Dom

Sve o ugljičnom dioksidu. Fizikalna svojstva ugljičnog dioksida. Ugljični dioksid, E290 - učinak na tijelo, šteta ili korist

Strukturna formula

Istinita, empirijska ili bruto formula: CO2

Kemijski sastav ugljičnog dioksida

Molekulska težina: 44,009

Ugljični dioksid (ugljični dioksid, ugljični dioksid, ugljikov monoksid (IV), ugljični anhidrid) je plin bez boje (u normalnim uvjetima), bez mirisa, kemijske formule CO2. Gustoća u normalnim uvjetima 1,98 kg/m³ (teži od zraka). Pri atmosferskom tlaku ugljikov dioksid ne postoji u tekućem stanju, već prelazi izravno iz krutog u plinovito stanje. Čvrsti ugljikov dioksid naziva se suhi led. Pri povišenom tlaku i normalnim temperaturama ugljikov dioksid prelazi u tekućinu koja služi za njegovo skladištenje. Koncentracija ugljičnog dioksida u Zemljinoj atmosferi iznosi prosječno 0,04%. Ugljični dioksid lako propušta ultraljubičaste zrake i zrake vidljivog dijela spektra koje na Zemlju dolaze sa Sunca i zagrijavaju je. Ujedno apsorbira infracrvene zrake koje emitira Zemlja i spada u stakleničke plinove, zbog čega sudjeluje u procesu globalnog zatopljenja. Konstantno povećanje razine ovog plina u atmosferi uočeno je od početka industrijske ere.

Ugljikov monoksid (IV) - ugljikov dioksid, plin bez mirisa i boje, teži od zraka, kod jakog hlađenja kristalizira u obliku bijele snježne mase - "suhog leda". Pri atmosferskom tlaku se ne topi, već isparava, temperatura sublimacije je −78 °C. Ugljični dioksid nastaje truljenjem i izgaranjem organske tvari. Sadržano u zraku i mineralnim izvorima, oslobađa se tijekom disanja životinja i biljaka. Otopimo u vodi (1 volumen ugljičnog dioksida u jednom volumenu vode pri 15 °C).

Po svojim kemijskim svojstvima ugljikov dioksid spada u kisele okside. Kada se otopi u vodi, stvara ugljičnu kiselinu. Reagira s alkalijama stvarajući karbonate i bikarbonate. Ulazi u reakcije elektrofilne supstitucije (na primjer, s fenolom) i nukleofilne adicije (na primjer, s organomagnezijevim spojevima). Ugljični monoksid(IV) ne podržava gorenje. U njemu izgaraju samo neki aktivni metali. Interakcija s oksidima aktivnih metala. Kada se otopi u vodi, stvara ugljičnu kiselinu. Reagira s alkalijama stvarajući karbonate i bikarbonate.

Ljudsko tijelo ispušta približno 1 kg (2,3 lb) ugljičnog dioksida dnevno. Taj se ugljični dioksid iz tkiva, gdje nastaje kao jedan od krajnjih produkata metabolizma, transportira kroz venski sustav, a zatim se izlučuje izdahnutim zrakom kroz pluća. Tako je sadržaj ugljičnog dioksida u krvi visok u venskom sustavu, a smanjen u kapilarnoj mreži pluća, a nizak u arterijskoj krvi. Sadržaj ugljičnog dioksida u uzorku krvi često se izražava kroz parcijalni tlak, odnosno tlak koji bi ugljični dioksid sadržan u uzorku krvi u određenoj količini imao kada bi samo ugljični dioksid zauzimao cijeli volumen uzorka krvi. Ugljični dioksid ( CO2) prenosi se krvlju na tri različita načina (točan omjer svakog od ova tri načina transporta ovisi o tome je li krv arterijska ili venska).

  • Najveći dio ugljičnog dioksida (od 70% do 80%) enzim karboanhidraza eritrocita pretvara u bikarbonatne ione.
  • Oko 5% - 10% ugljičnog dioksida otopljeno je u krvnoj plazmi.
  • Oko 5% - 10% ugljičnog dioksida povezano je s hemoglobinom u obliku karbaminskih spojeva (karbohemoglobin).

