°С. Образовавшиеся в результате абсорбции карбонаты и гидрокарбонаты разлагаются в десорбере с выделением СО2 нагренанием до 120°С. Этот абсорб-ционно-десорбционный процесс (см. рис. И) применяется также в производстве диоксида углерода (сухого льда) из топочных газов. В качестве поглотителей СО2 также могут применяться органические вещества метанол, пропиленкарбонат С4Н6О3, сульфо-лан 4H8SO2. [c.87]
При использовании в качестве охлаждающего средства сухого льда, т. е. твердого диоксида углерода, большие блоки сухого льда измельчают в полотняном мешке и измельченный лед вносят деревянной ложкой маленькими порциями при помешивании в сухой ацетон, находящийся в сосуде Дьюара (стеклянный сосуд с двойными стенками, пространство между которыми ва-куумировано, и с зеркальной внутренней поверхностью). При атмосферном давлении в сосуде Дьюара можно достичь температуры —78 °С. [c.484]
Получение белого фосфора. (Работать под тягой ) На дно сухой пробирки помещают 0,5 г высушенного между листами фильтровальной бумаги красного фосфора. Пробирку заполняют диоксидом углерода из аппарата Киппа (объясните, зачети) и закрывают отверстие пробирки кусочком ваты. На маленьком пламени горелки осторожно нагревают то место пробирки, где находится фосфор. [c.174]
Чистая медь — тягучий вязкий металл светло-розового цвета, легко прокатываемый в тонкие листы. Она очень хорошо проводит теплоту и электрический ток, уступая в этом отношении только серебру. В сухом воздухе медь почти не изменяется, так как образующаяся на ее поверхности тончайшая пленка оксидов (придающая меди более темный цвет) служит хорошей защитой от дальнейшего окисления. Но в присутствии влаги и диоксида углерода поверхность меди покрывается зеленоватым налетом дигидроксида карбоната меди (П) u2( Os)(OH)2. При нагревании на воздухе в интервале температур 200— 375 °С медь окисляется до черного оксида меди(П) СиО. При более высоких температурах на ее поверхности образуется двухслойная окалина поверхностный слой представляет собой оксид меди(П), а внутренний — красный оксид меди (I) U2O. Ввиду высокой теплопроводности, электрической проводимости. [c.534]
Щавелевая кислота—двухосновная кислота (/(i =5,6-10 , / 2 = 5,4-10. Она кристаллизуется из водного раствора в виде гидрата Н2С204-2Н20, обезвоживающегося в токе теплого сухого воздуха. При нагревании с концентрированной серной кислотой щавелевая кислота разлагается с образованием оксида и диоксида углерода [c.200]
chem21.info
Диоксид углерода — Википедия
| Диоксид углерода | |
| Диоксид углерода | |
| углекислый газ, углекислота, двуокись углерода, сухой лёд (в твёрдом состоянии) | |
| CO2 | |
| бесцветный газ | |
| 44,01 г/моль | |
| газ (0 °C): 1,9768 кг/м³жидкость (0 °С, 35,5 ат): 925 кг/м³тв. (−78,5 °C): 1560 кг/м³ | |
| 8,5·10−5 Па·с (10°C, 5,7 МПа) | |
| 13,77±0,01 эВ[1] | |
| −78,5 °C | |
| −56,6 °C, 0,52 МПа | |
| 31,1 °C, 7,38 МПа | |
| 846 Дж/(кг·К) | |
| 25,13 кДж/моль | |
| 56,5±0,1 атм[1] | |
| 1,45 кг/м³ | |
| 124-38-9 | |
| 280 | |
| 204-696-9 | |
| E290 | |
| FF6400000 | |
| 16526 | |
| 1013 | |
| 274 | |
| 9 000 мг/м3 | |
| LC50: 90 000 мг/м3*5 мин (человек, ингаляция) | |
| Нетоксичен. Опасен лишь в очень больших количествах (обладает удушающим действием). Негорюч. | |
| S9, S23, S36 | |
| Приводятся данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иного. | |
Диокси́д углеро́да или двуо́кись углеро́да (также углеки́слый газ, углекислотá, окси́д углеро́да(IV), у́гольный ангидри́д) — бесцветный газ (в нормальных условиях), почти без запаха (в больших концентрациях с кисловатым «содовым» запахом), с химической формулой CO2.
Плотность при нормальных условиях 1,98 кг/м³ (в 1,5 раза тяжелее воздуха). При атмосферном давлении диоксид углерода не существует в жидком состоянии, переходя непосредственно из твёрдого состояния в газообразное (возгонка). Твёрдый диоксид углерода называют сухим льдом. При повышенном давлении и обычных температурах углекислый газ переходит в жидкость, что используется для его хранения.
Концентрация углекислого газа в атмосфере Земли составляет в среднем 0,04 %[2]. Углекислый газ легко пропускает излучение в ультрафиолетовой и видимой частях спектра, которое поступают на Землю от Солнца и обогревает её. В то же время он поглощает испускаемое Землёй инфракрасное излучение и является одним из парниковых газов, вследствие чего принимает участие в процессе глобального потепления. Постоянный рост уровня содержания этого газа в атмосфере наблюдается с начала индустриальной эпохи.
Свойства
Физические
Оксид углерода (IV) — углекислый газ, бесцветный газ, при малых концентрациях в воздухе не имеет запаха, при больших концентрациях имеет характерный кисловатый запах газированной воды. Тяжелее воздуха приблизительно в 1,5 раза.
Молекула углекислого газа линейна, расстояние от центра центрального атома углерода до центров двух атомов кислорода 116,3 пм.
При температуре −78,3 °С кристаллизуется в виде белой снегообразной массы — «сухого льда». Сухой лёд при атмосферном давлении не плавится, а испаряется, не переходя в жидкое состояние, температура сублимации −78 °С. Жидкий углекислый газ можно получить при повышении давления. Так, при температуре 20 °С и давлении свыше 6 МПа (~60 атм) газ сгущается в бесцветную жидкость.
Негорюч, но в его атмосфере может поддерживаться горение активных металлов, например, щелочных металлов и щелочноземельных — магния, кальция, бария.
Углекислый газ образуется при гниении и горении органических веществ. Содержится в воздухе и минеральных источниках, выделяется при дыхании животных и растений. Растворим в воде (0,738 объёмов углекислого газа в одном объёме воды при 15 °С).
Химические
По химическим свойствам диоксид углерода относится к кислотным оксидам. При растворении в воде образует угольную кислоту. Реагирует со щёлочами с образованием карбонатов и гидрокарбонатов. Вступает в реакции электрофильного замещения (например, с фенолом) и нуклеофильного присоединения (например, с магнийорганическими соединениями).
