Tööstuslikus mastaabis saab süsinikdioksiidi saada järgmistel viisidel:
- lubjakivist, mis sisaldab kuni 40% CO 2, koksi või antratsiiti kuni 18% CO 2 põletades neid spetsiaalsetes ahjudes;
- väävelhappe meetodil töötavates käitistes väävelhappe ja kriidiemulsiooni koostoime reaktsioonide tõttu;
- alkoholi, õlle käärimisel ja rasvade lagunemisel tekkivatest gaasidest;
- kivisütt, maagaasi ja muid kütuseid põletavate tööstuskatelde suitsugaasidest. Suitsugaasid sisaldavad 12-20% CO 2;
- keemiatööstuse heitgaasidest, peamiselt sünteetilisest ammoniaagist ja metanoolist. Heitgaasid sisaldavad ligikaudu 90% CO 2 .
Praeguseks Kõige tavalisem viis süsihappegaasi saamiseks on käärimise käigus tekkivatest gaasidest. Nendel juhtudel on heitgaas peaaegu puhas süsinikdioksiid ja on tootmise odav kõrvalsaadus.
Hüdrolüüsitehastes eralduvad pärmi kääritamisel saepuruga 99% CO 2 sisaldavad gaasid.
1 - käärituspaak; 2 - gaasipaak; 3 - pesutorn; 4 - eelkompressor; 5 - torukujuline külmik; 6 - õliseparaator; 7 - torn; 8 - torn; 9 - kaheastmeline kompressor; 10 - külmik; 11 - õliseparaator; 12 - paak.
Skeem süsinikdioksiidi tootmiseks hüdrolüüsitehastes
Käärituspaagist 1 tarnitakse gaas pumpadega ja piisava rõhu olemasolul siseneb see iseseisvalt gaasipaaki 2, kus tahked osakesed eraldatakse sellest. Seejärel siseneb gaas koksi või keraamiliste rõngastega täidetud pesutorni 3, kus see pestakse vee vastuvooluga ning lõpuks vabastatakse tahketest osakestest ja vees lahustuvatest lisanditest. Pärast pesemist siseneb gaas eelkompressorisse 4, kus see surutakse kokku rõhuni 400-550 kPa.
Kuna kokkusurumisel tõuseb süsihappegaasi temperatuur 90-100°C-ni, siis pärast kompressorit siseneb gaas torukujulisse külmkappi 5, kus see jahutatakse temperatuurini 15°C. Seejärel suunatakse süsihappegaas õliseparaatorisse 6, kus eraldatakse kokkusurumisel gaasi sattunud õli. Pärast seda puhastatakse süsinikdioksiid oksüdeerivate ainete (KMnO 4, K 2 Cr 2 P 7, hüpokromiit) vesilahustega tornis 7 ja seejärel kuivatatakse tornis 8 aktiivsöe või silikageeliga.
Pärast puhastamist ja kuivatamist siseneb süsihappegaas kaheastmelisse kompressorisse 9. I etapis surutakse see kokku 1-1,2 MPa-ni. Seejärel siseneb süsihappegaas külmkappi 10, kus see jahutatakse 100-15 °C-ni, läbib õliseparaatori 11 ja siseneb kompressori teise astmesse, kus see surutakse kokku 6-7 MPa-ni, muudetakse vedelaks süsinikdioksiidiks ja kogutakse paak 12, millest tankimine toimub standardsed silindrid või muud mahutid (paagid).
Selle ühendi moodustumise levinumad protsessid on loomade ja taimede jäänuste mädanemine, erinevat tüüpi kütuste põletamine ning loomade ja taimede hingamine. Näiteks paiskab üks inimene atmosfääri umbes kilogrammi süsihappegaasi ööpäevas. Süsinikmonooksiid ja -dioksiid võivad tekkida ka elutus looduses. Süsinikdioksiid eraldub vulkaanilise tegevuse käigus ja seda saab toota ka mineraalveeallikatest. Süsinikdioksiidi leidub Maa atmosfääris väikestes kogustes.