Hemoglobin, glavni protein za prijenos kisika u crvenim krvnim stanicama, sposoban je prenositi i kisik i ugljični dioksid. Međutim, ugljični dioksid se veže na hemoglobin na drugom mjestu nego kisik. Veže se na N-terminalne krajeve globinskih lanaca, a ne na hem. Međutim, zbog alosteričkih učinaka, koji dovode do promjene konfiguracije molekule hemoglobina pri vezanju, vezanje ugljičnog dioksida smanjuje sposobnost vezanja kisika na njega, pri određenom parcijalnom tlaku kisika, i obrnuto - vezanje kisika na hemoglobin smanjuje sposobnost ugljičnog dioksida da se veže na njega, pri određenom parcijalnom tlaku ugljičnog dioksida. Osim toga, sposobnost hemoglobina da se preferirano veže za kisik ili ugljični dioksid također ovisi o pH medija. Ove su osobine vrlo važne za uspješno hvatanje i transport kisika iz pluća u tkiva i njegovo uspješno oslobađanje u tkivima, kao i za uspješno hvatanje i transport ugljičnog dioksida iz tkiva u pluća i njegovo otpuštanje tamo. Ugljični dioksid jedan je od najvažnijih medijatora autoregulacije krvotoka. Snažan je vazodilatator. Sukladno tome, ako se razina ugljičnog dioksida u tkivu ili u krvi povisi (primjerice, zbog intenzivnog metabolizma – uzrokovanog, recimo, vježbanjem, upalom, oštećenjem tkiva, ili zbog opstrukcije krvotoka, ishemije tkiva), tada kapilare se šire, što dovodi do povećanja protoka krvi, odnosno do povećanja dopreme kisika do tkiva i transporta nakupljenog ugljičnog dioksida iz tkiva. Osim toga, ugljikov dioksid u određenim koncentracijama (povećanim, ali još ne dosegnutim toksičnim vrijednostima) ima pozitivan inotropni i kronotropni učinak na miokard te povećava njegovu osjetljivost na adrenalin, što dovodi do povećanja snage i učestalosti srčanih kontrakcija, veličina minutnog volumena srca i, kao rezultat toga, udarni i minutni volumen krvi. Također doprinosi korekciji tkivne hipoksije i hiperkapnije (povišene razine ugljičnog dioksida). Bikarbonatni ioni vrlo su važni za regulaciju pH krvi i održavanje normalne acidobazne ravnoteže. Brzina disanja utječe na količinu ugljičnog dioksida u krvi. Slabo ili usporeno disanje uzrokuje respiratornu acidozu, dok ubrzano i pretjerano duboko disanje dovodi do hiperventilacije i razvoja respiratorne alkaloze. Osim toga, ugljikov dioksid je također važan u regulaciji disanja. Iako naša tijela trebaju kisik za metabolizam, niske razine kisika u krvi ili tkivima obično ne potiču disanje (odnosno, stimulativni učinak nedostatka kisika na disanje je preslab i “uključuje se” kasno, pri vrlo niskim razinama kisika u krvi, kod kojih osoba često već gubi svijest). Normalno, disanje je stimulirano povećanjem razine ugljičnog dioksida u krvi. Respiratorni centar je puno osjetljiviji na povećanje ugljičnog dioksida nego na nedostatak kisika. Kao posljedica toga, udisanje visoko razrijeđenog zraka (s niskim parcijalnim tlakom kisika) ili mješavine plinova koja uopće ne sadrži kisik (na primjer, 100% dušika ili 100% dušikovog oksida) može brzo dovesti do gubitka svijesti bez izazivanja osjećaja nedostatka zraka (jer u krvi ne raste razina ugljičnog dioksida jer ništa ne sprječava njegovo izdisanje). To je posebno opasno za pilote vojnih zrakoplova koji lete na velikim visinama (ako neprijateljski projektil pogodi pilotsku kabinu i smanji tlak u kabini, piloti mogu brzo izgubiti svijest). Ova značajka sustava regulacije disanja također je razlog zašto u zrakoplovima stjuardese upućuju putnike u slučaju pada tlaka u kabini zrakoplova da prvo sami stave masku s kisikom prije nego što pokušaju pomoći nekome drugome - na taj način, pomagač riskira da i sam brzo izgubi svijest, pa čak i bez da do posljednjeg trenutka osjeća bilo kakvu nelagodu i potrebu za kisikom. Ljudski respiratorni centar nastoji održavati parcijalni tlak ugljičnog dioksida u arterijskoj krvi ne višim od 40 mmHg. Uz svjesnu hiperventilaciju, sadržaj ugljičnog dioksida u arterijskoj krvi može se smanjiti na 10-20 mm Hg, dok se sadržaj kisika u krvi praktički neće promijeniti ili će se malo povećati, a potreba za ponovnim udahom će se smanjiti kao posljedica smanjenje stimulirajućeg učinka ugljičnog dioksida na aktivnost dišnog centra. To je razlog zašto je nakon razdoblja svjesne hiperventilacije lakše dugo zadržati dah nego bez prethodne hiperventilacije. Takva svjesna hiperventilacija praćena zadržavanjem daha može rezultirati gubitkom svijesti prije nego što osoba osjeti potrebu za disanjem. U sigurnom okruženju takav gubitak svijesti ne prijeti ničemu posebnom (gubitak svijesti, osoba će izgubiti kontrolu nad sobom, prestati zadržavati dah i udahnuti, disati, a time i opskrba mozga kisikom biti vraćen, a zatim će se vratiti svijest). Međutim, u drugim situacijama, primjerice prije ronjenja, može biti opasno (gubitak svijesti i potreba za udahom doći će na dubini, a u nedostatku svjesne kontrole voda će ući u dišne ​​putove, što može dovesti do utapanje). Zato je hiperventilacija prije ronjenja opasna i ne preporučuje se.