Оксид углерода(IV) не поддерживает горения. В нём горят только некоторые активные металлы:[3]:
2Mg+CO2→2MgO+C{\displaystyle {\mathsf {2Mg+CO_{2}\to 2MgO+C}}}Взаимодействие с оксидом активного металла:
CaO+CO2→CaCO3{\displaystyle {\mathsf {CaO+CO_{2}\to CaCO_{3}}}}При растворении в воде образует равновесную смесь раствора диоксида углерода и угольной кислоты, причём равновесие сильно сдвинуто в сторону разложения кислоты:
CO2+h3O⇄h3CO3{\displaystyle {\mathsf {CO_{2}+H_{2}O\rightleftarrows H_{2}CO_{3}}}}Реагирует со щёлочами с образованием карбонатов и гидрокарбонатов:
Ca(OH)2+CO2→CaCO3↓+h3O{\displaystyle {\mathsf {Ca(OH)_{2}+CO_{2}\to CaCO_{3}\downarrow +H_{2}O}}} (качественная реакция на углекислый газ)KOH+CO2→KHCO3{\displaystyle {\mathsf {KOH+CO_{2}\to KHCO_{3}}}}Биологические
Организм человека выделяет приблизительно 1 кг углекислого газа в сутки[4].
Этот углекислый газ переносится от тканей, где он образуется в качестве одного из конечных продуктов метаболизма, по венозной системе и затем выделяется с выдыхаемым воздухом через лёгкие. Таким образом, содержание углекислого газа в крови велико в венозной системе, уменьшается в капиллярной сети лёгких, и мало в артериальной крови. Содержание углекислого газа в пробе крови часто выражают в терминах парциального давления, то есть давления, которое бы имел содержащийся в пробе крови в данном количестве углекислый газ, если бы весь объём пробы крови занимал только он[5].
Содержание углекислого газа в крови человека приблизительно таково:
| кПа | 5,5[6]—6,8[6] | 4,8 | 4,7[6]—6,0[6] |
| мм рт. ст. | 41—51 | 36 | 35[7]—45[7] |
Углекислый газ транспортируется в крови тремя различными способами (точное соотношение каждого из этих трёх способов транспортировки зависит от того, является ли кровь артериальной или венозной).
- Бо́льшая часть углекислого газа (от 70 % до 80 %) преобразуется ферментом карбоангидразой эритроцитов в ионы гидрокарбоната[8] при помощи реакции CO₂ + H₂O → H₂CO₃ → H⁺ + HCO₃⁻.
- Около 5—10 % углекислого газа растворено в плазме крови[8].
- Около 5—10 % углекислого газа связано с гемоглобином в виде карбаминосоединений (карбогемоглобин)[8].
Гемоглобин, основной кислород-транспортирующий белок эритроцитов крови, способен транспортировать как кислород, так и углекислый газ. Однако углекислый газ связывается с гемоглобином в ином месте, чем кислород. Он связывается с N-терминальными концами цепей глобина, а не с гемом. Однако благодаря аллостерическим эффектам, которые приводят к изменению конфигурации молекулы гемоглобина при связывании, связывание углекислого газа понижает способность кислорода к связыванию с ним же, при данном парциальном давлении кислорода, и наоборот — связывание кислорода с гемоглобином понижает способность углекислого газа к связыванию с ним же, при данном парциальном давлении углекислого газа. Помимо этого, способность гемоглобина к преимущественному связыванию с кислородом или с углекислым газом зависит также и от pH среды. Эти особенности очень важны для успешного захвата и транспорта кислорода из лёгких в ткани и его успешного высвобождения в тканях, а также для успешного захвата и транспорта углекислого газа из тканей в лёгкие и его высвобождения там.
Углекислый газ является одним из важнейших медиаторов ауторегуляции кровотока. Он является мощным вазодилататором. Соответственно, если уровень углекислого газа в ткани или в крови повышается (например, вследствие интенсивного метаболизма — вызванного, скажем, физической нагрузкой, воспалением, повреждением тканей, или вследствие затруднения кровотока, ишемии ткани), то капилляры расширяются, что приводит к увеличению кровотока и соответственно к увеличению доставки к тканям кислорода и транспорта из тканей накопившейся углекислоты. Кроме того, углекислый газ в определённых концентрациях (повышенных, но ещё не достигающих токсических значений) оказывает положительное инотропное и хронотропное действие на миокард и повышает его чувствительность к адреналину, что приводит к увеличению силы и частоты сердечных сокращений, величины сердечного выброса и, как следствие, ударного и минутного объёма крови. Это также способствует коррекции тканевой гипоксии и гиперкапнии (повышенного уровня углекислоты).
Ионы гидрокарбоната очень важны для регуляции pH крови и поддержания нормального кислотно-щелочного равновесия. Частота дыхания влияет на содержание углекислого газа в крови. Слабое или замедленное дыхание вызывает респираторный ацидоз, в то время как учащённое и чрезмерно глубокое дыхание приводит к гипервентиляции и развитию респираторного алкалоза.
Кроме того, углекислый газ также важен в регуляции дыхания. Хотя наш организм требует кислорода для обеспечения метаболизма, низкое содержание кислорода в крови или в тканях обычно не стимулирует дыхание (вернее, стимулирующее влияние нехватки кислорода на дыхание слишком слабо и «включается» поздно, при очень низких уровнях кислорода в крови, при которых человек нередко уже теряет сознание). В норме дыхание стимулируется повышением уровня углекислого газа в крови. Дыхательный центр гораздо более чувствителен к повышению уровня углекислого газа, чем к нехватке кислорода. Как следствие этого, дыхание сильно разрежённым воздухом (с низким парциальным давлением кислорода) или газовой смесью, вообще не содержащей кислорода (например, 100 % азотом или 100 % закисью азота) может быстро привести к потере сознания без возникновения ощущения нехватки воздуха (поскольку уровень углекислоты в крови не повышается, ибо ничто не препятствует её выдыханию). Это особенно опасно для пилотов военных самолётов, летающих на больших высотах (в случае аварийной разгерметизации кабины пилоты могут быстро потерять сознание). Эта особенность системы регуляции дыхания также является причиной того, почему в самолётах стюардессы инструктируют пассажиров в случае разгерметизации салона самолёта в первую очередь надевать кислородную маску самим, прежде чем пытаться помочь кому-либо ещё — делая это, помогающий рискует быстро потерять сознание сам, причём даже не ощущая до последнего момента какого-либо дискомфорта и потребности в кислороде[8].
Дыхательный центр человека пытается поддерживать парциальное давление углекислого газа в артериальной крови не выше 40 мм ртутного столба. При сознательной гипервентиляции содержание углекислого газа в артериальной крови может снизиться до 10-20 мм ртутного столба, при этом содержание кислорода в крови практически не изменится или увеличится незначительно, а потребность сделать очередной вдох уменьшится как следствие уменьшения стимулирующего влияния углекислого газа на активность дыхательного центра. Это является причиной того, почему после некоторого периода сознательной гипервентиляции легче задержать дыхание надолго, чем без предшествующей гипервентиляции. Такая сознательная гипервентиляция с последующей задержкой дыхания может привести к потере сознания до того, как человек ощутит потребность сделать вдох. В безопасной обстановке такая потеря сознания ничем особенным не грозит (потеряв сознание, человек потеряет и контроль над собой, перестанет задерживать дыхание и сделает вдох, дыхание, а вместе с ним и снабжение мозга кислородом восстановится, а затем восстановится и сознание). Однако в других ситуациях, например, перед нырянием, это может быть опасным (потеря сознания и потребность сделать вдох наступят на глубине, и в отсутствие сознательного контроля в дыхательные пути попадёт вода, что может привести к утоплению)[источник не указан 316 дней]. Именно поэтому гипервентиляция перед нырянием опасна и не рекомендуется.
