Физические свойства углекислоты Углекислота (СО2 двуокись углерода диоксид углерода). Со2 углекислота


способы подачи, зачем нужен и для чего

Используя приобретённые возможности и знания в области аквариумистики, специалисты стараются создать особый мир в своём искусственном резервуаре. И со временем они сталкиваются с проблемой подачи СО2 для аквариума. Подобная система изготавливается либо собственноручно, либо покупается в магазине, с учётом габаритов и особенностей аквариумов.

Зачем со2 в аквариуме

Система СО2 включает в состав необходимый для этого газ, который обогащает аквариумные растения здоровьем и красотой. Уровень углекислого газа в резервуаре практически приравнен к нулю. Количество газа не увеличивается и в процессе естественной выработки за счёт жизнедеятельности аквариумных жителей. В аквариумной воде происходит процесс фотосинтеза и наилучшее усвоение удобрений растениями, благодаря своевременной и правильной подаче углекислоты. Фотосинтез начинается только после того, как флора в аквариуме впитывает в себя воду и углекислый газ, состоящий из молекул углерода. Вот почему он так нужен растениям.

Способы подачи СО2

Подавать СО2 в аквариум можно несколькими способами:

  1. При помощи баллонной установки. Подобная система требует немалых финансовых затрат, но оправдывает себя автоматизацией и простотой в использовании. Применяется чаще для больших резервуаров.
  2. Установка, созданная собственноручно. Она обходится владельцу аквариума гораздо дешевле. Но правильно подавать СО2 подобным методом – процесс довольно трудоёмкий.
  3. Простой и экономичный метод для снабжения аквариума углекислотой посредством газированной питьевой воды.
  4. Бражка – идеальная система для тех любителей аквариумного мира, которые только начинают свой путь.
  5. Другие способы

Питьевая газированная вода

Для обогащения углекислым газом в искусственный резервуар небольшого объёма (10–20 л) добавляют простую питьевую газированную воду. Углекислота после открытия бутылки уменьшается в несколько раз. Двадцати миллилитров газировки вполне достаточно для снабжения десятилитрового резервуара. Для этого ежедневно в аквариум необходимо выливать газированную воду, насыщая тем самым воду СО2, а после её выветривания продолжать вносить как можно чаще.

Главное условие при подаче воды – она должна быть несолёная.

Брага

Брага – это основа СО2 для аквариума, которая состоит из дрожжей, воды и сахара. Дрожжи бывают хлебные, сухие и пивные, но для браги больше подходят сухие и пивные. Все ингредиенты смешиваются и запечатываются в вакуумной ёмкости. Процесс брожения дрожжей полностью отличается от процесса фотосинтеза, вследствие чего выделяется необходимый газ для резервуара путём использования сахара дрожжами.

Для изготовления бражной установки понадобятся 2 прозрачные пластиковые бутылки объёмом 1,5–2 л. В бутылку засыпается сырье из воды, дрожжей и сахара и закрывается. Генератор СО2 соединяется с газовым сепаратором посредством трубки или шланга (для трубки подойдёт обычная капельница). Для растворения газа в аквариум нужно присоединить фильтр с трубкой и специальной помпы для распыления. Давление может разорвать бутыль, поэтому для предотвращения этой проблемы используют клапан, вставленный в медицинский шприц. Он устанавливается на крышке главного сосуда и служит счётчиком пузырьков газа. Удобнее всего изготовить систему СО2 с двумя генераторами.

Брага в аквариуме

Брага в аквариуме

Баллонная установка

Подача СО2 в некоторые аквариумы больших размеров производится посредством системы, состоящей из основного баллона, редуктора, которые не допускает того, чтобы давление газа поднималось. Электромагнитного и обратного клапанов, созданных для контроля газа и предотвращения выброса в редуктор воды. А также в состав системы входит трубка, по которой газ попадает в аквариум и специальный быстрый распылитель углекислоты – диффузор. Подобная система называется баллонной установкой, она удобна в использовании и выглядит эстетично (не портит внешний вид аквариума).

Генератор газа своими руками

Для того чтобы изготовить своими руками генератор СО2, потребуется затратить много времени и материала. Принцип работы генератора заключается в соединение лимонной кислоты, которая поступает из одного сосуда в другой, с пищевой содой. В результате реакции происходит подача СО2 в аквариум.

Для того чтобы своими руками изготовить реактор СО2 для аквариума необходимо взять две пластиковые бутылки одинакового объёма и в крышках просверлить по 2 отверстия для шлангов. Один шланг с обратным клапаном служит для соединения двух ёмкостей. Два отверстия предназначены для трубки-тройника. Одна из ветвей трубки имеет такой же обратный клапан. Для того чтобы регулировать поток, на центральную ветку тройника прикрепляют краник, а шланги с клапанами вставляются во второй сосуд.

Чтобы установка начала процесс генерации газа, нужно приготовить необходимые реактивы. Первая ёмкость наполняется водно-содовым раствором, а вторая – раствором лимонной кислоты. При надавливании на ёмкость с лимонной кислотой, которая поступает в содовый раствор через первый шланг, происходит реакция с выделением углекислого газа. А обратный клапан препятствует попаданию содового раствора в бутылку с кислотой. Углекислый газ проходит в бутылку с кислотой и центральную ветку тройника, после чего поступает в аквариум. Таким образом можно получить систему подачи СО2 в домашних условиях.

Иные методы

При помощи пластиковой бутылки, сахара и дрожжей можно легко изготовить экономичное устройство для подачи газа в аквариумы. Для этого нужно высыпать сахар с дрожжами в пластиковый прозрачный сосуд, а в крышке высверлить дырку и вставить трубку. Один конец которой остаётся в сосуде, а второй в аквариуме. После того как начнётся процесс брожения, углекислота выводится по трубке и через распылитель попадает в воду.

Чем распылять СО2

Для равномерного распыления СО2 в аквариум используют:

  • Рябиновые ветки образуют маленькие пузыри, но быстро загрязняются.
  • Камешковые распылители дают крупные пузырьки, поэтому газ растворяется хуже.
  • Колокол – колпачок. Делают сами или покупают в магазине. Это устройство задерживает углекислоту.
  • Стеклянные диффузоры прекрасно работают в баллонной системе подачи газа и с системой на основе лимонной кислоты и содового раствора. Для подачи СО2 на основе бражки необходимо подождать 2 суток для того, чтобы увеличилось давление в самодельной установке.
  • Лесенки – идеальный вариант для браги.

Как контролировать уровень СО2

Идеальная концентрация СО2 в воде составляет 20–40 частей на миллион. Избыточная подача углекислоты приводит к падению ph в аквариуме, а вследствие этого к губительным последствиям для живых обитателей аквариума. Недостаточное поступление СО2 приведёт к тому, что растениям его будет не хватать. Для контроля уровня углекислого газа используют два способа.

Таблица оптимального уровня СО2

Для первого способа используют таблицу для определения углекислого газа и тесты для определения мягкости воды и её карбонатной жёсткости. Тесты продаются в магазинах, специализирующихся на аквариумных установках или обычных зоомагазинах.

Таблица co2

Таблица co2

Зелёная зона в таблице является зоной с оптимальным уровнем подачи СО2 в аквариум.

Дропчекер-тесты

Наиболее простым способом для определения жёсткости воды является дропчекер. При поступлении в него вода красится в жёлтый цвет, что говорит об избытке углекислоты, зелёный – оптимальное значение, а синий цвет его предупреждает о недостаточном поступлении СО2.

Дропчекер

Дропчекер

Полезные советы

После осуществления подачи СО2 в аквариум можно наблюдать активный рост флоры. Для поддержания идеального показателя мягкости воды в аквариуме необходимо установить правильную подачу углекислого газа. Обитатели аквариума чувствуют себя прекрасно и выглядят здоровыми. Но если их самочувствие ухудшается, и появляются водоросли, необходимо уменьшить подачу углекислого газа. А в отдельных случаях её полностью отключают.

rybkies.ru

Физические свойства углекислоты Углекислота (СО2 двуокись углерода диоксид углерода)

Физические свойства углекислоты

Углекислота (СО2, двуокись углерода, диоксид углерода) – вещество с химическое формулой СО2 и молекулярной массой 44,011 г/моль, которое может существовать в четырёх фазовых состояниях – газообразном, жидком, твёрдом и сверхкритическом.

Газообразное состояние СО2 носит общеупотребительное название «углекислый газ». При атмосферном давлении это бесцветный газ без цвета и запаха, при температуре +20 ?С плотностью 1,839 кг/м? (в 1,52 раза тяжелее воздуха), хорошо растворяется в воде (0,88 объёма в 1 объёме воды), частично взаимодействуя в ней с образованием угольной кислоты. Входит в состав атмосферы в среднем 0,035% по объёму. При резком охлаждении за счёт расширения (детандирование) СО2 способен десублимироваться – переходить сразу в твёрдое состояние, минуя жидкую фазу.

Газообразный диоксид углерода ранее нередко хранили в стационарных газгольдерах. В настоящее время такой способ хранения не применяется; углекислый газ в необходимом количестве получают непосредственно на месте – путём испарения жидкой углекислоты в газификаторе. Далее газ можно легко перекачать по любому газопроводу под давлением 2-6 атмосфер.

Жидкое состояние СО2 носит техническое название «жидкая углекислота» или просто «углекислота». Это бесцветная жидкость без запаха, средней плотностью 771 кг/м3, которая существует только под давлением 3 482…519 кПа при температуре 0…-56,5 град.С («низкотемпературная углекислота»), либо под давлением 3 482…7 383 кПа при температуре 0…+31,0 град.С («углекислота высокого давления»). Углекислоту высокого давления получают чаще всего путём сжатия углекислого газа до давления конденсации, при одновременном охлаждении водой. Низкотемпературную углекислоту, являющейся основной формой диоксида углерода для промышленного потребления, чаще всего получают по циклу высокого давления путём трехступенчатого охлаждения и дросселирования в специальных установках.