Selle ühendi keemilise struktuuri iseärasused võimaldavad tal osaleda paljudes keemilistes reaktsioonides, mille aluseks on süsinikdioksiid.
Valem
Selle aine ühendis moodustab neljavalentne süsinikuaatom lineaarse sideme kahe hapnikumolekuliga. Sellise molekuli välimust saab kujutada järgmiselt:
Hübridisatsiooniteooria selgitab süsinikdioksiidi molekuli struktuuri järgmiselt: kaks olemasolevat sigma sidet moodustuvad süsinikuaatomite sp orbitaalide ja hapniku kahe 2p orbitaali vahel; Süsiniku p-orbitaalid, mis ei osale hübridisatsioonis, on seotud sarnaste hapnikuorbitaalidega. Keemilistes reaktsioonides kirjutatakse süsinikdioksiid järgmiselt: CO 2.
Füüsikalised omadused
Normaaltingimustes on süsinikdioksiid värvitu ja lõhnatu gaas. See on õhust raskem, mistõttu võib süsihappegaas käituda nagu vedelik. Näiteks saab seda valada ühest anumast teise. See aine lahustub vees vähe – umbes 0,88 liitrit CO 2 lahustub ühes liitris vees temperatuuril 20 ⁰C. Temperatuuri kerge langus muudab olukorda radikaalselt – 17⁰C juures võib samas liitris vees lahustuda 1,7 liitrit CO 2. Tugeva jahutamise korral sadestub see aine lumehelveste kujul - moodustub nn kuiv jää. See nimi tuleneb asjaolust, et normaalrõhul muutub aine vedelast faasist mööda minnes kohe gaasiks. Vedel süsinikdioksiid tekib rõhul veidi üle 0,6 MPa ja toatemperatuuril.
Keemilised omadused
Tugevate oksüdeerivate ainetega suhtlemisel avaldab 4-süsinikdioksiid oksüdeerivaid omadusi. Selle interaktsiooni tüüpiline reaktsioon on:
C + CO 2 = 2CO.
Seega taandatakse söe abil süsihappegaas selle kahevalentseks modifikatsiooniks - süsinikmonooksiidiks.
Normaaltingimustes on süsihappegaas inertne. Kuid mõned aktiivsed metallid võivad selles põleda, eemaldades ühendist hapniku ja vabastades süsinikgaasi. Tüüpiline reaktsioon on magneesiumi põlemine:
2Mg + CO 2 = 2MgO + C.
Reaktsiooni käigus moodustub magneesiumoksiid ja vaba süsinik.
Keemilistes ühendites on CO 2 -l sageli tüüpilise happeoksiidi omadused. Näiteks reageerib see aluste ja aluseliste oksiididega. Reaktsiooni tulemuseks on süsihappesoolad.
Näiteks võib naatriumoksiidi ühendi reaktsiooni süsinikdioksiidiga kujutada järgmiselt:
Na20 + CO2 = Na2CO3;
2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O;
NaOH + CO 2 = NaHCO 3.
Süsinikhappe ja CO 2 lahus
Süsinikdioksiid vees moodustab vähese dissotsiatsiooniastmega lahuse. Seda süsinikdioksiidi lahust nimetatakse süsihappeks. See on värvitu, nõrgalt väljendunud ja hapu maitsega.
Keemilise reaktsiooni registreerimine:
CO 2 + H 2 O ↔ H 2 CO 3.
Tasakaal nihkub üsna tugevalt vasakule – ainult umbes 1% algsest süsihappegaasist muutub süsihappeks. Mida kõrgem on temperatuur, seda vähem süsihappemolekule lahuses. Kui ühend keeb, kaob see täielikult ja lahus laguneb süsinikdioksiidiks ja veeks. Süsihappe struktuurivalem on esitatud allpool.
Süsihappe omadused
Süsinikhape on väga nõrk. Lahustes laguneb see vesinikioonideks H + ja ühenditeks HCO 3 -. CO 3 - ioone tekib väga väikestes kogustes.