Видео по теме
Получение
В промышленных количествах углекислота выделяется из дымовых газов, или как побочный продукт химических процессов, например, при разложении природных карбонатов[9] (известняк, доломит) или при производстве алкоголя (спиртовое брожение). Смесь полученных газов промывают раствором карбоната калия, которые поглощают углекислый газ, переходя в гидрокарбонат. Раствор гидрокарбоната при нагревании или при пониженном давлении разлагается, высвобождая углекислоту. В современных установках получения углекислого газа вместо гидрокарбоната чаще применяется водный раствор моноэтаноламина, который при определённых условиях способен абсорбировать СО2, содержащийся в дымовом газе, а при нагреве отдавать его; таким образом отделяется готовый продукт от других веществ.
Также углекислый газ получают на установках разделения воздуха как побочный продукт получения чистого кислорода, азота и аргона.
В лабораторных условиях небольшие количества получают взаимодействием карбонатов и гидрокарбонатов с кислотами, например мрамора, мела или соды с соляной кислотой, используя, например, аппарат Киппа.[9]
CaCO3+2HCl⟶CaCl2+h3O+CO2↑{\displaystyle {\ce {CaCO3 + 2HCl -> CaCl2 + h3O + CO2 ^}}}
Использование реакции серной кислоты с мелом или мрамором приводит к образованию малорастворимого сульфата кальция, который мешает реакции, и который удаляется значительным избытком кислоты.
Для приготовления напитков может быть использована реакция пищевой соды с лимонной кислотой или с кислым лимонным соком. Именно в таком виде появились первые газированные напитки. Их изготовлением и продажей занимались аптекари.
Применение
В пищевой промышленности углекислота используется как консервант и разрыхлитель, обозначается на упаковке кодом Е290.
В криохирургии используется как одно из основных веществ для криоабляции новообразований.
Жидкая углекислота широко применяется в системах пожаротушения и в огнетушителях. Автоматические углекислотные установки для пожаротушения различаются по системам пуска, которые бывают пневматическими, механическими или электрическими.
Устройство для подачи углекислого газа в аквариум может включать в себя резервуар с газом. Простейший и наиболее распространенный метод получения углекислого газа основан на конструкции для изготовления алкогольного напитка браги. При брожении, выделяемый углекислый газ вполне может обеспечить подкормку аквариумных растений[10]
Углекислый газ используется для газирования лимонада и газированной воды. Углекислый газ используется также в качестве защитной среды при сварке проволокой, но при высоких температурах происходит его распад с выделением кислорода. Выделяющийся кислород окисляет металл. В связи с этим приходится в сварочную проволоку вводить раскислители, такие как марганец и кремний. Другим следствием влияния кислорода, также связанного с окислением, является резкое снижение поверхностного натяжения, что приводит, среди прочего, к более интенсивному разбрызгиванию металла, чем при сварке в инертной среде.
Углекислота в баллончиках применяется в пневматическом оружии (в газобаллонной пневматике) и в качестве источника энергии для двигателей в авиамоделировании.
Хранение углекислоты в стальном баллоне в сжиженном состоянии выгоднее, чем в виде газа. Углекислота имеет сравнительно низкую критическую температуру +31 °С. В стандартный 40-литровый баллон заливают около 30 кг сжиженного углекислого газа, и при комнатной температуре в баллоне будет находиться жидкая фаза, а давление составит примерно 6 МПа (60 кгс/см²). Если температура будет выше +31 °С, то углекислота перейдёт в сверхкритическое состояние с давлением выше 7,36 МПа. Стандартное рабочее давление для обычного 40-литрового баллона составляет 15 МПа (150 кгс/см²), однако он должен безопасно выдерживать давление в 1,5 раза выше, то есть 22,5 МПа, — таким образом, работа с подобными баллонами может считаться вполне безопасной.
Твёрдая углекислота — «сухой лёд» — используется в качестве хладагента в лабораторных исследованиях, в розничной торговле, при ремонте оборудования (например: охлаждение одной из сопрягаемых деталей при посадке внатяг) и т. д. Для сжижения углекислого газа и получения сухого льда применяются углекислотные установки.
Методы регистрации
Измерение парциального давления углекислого газа требуется в технологических процессах, в медицинских применениях — анализ дыхательных смесей при искусственной вентиляции лёгких и в замкнутых системах жизнеобеспечения. Анализ концентрации CO₂ в атмосфере используется для экологических и научных исследований, для изучения парникового эффекта. Углекислый газ регистрируют с помощью газоанализаторов основанных на принципе инфракрасной спектроскопии и других газоизмерительных систем. Медицинский газоанализатор для регистрации содержания углекислоты в выдыхаемом воздухе называется капнограф. Для измерения низких концентраций CO₂ (а также CO) в технологических газах или в атмосферном воздухе можно использовать газохроматографический метод с метанатором и регистрацией на пламенно-ионизационном детекторе[11].
Углекислый газ в природе
Ежегодные колебания концентрации атмосферной углекислоты на планете определяются, главным образом, растительностью средних (40—70°) широт Северного полушария.
Вегетация в тропиках практически не зависит от сезона, сухой пояс пустынь 20—30° (обоих полушарий) даёт малый вклад в круговорот углекислоты, а полосы суши, наиболее покрытые растительностью, расположены на Земле асимметрично (в Южном полушарии в средних широтах находится океан). Поэтому с марта по сентябрь вследствие фотосинтеза содержание СО2 в атмосфере падает, а с октября по февраль — повышается. Вклад в зимний прирост дают как окисление древесины (гетеротрофное дыхание растений, гниение, разложение гумуса, лесные пожары), так и сжигание ископаемого топлива (угля, нефти, газа), заметно увеличивающееся в зимний сезон[12].
Большое количество углекислоты растворено в океане.
Углекислый газ составляет значительную часть атмосфер некоторых планет Солнечной системы: Венеры, Марса.
Физиологическое действие
Углекислый газ нетоксичен, но при вдыхании его повышенных концентраций в воздухе по воздействию на воздуходышащие живые организмы его относят к удушающим газам (англ.)русск.. По ГОСТу (ГОСТ 8050-85) углекислота относится к 4-му классу опасности.
Незначительные повышения концентрации, вплоть до 2—4 %, в помещениях приводят к развитию у людей сонливости и слабости. Опасными для здоровья концентрациями считаются концентрации около 7—10 %, при которых развиваются симптомы удушья, проявляющиеся в виде головной боли, головокружения, расстройстве слуха и в потере сознания (симптомы, сходные с симптомами высотной болезни), эти симптомы развиваются, в зависимости от концентрации, в течение времени от нескольких минут до одного часа.
