Большая Энциклопедия Нефти и Газа. Жидкая углекислота


Углекислота жидкая

Свойства жидкой углекислоты

Жидкая углекислота – это иная форма диоксида углерода (СO2, углекислый газ). Она получается путем сжижения углекислого газа под достаточно высоким давлением, которое обычно составляет 70 атмосфер. Углекислота жидкая - это бесцветная жидкость, не имеющая запаха. Ее плотность напрямую зависит от температуры. При комнатной температуре жидкая углекислота существует лишь при давлении превышающем 5850 кПа.. При температуре свыше +11°С – жидкая углекислота становится легче воды, при температуре же ниже отметки в +11°С, тяжелее. В нормальных условиях при испарении 1 килограмма жидкой углекислоты формируется около 509 л газа.При атмосферном давлении и температуре равной - 78.5°С жидкая углекислота становится твердой – превращается в «сухой лед».Различают два вида углекислоты: низкотемпературная углекислота и углекислота высокого давления. Низкотемпературная углекислота является основной формой углекислого газа для промышленного потребления. Ее получение производится при высоком давлении путём охлаждения, производящегося в три этапа, и дросселирования в специальных установках. Углекислота высокого давления чаще всего получаются при одновременном сжатии двуокиси углерода до давления конденсации и охлаждении ее водой.В соответствии с ГОСТ 8050-85 поставка жидкой и газообразной углекислоты производится в трех видах: высший, первый и второй сорт. Для сварки принято использовать высший и первый сорт углекислоты. Использование второго сорта так же допускается, но при этом рекомендуется иметь осушители газа.

Использование жидкой углекислоты

С каждым годом жидкая углекислота пользуется все большим спросом. Ранее, использование углекислоты в основном применялось для изготовления газированных напитков и производства сухого льда. С течением времени перечень применения углекислоты расширился. На текущий момент она используется как защитный газ при сварочных работах и имеет огромный спрос со стороны производителей этих работ. Так же углекислота применяется в теплицах, в сельском хозяйстве, для увеличения урожайности и защиты растений от гниения. Большим спросом пользуется углекислота для изготовления быстрозамороженных овощей, фруктов и различных мясных полуфабрикатов. Она также широко используется в фармацевтике для производства препаратов. Увеличилось применение жидкой углекислоты и в таких отраслях как автосервис и ремонтные предприятия. Не найдется, пожалуй, ни одной отрасли промышленности, где бы она не нашла применения.

Условия хранения жидкой углекислоты

Хранится и поставляется углекислота в герметичных сорокалитровых баллонах со специальной маркировкой, защищенных от коррозийных разрушений. Запрещается хранить баллоны в местах с низкой температурой, а так же рядом с нагревательными приборами. Любые механические повреждения или удары могут создать условия разгерметизации и привести к порче баллона и содержимого в нем.

Следует помнить:

  • Углекислота не взрывоопасна и не токсична, тем не менее, при ее скоплениях в воздухе в объеме, большем чем 5% (92г/м3), доля кислорода снижается, что способно вызвать кислородную недостаточность или удушье. В связи с этим необходимо опасаться ее концентрации в помещениях, с плохой системой проветривания. В производственных помещениях, для определения плотности скопления углекислоты в воздухе используют газоанализаторы, которые бывают как стационарными, так и автоматическими или переносными.
  • При снижении давления до атмосферного, происходит превращение жидкой углекислоты в газ и снег. Температура при этом равна -78,5°C, что может вызвать обморожение кожи и повреждение слизистой оболочки глаз. Именно поэтому рекомендуется пользоваться защитными рукавицами и очками при селекции проб жидкой углекислоты.
  • Если цистерна для транспортировки и хранения жидкой углекислоты, использовалась ранее, осматривать ее внутреннюю емкость нужно в шланговом противогазе. Необходимо отогреть цистерну до температуры окружающей среды, продуть воздухом внутреннюю емкость или провентилировать. Когда внутри оборудования удельный вес углекислоты окажется ниже 0,5%, разрешаются работы без противогаза.

skand.ru

Жидкая углекислота как растворитель - Справочник химика 21

    В другой группе систем с двумя отдельными бинодальными кривыми (изучено 67 таких систем) использовано преимущество гомогенизирующего действия жидкой углекислоты, позволяющее осуществлять двойную экстракцию смазочных масел [12] (рис. 21). Смесь неочищенного масла с небольшим количеством хлорекса или эквивалентного растворителя обрабатывается большим объемом жидкой углекислоты (состав смеси соответствует X). Рафинат/ , качество которого низко из-за обратной избирательности жидкой углекислоты, отбрасывается. Затем из экстракта Е извлекается углекислота, в результате чего он распадается на две новые фазы С ш В, т которых рафинат В обладает высоким качеством. Экстракт С подвергается рециркуляции. [c.178]     Полимеризация олефиновых углеводородов с числом углеродных атомов в молекуле меньше девяти, например, пропилена и /5-бутилена в качестве растворителей применяют инертные жидкости (ацетон), охлаждающие вещества (жидкая углекислота, этан, пропан, хлористый метил) Фтористый бор или фтористый водород 307  [c.466]

    Жидкая углекислота как растворитель [c.26]

    Так как при работе промазочных машин возможны взрывы и вспышки из-за насыщения окружающего воздуха парами растворителей при одновременном образовании разрядов статического электричества, промазочная машина снабжается специальным защитным противопожарным устройством, работающим по следующему принципу. На нижней внутренней поверхности вытяжного зонта 7 по его периметру устанавливаются шесть специальных плавких электрических замыкателей 8, включенных параллельно в электрическую цепь реле 9. Электрическое реле, 9 (переменного тока напряжением 220 в) служит для включения тока к пускателю электромотора 10, электромагнитному клапану 11 (на газопроводе от баллонов 12 с жидкой углекислотой) и электромагниту 13, приводящему в действие защелку заслонки 14. [c.290]