Süsinikhape on kahealuseline, seega võivad sellest moodustuvad soolad olla keskmised ja happelised. Vene keemiatraditsioonis nimetatakse keskmisi sooli karbonaatideks ja tugevaid sooli bikarbonaatideks.
Kvalitatiivne reaktsioon
Üks võimalik viis süsinikdioksiidi tuvastamiseks on lubimördi läbipaistvuse muutmine.
Ca(OH) 2 + CO 2 = CaCO 3 ↓ + H 2 O.
See kogemus on teada kooli keemiakursusest. Reaktsiooni alguses moodustub väike kogus valget sadet, mis seejärel kaob, kui süsinikdioksiid juhitakse läbi vee. Läbipaistvuse muutus toimub seetõttu, et interaktsiooniprotsessi käigus muudetakse lahustumatu ühend - kaltsiumkarbonaat - lahustuvaks aineks - kaltsiumvesinikkarbonaadiks. Reaktsioon kulgeb järgmiselt:
CaCO 3 + H 2 O + CO 2 = Ca(HCO 3) 2.
Süsinikdioksiidi tootmine
Kui teil on vaja saada väike kogus CO2, võite alustada vesinikkloriidhappe reaktsiooni kaltsiumkarbonaadiga (marmor). Selle interaktsiooni keemiline tähistus näeb välja järgmine:
CaCO 3 + HCl = CaCl 2 + H 2 O + CO 2.
Sel eesmärgil kasutatakse ka süsinikku sisaldavate ainete, näiteks atsetüleeni, põlemisreaktsioone:
CH4 + 2O2 → 2H20 + CO2-.
Saadud gaasilise aine kogumiseks ja säilitamiseks kasutatakse Kippi aparaati.
Tööstuse ja põllumajanduse vajadusteks peab süsihappegaasi tootmise mastaap olema suur. Selle laiaulatusliku reaktsiooni populaarne meetod on lubjakivi põletamine, mis toodab süsinikdioksiidi. Reaktsiooni valem on toodud allpool:
CaCO 3 = CaO + CO 2.
Süsinikdioksiidi rakendused
Toiduainetööstus läks pärast "kuiva jää" suuremahulist tootmist üle põhimõtteliselt uuele toidu säilitamise meetodile. See on asendamatu gaseeritud jookide ja mineraalvee tootmisel. Jookide CO 2 sisaldus annab neile värskuse ja pikendab oluliselt säilivusaega. Ja mineraalvete karbidiseerimine võimaldab vältida kopitust ja ebameeldivat maitset.
Toiduvalmistamisel kasutatakse sageli sidrunhappe äädika abil kustutamise meetodit. Selle protsessi käigus eralduv süsihappegaas annab kondiitritoodetele kohevuse ja kerguse.
Seda ühendit kasutatakse sageli toidulisandina toiduainete säilivusaja pikendamiseks. Toodetes sisalduvate keemiliste lisandite klassifitseerimise rahvusvaheliste standardite kohaselt on see kood E 290,
Pulber süsinikdioksiid on üks populaarsemaid tulekustutussegudes sisalduvaid aineid. Seda ainet leidub ka tulekustutivahus.
Süsinikdioksiidi on kõige parem transportida ja säilitada metallsilindrites. Temperatuuril üle 31 °C võib rõhk silindris jõuda kriitilise piirini ja vedel CO 2 läheb ülekriitilisse olekusse ning töörõhk tõuseb järsult 7,35 MPa-ni. Metallist silinder talub siserõhku kuni 22 MPa, seega peetakse rõhuvahemikku temperatuuril üle kolmekümne kraadi ohutuks.
CO - süsinikmonooksiid ja CO2 - süsinikdioksiid aetakse sageli segamini. Nimed kõlavad sarnaselt, mõlemad on värvitud ja lõhnatud gaasid ning suurtes kontsentratsioonides võivad mõlemad lõppeda surmaga. Erinevus seisneb selles, et CO2 on tavaline maagaas, mida vajavad kõik taimed ja loomad. CO ei ole levinud. Enamasti on see hapnikuvaese kütuse põlemise kõrvalsaadus.