При вдыхании воздуха с очень высокими концентрациями газа смерть наступает очень быстро от удушья, вызванного гипоксией[13].
Несмотря на то, что даже концентрация 5—7 % CO₂ в воздухе несмертельна, но при концентрации 0,1 % (такое содержание углекислого газа иногда наблюдается в воздухе мегаполисов), люди начинают чувствовать слабость, сонливость. Это показывает, что даже при высоком уровне кислорода, большая концентрация CO₂ существенно влияет на самочувствие человека.
Вдыхание воздуха с повышенной концентрацией этого газа не приводит к долговременным расстройствам здоровья. После удаления пострадавшего из атмосферы с высокой концентрацией углекислого газа быстро наступает полное восстановление здоровья и самочувствия[14].
См. также
Примечания
- ↑ 1 2 http://www.cdc.gov/niosh/npg/npgd0103.html
- ↑ Trends in Atmospheric Carbon Dioxide (англ.). National Oceanic and Atmospheric Administration. Проверено 24 сентября 2013.
- ↑ А. С. Егоров. Репетитор по химии — Ростов-на-Дону: «Феникс», 2009.
- ↑ How much carbon dioxide do humans contribute through breathing?. Проверено 30 апреля 2009. Архивировано 2 февраля 2011 года.
- ↑ Charles Henrickson. Chemistry. — Cliffs Notes, 2005. — ISBN 0-7645-7419-1.
- ↑ 1 2 3 4 Пересчитано из значений в мм. рт. ст. с использованием коэффициента пересчёта 0,133322 кПа/мм. рт. ст.
- ↑ 1 2 Таблица референсных значений. Юго-Западный медицинский центр при Университете Далласа.
- ↑ 1 2 3 4 Carbon dioxide. solarnavigator.net. Проверено 12 октября 2007.
- ↑ 1 2 Glinka, Nikolaj Leonidovič (1882-1965). Obŝaâ himiâ. — Izd. 27-e ster. — Leningrad: "Himiâ", 1988. — 702, [2] s. с. — ISBN 5724500035, 9785724500036.
- ↑ Большая Энциклопедия Нефти и Газа.
- ↑ ГОСТ 31371.6-2008 (ИСО 6974-6:2002). Газ природный. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОСТАВА МЕТОДОМ ГАЗОВОЙ ХРОМАТОГРАФИИ С ОЦЕНКОЙ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТИ. Часть 6. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВОДОРОДА, ГЕЛИЯ, КИСЛОРОДА, АЗОТА, ДИОКСИДА УГЛЕРОДА И УГЛЕВОДОРОДОВ C1 — C8 С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТРЕХ КАПИЛЛЯРНЫХ КОЛОНОК.
- ↑ А. В. Бялко. Растения убыстряют рост. «Природа». No 10, 1996. (по Keeling C.D., Whorf Т.P., Wahlen M., van der Plicht J. // Nature. 1995. V. 375, № 6533. P.666-670)
- ↑ (англ.) Carbon Dioxide as a Fire Suppressant: Examining the Risks, U.S. Environmental Protection Agency:.
- ↑ (англ.) Glatte Jr H. A., Motsay G. J., Welch B. E. (1967). «Carbon Dioxide Tolerance Studies». Brooks AFB, TX School of Aerospace Medicine Technical Report SAM-TR-67-77. Проверено 2008-05-02.
Литература
- Вукалович М. П., Алтунин В. В. Теплофизические свойства двуокиси углерода. — М.: Атомиздат, 1965. — 456 с.
- Тезиков А. Д. Производство и применение сухого льда. — М.: Госторгиздат, 1960. — 86 с.
- Гродник М. Г., Величанский А. Я. Проектирование и эксплуатация углеслотных установок. — М.: Пищевая промышленность, 1966. — 275 с.
- Талянкер Ю. Е. Особенности хранения баллонов со сжиженным газом // Сварочное производство. — 1972. — № 11.
Ссылки
wikipedia.green
Диоксид углерода (сухой лед) — Класс 1 — Каталог МКТУ
«Диоксид углерода (сухой лед)» — это категория товаров в классе №1 по классификации МКТУ, который описывает химические продукты.
Класс включает, в основном, химические продукты, предназначенные для использования в промышленных, научных целях и сельском хозяйстве, в том числе входящие в состав товаров, относящихся к другим классам.
Каждый товарный знак регистрируется в отношении определённых товаров и услуг, распределенных по классам. Всего таких классов на сегодняшний день 45 (34 — товаров и 11 — услуг), они установлены Международной классификацией товаров и услуг для регистрации знаков (МКТУ).
Диокси́д углеро́да или двуо́кись углеро́да (также углеки́слый газ, углекислотá,окси́д углеро́да(IV), у́гольный ангидри́д) — бесцветный газ (в нормальных условиях), почти без запаха (в больших концентрациях с кисловатым «содовым» запахом), с химической формулой CO2.
Плотность при нормальных условиях 1,98 кг/м³ (в 1,5 раза тяжелее воздуха). При атмосферном давлении диоксид углерода не существует в жидком состоянии, переходя непосредственно из твёрдого состояния в газообразное (возгонка). Твёрдый диоксид углерода называют сухим льдом. При повышенном давлении и обычных температурах углекислый газ переходит в жидкость, что используется для его хранения.
Концентрация углекислого газа в атмосфере Земли составляет в среднем 0,04 %. Углекислый газ легко пропускает излучение в ультрафиолетовой и видимой частях спектра, которое поступают на Землю от Солнца и обогревает её. В то же время он поглощает испускаемое Землёй инфракрасное излучение и является одним из парниковых газов, вследствие чего принимает участие в процессе глобального потепления. Постоянный рост уровня содержания этого газа в атмосфере наблюдается с начала индустриальной эпохи.
Поиск товарных знаков
- {{ nice[id-1].id }} — {{ nice[id-1].title }}
Проверить {{ classes == 0 ? 'во всех классах' : 'в ' + classes + GetNoun(classes, ' классе', ' классах', ' классах') }}Отменить
zuykov.com
Лед сухой (диоксид углерода) — Класс 1 — Каталог МКТУ
«Лед сухой (диоксид углерода)» — это категория товаров в классе №1 по классификации МКТУ, который описывает химические продукты.
Класс включает, в основном, химические продукты, предназначенные для использования в промышленных, научных целях и сельском хозяйстве, в том числе входящие в состав товаров, относящихся к другим классам.
Каждый товарный знак регистрируется в отношении определённых товаров и услуг, распределенных по классам. Всего таких классов на сегодняшний день 45 (34 — товаров и 11 — услуг), они установлены Международной классификацией товаров и услуг для регистрации знаков (МКТУ).
Диокси́д углеро́да или двуо́кись углеро́да (также углеки́слый газ, углекислотá,окси́д углеро́да(IV), у́гольный ангидри́д) — бесцветный газ (в нормальных условиях), почти без запаха (в больших концентрациях с кисловатым «содовым» запахом), с химической формулой CO2.