U industrijskim količinama ugljični dioksid se emitira iz dimnih plinova, ili kao nusprodukt kemijskih procesa, primjerice, tijekom razgradnje prirodnih karbonata (vapnenac, dolomit) ili u proizvodnji alkohola (alkoholna fermentacija). Dobivena smjesa plinova ispire se otopinom kalijevog karbonata, koji apsorbira ugljikov dioksid, pretvarajući se u hidrokarbonat. Otopina bikarbonata se zagrijavanjem ili pod sniženim tlakom raspada, oslobađajući ugljični dioksid. U suvremenim postrojenjima za proizvodnju ugljičnog dioksida, umjesto bikarbonata, češće se koristi vodena otopina monoetanolamina, koji pod određenim uvjetima može apsorbirati CO2 sadržano u dimnom plinu, a kada se zagrije, odaje ga; čime se odvaja gotov proizvod od ostalih tvari. Ugljični dioksid se također proizvodi u postrojenjima za odvajanje zraka kao nusprodukt dobivanja čistog kisika, dušika i argona. U laboratorijskim uvjetima, male količine se dobivaju reakcijom karbonata i bikarbonata s kiselinama, kao što su mramor, kreda ili soda, s klorovodičnom kiselinom, koristeći, na primjer, Kippov aparat. Korištenje reakcije sumporne kiseline s kredom ili mramorom rezultira stvaranjem netopljivog kalcijevog sulfata, koji ometa reakciju i uklanja se značajnim viškom kiseline. Napitci se mogu pripremiti reakcijom sode bikarbone s limunskom kiselinom ili kiselim limunovim sokom. U tom su se obliku pojavila prva gazirana pića. Njihovom proizvodnjom i prodajom bavili su se ljekarnici.