    Жидкая углекислота как растворитель. Растворимость смазочного масла в жидкой углекислоте характеризуется следующими данными  [c.472]

    Промышленная очистка газа от углекислоты и сероводорода производится с помощью жидких эффективно действующих реагентов и растворителей, как это описано выше. Такая очистка во многих случаях достаточна. [c.306]

    Предварительно этилен очищается от кислорода, углекислоты, окиси углерода и воды, отравляющих катализатор. После этого этилен направляется в реактор с катализатором. Сюда же поступает какой-либо жидкий углеводород или легкая фракция нефти в качестве растворителя для удаления образовавшегося полиэтилена с поверхности катализатора. Это сохраняет его активность длительное время. Процесс идет при температуре 135° С и давлении 35 ат. [c.339]

    Для этого на вентиль баллона надевают плотный брезентовый мешочек и покрывают его тряпкой, баллон ставят наклонно, вентилем вниз, и быстро открывают вентиль. В результате сильного охлаждения газа при его расширении выходящий из баллона газ затвердевает. Смешивая углекислоту с органическими растворителями, можно получить еще более низкие температуры с этиловым спиртом—до —72°, с эфиром— до —77°, со смесью хлороформа и ацетона—до —77°. Наиболее низкую температуру (до —180°) дает баня с жидким воздухом. Жидкий воздух, твердую углекислоту и ее растворы можно сохранять некоторое время в сосудах Дьюара (рис. 80). [c.92]

    Карбамат аммония можно получать непосредственным соединением аммиака и углекислоты в газовой фазе, а также в охлажденных инертных растворителях, например в спирте или петролейном эфире [I]. Удобным способом получения карбамата аммония в лабораторных условиях является прямой процесс, в котором используются легко доступный сухой лед и жидкий аммиак. [c.84]

    Чтобы поддерживать хорошую работу масляного насоса, необходимо возможно чаще менять масло и, кроме того, улавливать пары летучих веществ при перегонке. Ловушки, предназначенные для этой цели, могут быть различными в зависимости от природы летучих веществ, но наилучшие результаты получаются прк охлаждении ловушки раствором твердой углекислоты в каком-либо органическом растворителе (от —75 до —78°) или же жидким воздухом (от —185 до —190°) (табл. 40).  [c.139]

    В последние годы опубликованы работы, посвященные выделению и идентификации появляющихся в природных водах пахнущих веществ естественного и искусственного происхождения. Для суммарного извлечения этих веществ применяются [55] дистилляция или отгонка с водяным паром с последующей экстракцией, адсорбция активированным углем и элюирование растворителями, выдувание инертными газами с конденсацией летучих соединений в ловушке, охлаждаемой твердой углекислотой или жидким азотом. [c.71]

    В технологических операциях улавливания летучих продуктов коксования сочетаются процессы тепло- и массопередачи при непосредственном соприкосновении газа и жидкости и при соприкосновении через стенку. Переход различных компонентов коксового газа в жидкую фазу осуществляется путем конденсации и абсорбции — физической (абсорбция углеводородов) и хемосорбции (аммиака). Используется метод избирательного растворения компонентов газа в различных растворителях аммиак совместно с углекислотой в воде, аммиак — в серной кислоте с образованием (N1 4)2804, легкие углеводороды в минеральных маслах, сероводород — в этаноламине и пр. [c.437]

    Для извлечения смеси появляющихся в природных водах органических веществ естественного и искусственного происхождения применяются экстракция, дистилляция или отгонка с водяным паром с последующей экстракцией, адсорбция активированным углем и элюирование растворителями, выдувание инертными газами с конденсацией летучих соединений в ловушке, охлаждаемой твердой углекислотой или жидким азотом. Как правило, выделенные из воды или культур микроорганизмов органические соединения подвергают групповому разделению на фенольную, основную, кислотную, нейтральную и амфотерную фракции с последующим их исследованием с помощью хроматографии, капельных реакций, ультрафиолетовой (УФС) и инфракрасной (ИКС) спектроскопии, ядерно-магнитного резонанса (ЯМР), масс-спектрометрии (МС) и других методов. [c.169]

    Медный холодильник для жидкого азота надевают на верхнюю часть колонки и вставляют в стеклянную муфту. Внутренняя поверхность холодильника должна плотно прилегать к наружной поверхности колонки. Наружную поверхность холодильника изолируют стеклянной ватой, которой заполняют пространство между стенками холодильника и муфтой. Муфту укрепляют на колонке с помощью резиновой пробки. Остальную часть колонки также изолируют рубашкой из стеклянной трубки, укрепленной на резиновых пробках. При охлаждении колонки твердой углекислотой охладительный сосуд и вату вынимают, муфту изолируют снаружи стеклянной ватой, заматывают асбестовым шнуром и заполняют смесью углекислоты со спиртом или другим растворителем (ацетоном, гликолем). [c.109]

    Наряду с ацетоном в качестве поглотителя для ацетилена может быть применен жидкий метанол [137 ] при температуре —70° С при этом растворитель поглощает не только ацетилен, но и углекислоту. Нагреванием растворителя до 20° С выделяют оба компонента. Полученную смесь газов промывают водным раствором аммиака для связывания углекислоты и таким образом получают чистый ацетилен. Высшие соединения ацетилена отделяют от метанола дистилляцией. [c.166]

    Этилен не должен содержать водяных паров, кислорода, углекислоты и окиси углерода, являющихся катализаторными ядами. Нежелательно также наличие других непредельных углеводородов, полимеры которых снижают качество полиэтилена. Давление обычно принимается около 35—40 ат, а температура— от 130 до 170° С, для того чтобы растворитель находился в жидкой фазе, а этилен — в растворе. [c.71]