Meedia lisab sageli segadust. Varem kuulsime lugusid enesetapu sooritamisest, kui sisestati aiavoolik väljalasketorusse ja autoaknasse ning seejärel käivitati mootor, kuni CO (vingugaas) autos viibija välja puhus. Tänapäeval öeldakse meile, et meie auto väljalasketoru on "surmava" kasvuhoonegaasi CO2 peamine allikas.On lihtne mõista, miks nad segaduses on.
Kasulik on mõista CO ja CO2 sarnasusi ja erinevusi:
Vingugaasi kohta
- CO moodustub looduslikult mikrokogustes osaliselt metaani oksüdatsioon atmosfäär, vulkaanid ja metsatulekahjud
- Süsinikdioksiidi tekib ohtlikul tasemel hapnikuga põlemisel valesti ventileeritud kütust põletavates seadmetes, nagu õli- ja gaasiahjud, gaasiveesoojendid, gaasiahjud, gaasi- või petrooleumiküttekehad, kaminad ja puupliidid
- CO tekib ohtlikul tasemel sisepõlemismootor mis EI KASUTADA katalüüsmuundurit
- See on kõige levinum surmaga lõppev mürgistus maailmas.
- 0,1 ppm – praegune keskmine CO tase planeedil
- OSHA piirab pikaajalise kokkupuute tasemeid töökohal 50 ppm-ni (osa miljoni kohta)
- Kerge CO-mürgistuse sümptomiteks on peavalud ja peapööritus kontsentratsioonidel alla 100 ppm
- Kontsentratsioon kuni 700 ppm võib olla eluohtlik
Süsihappegaasi kohta
- CO2 on atmosfääris tavaline gaas ja seda on vaja taimede eluks
- CO2 on inimeste ja loomade hingamise, kääritamise, keemiliste reaktsioonide ning fossiilkütuste ja puidu põletamise loomulik kõrvalsaadus
- CO2 on mittesüttiv
- CO2 tekitavad sisepõlemismootorid, mis kasutavad katalüsaatorit
- CO2 mürgistus on haruldane; aga sukeldujad peaksid selle (kurvide) suhtes ettevaatlikud olema
- Lekkivad rõhu all olevad CO2 paagid kinnistes ruumides võivad olla ohtlikud reisijatele – nii kõrge CO2 taseme kui ka suhteliselt madalama hapnikusisalduse tõttu (väljasurve)
- 400 ppm on praegune keskmine CO2 tase planeedil
- ASHRAE soovitab büroohoonetes ja klassiruumides 1000 ppm piiri
- OSHA piirab pikaajalise töökoha kokkupuute taset 5000 ppm-ni
- Uimasus võib tekkida 10 000 ppm juures – see on tavaline suletud autodes või auditooriumides
- Kerge CO2 mürgistuse sümptomiteks on peavalu ja peapööritus kontsentratsioonidel alla 30 000 ppm (3%).
- 80 000 ppm (8%) CO2 võib olla eluohtlik
Millised on CO ja CO2 sarnasused?
- Süsinik ja hapnik koos moodustavad mõlemad gaasid
- Mõlemad on värvitud, maitsetud ja lõhnatud
- Mõlemat leidub õhus kogu maailmas (ehkki erinevates kontsentratsioonides)
- Mõlemad eralduvad põlemise või tulekahju ajal
PPM-i mõistmine – miljondikosa
Osasid miljoni kohta (ppm või ppmv) mõõdavad teadlased väikeseid koguseid gaasimolekule õhus, kuna gaasimolekulide arv mahus on oluliselt väiksem kui 1%. Selle asemel, et öelda "1% gaasi mahust", ütlevad teadlased "10 000 ppmv" (10 000 / 1 000 000 = 1%) või lühendavad seda "10 000 ppm".