U prehrambenoj industriji ugljični dioksid se koristi kao konzervans i sredstvo za dizanje kvasca, što je na ambalaži označeno oznakom E290. Tekući ugljični dioksid naširoko se koristi u sustavima za gašenje požara i aparatima za gašenje požara. Automatski sustavi za gašenje požara ugljičnim dioksidom razlikuju se po sustavima za pokretanje, koji su pneumatski, mehanički ili električni. Uređaj za dovod ugljičnog dioksida u akvarij može uključivati ​​spremnik za plin. Najjednostavniji i najčešći način dobivanja ugljičnog dioksida temelji se na dizajnu za proizvodnju alkoholnog pića od kaše. Tijekom fermentacije, ugljični dioksid koji se oslobađa može poslužiti kao hrana za akvarijske biljke. Ugljični dioksid se koristi za karboniziranje limunade i gazirane vode. Ugljični dioksid se također koristi kao zaštitni medij kod zavarivanja žice, ali pri visokim temperaturama disocira uz oslobađanje kisika. Oslobođeni kisik oksidira metal. U tom smislu potrebno je u žicu za zavarivanje uvesti dezoksidante, kao što su mangan i silicij. Druga posljedica utjecaja kisika, također povezana s oksidacijom, je naglo smanjenje površinske napetosti, što dovodi, između ostalog, do intenzivnijeg prskanja metala nego kod zavarivanja u inertnoj atmosferi. Ugljični dioksid u patronama koristi se u pneumatskom oružju (u plinsko-cilindarskoj pneumatici) i kao izvor energije za motore u zrakoplovnom modelarstvu. Skladištenje ugljičnog dioksida u čeličnom cilindru u tekućem stanju isplativije je nego u obliku plina. Ugljični dioksid ima relativno nisku kritičnu temperaturu od +31°C. Oko 30 kg ukapljenog ugljičnog dioksida ulijeva se u standardni 40-litarski cilindar, a na sobnoj temperaturi u cilindru će biti tekuća faza, a tlak će biti približno 6 MPa (60 kgf / cm²). Ako je temperatura iznad +31°C, tada će ugljični dioksid prijeći u superkritično stanje s tlakom iznad 7,36 MPa. Standardni radni tlak za tipičnu bocu od 40 litara je 15 MPa (150 kgf/cm²), ali mora sigurno izdržati 1,5 puta veći tlak, tj. 22,5 MPa, tako da se rad s takvim bocama može smatrati sasvim sigurnim. Čvrsti ugljični dioksid - "suhi led" - koristi se kao rashladno sredstvo u laboratorijskim istraživanjima, u trgovini na malo, u popravcima opreme (na primjer: hlađenje jednog od spojnih dijelova tijekom čvrstog spajanja), itd. Ugljični dioksid se koristi za ukapljivanje ugljičnog dioksida i proizvode suhi led.instalacija.

Mjerenje parcijalnog tlaka ugljičnog dioksida potrebno je u tehnološkim procesima, u medicinskim primjenama - analiza respiratornih smjesa tijekom umjetne ventilacije pluća iu zatvorenim sustavima za održavanje života. Analiza koncentracije CO2 u atmosferi se koristi za ekološka i znanstvena istraživanja, za proučavanje učinka staklenika. Ugljični dioksid se bilježi analizatorima plina na principu infracrvene spektroskopije i drugim plinskim mjernim sustavima. Medicinski analizator plina za bilježenje sadržaja ugljičnog dioksida u izdahnutom zraku naziva se kapnograf. Za mjerenje niskih koncentracija CO2(kao i CO) u procesnim plinovima ili u atmosferskom zraku, može se koristiti metoda plinske kromatografije s metanatorom i registracijom na plamenoionizacijskom detektoru.

Godišnje fluktuacije u koncentraciji atmosferskog ugljičnog dioksida na planetu uglavnom su određene vegetacijom srednjih (40-70 °) geografskih širina sjeverne hemisfere. Vegetacija u tropima praktički ne ovisi o godišnjem dobu, suhi pojas pustinja 20-30 ° (obje hemisfere) daje mali doprinos ciklusu ugljičnog dioksida, a kopnene trake koje su najviše prekrivene vegetacijom nalaze se na Zemlji asimetrično (u južna hemisfera u srednjim geografskim širinama nalazi se ocean). Stoga, od ožujka do rujna, zbog fotosinteze, sadržaj CO2 pada u atmosferi, a raste od listopada do veljače. Zimskom rastu pridonosi i oksidacija drva (heterotrofno disanje biljaka, truljenje, razgradnja humusa, šumski požari) i izgaranje fosilnih goriva (ugljen, nafta, plin), koje se osjetno povećavaju u zimskoj sezoni. Velika količina ugljičnog dioksida otopljena je u oceanu. Ugljični dioksid čini značajan dio atmosfere nekih planeta Sunčeva sustava: Venere, Marsa.