    Для сохранения ценных легколетучих растворителей конден-сационны сосуд нужно охлаждать смесью эфира с углекислотой или жидким воздухом. [c.66]

    Применяют внутреннее и наружное охлаждение. При внутреннем охлаждении растворитель или разбавитель одновременно служит и хладоагентом, т. е. поступает в реакционную смесь охлажденным и, кроме того, отводит теплоту реакции путем испарения при наружном охлаждении хладоагент действует на реакционную смесь через поверхность охлаждения. В качестве растворителей, разбавителей и хладоагентов применяют охлажденные до жидкого состояния этилен, бутилен, этан, бутан и другие предельные углеводороды, а также твердую углекислоту. Для промышленного получения полиизобутилена в качестве растворителя используют этилен (СН2 = СН2). [c.59]

    Сущность этого процесса заключается в воздействии органических растворителей на твердое топливо под небольшим давлением (20—30 атм.) при относительно невысоких температурах (380—440°). В этих условиях происходит разукрупнение молекул органического вещества твердого топлива, растворение и крекинг растворившейся его части. Глубина растворения и крекинга зависит от природы растворяемого топлива, условий процесса и свойств растворителя. Крекинг растворившегося органического вещества твердого топлива приводит к образованию значительного количества легких, средних и тяжелых масел и газообразных соединений. В процессе термического растворения значительная часть кислорода, азота и серы, содержащихся в твердом топливе, выделяется в виде пирогенетической воды, углекислоты, окиси углерода, сероводорода и аммиака, другая же часть образует разнообразные кислородные, сернистые и азотистые органические соединения, которые после выделения их в чистом виде из жидких продуктов растворения могут быть использованы в химической промышленности. [c.261]

    Грунты представляют собой капиллярно-пористую среду с явно выраженной структурной неоднородностью и состоят из твердой и жидкой фаз. Грунтовая влага, являясь растворителем, содержит в себе газы воздуха, растворенную углекислоту и ионы водорода. Из твердой фазы в грунтовой раствор переходят ионы Са", Ка, СОз, 804, СГ. В меньших количествах в грунтовом растворе содержатся ионы Ы, К , Ге", Ге , АГ", Мп", 2п", Си", а также различные органические соединения (растворенные и взвешенные), коллоидные растворы и грубые взвеси минеральных веществ. Грунтовый раствор образует электропроводящую среду — грунтовый (почвенный) электролит, являющийся активным звеном электрохимических коррозионных процессов. [c.6]

    Ранее были рассмотрены свойства нефтегазовых смесей, в частности явления обратного, или ретроградного, их испарения. Эти свойства сжатых газов можно использовать для увеличения нефтеотдачи пластов. При этом в залежь для повышения давления необходимо нагнетать газ, который становится растворителем жидких компонентов нефти. По данным опытов, при некоторых весьма высоких давлениях в газе растворяются почти все компоненты нефти, за исключением смолистых и других тяжелых ее составляющих. Добывая затем этот газ, в котором содержатся пары нефти или ее компоненты, на поверхности можно получать конденсат, выпадающий при снижении давления. Таким образом, сущность этого метода заключается в искусственном превращении месторождения в газоконденсатное. Практически это трудно осуществить, так как для растворения всей нефти требуются очень высокие давления (70-100 МПа) и огромные объемы газа (до 3000 м в нормальных условиях для растворения 1 м нефти). Давления обратного испарения значительно уменьшаются, если в составе нагнетаемого газа содержатся тяжелые углеводородные газы -этан, пропан или углекислота. Но объем требующегося газа остается высоким. [c.223]

    Ацетилен можно удалять из газовых смесей путем промывания последних низкокипящими жидкостями типа общераспространенных охлаждающих средств, например жидким сернистым ангидридом, жидкой углекислотой, безводным аммиаком, хлористым метилом и хлористым этилом i . Для отделения ацетилена от других углеводородов Metsger предложил приводить газообразную смесь в соприкосновение с этилкарбонато1м, который пов идимому извлекает ацетилен 1 . Ni odemus предложил применять ацетонитрил при —10° в качестве избирательного растворителя для извлечения ацетилена из газовых смесей. [c.171]

    При каталитическом гидрировании в органических растворителях (уксусная кислота, спирты, ДМФ и др.) или в водно-органическои фазе с катализаторами (палладиевая чернь, палладий на угле или палладий на сульфате бария) наряду со свободным пептидом получаются не мещающие выделению толуол и диоксид углерода. Окончание выделения СО2 означает одновременно заверщение процесса отщепления. В том случае, если в пептиде присутствуют остатки цистеина или цистина, гидрогенолитического отщепления не происходит, но его можно проводить в присутствии эфирата трифторида бора [59] или 4 г-экв. циклогексиламина [60]. Такие же условия нужно соблюдать и при деблокировании в присутствии метионина. При восстановительном расщеплении натрием в жидком аммиаке [61] наряду с желаемым пептидом образуются 1,2-дифенилэтан и небольщие количества толуола углекислота же связывается в карбонат натрия. При работе по этому методу одновременно с бензилоксикарбонильным остатком отщепляются N-тозильная, N-тритильиая, S- и О-бензильные группы, а метиловые и этиловые эфиры частично переводятся в амиды. В качестве побочных реакций наблюдается частичное разрущение треонина, частичное деметилирование метионина, а также расщепление некоторых пептидных связей, например -Lis-Pro- и - ys-Pro-. [c.103]