Плотность при нормальных условиях 1,98 кг/м³ (в 1,5 раза тяжелее воздуха). При атмосферном давлении диоксид углерода не существует в жидком состоянии, переходя непосредственно из твёрдого состояния в газообразное (возгонка). Твёрдый диоксид углерода называют сухим льдом. При повышенном давлении и обычных температурах углекислый газ переходит в жидкость, что используется для его хранения.
Концентрация углекислого газа в атмосфере Земли составляет в среднем 0,04 %. Углекислый газ легко пропускает излучение в ультрафиолетовой и видимой частях спектра, которое поступают на Землю от Солнца и обогревает её. В то же время он поглощает испускаемое Землёй инфракрасное излучение и является одним из парниковых газов, вследствие чего принимает участие в процессе глобального потепления. Постоянный рост уровня содержания этого газа в атмосфере наблюдается с начала индустриальной эпохи.
Поиск товарных знаков
- {{ nice[id-1].id }} — {{ nice[id-1].title }}
Проверить {{ classes == 0 ? 'во всех классах' : 'в ' + classes + GetNoun(classes, ' классе', ' классах', ' классах') }}Отменить
zuykov.com
Диоксид углерода — Википедия
| Диоксид углерода | |
 | |
 | |
| Систематическоенаименование | Диоксид углерода |
| Традиционные названия | углекислый газ, двуокись углерода, сухой лёд (в твёрдом состоянии) |
| Хим. формула | CO2 |
| Состояние | бесцветный газ |
| Молярная масса | 44,01 г/моль |
| Плотность | газ 1,97680 кг/м³ж. 9250°С, 35,5 ат кг/м³тв. 1560-78,5 кг/м³ |
| Динамическая вязкость | 8,5·10-5 Па·с (10°C; 5,7 МПа) |
| Т. субл. | -78,5 °C |
| Тройная точка | -56,6°C; 0,52 МПа |
| Кр. точка | 31,1 °C; 7,38 МПа |
| Уд. теплоёмк. | 846 Дж/(кг·К) |
| Удельная теплота плавления | 25,13 кДж/моль |
| Растворимость в воде | 1,45 кг/м³ |
| Рег. номер CAS | 124-38-9 |
| RTECS | FF6400000 |
| S-фразы | S9, S23, S36 |
| Приводятся данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иного. | |
Диокси́д углеро́да (углеки́слый газ, двуо́кись углеро́да, окси́д углеро́да (IV), у́гольный ангидри́д) — бесцветный газ (в нормальных условиях), без запаха, со слегка кисловатым вкусом.
Плотность при нормальных условиях 1,98 кг/м³. При атмосферном давлении диоксид углерода не существует в жидком состоянии, переходя непосредственно из твёрдого состояния в газообразное. Твёрдый диоксид углерода называют сухим льдом. При повышенном давлении и обычных температурах углекислый газ переходит в жидкость, что используется для его хранения.
Концентрация углекислого газа в атмосфере Земли составляет в среднем 0,04 %[1]. Углекислый газ легко пропускает ультрафиолетовые лучи и лучи видимой части спектра, которые поступают на Землю от Солнца и обогревают её. В то же время он поглощает испускаемые Землёй инфракрасные лучи и является одним из парниковых газов, вследствие чего принимает участие в процессе глобального потепления. Постоянный рост уровня содержания этого газа в атмосфере наблюдается с начала индустриальной эпохи.
www.wikiznanie.ru
Лед сухой (диоксид углерода) — Класс 1 — Каталог МКТУ
«Лед сухой (диоксид углерода)» — это категория товаров в классе №1 по классификации МКТУ, который описывает химические продукты.
Класс включает, в основном, химические продукты, предназначенные для использования в промышленных, научных целях и сельском хозяйстве, в том числе входящие в состав товаров, относящихся к другим классам.
Каждый товарный знак регистрируется в отношении определённых товаров и услуг, распределенных по классам. Всего таких классов на сегодняшний день 45 (34 — товаров и 11 — услуг), они установлены Международной классификацией товаров и услуг для регистрации знаков (МКТУ).
Диокси́д углеро́да или двуо́кись углеро́да (также углеки́слый газ, углекислотá,окси́д углеро́да(IV), у́гольный ангидри́д) — бесцветный газ (в нормальных условиях), почти без запаха (в больших концентрациях с кисловатым «содовым» запахом), с химической формулой CO2.
Плотность при нормальных условиях 1,98 кг/м³ (в 1,5 раза тяжелее воздуха). При атмосферном давлении диоксид углерода не существует в жидком состоянии, переходя непосредственно из твёрдого состояния в газообразное (возгонка). Твёрдый диоксид углерода называют сухим льдом. При повышенном давлении и обычных температурах углекислый газ переходит в жидкость, что используется для его хранения.
Концентрация углекислого газа в атмосфере Земли составляет в среднем 0,04 %. Углекислый газ легко пропускает излучение в ультрафиолетовой и видимой частях спектра, которое поступают на Землю от Солнца и обогревает её. В то же время он поглощает испускаемое Землёй инфракрасное излучение и является одним из парниковых газов, вследствие чего принимает участие в процессе глобального потепления. Постоянный рост уровня содержания этого газа в атмосфере наблюдается с начала индустриальной эпохи.
Поиск товарных знаков
- {{ nice[id-1].id }} — {{ nice[id-1].title }}
Проверить {{ classes == 0 ? 'во всех классах' : 'в ' + classes + GetNoun(classes, ' классе', ' классах', ' классах') }}Отменить
zuykov.com
Диоксид углерода Вики
| Диоксид углерода | |
| Диоксид углерода | |
| углекислый газ, углекислота, двуокись углерода, сухой лёд (в твёрдом состоянии) | |
| CO2 | |
| бесцветный газ | |
| 44,01 г/моль | |
| газ (0 °C): 1,9768 кг/м³жидкость (0 °С, 35,5 ат): 925 кг/м³тв. (−78,5 °C): 1560 кг/м³ | |
| 8,5·10−5 Па·с (10°C, 5,7 МПа) | |
| 13,77±0,01 эВ[1] | |
| −78,5 °C | |
| −56,6 °C, 0,52 МПа | |
| 31,1 °C, 7,38 МПа | |
| 846 Дж/(кг·К) | |
| 25,13 кДж/моль | |
| 56,5±0,1 атм[1] | |
| 1,45 кг/м³ | |
| 124-38-9 | |
| 280 | |
| 204-696-9 | |
| E290 | |
| FF6400000 | |
| 16526 | |
| 1013 | |
| 274 | |
| 9 000 мг/м3 | |
| LC50: 90 000 мг/м3*5 мин (человек, ингаляция) | |
| Нетоксичен. Опасен лишь в очень больших количествах (обладает удушающим действием). Негорюч. | |
| S9, S23, S36 | |
| Приводятся данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иного. | |
Диокси́д углеро́да или двуо́кись углеро́да (также углеки́слый газ, углекислотá, окси́д углеро́да(IV), у́гольный ангидри́д) — бесцветный газ (в нормальных условиях), почти без запаха (в больших концентрациях с кисловатым «содовым» запахом), с химической формулой CO2.