Ugljični dioksid je netoksičan, ali prema djelovanju povišenih koncentracija u zraku na žive organizme koji udišu zrak, svrstava se u plinove za gušenje (englesko) rus. Lagana povećanja koncentracija do 2-4% u prostorijama dovesti do razvoja pospanosti i slabosti kod ljudi. Opasnim koncentracijama smatraju se razine od oko 7-10%, pri kojima dolazi do gušenja, koje se očituje glavoboljom, vrtoglavicom, gubitkom sluha i gubitkom svijesti (simptomi slični onima kod visinske bolesti), ovisno o koncentraciji, u razdoblju od nekoliko minuta do jednog sata. Kada se udiše zrak s visokim koncentracijama plina, smrt nastupa vrlo brzo od gušenja. Iako, zapravo, čak i koncentracija od 5-7% CO2 nije smrtonosna, čak i pri koncentraciji od 0,1% (takav sadržaj ugljičnog dioksida opažen je u zraku megagradova), ljudi se počinju osjećati slabim, pospanim. To pokazuje da čak i pri visokim razinama kisika, visoka koncentracija CO2 ima snažan učinak na dobrobit. Udisanje zraka s visokom koncentracijom ovog plina ne dovodi do dugotrajnih zdravstvenih poremećaja, a nakon što se unesrećeni izvadi iz onečišćene atmosfere, brzo dolazi do potpunog oporavka zdravlja.

Korištenje ugljičnog dioksida (ugljični dioksid)

Trenutno se ugljični dioksid u svim svojim stanjima široko koristi u svim granama industrije i agroindustrijskom kompleksu.

U plinovitom stanju (ugljični dioksid)

U prehrambenoj industriji

1. Za stvaranje inertne bakteriostatske i fungistatske atmosfere (pri koncentraciji većoj od 20%):
u preradi biljnih i životinjskih proizvoda;
prilikom pakiranja namirnica i lijekova kako bi im se značajno produžio rok trajanja;
· kod prolijevanja piva, vina i sokova kao istiskivajući plin.
2. U proizvodnji bezalkoholnih pića i mineralnih voda (saturacija).
3. U pivarstvu i proizvodnji šampanjca i pjenušavih vina (karbonizacija).
4. Priprema gazirane vode i pića sa sifonima i saturatorima, za osoblje toplih trgovina i ljeti.
5. Korištenje u automatima za prodaju plinske vode u bocama i za ručnu trgovinu pivom i kvasom, gaziranom vodom i pićima.
6. U proizvodnji gaziranih mliječnih napitaka i gaziranih sokova od voća i bobičastog voća ("pjenušavi proizvodi").
7. U proizvodnji šećera (defekacija – karbonizacija).
8. Za dugotrajno čuvanje sokova od voća i povrća uz očuvanje mirisa i okusa svježe cijeđenog proizvoda zasićenjem CO2 i skladištenjem pod visokim pritiskom.
9. Intenzivirati procese taloženja i uklanjanja soli vinske kiseline iz vina i sokova (detartacija).
10. Za pripremu pitke desalinizirane vode metodom filtracije. Za zasićenje vode za piće bez soli ionima kalcija i magnezija.