    Температуры ниже —60" можно получить охлаждением твердой углекислотой. Твердая углекислота, называемая сухим льдом, имеется в продаже в виде прессованных брусков. Располагая баллоном, наполненным углекислым газом, можно самому приготовить твердую углекислоту. Для этого на вентиль баллона надевают плотный брезентовый мешочек и покрывают его тряпкой, баллон ставят наклонно, вентилем вниз, и быстро открывают вентиль. В результате сильного охлаждения газа при его расширении выходящий из баллона газ затвердевает. Смешивая углекислоту с органическими растворителями, можно получить еще более низкие температуры с этиJЮвым спиртом—до —72°, с эфиром— до —77°, со смесью хлороформа и ацетона—до —77°. Наиболее низкую температуру (до —180°) дает баня с жидким воздухом. Жидкий воздух, твердую углекислоту и ее растворы можно сохранять некоторое время в сосудах Дьюара (рис. 80). [c.92]

    Диэлектрическая постоянная жидкого диоксида углерода при 10 °С равна 2,68. Такое значение величины диэлектрической постоянной, характерное для неполярных растворителей, указывает на возможность извлечения неполярных или слабополярных веществ. К ним относятся эфирные и жирные масла, карбонильные соединения, жирорастворимые витамины (А, О, К, Р), токоферолы, стерины, алкалоиды в виде оснований, фурокума-рины, фуранохромоны. Экстракция и отгонка растворителя при невысоких температурах (до 30 °С) дают возможность получать эфирные масла, сохраняющие аромат исходного сырья, и биологически активные компоненты в нативном состоянии. Углекислота не поддерживает жизнедеятельности микроорганизмов и плесеней, что обеспечивает стерильность даже при использовании сырья, обсемененного микроорганизмами. [c.116]

    Нитрозонитраты ал.пилхлорилов синтезированы быстрым вве.тением жидкой четырехокиси азота к раствору олефина в нетролейном эфире в интервале температур —5...-Ь2°С. Молярное соотнон ение исхо.тных реагентов I 1. Растворитель отгоняли в вакууме при 0°С. Синтезированные продукты х])анили в со-с де Дьюара с твердой углекислотой. [c.39]

    Во время обработки растворителем отбельной земли в фильтре он промывается последовательно крепкой мисцеллой из секции Б, В, Г, Д и чистым бензином из секции А. Этим достигается получение высокой концентрации мисцеллы и низкого содержания масла в отбельной земле. Бензин насосом 1 из сборника мисцеллы 2 подается в фильтр 3, где происходит процесс извлечения масла из отбельной земли. Мисцелла из фильтра поступает в мисцеллосборник 2. После обработки отбельной земли, в которой содержится до 3% масла, жидкий бензин удаляется углекислотой, поступающей под давлением по трубопроводу 4. За- [c.262]

    Другая проблема заключается в получении чистого цианида из сырой смеси после азотирования. Вода не является подходящим растворителем, так как цианистый натрий в растворе частично гидролизован, в особенности в присутствии углекислоты воздуха. Кроме того не прореагировавший карбонат, так же как и цианид, растворим в воде, что увеличивает затруднения при получении цианида высокой степени чистоты. С целью избежать этих трудностей, на Американском химическом заводе № 4 производились попытки выщелачивания шихты жидким безводным ам.миаком, обладающим избирательной растворимостью для цианистого натрия. Этот метод казался успешным, если не считать механических трудностей, которые могут быть преодолены при более продолжительном периоде работы. Другие исследователи применяли органические растворители, как например метиловый спирт и ацетон, в которых карбонат натрия, относительно нерастворим. Мецгер предлагает другой путь преодоления этих трудностей, а именно вытеснение синильной кислоты углекислотой при температуре от 0° до 30° С и получение цианистого натрия путем пропускания газов, содержащих цианистый водород, над углекислым натрием при 200—500° С [c.267]

    И других полимеров 1в. мономерных жидких акриловой й метакри-ловой кислотах. Эти полимеры образовывали в жидком мономере дисперсии различного типа растворы полиамида, расслаивающиеся системы полиметилметакрилата и поливинилового спирта и суспензии целлюлозы и полиэтилентерефталата. Диспергирование проводили после замораживания твердой углекислотой или жидким азотом и сополимер извлекали растворителем. Инициатором в данном случае является полимер, так как замороженный мономер в этих условиях совершенно не полимеризуется. С помощью 1,1-дифенил-2-пикрилгидразила (ДФПГ) по обычной методике была исследована кинетика образования свободных радикалов в таких системах (рис. 113). Из рисунка видно, что концентрация свободных макрорадикалов деструктируемого полимера уже через 1 мин достигает максимального значения порядка 5-10 и далее и меняется мало. [c.154]

    Закалку газов пиролиза осуществляют путем впрыскивания воды в закалочную камеру через форсунки. Газы пиролиза, выходящие из реактора с температурой около 80°, содержат 7— 87о ацетилена. Они охлаждаютмасляную абсорбцию (соляровое масло, диметилформамид) для отмывки высших гомологов ацетилена. Отмытая газовая смесь поступает на выделение ацетилена. Обычно ацетилен извлекается из газовой смеси путем абсорбции его органическими растворителями или водой Чаще всего для этой цели применяется диметилформамид, обладающий высокой растворяющей способностью по отношению к ацетилену (при 20° и 760 мм рт. ст. в одном объеме диметилформамида растворяется 33—37 объемов ацетилена). Насыщенный ацетиленом жидкий поглотитель через дрос сельный вентиль, снижающий давление с 10 до 1 ати, направляется в стабилизатор, где нагревается до 87° при этом из поглотителя выделяются водород, окись углерода, углекислота и часть ацетилена. Эта газовая смесь, содержащая до 40% ацетилена, вновь сжимается и опять поступает на абсорбцию. Поглотитель из стабилизатора подается в десорбер, где нагревается до 120° при атмосферном давлении. При этом из поглотителя выделяется чистый ацетилен (97—99%-й), после чего поглотитель вновь возвращается на абсорбцию. [c.121]