Näiteks on lihtsam kirjutada, et CO2 tase ruumis tõusis 400 ppm-lt 859 ppm-ni, kui kirjutada, et CO2 tase tõusis 0,04%-lt 0,0859%-le. Siiski on need mõlemad tõesed.
Kuidas monooksiid ja dioksiid oma nimed said
Võite tänada iidseid kreeklasi, et nad andsid meile numbrite jaoks oma nimed:
Mono = 1
di = 2
tri = 3
tetra = 4
penta = 5
heksa = 6
hepta = 7
okta = 8
ennea = 9
deka = 10
Nii saame ingliskeelseid sõnu nagu kolm nurk (3 külge), USA Penta gon (ühepoolne 5) või helilaud thlon (10 võistlust). Seega esimene poolaeg mono xide tähendab hapnikuaatomit 1 ja esimest poolt di oksiid tähendab hapnikuaatomeid 2.
Sõna teise poole jaoks on meil oksiid Oksiid on lihtsa hapnikuühendi nimetus koos teise elemendi või rühmaga. Näiteks lisage hapnikku elemendile vesinik ja saate vesiniku di oksiid(H20) või vett. Teised oksiidid, millest olete ehk kuulnud, on dilämmastikoksiid (NO2 – naerugaas) või tsinkoksiid (ZnO – päikesekaitsekreemi aktiivne koostisosa).
Artikli sisu
SÜSINIKDIOKSIID(süsinik(IV)monooksiid, süsihappeanhüdriid, süsinikdioksiid) CO 2, gaseeritud karastusjookide tuntud mullitav koostisosa. Inimene on looduslikest allikatest pärit “kihise vee” raviomadusi teadnud juba ammusest ajast, kuid alles 19. sajandil. Õppisin seda ise hankima. Samal ajal tehti kindlaks aine, mis paneb vee kihisema – süsihappegaas. Esimest korda karboniseerimise eesmärgil saadi see gaas 1887. aastal purustatud marmori ja väävelhappe vahelise reaktsiooni käigus; see eraldati ka looduslikest allikatest. Hiljem hakati CO 2 tootma tööstuslikus mastaabis koksi põletamise, lubjakivi kaltsineerimise ja alkoholi kääritamise teel. Rohkem kui veerand sajandit hoiti süsihappegaasi survestatud terassilindrites ja seda kasutati peaaegu eranditult jookide gaseerimiseks. 1923. aastal hakati kommertstootena tootma tahket CO 2 (kuivjääd) ja 1940. aasta paiku hakati tootma vedelat CO 2, mis valati kõrge rõhu all spetsiaalsetesse suletud mahutitesse.
Füüsikalised omadused.
Normaaltemperatuuril ja -rõhul on süsihappegaas värvitu gaas, millel on kergelt hapu maitse ja lõhn. See on õhust 50% raskem, seega saab seda ühest anumast teise valada. CO 2 on enamiku põlemisprotsesside produkt ja suudab piisavalt suurtes kogustes leeke kustutada, tõrjudes õhust hapnikku. Kui halvasti ventileeritavas ruumis CO 2 kontsentratsioon tõuseb, väheneb hapnikusisaldus õhus nii palju, et inimene võib lämbuda. CO 2 lahustub paljudes vedelikes; lahustuvus sõltub vedeliku omadustest, temperatuurist ja CO 2 aururõhust. Süsinikdioksiidi vees lahustumisvõime määrab selle laialdase kasutamise karastusjookide valmistamisel. CO 2 lahustub hästi orgaanilistes lahustites, nagu alkohol, atsetoon ja benseen.
Rõhu suurenemise ja jahtumise korral vedeldub süsinikdioksiid kergesti ja on vedelas olekus temperatuuril +31 kuni –57 ° C (olenevalt rõhust). Alla –57°C muutub see tahkeks (kuivjääks). Veeldamiseks vajalik rõhk sõltub temperatuurist: +21°C juures on see 60 atm ja –18°C juures vaid 20 atm. Vedelat CO 2 hoitakse sobiva rõhu all suletud anumates. Atmosfääri sattudes muutub osa sellest gaasiks ja osa “süsiniklumeks”, samal ajal kui selle temperatuur langeb –84 °C-ni.
