Oglekļa anhidrīda raksturojums, lietošanas veidi un apdraudējumi

The oglekļa dioksīds Tā ir bezkrāsaina un bez smaržas atmosfēras temperatūrā un spiedienā. Tā ir molekula, kas sastāv no viena oglekļa atoma (C) un diviem skābekļa atomiem (O). Tas veido ogļskābi (vieglu skābi), izšķīdinot ūdenī. Tas ir relatīvi netoksisks un neuzliesmojošs.

Tas ir smagāks par gaisu, tāpēc, pārvietojot to, tas var izraisīt nosmakšanu. Ilgstošas ​​karstuma vai uguns iedarbības gadījumā jūsu tvertne var spēcīgi izjaukt un izspiest lādiņus.

To lieto, lai sasaldētu pārtiku, kontrolētu ķīmiskās reakcijas un kā ugunsdzēšanas līdzekli.

• FormulaCO2
• CAS numurs: 124-38-9
• NU: 1013

2D struktūra

3D struktūra

Funkcijas

Fizikālās un ķīmiskās īpašības

Oglekļa dioksīds pieder ķīmiski neaktīvo vielu grupai (kopā ar argonu, hēliju, kriptonu, neonu, slāpekli, sēra heksafluorīdu un ksenonu)..

Uzliesmojamība

Oglekļa dioksīds, tāpat kā ķīmiski nereaģējošu vielu grupa, nav uzliesmojošs (lai gan tās var būt ļoti augstā temperatūrā)..

Reaktivitāte

Ķīmiski neaktīvās vielas tipiskos vides apstākļos uzskata par nereaģējošām (lai gan tās var reaģēt relatīvi ekstremālos apstākļos vai katalīzē). Tie ir izturīgi pret oksidāciju un samazināšanu (izņemot ekstremālos apstākļos).

Kad tās ir suspendētas oglekļa dioksīdā (īpaši stipru oksidantu klātbūtnē, piemēram, peroksīdi), magnija, litija, kālija, nātrija, cirkonija, titāna, dažu magnija un alumīnija sakausējumu, kā arī alumīnija, hroma un magnija sakausējumi ir uzliesmojošs un sprādzienbīstams. 

Oglekļa dioksīda klātbūtne var izraisīt spēcīgu alumīnija hidrīda šķīduma sadalīšanos ēterī, kad tos silda.

Pašlaik tiek novērtētas briesmas, ko rada oglekļa dioksīda izmantošana ugunsdrošības un ugunsdzēsības sistēmās ar ierobežotu gaisa daudzumu un uzliesmojošiem tvaikiem..

Risks, kas saistīts ar tā lietošanu, ir vērsts uz to, ka, lai sāktu sprādzienu, var radīt lielas elektrostatiskās izlādes.

Šķidruma vai cietā oglekļa dioksīda saskare ar ļoti aukstu ūdeni var izraisīt spēcīgu vai vardarbīgu produkta viršanu un ārkārtīgi strauju iztvaikošanu lielo temperatūras atšķirību dēļ..

Ja ūdens ir karsts, pastāv iespēja, ka "pārkaršana" var izraisīt šķidruma eksploziju. Ja šķidrās gāzes nonāk saskarē ar ūdeni slēgtā traukā, spiediens var sasniegt bīstamu līmeni. Vāja ogļskābe veidojas nekaitīgā reakcijā ar ūdeni.

Toksicitāte 

Ķīmiski neaktīvās vielas tiek uzskatītas par netoksiskām (lai gan šīs grupas gāzveida vielas var darboties kā asfiksijas).

Ilgstoša 5% oglekļa dioksīda koncentrācijas ieelpošana izraisa paaugstinātu elpošanas ātrumu, galvassāpes un smalkas fizioloģiskas izmaiņas..

Tomēr augstāku koncentrāciju iedarbība var izraisīt samaņas zudumu un nāvi.

Šķidrās vai aukstās gāzes var izraisīt ādas vai acu sasalšanas līdzīgu apdegumu. Ciets kontakts var izraisīt apdegumus.

Lietojumi

Gāzveida oglekļa dioksīda izmantošana. Liela daļa (aptuveni 50%) no reģenerētās oglekļa dioksīda tiek izmantota ražošanas vietā, lai ražotu citas komerciāli svarīgas ķimikālijas, galvenokārt urīnvielu un metanolu..

Cita svarīga oglekļa dioksīda izmantošana gāzes avota tuvumā ir uzlabota eļļas reģenerācija.