    При работе с нерастворимыми каучукамн и вулканизатами образцы можно получать и исследовать в виде микросрезов. Микросрезы изготовляют обычным способом на микротоме. Перед замораживанием образец можно подвергнуть набуханию в каком-либо органическом растворителе. Замораживание производят жидким азотом или—для каучуков с высокой температурой стеклования—углекислотой. [c.11]

    Очистка конвертированного газа от СОг производится, как правило, жидкими сорбентами. При этом используют свойство СОг хорошо растворяться в воде, аммиачной воде, растворах щелочей, моноэтаноламине и т. д. При водной очистке конвертированный газ под давлением 16—28 ат поступает снизу в башню с насадкой, орошаемой холодной водой. Вода, содержащая растворенную в ней углекислоту, из башни направляется в турбину, которая вместе с электродвигателем вращает вал насоса, нагнетающего в башню воду. Таким образом на 60—65% сокращается расход электроэнергии на подачу воды в башню. Углекислый газ, выделяющийся из воды при снижении давления до атмосферного, используется для производства мочевины и сухого льда. После водной очистки в конвертированном газе содержится 2—3% углекислого газа, который удаляют промывкой раствором едкого натра. В качестве растворителя СОг вместо воды в последнее время применяют растворы этаноламинов моноэтаноламин ЫНгСНгСНгОН и диэтаноламин ЫН(СН2СНгОН)г. Образовавшиеся при адсорбции СОг карбонаты и бикарбонаты амина сравнительно легко разлагаются при нагревании с выделением СОг. Раствор этаноламина после регенерации вновь направляется на орошение насадки абсорбционных башен. [c.73]

    Другой способ очистки небольших количеств мономера основан на образовании циклического изопренсульфопа реакцией с сернистым ангидридом [2901]. Раствор изопрена в метиловом спирте нагревают в запаянной трубке до 50° с жидким сернистым ангидридом и в присутствии (следы) хинона (изопрен предварительно промывают разбавленной щелочью, 2%-ным раствором бисульфита, 5%-ным раствором ацетата аммония и кадмия и, наконец, водой). Кристаллический сульфон но удалении растворителя разлагают, нагревая его до 135—140°. Отгоняющийся изопрен собирают в приемник, охлаждаемый твердой углекислотой. [c.555]

    После предварительной обработки газовая смесь подвергается действию селективных растворителей, которые и отделяют ацетилен от остаточного газа, состоящего в основном из водорода, метана, этилена и этана. Имеются описания отделения ацетилена с применением следующих селективных растворителей ацетона при низких температурах [26], ацетальдегида [6], ацетонитрила при 10° [28, 29], воды под давлением [30], жидкого сернистого ангидрида, углекислоты, аммиака, хлористых метила и этила [31], диацетата гликоля [32] и различных других простых и сложных эфиров гликоля и глицерина, этиллактата [33], полигликолей и их простых и сложных эфиров [34], > [35], лактонов [36], диэтил оксалата [37], диэтилкарбо-ната [38], циклогексанона [39], кетонов с более чем тремя атомами углерода [40], некоторых полностью алкилированных, амидов карбоновых кислот [5] и ряда разных других органических растворителей 141]. [c.59]

    Методика синтеза изотопно-замещенных кислот (С1 и С1 ) [82]. Прибор представляет собой стеклянную вакуумную установку (рис. 62). Общий объем системы сведен к минимуму. Прибор присоединен через отвод 1 и трехходовой кран к масляному насосу, что позволяет вакуумировать обе секции установки. В месте 2 в установку может вводиться сухая углекислота или чистый азот (свободный от кислорода). После эвакуации системы в генераторе получают изотопно-замещенную углекислоту, прибавляя осторожно концентрированную серную кислоту (предварительно обезгашенную) к изотопно-замещенному карбонату бария. Краны смазывают смесью парафина и минерального масла. Количественного выделения двуокиси углерода достигают перемешиванием магнитной мешалкой и подогреванием. Газ пропускают через ловушку 3, опущенную в смесь сухого льда и ацетона, и конденсируют в приемнике 4 при помощи жидкого воздуха. Все неконденсирующиеся газы откачиваются насосом. Необходимое количество раствора и-бутиллития переводят сифоном 5 из реакционной колбы в в конический реактор 7, предварительно калиброванный. Реактор предварительно сушат, вакуумируя, обогревая голым пламенем, и заполняют чистым азотом. Раствор передавливают под небольшим давлением азота, пропуская его через фильтр из стеклянной ваты, вставленной в сифон 5. Капельная воронка 8 может охлаждаться снаружи смесью сухого льда и ацетона. В нее помещают эфщ)ный раствор исходного галоидного соединения. Этот раствор приливают к раствору к-бутиллития в реакторе 7 под азотом. Перемешивают умеренно при помощи Магниткой мешалки 9 (магниты 10). Сифон 11 служит для отмывания ароматических литийорганических соединений от -бутиллития. Тогда через сифон 11 с краном сливают растворитель в специальную эвакуированную колбу, погруженную в охлаждающую баню. Эфир для промывания выдерживают над натриевой проволокой в сосуде 12 и приливают через капельную воронку 8. [c.54]

chem21.info

Жидкая углекислота Википедия

Общие Систематическоенаименование Традиционные названия Хим. формула Физические свойства Состояние Молярная масса Плотность Динамическая вязкость Энергия ионизации Термические свойства Тройная точка Кр. точка Уд. теплоёмк. Удельная теплота плавления Давление пара Химические свойства Растворимость в воде Классификация Рег. номер CAS PubChem Рег. номер EINECS SMILES InChI Кодекс Алиментариус RTECS ChEBI Номер ООН ChemSpider Безопасность ПДК
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

ru-wiki.ru

Жидкая углекислота Вики

Общие Систематическоенаименование Традиционные названия Хим. формула Физические свойства Состояние Молярная масса Плотность Динамическая вязкость Энергия ионизации Термические свойства Тройная точка Кр. точка Уд. теплоёмк. Удельная теплота плавления Давление пара Химические свойства Растворимость в воде Классификация Рег. номер CAS PubChem Рег. номер EINECS SMILES InChI Кодекс Алиментариус RTECS ChEBI Номер ООН ChemSpider Безопасность ПДК ЛД50 Токсичность S-фразы NFPA 704
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:

Референтные значения или средние значения парциального давления углекислого газа в крови (pCO2) Единицы измерения Газ венозной крови Альвеолярный лёгочный газ Газ артериальной крови
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 329 дней]. 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. ↑ 1 2 http://www.cdc.gov/niosh/npg/npgd0103.html
  2. ↑ Trends in Atmospheric Carbon Dioxide (англ.). National Oceanic and Atmospheric Administration. Проверено 24 сентября 2013.
  3. ↑ А. С. Егоров. Репетитор по химии — Ростов-на-Дону: «Феникс», 2009.
  4. ↑ How much carbon dioxide do humans contribute through breathing?. Проверено 30 апреля 2009. Архивировано 2 февраля 2011 года.
  5. ↑ Charles Henrickson. Chemistry. — Cliffs Notes, 2005. — ISBN 0-7645-7419-1.
  6. ↑ 1 2 3 4 Пересчитано из значений в мм. рт. ст. с использованием коэффициента пересчёта 0,133322 кПа/мм. рт. ст.
  7. ↑ 1 2 Таблица референсных значений. Юго-Западный медицинский центр при Университете Далласа.
  8. ↑ 1 2 3 4 Carbon dioxide. solarnavigator.net. Проверено 12 октября 2007.
  9. ↑ 1 2 Glinka, Nikolaj Leonidovič (1882-1965). Obŝaâ himiâ. — Izd. 27-e ster. — Leningrad: "Himiâ", 1988. — 702, [2] s. с. — ISBN 5724500035, 9785724500036.
  10. ↑ Большая Энциклопедия Нефти и Газа.
  11. ↑ 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.
  12. ↑ 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)
  13. ↑  (англ.) Carbon Dioxide as a Fire Suppressant: Examining the Risks, U.S. Environmental Protection Agency:.
  14. ↑  (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

Жидкая углекислота - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 2

Жидкая углекислота

Cтраница 2

Жидкая углекислота применяется для сварочных работ, газации воды, вин и других напитков, твердая углекислота употребляется как хладагент.  [16]

Жидкая углекислота представляет собой бесцветную жидкость; при 0 и 760 мм рт. ст. 1 кг жидкой углекислоты дает в процессе испарения 509 л углекислого газа.  [17]

Жидкая углекислота транспортируется в стальных баллонах. В наполненном баллоне жидкость занимает 60 - 80 % всего объема баллона. Обычно в стандартный баллон емкостью 40 л заливается 25 кг углекислоты, образующей при испарении 12 725 м3 газа. Для сварки используют жидкую пищевую углекислоту ( Углекислый газ сжиженный) по ГОСТ 8050 - 56, а также осушенную углекислоту, выпускаемую по специальным ТУ. Жидкая пищевая углекислота по ГОСТ 8050 - 56 должна содержать не менее 98 5 % СОг и не более 1 5 % кислорода и азота. Окись углерода, минеральные масла, глицерин, сероводород, соляная, сернистая и азотная кислота, аммиак и моноэтаноламин должны отсутствовать. Помимо воды, растворенной в жидкой углекислоте ( около 0 05 %), в каждом баллоне допускается наличие воды в свободном состоянии в количестве до 0 10 % от веса жидкой углекислоты. Она отличается от пищевой только отсутствием влаги.  [18]

Жидкая углекислота транспортируется в стальных баллонах. В наполненном баллоне жидкость занимает 60 - 80 % всего объема баллона. Обычно в стандартный баллон емкостью 40 л заливается 25 кг углекислоты, образующей при испарении 12 725 ж5 газа. Для сварки используют жидкую пищевую углекислоту ( Углекислый газ сжиженный) по ГОСТ 8050 - 56, а также осушенную углекислоту, выпускаемую по специальным ТУ. Жидкая пищевая углекислота по ГОСТ 8050 - 56 должна содержать не менее 98 5 % ССЬ и не более 1 5 % кислорода и азота. Окись углерода, минеральные масла, глицерин, сероводород, соляная, сернистая и азотная кислота, аммиак и моноэтаноламин должны отсутствовать. Помимо воды, растворенной в жидкой углекислоте ( около 0 05 %), в каждом баллоне допускается наличие воды в свободном состоянии в количестве до 0 10 % от веса жидкой углекислоты. Она отличается от пищевой только отсутствием влаги.  [19]

Жидкая углекислота хранится в ресиверах, емкость которых должна соответствовать 2 - 4-суточной производительности завода. Хранение углекислоты в жидком виде в ресиверах позволяет получать сухой лед непосредственно перед реализацией и уменьшить потери, связанные с его хранением. Ресиверы, предназначенные для хранения жидкой углекислоты при ризб0 78 Мн / м28 ат, значительно менее металлоемки. Кроме того, при низком давлении получается большой выход сухого льда из жидкой углекислоты. Поэтому более целесообразно хранить углекислоту при низком давлении, но так как температура ее при этом низкая, то ресиверы должны быть тщательно изолированы.  [20]

Жидкая углекислота из ресивера И дросселируется до давления 8 - 9 ата, направляется в промежуточный сосуд 12, а из него в льдогенераторы.  [22]

Жидкая углекислота может отбираться из нижнего сливного крана.  [23]

Жидкая углекислота дросселируется до более низкого давления, в результате чего образуется ее твердая фаза. Цикл прекращается, твердая углекислота извлекается и сохраняется для получения холодильного эффекта в другом месте. При этом сублимирующая твердая фаза превращается в газообразную.  [24]