Neelates keskkonnast soojust, läheb kuiv jää gaasilisse olekusse, möödudes vedelast faasist - sublimeerub. Sublimatsioonikadude vähendamiseks hoitakse ja transporditakse seda suletud mahutites, mis on piisavalt tugevad, et taluda temperatuuri tõustes tekkivat rõhu suurenemist.
Keemilised omadused.
CO 2 on madala aktiivsusega ühend. Vees lahustatuna moodustab see nõrga süsihappe, mis muudab lakmuspaberi punaseks. Süsinikhape parandab gaseeritud jookide maitset ja takistab bakterite kasvu. Reageerides leelis- ja leelismuldmetallidega, samuti ammoniaagiga, moodustab CO 2 karbonaate ja vesinikkarbonaate.
Levimus looduses ja tootmises.
CO 2 tekib süsinikku sisaldavate ainete põlemisel, alkoholkäärimisel ning taimsete ja loomsete jääkainete mädanemisel; see vabaneb loomade hingamisel ja taimed pimedas. Valguses, vastupidi, neelavad taimed CO 2 ja eraldavad hapnikku, mis säilitab hapniku ja süsihappegaasi loomuliku tasakaalu õhus, mida me hingame. CO 2 sisaldus selles ei ületa 0,03% (mahu järgi).
CO 2 tootmiseks on viis peamist viisi: süsinikku sisaldavate ainete (koks, maagaas, vedelkütus) põletamine; moodustumine ammoniaagi sünteesi kõrvalsaadusena; lubjakivi kaltsineerimine; kääritamine; kaevudest pumpamine. Kahel viimasel juhul saadakse peaaegu puhas süsihappegaas ning süsinikku sisaldavate ainete põletamisel või lubjakivi kaltsineerimisel tekib CO 2 segu lämmastiku ja muude gaaside jälgedega. See segu lastakse läbi lahuse, mis neelab ainult CO 2 . Seejärel lahust kuumutatakse ja saadakse peaaegu puhas CO 2, mis eraldatakse ülejäänud lisanditest. Veeaur eemaldatakse külmutamise ja keemilise kuivatamise teel.
Puhastatud CO 2 vedeldatakse seda kõrge rõhu all jahutades ja hoitakse suurtes mahutites. Kuivjää tootmiseks juhitakse vedel CO 2 hüdraulilise pressi suletud kambrisse, kus rõhk alandatakse atmosfäärirõhuni. Rõhu järsu languse korral moodustub CO 2 -st lahtine lumi ja väga külm gaas. Lumi surutakse kokku ja saadakse kuivjää. CO 2 gaas pumbatakse välja, veeldatakse ja suunatakse tagasi mahutisse.
RAKENDUS
Madalate temperatuuride vastuvõtmine.
Vedelal ja tahkel kujul kasutatakse CO 2 peamiselt külmutusagensina. Kuivjää on kompaktne materjal, mida on lihtne käsitleda ja mis võimaldab luua erinevaid temperatuuritingimusi. Sama massiga on see rohkem kui kaks korda külmem kui tavaline jää, hõivates poole mahust. Toidu säilitamisel kasutatakse kuiva jääd. Seda kasutatakse šampanja, karastusjookide ja jäätise jahutamiseks. Seda kasutatakse laialdaselt kuumustundlike materjalide (lihatooted, vaigud, polümeerid, värvained, insektitsiidid, värvid, maitseained) "külmjahvatamisel"; trummelkummi- ja plasttoodete trummeldamisel (puhastamine purskest); õhusõidukite ja elektroonikaseadmete katsetamise ajal madalal temperatuuril spetsiaalsetes kambrites; poolvalmis muffinite ja kookide “külmsegamiseks”, et need jääksid küpsetamise ajal homogeensed; transporditavate toodetega konteinerite kiireks jahutamiseks, puhudes neid purustatud kuivjää vooluga; legeeritud ja roostevaba terase, alumiiniumi jms karastamise korral. nende füüsikaliste omaduste parandamiseks; masinaosade tihedaks sobitamiseks nende kokkupaneku ajal; lõikurite jahutamiseks kõrgtugevast terasest detailide töötlemisel.