При небольшом и среднем потреблении углекислоты (высокого давления),т для её хранения и транспортировки используют разнообразные стальные баллоны (от баллончиков для бытовых сифонов до ёмкостей вместимостью 55 л). Самым распространенным является 40 л баллон с рабочим давление 15 000 кПа, вмещающим 24 кг углекислоты. За стальными баллонами не требуется дополнительный уход, углекислота сохраняется без потерь в течение длительного времени. Баллоны с углекислотой высокого давления окрашивают в чёрный цвет.

При значительном потреблении, для хранения и транспортировки низкотемпературной жидкой углекислоты используют изотермические цистерны самой разнообразной вместимости, оснащённые служебными холодильными установками. Существуют накопительные (стационарные) вертикальные и горизонтальные цистерны вместимостью от 3 до 250 т, транспортируемые цистерны вместимостью от 3 до 18 т. Цистерны вертикального исполнения требуют строительства фундамента и используются преимущественно в условиях ограниченного пространства для размещения. Применение горизонтальных цистерн позволяет снизить затраты на фундаменты, особенно при наличии общей рамы с углекислотной станцией. Цистерны состоят из внутреннего сварного сосуда, изготовленного из низкотемпературной стали и имеющего пенополиуретановую или вакуумную теплоизоляцию; наружного кожуха из пластика, оцинкованной или нержавеющей стали; трубопроводов, арматуры и приборов контроля. Внутренняя и наружная поверхности сварного сосуда подвергаются специальной обработке, благодаря чему снижена до вероятность поверхностной коррозии металла. В дорогих импортных моделях наружный герметичный кожух выполнен из алюминия. Использование цистерн обеспечивает заправку и слив жидкой углекислоты; хранение и транспортировку без потерь продукта; визуальный контроль массы и рабочего давления при заправке, в процессе хранения и выдачи. Все типы цистерн оснащены многоуровневой системой безопасности. Предохранительные клапаны позволяют производить проверку и ремонт без остановки и опорожнения цистерны.

При мгновенном снижении давления до атмосферного, происходящем при впрыске в специальную расширительную камеру (дросселировании), жидкий диоксид углерода мгновенно превращается в газ и тончайшую снегообразную массу, которую прессуют и получают диоксид углерода в твёрдом состоянии, который носит общеупотребительное название «сухой лёд». При атмосферном давлении это белая стекловидная масса плотностью 1 562 кг/м?, с температурой -78,5 ?С, которая на открытом воздухе сублимируется – постепенно испаряется, минуя жидкое состояние. Сухой лёд может быть также получен непосредственно на установках высокого давления, применяемых для получения низкотемпературной углекислоты, из газовых смесей, содержащих СО2 в количестве не менее 75-80%. Объёмная холодопроизводительность сухого льда почти в 3 раза больше, чем у водяного льда, и составляет 573,6 кДж/кг.

Твёрдый диоксид углерода обычно выпускают в брикетах размером 200?100?20-70 мм, в гранулах диаметром 3, 6, 10, 12 и 16 мм, редко в виде тончайшего порошка («сухой снег»). Брикеты, гранулы и снег хранят не более 1-2 суток в стационарных заглублённых хранилищах шахтного типа, разбитых на небольшие отсеки; перевозят в специальных изотермических контейнерах с предохранительным клапаном. Используются контейнеры разных производителей вместимостью от 40 до 300 кг и более. Потери на сублимацию составляют, в зависимости от температуры окружающего воздуха 4-6% и более в сутки.

При давлении свыше 7,39 кПа и температуре более 31,6 град.С диоксид углерода находится в так называемом сверхкритическом состоянии, при котором его плотность как у жидкости, а вязкость и поверхностное натяжение как у газа. Эта необычная физическая субстанция (флюид) является отличным неполярным растворителем. Сверхкритический CO2 способен полностью или выборочно экстрагировать любые неполярные составляющие с молекулярной массой менее 2 000 дальтон: терпеновые соединения, воски, пигменты, высокомолекулярные насыщенные и ненасыщенные жирные кислоты, алкалоиды, жирорастворимые витамины и фитостерины. Нерастворимыми веществами для сверхкритического CO2 являются целлюлоза, крахмал, органические и неорганические полимеры с высоким молекулярным весом, сахара, гликозидные вещества, протеины, металлы и соли многих металлов. Обладая подобными свойствами, сверхкритический диоксид углерода всё шире применяется в процессах экстракции, фракционирования и импрегнации органических и неорганических веществ. Он является также перспективным рабочим телом для современных тепловых машин.

Удельный вес. Удельный вес углекислоты зависит от давления, температуры и агрегатного состояния, в котором она находится.

Критическая температура углекислоты +31 град. Удельный вес углекислого газа при 0 град и давлении 760 мм рт.ст. равен 1, 9769 кг/м3.

Молекулярный вес углекислого газа 44,0. Относительный вес углекислого газа по сравнению с воздухом составляет 1,529.

Жидкая углекислота при температурах выше 0 град. значительно легче воды, и ее можно хранить только под давлением.

Удельный вес твердой углекислоты зависит от метода ее получения. Жидкая углекислота при замораживании превращается в сухой лед, представляющий прозрачное , стеклообразное твердое тело. В этом случае твердая углекислота имеет наибольшую плотность (при нормальном давлении в сосуде, охлаждаемом до минус 79 град., плотность равна 1,56). Промышленная твердая углекислота имеет белый цвет, по твердости близка к мелу,

ее удельный вес колеблется в зависимости от способа получения в пределах 1,3 - 1,6.

Уравнение состояния. Связь между объемом, температурой и давлением углекислого газа выражается уравнением

V= R T/p - A, где

V - объем, м3/кг;

R - газовая постоянная 848/44 = 19,273;

Т - температура, К град.;

р давление, кг/м2;

А - дополнительный член, характеризующий отклонение от уравнения состояния для идеального газа. Он выражается зависимостью А =( 0, 0825 + (1,225)10-7 р)/(Т/100)10/3.

Тройная точка углекислоты. Тройная точка характеризуется давлением 5,28 ата (кг/см2) и температурой минус 56,6 град.

Углекислота может находиться во всех трех состояниях (твердом, жидком и газообразном) только в тройной точке. При давлениях ниже 5,28 ата (кг/см2) (или при температуре ниже минус 56,6 град.) углекислота может находиться только в твердом и газообразном состояниях.

В парожидкостной области, т.е. выше тройной точки, справедливы следующие соотношения

i' x + i'' у = i,

x + у = 1, где,

x и у - доля вещества в жидком и парообразном виде;

i' - энтальпия жидкости;

i'' - энтальпия пара;

i - энтальпия смеси.

По этим величинам легко определить величины x и у. Соответственно для области ниже тройной точки будут действительны следующие уравнения:

i'' у + i'' z = i,

у + z = 1, где,

i'' - энтальпия твердой углекислоты;

z - доля вещества в твердом состоянии.

В тройной точке для трех фаз имеются также только два уравнения

i' x + i'' у + i''' z = i,

x + у + z = 1.

Зная значения i,' i',' i''' для тройной точки и используя приведенные уравнения можно определить энтальпию смеси для любой точки.

Теплоемкость. Теплоемкость углекислого газа при температуре 20 град. и 1 ата составляет

Ср = 0,202 и Сv = 0,156 ккал/кг*град. Показатель адиабаты k =1,30.

Теплоемкость жидкой углекислоты в диапазоне температур от -50 до +20 град. характеризуется следующими значениями, ккал/кг*град. :

Град.С -50 -40 -30 -20 -10 0 10 20

Ср, 0,47 0,49 0,515 0,514 0,517 0,6 0,64 0,68

Точка плавления. Плавление твердой углекислоты происходит при температурах и давлениях, соответствующих тройной точке (t = -56,6 град. и р = 5,28 ата) или находящихся выше ее.

Ниже тройной точки твердая углекислота сублимирует. Температура сублимации является функцией давления: при нормальном давлении она равна -78,5 град., в вакууме она может быть -100 град. и ниже.

Энтальпия. Энтальпию пара углекислоты в широком диапазоне температур и давлений определяют по уравнению Планка и Куприянова.

i = 169,34 + (0,1955 + 0,000115t)t - 8,3724 p(1 + 0,007424p)/0,01T(10/3), где

I – ккал/кг, р – кг/см2, Т – град.К, t – град.С.

Энтальпию жидкой углекислоты в любой точке можно легко определить путем вычитания из энтальпии насыщенного пара величины скрытой теплоты парообразования. Точно так же , вычитая скрытую теплоту сублимации, можно определить энтальпию твердой углекислоты.

Теплопроводность. Теплопроводность углекислого газа при 0 град. составляет 0,012 ккал/м*час*град.С, а при температуре -78 град. она понижается до 0,008 ккал/м*час*град.С.

Данные о теплопроводности углекислоты в 10 4 ст. ккал/м*час*град.С при плюсовых температурах приведены в таблице.

Давление, кг/см2 10 град. 20 град. 30 град. 40 град.

Газообразная углекислота

1 130 136 142 148

20 - 147 152 157

40 - 173 174 175

60 - - 228 213

80 - - - 325

Жидкая углекислота

50 848 - - -

60 870 753 - -

70 888 776 - -

80 906 795 670

Теплопроводность твердой углекислоты может быть вычислена по формуле :

236,5/Т1,216 ст., ккал/м*час*град.С.

Коэффициент теплового расширения. Объемный коэффициент расширения а твердой углекислоты рассчитывают в зависимости от изменения удельного веса и температуры. Линейный коэффициент расширения определяют по выражению b = a/3. В диапазоне температур от -56 до -80 град. коэффициенты имеют следующие значения: а *10*5ст. = 185,5-117,0, b* 10* 5 cт. = 61,8-39,0.