Жидкая углекислота проходит первое дросселирование ( RVi) ( процесс 7 - 7) и поступает в первый промежуточный сосуд. После разделения жидкости и пара последний засасывается компрессором ступени высокого давления. После дросселирования ( процесс 8 - 8) влажный пар поступает во второй промежуточный сосуд, в котором вновь происходит отделение сухого пара от жидкости. Жидкость из второго промежуточного сосуда направляется к третьему регулирующему вентилю, где в результате дросселирования ( процесс 9 - 9) образуется равновесная система твердая углекислота - пар.  [25]

Жидкая углекислота при температурах выше 0 значительно легче воды.  [26]

Жидкая углекислота транспортируется в стальных баллонах. Обычно в стандартный баллон, водяной емкостью 40 л, заливается 25 кг углекислоты, образующей при испарении около 12 725 м3 газа.  [27]

Жидкая углекислота, полученная в конденсаторе основного ( жидкостного) трехступенчатого компрессора, под давлением 60 - 70 ати ( рис. 11) подается в батарею 2, откуда она последовательно проходит через внутренние трубы первой и второй секций теплообменника 3 и с помощью регулирующего вентиля дросселируется до 24 - 28 ати.  [28]

Жидкая углекислота, проходя через диафрагму, теряет давление и, когда оно станет равным 5 28 кгс / см2 ( 518 кн / м2) начинает переходить в твердое состояние. Образующиеся кристаллы заполняют диафрагму. Лед в полости льдогенератора намораживается снизу вверх концентрическими поверхностями. Окончание процесса намораживания льда определяют по манометру и по появлению льда в контрольном стекле. После этого закрывают вентиль и диафрагму, открывают дно льдогенератора и вынимают блоки льда.  [29]

Дальше жидкая углекислота направляется в разливочную станцию для наполнения баллонов или в установку для производства сухого льда.  [30]

Страницы:      1    2    3    4

www.ngpedia.ru

Пищевая жидкая углекислота.

Источниками промышленного получения пищевой жидкой углекислоты являются дымовые газы; газы, выделяющиеся при спиртовом брожении Сахаров в спиртовом, пивоваренном и лесогидролизном производствах; газообразные продукты обжига карбонатов (известняка, мела, мергеля) и некоторых химических производств.

В зависимости от вида используемого сырья, способа получения и степени очистки жидкая углекислота может содержать то или иное количество примесей, снижающих ее ценность как сырья для производства газированных напитков. В ней могут содержаться воздух (азот, кислород), побочные и промежуточные продукты брожения (альдегиды, эфиры, спирты, фурфурол), сернистый газ, вода, следы смазочного масла. Наличие примесей в углекислоте отрицательно влияет на вкус газированных напитков; поэтому к используемой углекислоте предъявляются определенные требования. Жидкая углекислота (согласно ГОСТ 8050-64) не должна содержать окиси углерода, минеральных масел, сероводорода, соляной, сернистой и азотистой кислот, спирта, эфиров, альдегидов и органических кислот; двуокиси углерода в ней должно быть не менее 98,5%, а воды не более 0,1%.

Заводы безалкогольных напитков получают жидкую углекислоту со специализированных углекислотных заводов или из утилизационных цехов спиртовых и пивоваренных заводов. При транспортировании и хранении жидкой углекислоты в баллонах требуется соблюдать определенные условия. Разлитая в стальные баллоны жидкая углекислота является крайне нетранспортабельным продуктом, так как масса тары составляет 70%, а масса продукта всего 30%. Баллоны перевозятся автомашинами, на которые они загружаются транспортерами; для выгрузки баллонов с автомашин имеются специальные лотки. Внутризаводское транспортирование баллонов производится специальными тележками.

Баллоны с жидкой углекислотой хранятся в одноэтажных складах с наружной входной дверью без чердачных перекрытий. Баллоны устанавливают в вертикальном положении на расстоянии не менее 1 м от отопительных приборов. В складах оборудуется приточно-вытяжная вентиляция, обеспечивающая в сутки пятикратный обмен воздуха.

Украинским научно-исследовательским институтом пищевой промышленности разработан способ безбаллонного хранения жидкой кислоты. Для этой цели используются специальные резервуары барабанно-секционного типа из стальных сварных труб диаметром 600 - 300 мм со штампованными эллиптическими днищами. Резервуары изолируются изотермическим поролоном (пенополиуротаном). Углекислота в них хранится при избыточном давлении 7,84 - 9,80 Мн/м2 (8-10 кГ/см2) и температуре минус 40 - минус 50° С. Перевозка углекислоты осуществляется в контейнерах.

Газобаллонная станция и подача углекислоты на сатурацию

На сатурацию углекислый газ подается по коммуникации из газобаллонной станции. Для уменьшения углекислотных коммуникаций газобаллонную станцию рационально разместить в непосредственной близости от сатураторов, в помещении первого этажа, имеющего наружный выход.

Для снижения давления углекислоты при выпуске ее из баллона используется редуктор с манометром и предохранительным клапаном, устанавливаемый на баллоне. Вследствие резкого перепада давлений при выпуске газа из баллона в проходном сечении вентиля может образоваться ледяная пробка, которая ликвидируется при смачивании вентиля теплой водой.