Плотность при нормальных условиях 1,98 кг/м³ (в 1,5 раза тяжелее воздуха). При атмосферном давлении диоксид углерода не существует в жидком состоянии, переходя непосредственно из твёрдого состояния в газообразное (возгонка). Твёрдый диоксид углерода называют сухим льдом. При повышенном давлении и обычных температурах углекислый газ переходит в жидкость, что используется для его хранения.
Концентрация углекислого газа в атмосфере Земли составляет в среднем 0,04 %[2]. Углекислый газ легко пропускает излучение в ультрафиолетовой и видимой частях спектра, которое поступают на Землю от Солнца и обогревает её. В то же время он поглощает испускаемое Землёй инфракрасное излучение и является одним из парниковых газов, вследствие чего принимает участие в процессе глобального потепления. Постоянный рост уровня содержания этого газа в атмосфере наблюдается с начала индустриальной эпохи.
Свойства[ | код]
Физические[ | код]
Оксид углерода (IV) — углекислый газ, бесцветный газ, при малых концентрациях в воздухе не имеет запаха, при больших концентрациях имеет характерный кисловатый запах газированной воды. Тяжелее воздуха приблизительно в 1,5 раза.
Молекула углекислого газа линейна, расстояние от центра центрального атома углерода до центров двух атомов кислорода 116,3 пм.
При температуре −78,3 °С кристаллизуется в виде белой снегообразной массы — «сухого льда». Сухой лёд при атмосферном давлении не плавится, а испаряется, не переходя в жидкое состояние, температура сублимации −78 °С. Жидкий углекислый газ можно получить при повышении давления. Так, при температуре 20 °С и давлении свыше 6 МПа (~60 атм) газ сгущается в бесцветную жидкость.
Негорюч, но в его атмосфере может поддерживаться горение активных металлов, например, щелочных металлов и щелочноземельных — магния, кальция, бария.
Углекислый газ образуется при гниении и горении органических веществ. Содержится в воздухе и минеральных источниках, выделяется при дыхании животных и растений. Растворим в воде (0,738 объёмов углекислого газа в одном объёме воды при 15 °С).
Химические[ | код]
По химическим свойствам диоксид углерода относится к кислотным оксидам. При растворении в воде образует угольную кислоту. Реагирует со щёлочами с образованием карбонатов и гидрокарбонатов. Вступает в реакции электрофильного замещения (например, с фенолом) и нуклеофильного присоединения (например, с магнийорганическими соединениями).
Оксид углерода(IV) не поддерживает горения. В нём горят только некоторые активные металлы:[3]:
2Mg+CO2→2MgO+C{\displaystyle {\mathsf {2Mg+CO_{2}\to 2MgO+C}}}Взаимодействие с оксидом активного металла:
CaO+CO2→CaCO3{\displaystyle {\mathsf {CaO+CO_{2}\to CaCO_{3}}}}При растворении в воде образует равновесную смесь раствора диоксида углерода и угольной кислоты, причём равновесие сильно сдвинуто в сторону разложения кислоты:
CO2+h3O⇄h3CO3{\displaystyle {\mathsf {CO_{2}+H_{2}O\rightleftarrows H_{2}CO_{3}}}}Реагирует со щёлочами с образованием карбонатов и гидрокарбонатов:
Ca(OH)2+CO2→CaCO3↓+h3O{\displaystyle {\mathsf {Ca(OH)_{2}+CO_{2}\to CaCO_{3}\downarrow +H_{2}O}}} (качественная реакция на углекислый газ)KOH+CO2→KHCO3{\displaystyle {\mathsf {KOH+CO_{2}\to KHCO_{3}}}}Биологические[ | код]
Организм человека выделяет приблизительно 1 кг углекислого газа в сутки[4].
Этот углекислый газ переносится от тканей, где он образуется в качестве одного из конечных продуктов метаболизма, по венозной системе и затем выделяется с выдыхаемым воздухом через лёгкие. Таким образом, содержание углекислого газа в крови велико в венозной системе, уменьшается в капиллярной сети лёгких, и мало в артериальной крови. Содержание углекислого газа в пробе крови часто выражают в терминах парциального давления, то есть давления, которое бы имел содержащийся в пробе крови в данном количестве углекислый газ, если бы весь объём пробы крови занимал только он[5].
Содержание углекислого газа в крови человека приблизительно таково:
| кПа | 5,5[6]—6,8[6] | 4,8 | 4,7[6]—6,0[6] |
| мм рт. ст. | 41—51 | 36 | 35[7]—45[7] |
Углекислый газ транспортируется в крови тремя различными способами (точное соотношение каждого из этих трёх способов транспортировки зависит от того, является ли кровь артериальной или венозной).
- Бо́льшая часть углекислого газа (от 70 % до 80 %) преобразуется ферментом карбоангидразой эритроцитов в ионы гидрокарбоната[8] при помощи реакции CO₂ + H₂O → H₂CO₃ → H⁺ + HCO₃⁻.
- Около 5—10 % углекислого газа растворено в плазме крови[8].
- Около 5—10 % углекислого газа связано с гемоглобином в виде карбаминосоединений (карбогемоглобин)[8].
Гемоглобин, основной кислород-транспортирующий белок эритроцитов крови, способен транспортировать как кислород, так и углекислый газ. Однако углекислый газ связывается с гемоглобином в ином месте, чем кислород. Он связывается с N-терминальными концами цепей глобина, а не с гемом. Однако благодаря аллостерическим эффектам, которые приводят к изменению конфигурации молекулы гемоглобина при связывании, связывание углекислого газа понижает способность кислорода к связыванию с ним же, при данном парциальном давлении кислорода, и наоборот — связывание кислорода с гемоглобином понижает способность углекислого газа к связыванию с ним же, при данном парциальном давлении углекислого газа. Помимо этого, способность гемоглобина к преимущественному связыванию с кислородом или с углекислым газом зависит также и от pH среды. Эти особенности очень важны для успешного захвата и транспорта кислорода из лёгких в ткани и его успешного высвобождения в тканях, а также для успешного захвата и транспорта углекислого газа из тканей в лёгкие и его высвобождения там.
Углекислый газ является одним из важнейших медиаторов ауторегуляции кровотока. Он является мощным вазодилататором. Соответственно, если уровень углекислого газа в ткани или в крови повышается (например, вследствие интенсивного метаболизма — вызванного, скажем, физической нагрузкой, воспалением, повреждением тканей, или вследствие затруднения кровотока, ишемии ткани), то капилляры расширяются, что приводит к увеличению кровотока и соответственно к увеличению доставки к тканям кислорода и транспорта из тканей накопившейся углекислоты. Кроме того, углекислый газ в определённых концентрациях (повышенных, но ещё не достигающих токсических значений) оказывает положительное инотропное и хронотропное действие на миокард и повышает его чувствительность к адреналину, что приводит к увеличению силы и частоты сердечных сокращений, величины сердечного выброса и, как следствие, ударного и минутного объёма крови. Это также способствует коррекции тканевой гипоксии и гиперкапнии (повышенного уровня углекислоты).