Вязкость. Вязкость углекислоты 10 *6ст. в зависимости от давления и температуры (кг*сек/м2)

Давление, ата -15 град. 0 град. 20 град. 40 град .

5 1,38 1,42 1,49 1,60

30 12,04 1,63 1,61 1,72

75 13,13 12,01 8,32 2,30

Диэлектрическая постоянная. Диэлектрическая постоянная жидкой углекислоты при 50 – 125 ати, находится в пределах 1,6016 – 1,6425.

Диэлектрическая постоянная углекислого газа при 15 град. и давлении 9,4 - 39 ати 1,009 – 1,060.

Влагосодержание углекислого газа. Содержание водяных паров во влажном углекислом газе определяют с помощью уравнения,

Х = 18/44 * p’/p – p’ = 0,41 p’/p – p’ кг/кг, где

p’ – парциальное давление водяных паров при 100%-м насыщении;

р – общее давление паро-газовой смеси.

Растворимость углекислоты в воде. Растворимость газов измеряется объемами газа, приведенными к нормальным условиям (0 град, С и 760 мм рт. ст.) на объем растворителя.

Растворимость углекислоты в воде при умеренных температурах и давлениях до 4 – 5 ати подчиняется закону Генри, который выражается уравнением

Р = Н Х, где

Р - парциальное давление газа над жидкостью;

Х - количество газа в молях;

Н – коэффициент Генри.

Жидкая углекислота как растворитель. Растворимость смазочного масла в жидкой углекислоте при температуре -20град. до +25 град. составляет 0,388 г в100 СО2,

и увеличивается до 0,718 г в 100 г СО2 при температуре +25 град. С.

Растворимость воды в жидкой углекислоте в диапазоне температур от -5,8 до +22,9 град. составляет не более 0,05% по весу.

Техника безопасности

По степени воздействия на организм человека газообразный диоксид углерода относится к 4-му классу опасности по ГОСТу 12.1.007-76 «Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности». Предельно допустимая концентрация в воздухе рабочей зоны не установлена, при оценке этой концентрации следует ориентироваться на нормативы для угольных и озокеритовых шахт, установленные в пределах 0,5%.

При применении сухого льда, при использовании сосудов с жидкой низкотемпературной углекислотой должно обеспечиваться соблюдение мер безопасности, предупреждающих обморожение рук и других участков тела работника.

textarchive.ru

Физические свойства углекислоты Углекислота (СО2 двуокись углерода диоксид углерода)

Физические свойства углекислоты

Углекислота (СО2, двуокись углерода, диоксид углерода) – вещество с химическое формулой СО2 и молекулярной массой 44,011 г/моль, которое может существовать в четырёх фазовых состояниях – газообразном, жидком, твёрдом и сверхкритическом.

Газообразное состояние СО2 носит общеупотребительное название «углекислый газ». При атмосферном давлении это бесцветный газ без цвета и запаха, при температуре +20 ?С плотностью 1,839 кг/м? (в 1,52 раза тяжелее воздуха), хорошо растворяется в воде (0,88 объёма в 1 объёме воды), частично взаимодействуя в ней с образованием угольной кислоты. Входит в состав атмосферы в среднем 0,035% по объёму. При резком охлаждении за счёт расширения (детандирование) СО2 способен десублимироваться – переходить сразу в твёрдое состояние, минуя жидкую фазу.

Газообразный диоксид углерода ранее нередко хранили в стационарных газгольдерах. В настоящее время такой способ хранения не применяется; углекислый газ в необходимом количестве получают непосредственно на месте – путём испарения жидкой углекислоты в газификаторе. Далее газ можно легко перекачать по любому газопроводу под давлением 2-6 атмосфер.

Жидкое состояние СО2 носит техническое название «жидкая углекислота» или просто «углекислота». Это бесцветная жидкость без запаха, средней плотностью 771 кг/м3, которая существует только под давлением 3 482…519 кПа при температуре 0…-56,5 град.С («низкотемпературная углекислота»), либо под давлением 3 482…7 383 кПа при температуре 0…+31,0 град.С («углекислота высокого давления»). Углекислоту высокого давления получают чаще всего путём сжатия углекислого газа до давления конденсации, при одновременном охлаждении водой. Низкотемпературную углекислоту, являющейся основной формой диоксида углерода для промышленного потребления, чаще всего получают по циклу высокого давления путём трехступенчатого охлаждения и дросселирования в специальных установках.

При небольшом и среднем потреблении углекислоты (высокого давления),т для её хранения и транспортировки используют разнообразные стальные баллоны (от баллончиков для бытовых сифонов до ёмкостей вместимостью 55 л). Самым распространенным является 40 л баллон с рабочим давление 15 000 кПа, вмещающим 24 кг углекислоты. За стальными баллонами не требуется дополнительный уход, углекислота сохраняется без потерь в течение длительного времени. Баллоны с углекислотой высокого давления окрашивают в чёрный цвет.

При значительном потреблении, для хранения и транспортировки низкотемпературной жидкой углекислоты используют изотермические цистерны самой разнообразной вместимости, оснащённые служебными холодильными установками. Существуют накопительные (стационарные) вертикальные и горизонтальные цистерны вместимостью от 3 до 250 т, транспортируемые цистерны вместимостью от 3 до 18 т. Цистерны вертикального исполнения требуют строительства фундамента и используются преимущественно в условиях ограниченного пространства для размещения. Применение горизонтальных цистерн позволяет снизить затраты на фундаменты, особенно при наличии общей рамы с углекислотной станцией. Цистерны состоят из внутреннего сварного сосуда, изготовленного из низкотемпературной стали и имеющего пенополиуретановую или вакуумную теплоизоляцию; наружного кожуха из пластика, оцинкованной или нержавеющей стали; трубопроводов, арматуры и приборов контроля. Внутренняя и наружная поверхности сварного сосуда подвергаются специальной обработке, благодаря чему снижена до вероятность поверхностной коррозии металла. В дорогих импортных моделях наружный герметичный кожух выполнен из алюминия. Использование цистерн обеспечивает заправку и слив жидкой углекислоты; хранение и транспортировку без потерь продукта; визуальный контроль массы и рабочего давления при заправке, в процессе хранения и выдачи. Все типы цистерн оснащены многоуровневой системой безопасности. Предохранительные клапаны позволяют производить проверку и ремонт без остановки и опорожнения цистерны.

При мгновенном снижении давления до атмосферного, происходящем при впрыске в специальную расширительную камеру (дросселировании), жидкий диоксид углерода мгновенно превращается в газ и тончайшую снегообразную массу, которую прессуют и получают диоксид углерода в твёрдом состоянии, который носит общеупотребительное название «сухой лёд». При атмосферном давлении это белая стекловидная масса плотностью 1 562 кг/м?, с температурой -78,5 ?С, которая на открытом воздухе сублимируется – постепенно испаряется, минуя жидкое состояние. Сухой лёд может быть также получен непосредственно на установках высокого давления, применяемых для получения низкотемпературной углекислоты, из газовых смесей, содержащих СО2 в количестве не менее 75-80%. Объёмная холодопроизводительность сухого льда почти в 3 раза больше, чем у водяного льда, и составляет 573,6 кДж/кг.

Твёрдый диоксид углерода обычно выпускают в брикетах размером 200?100?20-70 мм, в гранулах диаметром 3, 6, 10, 12 и 16 мм, редко в виде тончайшего порошка («сухой снег»). Брикеты, гранулы и снег хранят не более 1-2 суток в стационарных заглублённых хранилищах шахтного типа, разбитых на небольшие отсеки; перевозят в специальных изотермических контейнерах с предохранительным клапаном. Используются контейнеры разных производителей вместимостью от 40 до 300 кг и более. Потери на сублимацию составляют, в зависимости от температуры окружающего воздуха 4-6% и более в сутки.

При давлении свыше 7,39 кПа и температуре более 31,6 град.С диоксид углерода находится в так называемом сверхкритическом состоянии, при котором его плотность как у жидкости, а вязкость и поверхностное натяжение как у газа. Эта необычная физическая субстанция (флюид) является отличным неполярным растворителем. Сверхкритический CO2 способен полностью или выборочно экстрагировать любые неполярные составляющие с молекулярной массой менее 2 000 дальтон: терпеновые соединения, воски, пигменты, высокомолекулярные насыщенные и ненасыщенные жирные кислоты, алкалоиды, жирорастворимые витамины и фитостерины. Нерастворимыми веществами для сверхкритического CO2 являются целлюлоза, крахмал, органические и неорганические полимеры с высоким молекулярным весом, сахара, гликозидные вещества, протеины, металлы и соли многих металлов. Обладая подобными свойствами, сверхкритический диоксид углерода всё шире применяется в процессах экстракции, фракционирования и импрегнации органических и неорганических веществ. Он является также перспективным рабочим телом для современных тепловых машин.

Удельный вес. Удельный вес углекислоты зависит от давления, температуры и агрегатного состояния, в котором она находится.

Критическая температура углекислоты +31 град. Удельный вес углекислого газа при 0 град и давлении 760 мм рт.ст. равен 1, 9769 кг/м3.

Молекулярный вес углекислого газа 44,0. Относительный вес углекислого газа по сравнению с воздухом составляет 1,529.

Жидкая углекислота при температурах выше 0 град. значительно легче воды, и ее можно хранить только под давлением.

Удельный вес твердой углекислоты зависит от метода ее получения. Жидкая углекислота при замораживании превращается в сухой лед, представляющий прозрачное , стеклообразное твердое тело. В этом случае твердая углекислота имеет наибольшую плотность (при нормальном давлении в сосуде, охлаждаемом до минус 79 град., плотность равна 1,56). Промышленная твердая углекислота имеет белый цвет, по твердости близка к мелу,

ее удельный вес колеблется в зависимости от способа получения в пределах 1,3 - 1,6.