U proizvodnji, skladištenju i preradi poljoprivrednih proizvoda

11. Povećati rok trajanja prehrambenih proizvoda, povrća i voća u kontroliranoj atmosferi (2-5 puta).
12. Skladištenje rezanog cvijeća 20 ili više dana u atmosferi ugljičnog dioksida.
13. Skladištenje žitarica, tjestenine, žitarica, suhog voća i drugih prehrambenih proizvoda u atmosferi ugljičnog dioksida radi zaštite od oštećenja od insekata i glodavaca.
14. Za preradu voća i bobica prije skladištenja, čime se sprječava razvoj gljivične i bakterijske truleži.
15. Za zasićenje rezanog ili cijelog povrća pod visokim pritiskom, čime se poboljšavaju okusi ("pjenušavi proizvodi") i produljuje njihov rok trajanja.
16. Pospješiti rast i povećati prinos biljaka u zaštićenom tlu.
Danas je na farmama za uzgoj povrća i cvijeća u Rusiji akutno pitanje gnojidbe biljaka ugljičnim dioksidom u zaštićenom tlu. Nedostatak CO2 je ozbiljniji problem od nedostatka minerala. U prosjeku biljka sintetizira 94% mase suhe tvari iz vode i ugljičnog dioksida, preostalih 6% biljka dobiva iz mineralnih gnojiva! Nizak sadržaj ugljičnog dioksida sada je faktor koji ograničava prinos (prvenstveno kod usjeva malog volumena). Zrak u stakleniku površine 1 ha sadrži oko 20 kg CO2. Pri maksimalnim razinama osvjetljenja u proljetnim i ljetnim mjesecima, potrošnja CO2 biljaka krastavca tijekom fotosinteze može se približiti 50 kg h/ha (tj. do 700 kg/ha CO2 dnevno). Nastali manjak samo se djelomično pokriva dotokom atmosferskog zraka kroz krmenice i propuštanjem ogradnih konstrukcija, kao i noćnim disanjem biljaka. U prizemnim staklenicima dodatni izvor ugljičnog dioksida je tlo ispunjeno gnojem, tresetom, slamom ili piljevinom. Učinak obogaćivanja stakleničkog zraka ugljičnim dioksidom ovisi o količini i vrsti tih organskih tvari koje se mikrobiološki razgrađuju. Na primjer, pri izradi piljevine navlažene mineralnim gnojivima, razina ugljičnog dioksida u početku može doseći visoke vrijednosti noću, a tijekom dana sa zatvorenim krmenicima. Međutim, generalno, ovaj učinak nije dovoljno velik i zadovoljava samo dio potreba biljaka. Glavni nedostatak bioloških izvora je kratkotrajnost povećanja koncentracije ugljičnog dioksida na željenu razinu, kao i nemogućnost reguliranja procesa hranjenja. Često u prizemnim staklenicima za sunčanih dana s nedovoljnom izmjenom zraka sadržaj CO2 može pasti ispod 0,01% kao posljedica intenzivne apsorpcije biljaka, a fotosinteza praktički prestaje! Nedostatak CO2 postaje glavni čimbenik koji ograničava asimilaciju ugljikohidrata i, sukladno tome, rast i razvoj biljaka. Nedostatak je moguće u potpunosti pokriti samo korištenjem tehničkih izvora ugljičnog dioksida.
17. Proizvodnja mikroalgi za stoku. Kada je voda zasićena ugljičnim dioksidom u postrojenjima za autonomni uzgoj algi, broj algi se značajno povećava (4-6 puta).
18. Za poboljšanje kvalitete silaže. Kod siliranja sočne krme umjetnim unošenjem CO2 u biljnu masu sprječava se prodor kisika iz zraka, što doprinosi stvaranju visokokvalitetnog proizvoda s povoljnim omjerom organskih kiselina, visokim udjelom karotena i probavljivih bjelančevina. .
19. Za sigurnu dezinsekciju prehrambenih i neprehrambenih proizvoda. Atmosfera koja sadrži više od 60% ugljičnog dioksida tijekom 1-10 dana (ovisno o temperaturi) uništava ne samo odrasle kukce, već i njihove ličinke i jaja. Ova tehnologija je primjenjiva na proizvode s udjelom vezane vode do 20%, kao što su žitarice, riža, gljive, sušeno voće, orašasti plodovi i kakao, stočna hrana i drugo.
20. Za potpuno uništavanje mišolikih glodavaca kratkotrajnim punjenjem jazbina, skladišta, komora plinom (dovoljna koncentracija 30% ugljičnog dioksida).
21. Za anaerobnu pasterizaciju stočne hrane, pomiješane s vodenom parom na temperaturi ne višoj od 83 stupnja C - kao zamjena za granulaciju i ekstruziju, koja ne zahtijeva velike troškove energije.
22. Eutanazirati perad i male životinje (svinje, telad, ovce) prije klanja. Za anesteziju riba tijekom transporta.
23. Za anesteziju matica pčela i bumbara radi ubrzanja početka polaganja jaja.
24. Za zasićenje vode za piće za piliće, što značajno smanjuje negativan utjecaj visokih ljetnih temperatura na perad, pomaže u zgušnjavanju ljuske jajeta i jačanju kostura.
25. Zasićiti radne otopine fungicida i herbicida za bolji učinak pripravaka. Ova metoda omogućuje smanjenje potrošnje otopine za 20-30%.