Ионы гидрокарбоната очень важны для регуляции pH крови и поддержания нормального кислотно-щелочного равновесия. Частота дыхания влияет на содержание углекислого газа в крови. Слабое или замедленное дыхание вызывает респираторный ацидоз, в то время как учащённое и чрезмерно глубокое дыхание приводит к гипервентиляции и развитию респираторного алкалоза.
Кроме того, углекислый газ также важен в регуляции дыхания. Хотя наш организм требует кислорода для обеспечения метаболизма, низкое содержание кислорода в крови или в тканях обычно не стимулирует дыхание (вернее, стимулирующее влияние нехватки кислорода на дыхание слишком слабо и «включается» поздно, при очень низких уровнях кислорода в крови, при которых человек нередко уже теряет сознание). В норме дыхание стимулируется повышением уровня углекислого газа в крови. Дыхательный центр гораздо более чувствителен к повышению уровня углекислого газа, чем к нехватке кислорода. Как следствие этого, дыхание сильно разрежённым воздухом (с низким парциальным давлением кислорода) или газовой смесью, вообще не содержащей кислорода (например, 100 % азотом или 100 % закисью азота) может быстро привести к потере сознания без возникновения ощущения нехватки воздуха (поскольку уровень углекислоты в крови не повышается, ибо ничто не препятствует её выдыханию). Это особенно опасно для пилотов военных самолётов, летающих на больших высотах (в случае аварийной разгерметизации кабины пилоты могут быстро потерять сознание). Эта особенность системы регуляции дыхания также является причиной того, почему в самолётах стюардессы инструктируют пассажиров в случае разгерметизации салона самолёта в первую очередь надевать кислородную маску самим, прежде чем пытаться помочь кому-либо ещё — делая это, помогающий рискует быстро потерять сознание сам, причём даже не ощущая до последнего момента какого-либо дискомфорта и потребности в кислороде[8].
Дыхательный центр человека пытается поддерживать парциальное давление углекислого газа в артериальной крови не выше 40 мм ртутного столба. При сознательной гипервентиляции содержание углекислого газа в артериальной крови может снизиться до 10-20 мм ртутного столба, при этом содержание кислорода в крови практически не изменится или увеличится незначительно, а потребность сделать очередной вдох уменьшится как следствие уменьшения стимулирующего влияния углекислого газа на активность дыхательного центра. Это является причиной того, почему после некоторого периода сознательной гипервентиляции легче задержать дыхание надолго, чем без предшествующей гипервентиляции. Такая сознательная гипервентиляция с последующей задержкой дыхания может привести к потере сознания до того, как человек ощутит потребность сделать вдох. В безопасной обстановке такая потеря сознания ничем особенным не грозит (потеряв сознание, человек потеряет и контроль над собой, перестанет задерживать дыхание и сделает вдох, дыхание, а вместе с ним и снабжение мозга кислородом восстановится, а затем восстановится и сознание). Однако в других ситуациях, например, перед нырянием, это может быть опасным (потеря сознания и потребность сделать вдох наступят на глубине, и в отсутствие сознательного контроля в дыхательные пути попадёт вода, что может привести к утоплению)[источник не указан 322 дня]. Именно поэтому гипервентиляция перед нырянием опасна и не рекомендуется.
Получение[ | код]
В промышленных количествах углекислота выделяется из дымовых газов, или как побочный продукт химических процессов, например, при разложении природных карбонатов[9] (известняк, доломит) или при производстве алкоголя (спиртовое брожение). Смесь полученных газов промывают раствором карбоната калия, которые поглощают углекислый газ, переходя в гидрокарбонат. Раствор гидрокарбоната при нагревании или при пониженном давлении разлагается, высвобождая углекислоту. В современных установках получения углекислого газа вместо гидрокарбоната чаще применяется водный раствор моноэтаноламина, который при определённых условиях способен абсорбировать СО2, содержащийся в дымовом газе, а при нагреве отдавать его; таким образом отделяется готовый продукт от других веществ.
Также углекислый газ получают на установках разделения воздуха как побочный продукт получения чистого кислорода, азота и аргона.
В лабораторных условиях небольшие количества получают взаимодействием карбонатов и гидрокарбонатов с кислотами, например мрамора, мела или соды с соляной кислотой, используя, например, аппарат Киппа.[9]
CaCO3+2HCl⟶CaCl2+h3O+CO2↑{\displaystyle {\ce {CaCO3 + 2HCl -> CaCl2 + h3O + CO2 ^}}}
Использование реакции серной кислоты с мелом или мрамором приводит к образованию малорастворимого сульфата кальция, который мешает реакции, и который удаляется значительным избытком кислоты.
Для приготовления напитков может быть использована реакция пищевой соды с лимонной кислотой или с кислым лимонным соком. Именно в таком виде появились первые газированные напитки. Их изготовлением и продажей занимались аптекари.
Применение[ | код]
В пищевой промышленности углекислота используется как консервант и разрыхлитель, обозначается на упаковке кодом Е290.
В криохирургии используется как одно из основных веществ для криоабляции новообразований.
Жидкая углекислота широко применяется в системах пожаротушения и в огнетушителях. Автоматические углекислотные установки для пожаротушения различаются по системам пуска, которые бывают пневматическими, механическими или электрическими.
Устройство для подачи углекислого газа в аквариум может включать в себя резервуар с газом. Простейший и наиболее распространенный метод получения углекислого газа основан на конструкции для изготовления алкогольного напитка браги. При брожении, выделяемый углекислый газ вполне может обеспечить подкормку аквариумных растений[10]
Углекислый газ используется для газирования лимонада и газированной воды. Углекислый газ используется также в качестве защитной среды при сварке проволокой, но при высоких температурах происходит его распад с выделением кислорода. Выделяющийся кислород окисляет металл. В связи с этим приходится в сварочную проволоку вводить раскислители, такие как марганец и кремний. Другим следствием влияния кислорода, также связанного с окислением, является резкое снижение поверхностного натяжения, что приводит, среди прочего, к более интенсивному разбрызгиванию металла, чем при сварке в инертной среде.
Углекислота в баллончиках применяется в пневматическом оружии (в газобаллонной пневматике) и в качестве источника энергии для двигателей в авиамоделировании.
Хранение углекислоты в стальном баллоне в сжиженном состоянии выгоднее, чем в виде газа. Углекислота имеет сравнительно низкую критическую температуру +31 °С. В стандартный 40-литровый баллон заливают около 30 кг сжиженного углекислого газа, и при комнатной температуре в баллоне будет находиться жидкая фаза, а давление составит примерно 6 МПа (60 кгс/см²). Если температура будет выше +31 °С, то углекислота перейдёт в сверхкритическое состояние с давлением выше 7,36 МПа. Стандартное рабочее давление для обычного 40-литрового баллона составляет 15 МПа (150 кгс/см²), однако он должен безопасно выдерживать давление в 1,5 раза выше, то есть 22,5 МПа, — таким образом, работа с подобными баллонами может считаться вполне безопасной.