Уравнение состояния. Связь между объемом, температурой и давлением углекислого газа выражается уравнением

V= R T/p - A, где

V - объем, м3/кг;

R - газовая постоянная 848/44 = 19,273;

Т - температура, К град.;

р давление, кг/м2;

А - дополнительный член, характеризующий отклонение от уравнения состояния для идеального газа. Он выражается зависимостью А =( 0, 0825 + (1,225)10-7 р)/(Т/100)10/3.

Тройная точка углекислоты. Тройная точка характеризуется давлением 5,28 ата (кг/см2) и температурой минус 56,6 град.

Углекислота может находиться во всех трех состояниях (твердом, жидком и газообразном) только в тройной точке. При давлениях ниже 5,28 ата (кг/см2) (или при температуре ниже минус 56,6 град.) углекислота может находиться только в твердом и газообразном состояниях.

В парожидкостной области, т.е. выше тройной точки, справедливы следующие соотношения

i' x + i'' у = i,

x + у = 1, где,

x и у - доля вещества в жидком и парообразном виде;

i' - энтальпия жидкости;

i'' - энтальпия пара;

i - энтальпия смеси.

По этим величинам легко определить величины x и у. Соответственно для области ниже тройной точки будут действительны следующие уравнения:

i'' у + i'' z = i,

у + z = 1, где,

i'' - энтальпия твердой углекислоты;

z - доля вещества в твердом состоянии.

В тройной точке для трех фаз имеются также только два уравнения

i' x + i'' у + i''' z = i,

x + у + z = 1.

Зная значения i,' i',' i''' для тройной точки и используя приведенные уравнения можно определить энтальпию смеси для любой точки.

Теплоемкость. Теплоемкость углекислого газа при температуре 20 град. и 1 ата составляет

Ср = 0,202 и Сv = 0,156 ккал/кг*град. Показатель адиабаты k =1,30.

Теплоемкость жидкой углекислоты в диапазоне температур от -50 до +20 град. характеризуется следующими значениями, ккал/кг*град. :

Град.С -50 -40 -30 -20 -10 0 10 20

Ср, 0,47 0,49 0,515 0,514 0,517 0,6 0,64 0,68

Точка плавления. Плавление твердой углекислоты происходит при температурах и давлениях, соответствующих тройной точке (t = -56,6 град. и р = 5,28 ата) или находящихся выше ее.

Ниже тройной точки твердая углекислота сублимирует. Температура сублимации является функцией давления: при нормальном давлении она равна -78,5 град., в вакууме она может быть -100 град. и ниже.

Энтальпия. Энтальпию пара углекислоты в широком диапазоне температур и давлений определяют по уравнению Планка и Куприянова.

i = 169,34 + (0,1955 + 0,000115t)t - 8,3724 p(1 + 0,007424p)/0,01T(10/3), где

I – ккал/кг, р – кг/см2, Т – град.К, t – град.С.

Энтальпию жидкой углекислоты в любой точке можно легко определить путем вычитания из энтальпии насыщенного пара величины скрытой теплоты парообразования. Точно так же , вычитая скрытую теплоту сублимации, можно определить энтальпию твердой углекислоты.

Теплопроводность. Теплопроводность углекислого газа при 0 град. составляет 0,012 ккал/м*час*град.С, а при температуре -78 град. она понижается до 0,008 ккал/м*час*град.С.

Данные о теплопроводности углекислоты в 10 4 ст. ккал/м*час*град.С при плюсовых температурах приведены в таблице.

Давление, кг/см2 10 град. 20 град. 30 град. 40 град.

Газообразная углекислота

1 130 136 142 148

20 - 147 152 157

40 - 173 174 175

60 - - 228 213

80 - - - 325

Жидкая углекислота

50 848 - - -

60 870 753 - -

70 888 776 - -

80 906 795 670

Теплопроводность твердой углекислоты может быть вычислена по формуле :

236,5/Т1,216 ст., ккал/м*час*град.С.

Коэффициент теплового расширения. Объемный коэффициент расширения а твердой углекислоты рассчитывают в зависимости от изменения удельного веса и температуры. Линейный коэффициент расширения определяют по выражению b = a/3. В диапазоне температур от -56 до -80 град. коэффициенты имеют следующие значения: а *10*5ст. = 185,5-117,0, b* 10* 5 cт. = 61,8-39,0.

Вязкость. Вязкость углекислоты 10 *6ст. в зависимости от давления и температуры (кг*сек/м2)

Давление, ата -15 град. 0 град. 20 град. 40 град .

5 1,38 1,42 1,49 1,60

30 12,04 1,63 1,61 1,72

75 13,13 12,01 8,32 2,30

Диэлектрическая постоянная. Диэлектрическая постоянная жидкой углекислоты при 50 – 125 ати, находится в пределах 1,6016 – 1,6425.

Диэлектрическая постоянная углекислого газа при 15 град. и давлении 9,4 - 39 ати 1,009 – 1,060.

Влагосодержание углекислого газа. Содержание водяных паров во влажном углекислом газе определяют с помощью уравнения,

Х = 18/44 * p’/p – p’ = 0,41 p’/p – p’ кг/кг, где

p’ – парциальное давление водяных паров при 100%-м насыщении;

р – общее давление паро-газовой смеси.

Растворимость углекислоты в воде. Растворимость газов измеряется объемами газа, приведенными к нормальным условиям (0 град, С и 760 мм рт. ст.) на объем растворителя.

Растворимость углекислоты в воде при умеренных температурах и давлениях до 4 – 5 ати подчиняется закону Генри, который выражается уравнением

Р = Н Х, где

Р - парциальное давление газа над жидкостью;

Х - количество газа в молях;

Н – коэффициент Генри.

Жидкая углекислота как растворитель. Растворимость смазочного масла в жидкой углекислоте при температуре -20град. до +25 град. составляет 0,388 г в100 СО2,

и увеличивается до 0,718 г в 100 г СО2 при температуре +25 град. С.

Растворимость воды в жидкой углекислоте в диапазоне температур от -5,8 до +22,9 град. составляет не более 0,05% по весу.

Техника безопасности

По степени воздействия на организм человека газообразный диоксид углерода относится к 4-му классу опасности по ГОСТу 12.1.007-76 «Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности». Предельно допустимая концентрация в воздухе рабочей зоны не установлена, при оценке этой концентрации следует ориентироваться на нормативы для угольных и озокеритовых шахт, установленные в пределах 0,5%.

При применении сухого льда, при использовании сосудов с жидкой низкотемпературной углекислотой должно обеспечиваться соблюдение мер безопасности, предупреждающих обморожение рук и других участков тела работника.

textarchive.ru

СО2 для аквариума и все ,что нужно об этом знать.

СО2 — что это такое? 

Рано или поздно перед каждым серьезным аквариумистом встает вопрос о снабжении аквариума СО2. И неспроста. Зачем он нужен аквариумным растениям? Итак, СО2 — что это такое?

Все мы знаем, что водные растения питаются в первую очередь углекислым газом, растворенным в воде. Это и есть СО2. В природе растения получают его из водоема, в котором растут. Поскольку объем воды в природных водоемах очень велик, его концентрация в них обычно постоянна. А вот про аквариумы этого сказать нельзя.

Растения быстро используют весь газ СО2 из аквариумной воды, а само по себе восстановление его концентрации не произойдет, потому что аквариум является замкнутой системой. Даже содержащиеся в нем рыбки не смогут восполнить недостаток СО2, так как они выдыхают настолько мизерную его долю, что ее никогда не хватит для растений. А в итоге аквариумные растения перестают расти.

Кроме того, что растения перестают расти из-за недостатка СО2, вода, в которой его содержание низкое, имеет повышенную жесткость (рН), что губительно для них. Даже неопытные аквариумисты наверняка замечали, что после добавления растений водопроводная вода становится более жесткой, чем была в пустом аквариуме. Это объясняется тем, что углекислый газ способствует появлению в воде угольной кислоты, а она понижает жесткость. То есть важно понимать: чем меньше СО2 в воде, тем выше ее рН.

со2 для аквариума

со2 для аквариума

Газировка как источник СО2 для аквариума

Для наноаквариумов до 20 литров связываться с баллонной установкой СО2 не каждый захочет. Можно сделать генератор СО2 на браге или соде. Но можно поступить проще. Есть древний и незаслуженно забытый метод подачи СО2 это использование газированной воды. Газированная вода это своего рода концентрат углекислого газа уже растворенного в воде.

Содержание СО2 в газировке обычно около 5000-10000мг/л, а после открытия бутылки стремится к 1450мг/л. Если посчитать сколько необходимо газированной воды для доведения концентрации СО2 в аквариуме до 10мг/л, то выходит довольно экономично. Свежей газировки нужно всего 20мл на 10л аквариумной воды, что даст 10мг/л СО2 в аквариуме. Достаточно просто по утрам вносить газировку вместе с удобрениями. После стояния, вносить газировку можно и в больших количествах, так как углекислый газ выветривается.

Приблизительно, 1 литра газировки хватит для 10-20л аквариума на месяц. Подойдет любая газированная вода, конечно, кроме соленой. Лучше использовать самые дешевые. Их обычно делают из водопроводной воды :). Больше чем до 10мг/л лучше концентрацию СО2 таким методом не доводить.

Во-первых, не известно сколько углекислоты содержит ваша газировка 5000мг/л или 10000мг/л. Во-вторых, большие колебания концентрации СО2 в аквариуме не желательны. После добавления газировки концентрация будет постепенно снижаться из-за потребления аквариумными растениями. Постоянные колебания СО2 от 10мг/л до нуля и обратно не страшны. Но колебания от 20-30мг/л до нуля гораздо хуже для баланса в аквариуме.

Плюсы метода:

  • не нужен реактор для растворения СО2 и счетчик пузырьков, так как СО2 уже растворен в газированной воде;
  • простота использования;
  • экономичен в краткосрочной перспективе;
  • удобен для наноаквариумов.