Karboniseerimine.
CO 2 gaasi peamine kasutusala on vee ja karastusjookide gaseerimine. Kõigepealt segatakse vesi ja siirup vajalikes vahekordades ning seejärel küllastatakse segu rõhu all CO 2 gaasiga. Õllede ja veinide karboniseerimine toimub tavaliselt neis toimuvate keemiliste reaktsioonide tulemusena.
Inertsil põhinevad rakendused.
CO 2 kasutatakse antioksüdandina paljude toiduainete pikaajalisel säilitamisel: juust, liha, piimapulber, pähklid, lahustuv tee, kohv, kakao jne. Põlemise summutajana kasutatakse CO 2 tuleohtlike materjalide, nagu raketikütus, õlid, bensiin, värvid, lakid ja lahustid, ladustamisel ja transportimisel. Seda kasutatakse kaitsevahendina süsinikteraste elektrikeevitamisel, et saada ühtlane tugev keevisõmblus, kusjuures keevitustööd on odavamad kui inertgaaside kasutamisel.
CO 2 on üks tõhusamaid tulekustutusvahendeid, mis tekivad tuleohtlike vedelike süttimisel ja elektririkketel. Süsinikdioksiidi tulekustuteid toodetakse erinevaid: alates kaasaskantavatest kuni 2 kg mahutavatest kuni statsionaarsete automaatsete toiteseadmeteni, mille balloonide kogumaht on kuni 45 kg või kuni 60 tonni mahutavate madalrõhugaasipaakideni. CO 2. Sellistes tulekustutites rõhu all olev vedel CO 2 moodustab vabanemisel lume ja külma gaasi segu; viimane on õhust suurema tihedusega ja tõrjub selle põlemistsoonist välja. Efekti suurendab ka lume jahutav toime, mis aurustudes muutub gaasiliseks CO 2 -ks.
Keemilised aspektid.
Süsinikdioksiidi kasutatakse aspiriini, valge plii, uurea, perboraatide ja keemiliselt puhaste karbonaatide tootmisel. Süsinikhape, mis tekib CO 2 lahustamisel vees, on odav reagent leeliste neutraliseerimiseks. Valukodades kasutatakse süsinikdioksiidi liivavormide kõvendamiseks, pannes CO 2 reageerima liivaga segatud naatriumsilikaadiga. See võimaldab teil saada kvaliteetsemaid valandeid. Terase, klaasi ja alumiiniumi sulatamiseks kasutatavate ahjude vooderdamiseks kasutatavad tulekindlad tellised muutuvad pärast süsinikdioksiidiga töötlemist vastupidavamaks. CO 2 kasutatakse ka linnaveepehmendussüsteemides, milles kasutatakse naatrit.
Suurenenud rõhu tekitamine.
CO 2 kasutatakse erinevate mahutite rõhu- ja lekkekontrolliks, samuti manomeetrite, ventiilide ja süüteküünalde kalibreerimiseks. Seda kasutatakse kaasaskantavate konteinerite täitmiseks päästevööde ja kummipaatide täispuhumiseks. Süsinikdioksiidi ja dilämmastikoksiidi segu on pikka aega kasutatud aerosoolpurkide survestamiseks. CO 2 süstitakse rõhu all suletud anumatesse koos eetriga (mootori kiire käivitamise seadmetes), lahustite, värvide, insektitsiididega nende ainete järgnevaks pihustamiseks.
Rakendus meditsiinis.
CO 2 lisatakse väikestes kogustes hapnikule (hingamise stimuleerimiseks) ja anesteesia ajal. Kõrgetes kontsentratsioonides kasutatakse seda loomade humaanseks tapmiseks.