Pārējais oglekļa dioksīds, kas radies visā pasaulē, tiek pārvērsts par šķidro vai cieto formu izmantošanai citās vietās, vai tas tiek izvadīts atmosfērā, jo gāzveida oglekļa dioksīda transportēšana nav ekonomiski dzīvotspējīga..

Cietā oglekļa dioksīda izmantošana

Sausais ledus sākotnēji bija vissvarīgākais no oglekļa dioksīda, kas nav oglekļa saturs.

Tās lietošana vispirms kļuva populāra Amerikas Savienotajās Valstīs 1920. gadu vidū kā dzesēšanas līdzeklis pārtikas saglabāšanai, un 1930. gados tā kļuva par svarīgu faktoru saldējuma rūpniecības izaugsmē..

Pēc Otrā pasaules kara kompresora konstrukcijas izmaiņas un speciālo tēraudu pieejamība zemās temperatūrās ļāva sašķidrināt oglekļa dioksīdu lielā mērā. Tāpēc daudzos lietojumos sauss ledus sāka aizstāt ar šķidro oglekļa dioksīdu.

Šķidrā oglekļa dioksīda izmantošana

Šķidrā oglekļa dioksīda izmantošana ir daudz. Dažās tā ķīmiskajā sastāvā ir jautājumi, un citās tā nav.

To vidū mēs izmantojam: inertā vidē, lai veicinātu augu augšanu kā siltuma pārneses līdzekli kodolspēkstacijās kā aukstumaģentu, izmantojot oglekļa dioksīda šķīdību, ķīmiskajām vajadzībām un citiem pielietojumiem.

Izmantot kā inertu vidi

Gaisa atmosfēras vietā izmanto oglekļa dioksīdu, ja gaisa klātbūtne radītu nevēlamas sekas.

Pārtikas produktu apstrādē un transportēšanā, izmantojot oglekļa dioksīdu, var izvairīties no tā oksidēšanās (kas izraisa garšas zudumu vai baktēriju augšanu)..

Izmantojiet, lai veicinātu augu augšanu

Šo metodi izmanto augļu un dārzeņu ražotāji, kas ievada gāzi savās siltumnīcās, lai dotu augiem augstāku oglekļa dioksīda līmeni nekā tie, kas parasti ir gaisā. Augi reaģē ar oglekļa dioksīda asimilācijas tempu pieaugumu un ražošanas pieaugumu par aptuveni 15%..

Izmantot kā siltumnesēju kodolspēkstacijās

Oglekļa dioksīds tiek izmantots dažos kodolreaktoros kā starpposma siltuma pārneses vide. Pārsūta siltumu no sadalīšanās procesiem uz tvaiku vai verdošu ūdeni siltummaiņos.

Izmantojiet kā aukstumaģentu

Šķidrais oglekļa dioksīds tiek plaši izmantots, lai sasaldētu pārtiku, kā arī lai to uzglabātu un transportētu.

Izmanto oglekļa dioksīda šķīdību

Oglekļa dioksīdam ir mērena šķīdība ūdenī, un šo īpašību izmanto putu alkoholisko un bezalkoholisko dzērienu ražošanā. Tas bija pirmais svarīgais oglekļa dioksīda pielietojums. Oglekļa dioksīda izmantošana aerosola rūpniecībā nepārtraukti pieaug.

Ķīmiskā izmantošana

Liešanas veidņu un serdeņu ražošanā tiek izmantota ķīmiskā reakcija starp oglekļa dioksīdu un silīcija dioksīdu, kas tiek izmantots smilšu graudiem..

Nātrija salicilātu, vienu no starpproduktiem aspirīna ražošanā, iegūst, reaģējot ar oglekļa dioksīdu ar nātrija fenolātu..

Mīkstā ūdens karbonizācija tiek veikta, izmantojot oglekļa dioksīdu, lai novērstu nešķīstošu kaļķu savienojumu nokrišanu.

Oglekļa dioksīdu izmanto arī svina karbonāta, nātrija, kālija un amonija karbonātu un ūdeņraža karbonātu ražošanā.
To izmanto kā neitralizējošu aģentu merserizācijas darbībās tekstilrūpniecībā, jo to ir ērtāk izmantot nekā sērskābi.

Citi izmantošanas veidi

Šķidrais oglekļa dioksīds tiek izmantots ogļu ieguves procesā, to var izmantot, lai izolētu noteiktus aromātus un smaržvielas, dzīvnieku anestēziju pirms kaušanas, dzīvnieku kriogēno marķējumu, miglas radīšanu teātra izrādēm, labvēlīgu audzēju un kārpu, lāzeru, smēreļļas piedevu ražošanas, tabakas pārstrādes un sanitārās sanitārās apstrādes iesaldēšana ir šādas izmantošanas piemēri..