Минусы метода:

  • нестабильная концентрация СО2 в аквариуме;
  • цена 1 грамма СО2 самая высокая из перечисленных методов, то есть неэкономичный в долгосрочной перспективе и для аквариумов большого объема;
  • слабая подача СО2 в сравнении с другими методами.

    Несколько практических советов:

    Для большинства растений, в т.ч. редких и трудных, достаточно лишь небольшой подкормки СО2, т.е. лучше недокормить, чем перекормить. Старайтесь держать индикатор в зеленой зоне.

    Тем не менее, если вдруг Вы обнаружите, что индикатор пожелтел или вовсе обесцветился, причин для паники нет.

    со2 для аквариума

    со2 для аквариума

  • Если с рыбами все в порядке, воду подменивать не надо, можете снять бутыль и отправить ее на время в холодильник, растения постепенно усвоят избыток углекислоты, наблюдайте за рыбами, в моих аквариумах часто зашкаливали индикаторы, особенно поначалу, но ни одного случая смерти рыб из-за отравления СО2 не было.

    Когда найдены оптимальные условия насыщения, нет смысла перекрывать подачу углекислоты на ночь, небольшой утренний избыток СО2 к вечеру будет выбран растениями, такой режим повторяет суточные колебания газового состава и Рh в естественных водоемах и благотворно сказывается на росте всех растений.

    ВАЖНО: при использовании в качестве реактора наружных фильтров или фильтров других моделей ни в коем случае не подаваете СО2 ДО фильтрующих элементов. СО2 должен подаваться только ПОСЛЕ всех наполнителей, иначе возможна гибель микрофлоры, населяющей фильтрующие материалы.

    При перезарядке бутыли не свешивайте свободный конец трубки с края аквариума – давление фильтра может перегнать воду через край и она потечет на пол.

    Если Вы забывчивы, не советую так же пользоваться колесиком зажима на трубке капельницы. Если закрыть его надолго во время брожения, возросшее внутри давление может разорвать бутыль.

    Не надо ставить бутыль на теплые лампы аквариума – брожение пойдет слишком интенсивно и закончится в короткий срок.

    Если в Вашем хозяйстве несколько аквариумов, советую снабдить каждый из них своей персональной бутылью. В моем хозяйстве есть разные аквариумы емкостью от 150 до 400 литров , я перезаряжаю все бутыли сразу, примерно раз в 10-15 дней.

  • Средства контроля за содержанием углекислого газа в аквариуме.

    Для контроля поступления СО2 в аквариуме существует, собственно, один способ- замер кислотности (РН) и карбонатной жесткости (КН) с последующим определением концентрации СО2 в воде с помощью таблицы Таблица содержания углекислого газа в аквариуме (CO2, СО2) . Несколько удобнее эту процедуру делать с помощью калькулятора calculator.php#j Одна особенность- в нашем калькуляторе, при вводе значения РН, в качестве десятичного знака нужно использовать не запятую, а точку.

    со2 для аквариума

    со2 для аквариума

  • На этом же принципе, основано и использование дроп-чекера (ДЧ). ДЧ представляет из себя емкость, в одну часть которой залит эталонный индикаторный раствор- вода с КН 4, в которую добавлен индикатор- аналог теста на РН. Вторая часть емкости открыта и в нее попадает аквариумная вода. Обе части емкости выполнены таким образом, что между индикаторным раствором и аквариумной водой всегда имеется воздушная подушка. Эдакий «сифон наоборот».

  • При повышении концентрации СО2 в аквариумной воде, часть его выходит из нее в воздушную подушку, выравнивая парциальное давление СО2 в воде и воздухе над ней. Одновременно с этим, СО2 растворяется в индикаторном растворе, так же выравнивая парциальное давление. В результате, концентрация СО2 в аквариумной воде и в индикаторном растворе становятся одинаковыми.

  • С изменением концентрации СО2 в индикаторном растворе, изменяется и его РН, на что индикатор реагирует изменением цвета. По его цвету и можно судить о концентрации СО2. При уменьшении концентрации СО2 в воде, все происходит в обратном порядке. Такой себе постоянно действующий тест на РН Дроп чекер своими руками (DIY CO2 Drop Checker) .

  • Очень удобный девайс с одним существенным недостатком- пока все вышеописанные процессы пройдут, проходит 2-3 часа- время запаздывания ДЧ. За это время можно и рыбу всю положить. Поэтому, я бы на этапе отработки подачи газа рекомендовал бы пользоваться тестами и калькулятором, чтоб иметь «мгновенные» значения, а ДЧ использовать для общего контроля в уже установившемся режиме.Счетчик пузырьков.Для отслеживания количества СО2 поступившего в аквариум используется счетчик пузырьков- небольшая прозрачная емкость, заполненная водой и врезанная в магистраль подачи газа. СО2, проходя через него визуально наблюдается в виде пузырьков, проходящих через воду с равными интервалами один от другого Продам баллооборудование CO2, диффузоры (СПб) (пятое фото слева, седьмое фото справа). Опять-таки, не понимаю, зачем платить, когда с таким же успехом можно взять для этой цели фильтр от капельницы))).

  • Под счетчиком пузырьков желательно ставить обратный клапан- чтоб в случае падения давления газа, вода не вытекла в трубку вниз. Обратный клапан, так же, следует ставить перед рябиновой веткой или диффузором в аквариуме. Обратный клапан в системе подачи углекислого газа для аквариума-Пирлинг- пузыряние растений. Несколько субъективный  метод контроля за содержанием СО2 в аквариуме.

  • Однако, факт остается фактом- опытный аквариумист, зная химсостав воды в своем аквариуме и свое освещение, по пузырянию растений вполне может сделать достаточно точный вывод о концентрации СО2 в воде. Тем более, что разные растения на это реагируют по-разному.

Простейший способ подачи углекислого газа

Основным элементом является сосуд (двухлитровая пластиковая бутылка, к примеру) с обыкновенной брагой. В бутылку засыпается сырьё для брожения:

  • сахар — 300 г;
  • дрожжи — 0,3 г.

Сырьё заливается 1 литром воды, сахар не размешивается. В бутылочную пробку одним концом герметично вставляется трубка (шланг), а другой конец трубки опускается в воду аквариума. С началом процесса брожения выделяющийся углекислый газ отводится в акву.

Для предотвращения попадания сгустков смеси браги в аквариум к основной ёмкости можно привязать малую пластиковую бутылочку и присоединить ещё 2 трубки, чтобы газ и продукты брожения сначала попадали в малую ёмкость, а уже потом в аквариум.

Этот способ имеет существенные недостатки:

  • невозможность регулировки количества подаваемого в аквариумную воду углекислого газа и нестабильность его подачи;
  • малая продолжительность работы такой системы — до 2 недель.

Генератор СО2 своими руками

Для изготовления работоспособного генератора газа с регулировкой подачи потребуется немного больше материалов и трудозатрат.

Принцип действия установки состоит в постепенной подаче лимонной кислоты из одного сосуда в другой, где находится пищевая сода. Кислота смешивается с содой, и выделяющийся в результате химической реакции СО2 поступает в аквариумный резервуар. Рассмотрим процесс изготовления по этапам работы.

со2 для аквариума

со2 для аквариума

Создание аппарата

Берут две одинаковые литровые пластиковые бутылки. В крышечках необходимо аккуратно просверлить сверлом по дереву по 2 отверстия для последующей установки трубочек (шлангов). Одна трубка с обратным клапаном соединяет ёмкость №1 с ёмкостью №2.

Во вторые отверстия крышечек вставляется трубка-тройник, одно ответвление которой тоже имеет обратный клапан. Шланги с обратными клапанами должны быть вставлены в ёмкость №2, а на центральное ответвление тройника устанавливается небольшой краник для регулировки потока.

Необходимые реактивы

В бутылку №1 заливается водный раствор соды (60 г соды на 100 г воды), а бутылку №2 — раствор лимонной кислоты (50 г кислоты на 100 г воды). Крышечки с трубками должны быть плотно навинчены на бутылки.

Все стыки и отверстия необходимо надёжно загерметизировать смолой или силиконом во избежание утечки газа. Концы первого шланга должны быть опущены в растворы, а левую и правую трубочки тройника необходимо установить выше уровня растворов — через них будет проходить СО2.

Начало работы

Для запуска процесса генерации газа нужно надавить на бутылку №2 (с лимонной кислотой). Кислота через первый шланг поступает в раствор соды, и происходит реакция с выделением углекислого газа. Обратный клапан патрубка не позволяет раствору соды под давлением попадать в ёмкость №2.

Выделяющийся газ проходит по двум направлениям:

  • в бутылку с лимонной кислотой, создавая давление для непрерывной генерации,
  • в центральный патрубок тройника, по которому СО2 поступает в аквариум.

С помощью краника можно регулировать газовый поток. Если вместо самодельного тройника использовать шланги от медицинской капельницы, то дополнительно появится счётчик пузырьков газа, что очень удобно для создания точной концентрации СО2 в аквариумной воде.

Некоторые хозяева декоративных рыбок с помощью переходника присоединяют выпускной шланг к выходному отверстию внутреннего фильтра. В данном случае происходит диффузия углекислого газа, и он лучше усваивается растениями.

ВИДЕО

Нужно ли СО2 в аквариуме? Какие условия должны быть в аквариуме, что бы углекислота была нужна растениям?Что такое разогнанный аквариум?Узнаете какая основная причина, почему в аквариум нужно вносить СО2.Какие есть варианты внесения СО2 в аквариум?Нужна ли брага на объем аквариума в 200-300 литров?В чем недостатки использования браги в аквариуме?Зачем нужно включать на ночь компрессор в аквариуме, при использовании браги?Может ли взорваться баллон для СО2? Как часто они взрываются?Какая средняя, нормальная температура для растений?Увидите процесс установки СО2 системы от Dennerle.