Во избежание обмерзания углекислотных коммуникаций баллоны с углекислотой присоединяют с помощью гибких трубок к коллектору с вентилями, который погружается в воду, подогретую до 25-30° С. Выпускные устройства баллонов орошаются теплой водой из шлангов с перфорированными наконечниками. Иногда выпускные устройства подогреваются электроподогревателями. Из коллектора углекислый газ давлением 4,9 - 7,84 Мн/м2 (5-8 кГ/см2) поступает в ресивер; отсюда по коммуникации он поступает к сатураторам.

www.comodity.ru

Жидкая углекислота - Википедия

Общие Систематическоенаименование Традиционные названия Хим. формула Физические свойства Состояние Молярная масса Плотность Динамическая вязкость Энергия ионизации Термические свойства Т. субл. Тройная точка Кр. точка Уд. теплоёмк. Удельная теплота плавления Давление пара Химические свойства Растворимость в воде Классификация Рег. номер CAS PubChem SMILES InChI Кодекс Алиментариус RTECS ChEBI Номер ООН ChemSpider Безопасность S-фразы
Диоксид углерода

Диоксид углерода

углекислый газ, углекислота, двуокись углерода, сухой лёд (в твёрдом состоянии)

CO2

бесцветный газ

44,01 г/моль

газ 1,97680 кг/м³ж. 9250°С, 35,5 ат кг/м³тв. 1560-78,5 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

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) без запаха, 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 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.

Свойства[ | ]

Физические[ | ]

Оксид углерода (IV) — углекислый газ, газ без запаха и цвета, тяжелее воздуха, при сильном охлаждении кристаллизуется в виде белой снегообразной массы — «сухого льда». При атмосферном давлении он не плавится, а испаряется, температура сублимации −78 °С. Углекислый газ образуется при гниении и горении органических веществ. Содержится в воздухе и минеральных источниках, выделяется при дыхании животных и растений. Растворим в воде (1 объём 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}\rightarrow 2MgO+C}}}

Взаимодействие с оксидом активного металла:

CaO+CO2→CaCO3{\displaystyle {\mathsf {CaO+CO_{2}\rightarrow CaCO_{3}}}}

При растворении в воде образует угольную кислоту:

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}\rightarrow CaCO_{3}\downarrow +H_{2}O}}} (качественная реакция на углекислый газ) KOH+CO2→KHCO3{\displaystyle {\mathsf {KOH+CO_{2}\rightarrow 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, и 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:

Референтные значения или средние значения парциального давления углекислого газа в крови (pCO2) Единицы измерения Газ венозной крови Альвеолярный лёгочный газ Газ артериальной крови
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 (CO2) транспортируется в крови тремя различными способами (точное соотношение каждого из этих трёх способов транспортировки зависит от того, является ли кровь артериальной или венозной).

  • Большая часть углекислого газа (от 70 % до 80 %) преобразуется ферментом карбоангидразой эритроцитов в ионы гидрокарбоната[8], при помощи реакции CO2 + h3O → h3CO3 → 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). Именно поэтому гипервентиляция перед нырянием опасна и не рекомендуется.

Получение[ | ]

В промышленных количествах углекислота выделяется из дымовых газов, или как побочный продукт химических процессов, например, при разложении природных карбонатов (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. 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[9].

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.

Токсичность[ | ]

Углекислый газ нетоксичен, но по воздействию его повышенных концентраций в воздухе на воздуходышащие живые организмы его относят к удушающим газам (англ.). Незначительные повышения концентрации до 2—4 % в помещениях приводят к развитию у людей сонливости и слабости. Опасными концентрациями считаются уровни около 7—10 %, при которых развивается удушье, проявляющее себя в головной боли, головокружении, расстройстве слуха и в потере сознания (симптомы, сходные с симптомами высотной болезни), в зависимости от концентрации, в течение времени от нескольких минут до одного часа. При вдыхании воздуха с высокими концентрациями газа смерть наступает очень быстро от удушья[13].

Хотя, фактически, даже концентрация 5—7 % CO2 не смертельна, уже при концентрации 0,1 % (такое содержание углекислого газа наблюдается в воздухе мегаполисов) люди начинают чувствовать слабость, сонливость. Это показывает, что даже при высоких содержаниях кислорода большая концентрация CO2 сильно влияет на самочувствие.

Вдыхание воздуха с повышенной концентрацией этого газа не приводит к долговременным расстройствам здоровья и после удаления пострадавшего из загазованной атмосферы быстро наступает полное восстановление здоровья[14].

См. также[ | ]

Примечания[ | ]

  1. ↑ 1 2 3 4 http://www.cdc.gov/niosh/npg/npgd0103.html
  2. ↑ Trends in Atmospheric Carbon Dioxide (англ.). National Oceanic and Atmospheric Administration. Проверено 24 сентября 2013.
  3. ↑ А. С. Егоров. Репетитор по химии — Ростов-на-Дону: «Феникс», 2009
  4. ↑ How much carbon dioxide do humans contribute through breathing?. Проверено 30 апреля 2009. Архивировано 2 февраля 2011 года.
  5. ↑ Charles Henrickson. Chemistry. — Cliffs Notes, 2005. — ISBN 0-7645-7419-1.
  6. ↑ 1 2 3 4 Пересчитано из значений в мм.рт.ст. с использованием коэффициента пересчёта 0.133322 кПа/мм.рт.ст.
  7. ↑ 1 2 Таблица референсных значений. Юго-Западный медицинский центр при Университете Далласа.
  8. ↑ 1 2 3 4 Carbon dioxide. solarnavigator.net. Проверено 12 октября 2007.
  9. ↑ Углекислотная установка для аквариума
  10. ↑ Большая Энциклопедия Нефти и Газа
  11. ↑ 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.
  12. ↑ 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)
  13. ↑  (англ.) Carbon Dioxide as a Fire Suppressant: Examining the Risks, U.S. Environmental Protection Agency:.
  14. ↑  (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.: , 1960. — 86 с.
  • Гродник М. Г., Величанский А. Я. Проектирование и эксплуатация углеслотных установок. — М.: , 1966. — 275 с.
  • Талянкер Ю. Е. Особенности хранения баллонов со сжиженным газом // . — 1972. — № 11.

Ссылки[ | ]

encyclopaedia.bid