Klīniskā iedarbība

Asfiksijas iedarbība notiek galvenokārt rūpnieciskā vidē, dažkārt dabas vai rūpniecisku katastrofu kontekstā.

Vienkārši asfiksijas ir, piemēram, oglekļa dioksīds (CO2), hēlijs (He) un gāzveida ogļūdeņraži (metāns (CH4), etāns (C2H6), propāns (C3H8) un butāns (C4H10)).

Tās darbojas, nomainot skābekli no atmosfēras, kā rezultātā samazinās daļēji alveolārais spiediens un līdz ar to arī hipoksēmija..

Hipoksēmija rada priekšstatu par sākotnējo euforiju, kas var apdraudēt pacienta spēju izvairīties no toksiskās vides.

CNS disfunkcija un anaerobais metabolisms norāda uz smagu toksicitāti.

Viegla vai mērena intoksikācija

Skābekļa piesātinājums var būt zemāks par 90% pat asimptomātiskiem vai nedaudz simptomātiskiem pacientiem. Liekas ar samazinātu nakts redzamību, galvassāpēm, sliktu dūšu, kompensējošu elpošanas un pulsa pieaugumu.

Nopietna saindēšanās

Skābekļa piesātinājums var būt 80% vai mazāks. Ir samazinājies modrība, miegainība, reibonis, nogurums, euforija, atmiņas zudums, redzes asuma samazināšanās, cianoze, samaņas zudums, dispitma, miokarda išēmija, plaušu tūska, krampji un nāve..

Drošība un riski

Ķīmisko vielu klasifikācijas un marķēšanas globāli harmonizētās sistēmas bīstamības paziņojumi (SGA).

Ķīmisko vielu klasifikācijas un marķēšanas globālā harmonizētā sistēma (SGA) ir starptautiski atzīta sistēma, ko izveidojusi Apvienoto Nāciju Organizācija, lai aizstātu dažādus klasifikācijas un marķēšanas standartus, ko izmanto dažādās valstīs, izmantojot konsekventus vispārējus kritērijus (Apvienoto Nāciju Organizācija). United, 2015).

Bīstamības klases (un to atbilstošā GHS nodaļa), klasifikācijas un marķēšanas standarti un ieteikumi par oglekļa dioksīdu ir šādi (Eiropas Ķimikāliju aģentūra, 2017, Apvienoto Nāciju Organizācija, 2015, PubChem, 2017):

Atsauces

1. No Jacek FH (2006). Oglekļa dioksīds-3D-vdW [attēls] Saturs iegūts no wikipedia.org.
2. Anons, (2017). [image] Atgūts no nih.gov.
3. Eiropas Ķimikāliju aģentūra (ECHA). (2017). Klasifikācijas un marķējuma kopsavilkums.
4. Paziņotā klasifikācija un marķēšana. Oglekļa dioksīds. Saturs saņemts 2017. gada 16. janvārī.
5. Bīstamo vielu datu banka (HSDB). TOXNET (2017). Oglekļa dioksīds. Bethesda, MD, ES: Nacionālā medicīnas bibliotēka.
6. Nacionālais darba drošības institūts (INSHT). (2010). Starptautiskās drošības ķīmiskās kartes, oglekļa dioksīds. Nodarbinātības un drošības ministrija. Madride ES.
7. Apvienoto Nāciju Organizācija (2015). Globālā harmonizētā ķīmisko produktu klasifikācijas un marķēšanas sistēma (SGA) Sestais pārskatītais izdevums. Ņujorka, ES: ANO publikācija. 
8. Nacionālais biotehnoloģijas informācijas centrs. PubChem Compound datu bāze. (2017). Oglekļa dioksīds. Bethesda, MD, ES: Nacionālā medicīnas bibliotēka.
9. Valsts okeāna un atmosfēras pārvalde (NOAA). CAMEO Chemicals. (2017). Reaktīvās grupas datu lapa. Nav ķīmiski reaktīvs. Sudraba pavasaris, MD. ASV.
10. Valsts okeāna un atmosfēras pārvalde (NOAA). CAMEO Chemicals. (2017). Ķīmisko datu lapa. Oglekļa dioksīds. Sudraba pavasaris, MD. ASV.
11. Topham, S., Bazzanella, A., Schiebahn, S., Luhr, S., Zhao, L., Otto, A., un Stolten, D. (2000). Oglekļa dioksīds. Ullmana rūpnieciskās ķīmijas enciklopēdijā. Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA.
12. Vikipēdija. (2017). Oglekļa dioksīds. Ielādēts 2017. gada 17. janvārī no wikipedia.org.