ИНТЕРЕСНЫЕ СТАТЬИ:

  • Витамины для аквариумных рыб — обзор видыФевраль 18, 2017 Витамины для аквариумных рыб — обзор виды
  • Таймер для аквариума — описание фото видео обзорФевраль 8, 2017 Таймер для аквариума — описание фото видео обзор
  • Ремонт аквариумов своими руками в домашних условияхФевраль 16, 2017 Ремонт аквариумов своими руками в домашних условиях
  • Жесткость воды в аквариумеФевраль 16, 2017 Жесткость воды в аквариуме
  • Аквариум Амано Такаши — удивительный подводный мирФевраль 16, 2017 Аквариум Амано Такаши — удивительный подводный мир
  • Голландский аквариум — описание фото видеоФевраль 16, 2017 Голландский аквариум — описание фото видео
  • Температура воды в аквариуме для рыбокФевраль 13, 2017 Температура воды в аквариуме для рыбок
  • Карантин аквариумных рыбок — описаниеФевраль 13, 2017 Карантин аквариумных рыбок — описание
  • Чешутся рыбы в аквариуме что делать — описаниеФевраль 9, 2017 Чешутся рыбы в аквариуме что делать — описание
  • Кондиционер для воды в аквариуме как пользоваться — описание фотоФевраль 8, 2017 Кондиционер для воды в аквариуме как пользоваться — описание фото

aquarium-fish-home.ru

Газообразное состояние СО2 носит общеупотребительное название «углекислый газ»

Физические свойства углекислоты

Углекислота (СО2, двуокись углерода, диоксид углерода) – вещество с химическое формулой СО2 и молекулярной массой 44,011 г/моль, которое может существовать в четырёх фазовых состояниях – газообразном, жидком, твёрдом и сверхкритическом.

Газообразное состояние СО2 носит общеупотребительное название «углекислый газ». При атмосферном давлении это бесцветный газ без цвета и запаха, при температуре +20 ?С плотностью 1,839 кг/м? (в 1,52 раза тяжелее воздуха), хорошо растворяется в воде (0,88 объёма в 1 объёме воды), частично взаимодействуя в ней с образованием угольной кислоты. Входит в состав атмосферы в среднем 0,035% по объёму. При резком охлаждении за счёт расширения (детандирование) СО2 способен десублимироваться – переходить сразу в твёрдое состояние, минуя жидкую фазу.

Газообразный диоксид углерода ранее нередко хранили в стационарных газгольдерах. В настоящее время такой способ хранения не применяется; углекислый газ в необходимом количестве получают непосредственно на месте – путём испарения жидкой углекислоты в газификаторе. Далее газ можно легко перекачать по любому газопроводу под давлением 2-6 атмосфер.

Жидкое состояние СО2 носит техническое название «жидкая углекислота» или просто «углекислота». Это бесцветная жидкость без запаха, средней плотностью 771 кг/м3, которая существует только под давлением 3 482…519 кПа при температуре 0…-56,5 град.С («низкотемпературная углекислота»), либо под давлением 3 482…7 383 кПа при температуре 0…+31,0 град.С («углекислота высокого давления»). Углекислоту высокого давления получают чаще всего путём сжатия углекислого газа до давления конденсации, при одновременном охлаждении водой. Низкотемпературную углекислоту, являющейся основной формой диоксида углерода для промышленного потребления, чаще всего получают по циклу высокого давления путём трехступенчатого охлаждения и дросселирования в специальных установках.

При небольшом и среднем потреблении углекислоты (высокого давления),т для её хранения и транспортировки используют разнообразные стальные баллоны (от баллончиков для бытовых сифонов до ёмкостей вместимостью 55 л). Самым распространенным является 40 л баллон с рабочим давление 15 000 кПа, вмещающим 24 кг углекислоты. За стальными баллонами не требуется дополнительный уход, углекислота сохраняется без потерь в течение длительного времени. Баллоны с углекислотой высокого давления окрашивают в чёрный цвет.

При значительном потреблении, для хранения и транспортировки низкотемпературной жидкой углекислоты используют изотермические цистерны самой разнообразной вместимости, оснащённые служебными холодильными установками. Существуют накопительные (стационарные) вертикальные и горизонтальные цистерны вместимостью от 3 до 250 т, транспортируемые цистерны вместимостью от 3 до 18 т. Цистерны вертикального исполнения требуют строительства фундамента и используются преимущественно в условиях ограниченного пространства для размещения. Применение горизонтальных цистерн позволяет снизить затраты на фундаменты, особенно при наличии общей рамы с углекислотной станцией. Цистерны состоят из внутреннего сварного сосуда, изготовленного из низкотемпературной стали и имеющего пенополиуретановую или вакуумную теплоизоляцию; наружного кожуха из пластика, оцинкованной или нержавеющей стали; трубопроводов, арматуры и приборов контроля. Внутренняя и наружная поверхности сварного сосуда подвергаются специальной обработке, благодаря чему снижена до вероятность поверхностной коррозии металла. В дорогих импортных моделях наружный герметичный кожух выполнен из алюминия. Использование цистерн обеспечивает заправку и слив жидкой углекислоты; хранение и транспортировку без потерь продукта; визуальный контроль массы и рабочего давления при заправке, в процессе хранения и выдачи. Все типы цистерн оснащены многоуровневой системой безопасности. Предохранительные клапаны позволяют производить проверку и ремонт без остановки и опорожнения цистерны.

При мгновенном снижении давления до атмосферного, происходящем при впрыске в специальную расширительную камеру (дросселировании), жидкий диоксид углерода мгновенно превращается в газ и тончайшую снегообразную массу, которую прессуют и получают диоксид углерода в твёрдом состоянии, который носит общеупотребительное название «сухой лёд». При атмосферном давлении это белая стекловидная масса плотностью 1 562 кг/м?, с температурой -78,5 ?С, которая на открытом воздухе сублимируется – постепенно испаряется, минуя жидкое состояние. Сухой лёд может быть также получен непосредственно на установках высокого давления, применяемых для получения низкотемпературной углекислоты, из газовых смесей, содержащих СО2 в количестве не менее 75-80%. Объёмная холодопроизводительность сухого льда почти в 3 раза больше, чем у водяного льда, и составляет 573,6 кДж/кг.

Твёрдый диоксид углерода обычно выпускают в брикетах размером 200?100?20-70 мм, в гранулах диаметром 3, 6, 10, 12 и 16 мм, редко в виде тончайшего порошка («сухой снег»). Брикеты, гранулы и снег хранят не более 1-2 суток в стационарных заглублённых хранилищах шахтного типа, разбитых на небольшие отсеки; перевозят в специальных изотермических контейнерах с предохранительным клапаном. Используются контейнеры разных производителей вместимостью от 40 до 300 кг и более. Потери на сублимацию составляют, в зависимости от температуры окружающего воздуха 4-6% и более в сутки.

При давлении свыше 7,39 кПа и температуре более 31,6 град.С диоксид углерода находится в так называемом сверхкритическом состоянии, при котором его плотность как у жидкости, а вязкость и поверхностное натяжение как у газа. Эта необычная физическая субстанция (флюид) является отличным неполярным растворителем. Сверхкритический CO2 способен полностью или выборочно экстрагировать любые неполярные составляющие с молекулярной массой менее 2 000 дальтон: терпеновые соединения, воски, пигменты, высокомолекулярные насыщенные и ненасыщенные жирные кислоты, алкалоиды, жирорастворимые витамины и фитостерины. Нерастворимыми веществами для сверхкритического CO2 являются целлюлоза, крахмал, органические и неорганические полимеры с высоким молекулярным весом, сахара, гликозидные вещества, протеины, металлы и соли многих металлов. Обладая подобными свойствами, сверхкритический диоксид углерода всё шире применяется в процессах экстракции, фракционирования и импрегнации органических и неорганических веществ. Он является также перспективным рабочим телом для современных тепловых машин.Удельный вес. Удельный вес углекислоты зависит от давления, температуры и агрегатного состояния, в котором она находится.

Критическая температура углекислоты +31 град. Удельный вес углекислого газа при 0 град и давлении 760 мм рт.ст. равен 1, 9769 кг/м3.

Молекулярный вес углекислого газа 44,0. Относительный вес углекислого газа по сравнению с воздухом составляет 1,529.

Жидкая углекислота при температурах выше 0 град. значительно легче воды, и ее можно хранить только под давлением.

Удельный вес твердой углекислоты зависит от метода ее получения. Жидкая углекислота при замораживании превращается в сухой лед, представляющий прозрачное , стеклообразное твердое тело. В этом случае твердая углекислота имеет наибольшую плотность (при нормальном давлении в сосуде, охлаждаемом до минус 79 град., плотность равна 1,56). Промышленная твердая углекислота имеет белый цвет, по твердости близка к мелу,

ее удельный вес колеблется в зависимости от способа получения в пределах 1,3 - 1,6.

Уравнение состояния. Связь между объемом, температурой и давлением углекислого газа выражается уравнением

V= R T/p - A, где

V - объем, м3/кг;

R - газовая постоянная 848/44 = 19,273;

Т - температура, К град.;

р давление, кг/м2;

А - дополнительный член, характеризующий отклонение от уравнения состояния для идеального газа. Он выражается зависимостью А =( 0, 0825 + (1,225)10-7 р)/(Т/100)10/3.

Тройная точка углекислоты. Тройная точка характеризуется давлением 5,28 ата (кг/см2) и температурой минус 56,6 град.

Углекислота может находиться во всех трех состояниях (твердом, жидком и газообразном) только в тройной точке. При давлениях ниже 5,28 ата (кг/см2) (или при температуре ниже минус 56,6 град.) углекислота может находиться только в твердом и газообразном состояниях.

В парожидкостной области, т.е. выше тройной точки, справедливы следующие соотношения

i' x + i'' у = i,

x + у = 1, где,

x и у - доля вещества в жидком и парообразном виде;

i' - энтальпия жидкости;

i'' - энтальпия пара;

i - энтальпия смеси.