(IV), süsinikdioksiid või süsinikdioksiid. Seda nimetatakse ka süsinikanhüdriidiks. See on täiesti värvitu, lõhnatu hapu maitsega gaas. Süsinikdioksiid on õhust raskem ja vees halvasti lahustuv. Temperatuuril alla -78 kraadi Celsiuse järgi see kristalliseerub ja muutub nagu lumi.
See aine läheb gaasilisest olekust tahkeks, kuna see ei saa atmosfäärirõhu all vedelas olekus eksisteerida. Süsinikdioksiidi tihedus normaaltingimustes on 1,97 kg/m3 – 1,5 korda suurem.Tahkel kujul süsihappegaasi nimetatakse kuivjääks. See muutub vedelaks olekuks, milles seda saab rõhu tõustes pikka aega säilitada. Vaatame seda ainet ja selle keemilist struktuuri lähemalt.
Süsinikdioksiid, mille valem on CO2, koosneb süsinikust ja hapnikust ning see tekib orgaaniliste ainete põlemise või lagunemise tulemusena. Vingugaasi leidub õhus ja maa-alustes mineraalveeallikates. Inimesed ja loomad eraldavad väljahingamisel ka süsihappegaasi. Valguseta taimed vabastavad selle ja neelavad intensiivselt fotosünteesi käigus. Tänu kõigi elusolendite rakkude ainevahetusprotsessile on vingugaas ümbritseva looduse üks peamisi komponente.
See gaas ei ole mürgine, kuid kui see koguneb suures kontsentratsioonis, võib alata lämbumine (hüperkapnia) ja selle defitsiidi korral tekib vastupidine seisund - hüpokapnia. Süsinikdioksiid edastab ja peegeldab infrapunakiirgust. See mõjutab otseselt globaalset soojenemist. See on tingitud asjaolust, et selle sisalduse tase atmosfääris tõuseb pidevalt, mis põhjustab kasvuhooneefekti.
Süsinikdioksiidi toodetakse tööstuslikult suitsu- või ahjugaasidest või dolomiidi ja lubjakivi karbonaatide lagunemisel. Nende gaaside segu pestakse põhjalikult spetsiaalse kaaliumkarbonaadi lahusega. Seejärel muutub see vesinikkarbonaadiks ja laguneb kuumutamisel, mille tulemusena vabaneb süsinikdioksiid. Süsinikdioksiid (H2CO3) tekib vees lahustunud süsihappegaasist, kuid tänapäevastes tingimustes saadakse seda ka muude, arenenumate meetoditega. Pärast süsinikdioksiidi puhastamist pressitakse see kokku, jahutatakse ja pumbatakse silindritesse.
Tööstuses kasutatakse seda ainet laialdaselt ja universaalselt. Toidutootjad kasutavad seda kergitusainena (näiteks taigna valmistamiseks) või säilitusainena (E290). Süsinikdioksiidi abil toodetakse erinevaid toniseerivaid jooke ja karastusjooke, mida nii armastavad mitte ainult lapsed, vaid ka täiskasvanud. Süsinikdioksiidi kasutatakse söögisooda, õlle, suhkru ja vahuveinide tootmisel.
Süsinikdioksiidi kasutatakse ka tõhusate tulekustutite tootmisel. Süsinikdioksiidi abil tekib aktiivne keskkond, mis on vajalik keevituskaare kõrgetel temperatuuridel, süsinikdioksiid laguneb hapnikuks ja süsinikmonooksiidiks. Hapnik suhtleb vedela metalliga ja oksüdeerib selle. Süsinikdioksiidi purkides kasutatakse õhkrelvades ja püstolites.
Lennukite modelleerijad kasutavad seda ainet oma mudelite kütusena. Süsinikdioksiidi abil saate oluliselt suurendada kasvuhoones kasvatatavate põllukultuuride saaki. Seda kasutatakse laialdaselt ka tööstuses, kus toiduained säilivad palju paremini. Seda kasutatakse külmutusagensina külmikutes, sügavkülmikutes, elektrigeneraatorites ja muudes soojuselektrijaamades.