Твёрдая углекислота — «сухой лёд» — используется в качестве хладагента в лабораторных исследованиях, в розничной торговле, при ремонте оборудования (например: охлаждение одной из сопрягаемых деталей при посадке внатяг) и т. д. Для сжижения углекислого газа и получения сухого льда применяются углекислотные установки.
Методы регистрации[ | код]
Измерение парциального давления углекислого газа требуется в технологических процессах, в медицинских применениях — анализ дыхательных смесей при искусственной вентиляции лёгких и в замкнутых системах жизнеобеспечения. Анализ концентрации CO₂ в атмосфере используется для экологических и научных исследований, для изучения парникового эффекта. Углекислый газ регистрируют с помощью газоанализаторов основанных на принципе инфракрасной спектроскопии и других газоизмерительных систем. Медицинский газоанализатор для регистрации содержания углекислоты в выдыхаемом воздухе называется капнограф. Для измерения низких концентраций CO₂ (а также CO) в технологических газах или в атмосферном воздухе можно использовать газохроматографический метод с метанатором и регистрацией на пламенно-ионизационном детекторе[11].
Углекислый газ в природе[ | код]
Ежегодные колебания концентрации атмосферной углекислоты на планете определяются, главным образом, растительностью средних (40—70°) широт Северного полушария.
Вегетация в тропиках практически не зависит от сезона, сухой пояс пустынь 20—30° (обоих полушарий) даёт малый вклад в круговорот углекислоты, а полосы суши, наиболее покрытые растительностью, расположены на Земле асимметрично (в Южном полушарии в средних широтах находится океан). Поэтому с марта по сентябрь вследствие фотосинтеза содержание СО2 в атмосфере падает, а с октября по февраль — повышается. Вклад в зимний прирост дают как окисление древесины (гетеротрофное дыхание растений, гниение, разложение гумуса, лесные пожары), так и сжигание ископаемого топлива (угля, нефти, газа), заметно увеличивающееся в зимний сезон[12].
Большое количество углекислоты растворено в океане.
Углекислый газ составляет значительную часть атмосфер некоторых планет Солнечной системы: Венеры, Марса.
Физиологическое действие[ | код]
Углекислый газ нетоксичен, но при вдыхании его повышенных концентраций в воздухе по воздействию на воздуходышащие живые организмы его относят к удушающим газам (англ.)русск.. По ГОСТу (ГОСТ 8050-85) углекислота относится к 4-му классу опасности.
Незначительные повышения концентрации, вплоть до 2—4 %, в помещениях приводят к развитию у людей сонливости и слабости. Опасными для здоровья концентрациями считаются концентрации около 7—10 %, при которых развиваются симптомы удушья, проявляющиеся в виде головной боли, головокружения, расстройстве слуха и в потере сознания (симптомы, сходные с симптомами высотной болезни), эти симптомы развиваются, в зависимости от концентрации, в течение времени от нескольких минут до одного часа.
При вдыхании воздуха с очень высокими концентрациями газа смерть наступает очень быстро от удушья, вызванного гипоксией[13].
Несмотря на то, что даже концентрация 5—7 % CO₂ в воздухе несмертельна, но при концентрации 0,1 % (такое содержание углекислого газа иногда наблюдается в воздухе мегаполисов), люди начинают чувствовать слабость, сонливость. Это показывает, что даже при высоком уровне кислорода, большая концентрация CO₂ существенно влияет на самочувствие человека.
Вдыхание воздуха с повышенной концентрацией этого газа не приводит к долговременным расстройствам здоровья. После удаления пострадавшего из атмосферы с высокой концентрацией углекислого газа быстро наступает полное восстановление здоровья и самочувствия[14].
См. также[ | код]
Примечания[ | код]
- ↑ 1 2 http://www.cdc.gov/niosh/npg/npgd0103.html
- ↑ Trends in Atmospheric Carbon Dioxide (англ.). National Oceanic and Atmospheric Administration. Проверено 24 сентября 2013.
- ↑ А. С. Егоров. Репетитор по химии — Ростов-на-Дону: «Феникс», 2009.
- ↑ How much carbon dioxide do humans contribute through breathing?. Проверено 30 апреля 2009. Архивировано 2 февраля 2011 года.
- ↑ Charles Henrickson. Chemistry. — Cliffs Notes, 2005. — ISBN 0-7645-7419-1.
- ↑ 1 2 3 4 Пересчитано из значений в мм. рт. ст. с использованием коэффициента пересчёта 0,133322 кПа/мм. рт. ст.
- ↑ 1 2 Таблица референсных значений. Юго-Западный медицинский центр при Университете Далласа.
- ↑ 1 2 3 4 Carbon dioxide. solarnavigator.net. Проверено 12 октября 2007.
- ↑ 1 2 Glinka, Nikolaj Leonidovič (1882-1965). Obŝaâ himiâ. — Izd. 27-e ster. — Leningrad: "Himiâ", 1988. — 702, [2] s. с. — ISBN 5724500035, 9785724500036.
- ↑ Большая Энциклопедия Нефти и Газа.
- ↑ ГОСТ 31371.6-2008 (ИСО 6974-6:2002). Газ природный. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОСТАВА МЕТОДОМ ГАЗОВОЙ ХРОМАТОГРАФИИ С ОЦЕНКОЙ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТИ. Часть 6. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВОДОРОДА, ГЕЛИЯ, КИСЛОРОДА, АЗОТА, ДИОКСИДА УГЛЕРОДА И УГЛЕВОДОРОДОВ C1 — C8 С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТРЕХ КАПИЛЛЯРНЫХ КОЛОНОК.
- ↑ А. В. Бялко. Растения убыстряют рост. «Природа». No 10, 1996. (по Keeling C.D., Whorf Т.P., Wahlen M., van der Plicht J. // Nature. 1995. V. 375, № 6533. P.666-670)
- ↑ (англ.) Carbon Dioxide as a Fire Suppressant: Examining the Risks, U.S. Environmental Protection Agency:.
- ↑ (англ.) Glatte Jr H. A., Motsay G. J., Welch B. E. (1967). «Carbon Dioxide Tolerance Studies». Brooks AFB, TX School of Aerospace Medicine Technical Report SAM-TR-67-77. Проверено 2008-05-02.
Литература[ | код]
- Вукалович М. П., Алтунин В. В. Теплофизические свойства двуокиси углерода. — М.: Атомиздат, 1965. — 456 с.
- Тезиков А. Д. Производство и применение сухого льда. — М.: Госторгиздат, 1960. — 86 с.
- Гродник М. Г., Величанский А. Я. Проектирование и эксплуатация углеслотных установок. — М.: Пищевая промышленность, 1966. — 275 с.
- Талянкер Ю. Е. Особенности хранения баллонов со сжиженным газом // Сварочное производство. — 1972. — № 11.
Ссылки[ | код]
ru.wikibedia.ru