По этим величинам легко определить величины x и у. Соответственно для области ниже тройной точки будут действительны следующие уравнения:

i'' у + i'' z = i,

у + z = 1, где,

i'' - энтальпия твердой углекислоты;

z - доля вещества в твердом состоянии.

В тройной точке для трех фаз имеются также только два уравнения

i' x + i'' у + i''' z = i,

x + у + z = 1.

Зная значения i,' i',' i''' для тройной точки и используя приведенные уравнения можно определить энтальпию смеси для любой точки.

Теплоемкость. Теплоемкость углекислого газа при температуре 20 град. и 1 ата составляет

Ср = 0,202 и Сv = 0,156 ккал/кг*град. Показатель адиабаты k =1,30.

Теплоемкость жидкой углекислоты в диапазоне температур от -50 до +20 град. характеризуется следующими значениями, ккал/кг*град. :

Град.С -50 -40 -30 -20 -10 0 10 20

Ср, 0,47 0,49 0,515 0,514 0,517 0,6 0,64 0,68Точка плавления. Плавление твердой углекислоты происходит при температурах и давлениях, соответствующих тройной точке (t = -56,6 град. и р = 5,28 ата) или находящихся выше ее.

Ниже тройной точки твердая углекислота сублимирует. Температура сублимации является функцией давления: при нормальном давлении она равна -78,5 град., в вакууме она может быть -100 град. и ниже.

Энтальпия. Энтальпию пара углекислоты в широком диапазоне температур и давлений определяют по уравнению Планка и Куприянова.

i = 169,34 + (0,1955 + 0,000115t)t - 8,3724 p(1 + 0,007424p)/0,01T(10/3), где

I – ккал/кг, р – кг/см2, Т – град.К, t – град.С.

Энтальпию жидкой углекислоты в любой точке можно легко определить путем вычитания из энтальпии насыщенного пара величины скрытой теплоты парообразования. Точно так же , вычитая скрытую теплоту сублимации, можно определить энтальпию твердой углекислоты.

Теплопроводность. Теплопроводность углекислого газа при 0 град. составляет 0,012 ккал/м*час*град.С, а при температуре -78 град. она понижается до 0,008 ккал/м*час*град.С.

Данные о теплопроводности углекислоты в 10 4 ст. ккал/м*час*град.С при плюсовых температурах приведены в таблице.

Давление, кг/см2 10 град. 20 град. 30 град. 40 град.

Газообразная углекислота

1 130 136 142 148

20 - 147 152 157

40 - 173 174 175

60 - - 228 213

80 - - - 325

Жидкая углекислота

50 848 - - -

60 870 753 - -

70 888 776 - -

80 906 795 670

Теплопроводность твердой углекислоты может быть вычислена по формуле :

236,5/Т1,216 ст., ккал/м*час*град.С.

Коэффициент теплового расширения. Объемный коэффициент расширения а твердой углекислоты рассчитывают в зависимости от изменения удельного веса и температуры. Линейный коэффициент расширения определяют по выражению b = a/3. В диапазоне температур от -56 до -80 град. коэффициенты имеют следующие значения: а *10*5ст. = 185,5-117,0, b* 10* 5 cт. = 61,8-39,0.

Вязкость. Вязкость углекислоты 10 *6ст. в зависимости от давления и температуры (кг*сек/м2) Давление, ата -15 град. 0 град. 20 град. 40 град .

5 1,38 1,42 1,49 1,60

30 12,04 1,63 1,61 1,72

75 13,13 12,01 8,32 2,30

Диэлектрическая постоянная. Диэлектрическая постоянная жидкой углекислоты при 50 – 125 ати, находится в пределах 1,6016 – 1,6425.

Диэлектрическая постоянная углекислого газа при 15 град. и давлении 9,4 - 39 ати 1,009 – 1,060.

Влагосодержание углекислого газа. Содержание водяных паров во влажном углекислом газе определяют с помощью уравнения,

Х = 18/44 * p’/p – p’ = 0,41 p’/p – p’ кг/кг, где

p’ – парциальное давление водяных паров при 100%-м насыщении;

р – общее давление паро-газовой смеси.

Растворимость углекислоты в воде. Растворимость газов измеряется объемами газа, приведенными к нормальным условиям (0 град, С и 760 мм рт. ст.) на объем растворителя.

Растворимость углекислоты в воде при умеренных температурах и давлениях до 4 – 5 ати подчиняется закону Генри, который выражается уравнением

Р = Н Х, где

Р - парциальное давление газа над жидкостью;

Х - количество газа в молях;

Н – коэффициент Генри.

Жидкая углекислота как растворитель. Растворимость смазочного масла в жидкой углекислоте при температуре -20град. до +25 град. составляет 0,388 г в100 СО2,

и увеличивается до 0,718 г в 100 г СО2 при температуре +25 град. С.

Растворимость воды в жидкой углекислоте в диапазоне температур от -5,8 до +22,9 град. составляет не более 0,05% по весу.Техника безопасности

По степени воздействия на организм человека газообразный диоксид углерода относится к 4-му классу опасности по ГОСТу 12.1.007-76 «Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности». Предельно допустимая концентрация в воздухе рабочей зоны не установлена, при оценке этой концентрации следует ориентироваться на нормативы для угольных и озокеритовых шахт, установленные в пределах 0,5%.

При применении сухого льда, при использовании сосудов с жидкой низкотемпературной углекислотой должно обеспечиваться соблюдение мер безопасности, предупреждающих обморожение рук и других участков тела работника.

birmaga.ru

СО2 в аквариуме. Роль углекислого газа и методы его подачи в аквариум

Aquascape Promotion > co2

Зачем нужен СО2 в аквариуме? Всем известно из школьного курса биологии что главный источник питания растений это углекислый газ СО2. В природных водоемах растения используют растворенный в воде СО2. Причем за счет огромного объема воды концентрация СО2 в природных водоемах довольно постоянна, чего нельзя сказать про домашние аквариумы. Если в аквариуме растут растения, то они очень быстро потребляют весь растворенный СО2 из воды и восстановление прежней концентрации СО2 в аквариумной воде само по себе не происходит, так как аквариум это замкнутая система. Аквариумные рыбы выдыхают лишь мизерную долю СО2. В итоге, рост аквариумных растений останавливается. К тому же вода с низким содержанием СО2 имеет высокий рН что еще больше вредит аквариумным растениям. Думаю, многие начинающие аквариумисты замечали, что водопроводная вода имеет более низкий рН чем она же после добавления в аквариум с растениями. Это связано с тем что СО2 образует угольную кислоту в воде, которая снижает рН. А значит, чем больше СО2 в воде тем меньше рН.

Для того чтобы поддерживать постоянную концентрацию СО2 как в природных водоемах, нужно подавать углекислый газ искусственно. Существует несколько типов систем подачи СО2 в аквариум. Каждый из этих методов-систем имеет свои преимущества и недостатки. Ниже все они будут перечислены, и вы сможете выбрать наиболее подходящий метод для вашего аквариума.

Баллонная установка СО2 для аквариума.

Для аквариумов большого объема наиболее оптимальный метод подачи СО2 - это углекислота из баллонной установки. Баллонная система подачи СО2 состоит из баллона и системы контроля, в которую входит: редуктор (1), электромагнитный клапан (2), фитинг (3), катушка с разъемом (4) обеспечивающие работу электромагнитного клапана, пневмодроссель (5) для тонкой регулировки темпа подачи СО2, блок питания (6). Такую установку можно собрать своими руками. Но есть в продаже и готовые к использованию установки, правда, в несколько раз дороже.

баллон со2ситема со2

Плюсы метода:

  • экономичность в долгосрочной перспективе;
  • большой запас СО2;
  • полный контроль интенсивности подачи СО2;
  • стабильность подачи СО2;
  • возможность автоматизации (путем подключения рН-контроллера).

Минусы метода:

  • сложность сборки;
  • высокая стоимость оборудования;
  • необходимость работы с баллоном высокого давления.

Генераторы СО2

Другой тип подачи СО2 это использование генератора СО2. Существует два типа генераторов СО2. Первый это брага. Второй – химический генератор с применением реакции карбонатов с кислотой. Оба способа пригодны для аквариумов среднего размера – до 100 литров. В больших аквариумах и тем более с высокой плотностью посадки аквариумных растений может не хватить интенсивности генерирования СО2.

СО2 для аквариума из браги

Такой генератор главным образом состоит из герметично закрытого сосуда с брагой и трубкой выходом для СО2. В качестве сосуда может выступать пластиковая бутылка. Иногда используют дополнительную ловушку из второй пластиковой бутылки, на случай если брага вспенится и вылезет из бутылки. Ловушка предотвращает попадание браги в аквариум. Сама брага может состоять из 300 грамм сахара (не растворенного), 0.3 грамм сухих дрожжей "СафЛевюр"(для напитков и выпечки), 1 литр воды в 2 литровой бутылке. Иногда сахар растворяют вместе с желатином в 0.5 литров воды и сверху него заливают 0.5 литров смеси дрожжей и теплой воды. Играет, как правило, такая брага не больше двух недель. Вариаций рецептов браги просто море, но редко когда удается подлить ее работу больше 2-3 недель.

Плюсы метода:

  • легкость сборки;
  • низкая цена материалов для сборки;
  • безопасность.

Минусы метода:

  • нестабильность подачи СО2;
  • низкий ресурс;
  • отсутствие контроля подачи.

Генератор СО2 из лимонной кислоты и соды.

В отличие от браги, такой генератор СО2 обеспечивает более стабильную подачу углекислого газа. Потому что гораздо проще реализовать равномерное прибавление раствора лимонной кислоты к раствору соды с выделением СО2, чем равномерный процесс брожения сахара.

Существуют разные конструкции таких генераторов СО2. Наиболее интересен вариант, исполненный по следующей схеме, взятой с сайта производителя 51co2.com (В рунете может встречаться как Генератор СО2 Юрия TPV) :

генератор СО2 генератор СО2

Суть такой установки генератора СО2 в том, что лимонная кислота поступает из сосуда А в сосуд В с содой, при этом образуется СО2. Образовавшийся углекислый газ создает повышенное давлением в обоих сосудах, так как они соединены каналом 2-1-10-9 с обратными клапанными на обоих концах (3 и 8). Причем клапаны 3,8 и 7 обеспечивают движение СО2 только в одном направлении – от сосуда В к А и в аквариум, но не обратно. Как только СО2 выходит из генератора, в канале 2-1-10-9 и сосуде В снижается давление, но не в сосуде А (клапан 3 его задерживает). Поэтому повышенное давление в сосуде А выдавливает лимонную кислоты из сосуда А в сосуд В и снова происходит генерация СО2. Интенсивность генерации регулируется игольчатым клапаном D.

Плюсы метода:

  • низкая цена материалов для сборки;
  • безопасность;
  • удовлетворительная стабильность подачи СО2;
  • возможность контролировать интенсивность подачи СО2.

Минусы метода:

  • сложность сборки, не смотря на дешевизну материалов;
  • низкий ресурс;
  • низкая интенсивность подачи СО2.

Для перечисленных систем подачи СО2 необходим реактор, с помощью которого СО2 растворяется/распыляется в аквариуме и счетчик пузырьков, с помощью которого контролируется количество СО2 подаваемого в аквариум. Есть огромное множество реакторов работающих по различным принципам. Самый простой вариант и достаточно эффективный – это подача СО2 на вход внутреннего фильтра в аквариуме. Интересные варианты обсуждаются в теме форума Выбор эффективного реактора. Но не все методы подачи СО2 требуют использование реакторов. Об этом читайте ниже.

Газировка как источник СО2 для аквариума

Для наноаквариумов до 20 литров связываться с баллонной установкой СО2 не каждый захочет. Можно сделать генератор СО2 на браге или соде. Но можно поступить проще. Есть древний и незаслуженно забытый метод подачи СО2 это использование газированной воды. Газированная вода это своего рода концентрат углекислого газа уже растворенного в воде. Содержание СО2 в газировке обычно около 5000-10000мг/л, а после открытия бутылки стремится к 1450мг/л. Если посчитать сколько необходимо газированной воды для доведения концентрации СО2 в аквариуме до 10мг/л, то выходит довольно экономично. Свежей газировки нужно всего 20мл на 10л аквариумной воды, что даст 10мг/л СО2 в аквариуме. Достаточно просто по утрам вносить газировку вместе с удобрениями. После стояния, вносить газировку можно и в больших количествах, так как углекислый газ выветривается. Приблизительно, 1 литра газировки хватит для 10-20л аквариума на месяц. Подойдет любая газированная вода, конечно, кроме соленой. Лучше использовать самые дешевые. Их обычно делают из водопроводной воды :). Больше чем до 10мг/л лучше концентрацию СО2 таким методом не доводить. Во-первых, не известно сколько углекислоты содержит ваша газировка 5000мг/л или 10000мг/л. Во-вторых, большие колебания концентрации СО2 в аквариуме не желательны. После добавления газировки концентрация будет постепенно снижаться из-за потребления аквариумными растениями. Постоянные колебания СО2 от 10мг/л до нуля и обратно не страшны. Но колебания от 20-30мг/л до нуля гораздо хуже для баланса в аквариуме.

Плюсы метода:

  • не нужен реактор для растворения СО2 и счетчик пузырьков, так как СО2 уже растворен в газированной воде;
  • простота использования;
  • экономичен в краткосрочной перспективе;
  • удобен для наноаквариумов.

Минусы метода:

  • нестабильная концентрация СО2 в аквариуме;
  • цена 1 грамма СО2 самая высокая из перечисленных методов, то есть неэкономичный в долгосрочной перспективе и для аквариумов большого объема;
  • слабая подача СО2 в сравнении с другими методами.

Какой должна быть концентрация СО2 в аквариумной воде?Сколько нужно подавать СО2 в аквариум?

В природных водоемах концентрация СО2 колеблется от 2 до 10 мг/л (в проточных водах) и может достигать 30 мг/л в стоячих водах болот. В водопроводной воде содержится обычно 2-3 мг/л СО2. В аквариуме с растениями и без подачи СО2 его концентрация обычно меньше 1 мг/л или вовсе стремится в нулю.

Должно быть вполне очевидно, что аквариумные растения нуждаются в таких же условиях, которые они имеют в своей природной среде обитания. Для каких-то видов это 2-10 мг/л, а для каких-то лучше 20-30мг/л. То есть, как минимум, в аквариуме нужно довести и поддерживать концентрацию СО2 на уровне 3-5 мг/л. Максимум – это 30 мг/л, так как при более высоких концентрациях могут пострадать аквариумные рыбы и креветки. Концентрацию СО2 можно оценить с помощью длительного теста СО2 - дропчекер.

Путем варьирования концентрации СО2 в аквариумной воде также можно регулировать скорость роста аквариумных растений. Но лучше это делать совместно с изменением уровня освещения. Если вместо концентрации СО2 в интервале 20-30 мг/л, вы решили сделать 10-15 мг/л, тогда лучше снизить уровень освещения с 1 ватт/л до 0.5 ватт/л.

Счетчик пузырьков это обязательный элемент, так как с помощью него можно оценивать кол-во СО2 подаваемого в аквариум. Считать пузырьки лучше в течении минуты для определения темпа в наиболее часто используемой размерности пузырек в секунду (п/с).

И последний, тоже важный вопрос, касающийся СО2 в аквариуме, вынесен в отдельную статью: определение концентрации СО2 в аквариуме.

Обсудить статью или задать вопрос автору можно на форуме

Поделиться ссылкой на статью:

aquascape-promotion.com

Двуокись углерода (CO2) по ГОСТ 8050-85

Данное оборудование указано в следующих разделах каталога:
Двуокись углерода (CO2) по ГОСТ 8050-85

Двуокись углерода (диоксид углерода, углекислый газ) высокого давления и низкотемпературную получают из отбросных газов производств аммиака, спиртов, а также на базе специального сжигания топлива и других производств. Двуокись углерода выпускается жидкая низкотемпературная, жидкая высокого давления и газообразная. Двуокись углерода применяется для создания защитной среды при сварке металлов, для пищевых целей в производстве газированных напитков, сухого льда, для охлаждения, замораживания и хранения пищевых продуктов при прямом и косвенном контакте с ними; для сушки литейных форм; для пожаротушения и других целей во всех отраслях промышленности. Жидкая двуокись углерода применяется преимущественно для нужд сварочного производства.

Газообразная двуокись углерода - газ без цвета и запаха при температуре 20 °С и давлении 101,3 кПа (760 мм рт. ст.), плотность – 1,839 кг/м³. Жидкая двуокись углерода - бесцветная жидкость без запаха.

Двуокись углерода нетоксична и невзрывоопасна. При концентрациях более 5% (92 г/м³) двуокись углерода оказывает вредное влияние на здоровье человека, так как она тяжелее воздуха и может накапливаться в слабо проветриваемых помещениях у пола. При этом снижается объемная доля кислорода в воздухе, что может вызвать явление кислородной недостаточности и удушья.

Технические характеристики

Техническое наименованиедвуокись углерода, диоксид углерода, углекислый газ, углекислота
Химическая формулаСO2
Номер по списку OOН1013
Класс опасности при перевозках2.1

Физические свойства

Физическое состояние при нормальных условияхгаз
Плотность при нормальных условиях (101,3 кПа, 20 °C), кг/м³ 1,84
Температура кипения при 101,3 кПа, °С-78,45 (сублимация)
Температура тройной точки, °С и равновесное ей давление (мПА) -56,6 (0,517)
Растворимость в воде1600 мг/л
Пожаро- и взрывоопасностьпожаро-взрывобезопасен
Стабильность и химическая активность Стабильностьстабильный
Реакционная способностьинертный газ
Температура воспламенения, °С с воздухом
с кислородом
Пределы воспламенения, объемные доли, % газа с воздухом
с кислородом
Опасность для человека ПДК, мг/м³
Токсическое воздействиене токсичен
Экологическая опасностьне оказывает влияния на окружающую среду
Средства пожаротушениядопустимы любые средства пожаротушения.

Требования к составу

СортВысшийПервыйВторой
Внешний видБесцветная жидкость
Объемная доля, %, не менее двуокиси углерода СО299,899,598,8
окиси углерода СОВыдерживает испытания по данному виду
Массовая концентрация водяных паров при t 20°С и давлении 101,3 кПа (что соответствует t насыщения двуокиси углерода водяными парами), не более 0,0370,184не нормир.
при давлении 101,3 кПа и t 20°С, не выше -48-34не нормир.
Молекулярная масса 44,00944,00944,009
Массовая концентрация минеральных масел и механических примесей, мг/кг, не более 0,10,1не нормир.
Наличие сероводородаВыдерживает испытания по данному виду
соляной кислоты Выдерживает испытания по данному виду
сернистой и азотной кислот, органических соединений (спиртов, эфиров, альдегидов и органических кислот)Выдерживает испытания
аммиака и этанолоаминовВыдерживает испытания
ароматических углеводородовВыдерживает испытания
оксидов ванадияВыдерживает испытания
Массовая доля воды, %, не более Выдерживает испытания

Жидкую двуокись углерода высокого давления поставляют в баллонах (ГОСТ 949-73) вместимостью до 50 дм³, в спецтаре по нормативно-технической документации для автотранспорта.

Жидкую двуокись углерода в баллонах транспортируют всеми видами транспорта в соответствии с правилами перевозки опасных грузов, действующими на данном виде транспорта.

granat-e.ru