U medicini

26. a) pomiješan s kisikom kao stimulans disanja (u koncentraciji od 5%);
b) za suhe gazirane kupke (u koncentraciji 15-30%) radi snižavanja krvnog tlaka i poboljšanja krvotoka.
27. Krioterapija u dermatologiji, suhe i vodene kupke s ugljikovim dioksidom u balneoterapiji, mješavine za disanje u kirurgiji.

U kemijskoj i papirnoj industriji

28. Za proizvodnju sode, ugljikovih amonijevih soli (koriste se kao gnojiva u ratarskoj proizvodnji, dodaci hrani za preživače, umjesto kvasca u pekarstvu i slastičarstvu), olovni bijeli, urea, hidroksikarboksilne kiseline. Za katalitičku sintezu metanola i formaldehida.
29. Za neutralizaciju alkalnih otpadnih voda. Zahvaljujući učinku samopuferiranja otopine, preciznom kontrolom pH izbjegava se korozija opreme i kanalizacije te nema stvaranja toksičnih nusproizvoda.
30. U proizvodnji papira za obradu celuloze nakon alkalnog bijeljenja (povećava učinkovitost procesa za 15%).
31. Povećati iskorištenje i poboljšati fizikalna i mehanička svojstva i sposobnost izbjeljivanja celuloze tijekom oksi-soda-pulpe drva.
32. Za čišćenje izmjenjivača topline od kamenca i sprječavanje njegovog stvaranja (kombinacija hidrodinamičkih i kemijskih metoda).

Građevinarstvo i druge industrije

33. Za brzo kemijsko stvrdnjavanje kalupa za čelične i željezne odljevke. Dovod ugljičnog dioksida u kalupe za lijevanje ubrzava njihovo stvrdnjavanje za faktor 20-25 u usporedbi s toplinskim sušenjem.
34. Kao plin za pjenjenje u proizvodnji porozne plastike.
35. Za ojačavanje vatrostalnih opeka.
36. Za poluautomatsko zavarivanje kod popravka karoserija osobnih i osobnih automobila, popravka kabina kamiona i traktora i kod elektrozavarivanja proizvoda od čeličnog lima.
37. U izradi zavarenih konstrukcija automatskim i poluautomatskim električnim zavarivanjem u ugljikovom dioksidu kao zaštitnom plinu. U usporedbi sa zavarivanjem štapnom elektrodom, povećava se pogodnost rada, produktivnost se povećava 2-4 puta, trošak 1 kg nanesenog metala u CO2 okruženju je više od dva puta niži u usporedbi s ručnim zavarivanjem.
38. Kao zaštitni medij u smjesama s inertnim i plemenitim plinovima kod automatiziranog zavarivanja i rezanja metala, čime se dobivaju vrlo kvalitetni šavovi.
39. Punjenje i ponovno punjenje aparata za gašenje požara opreme za gašenje požara. U sustavima za gašenje požara, za punjenje aparata za gašenje požara.
40. Patrone za punjenje plinsko-balonskog oružja i sifona.
41. Kao plin za raspršivanje u aerosolnim limenkama.
42. Za punjenje sportske opreme (lopte, lopte i sl.).
43. Kao aktivni medij u medicinskim i industrijskim laserima.
44. Za točnu kalibraciju instrumenata.

U rudarskoj industriji

45. Za omekšavanje ugljeno-stijenske mase pri vađenju kamenog ugljena u udarnim slojevima.
46. ​​​​Za miniranje bez stvaranja plamena.
47. Poboljšanje učinkovitosti proizvodnje nafte dodavanjem ugljičnog dioksida u naftna ležišta.

U tekućem stanju (ugljična kiselina niske temperature)

U prehrambenoj industriji

1. Za brzo zamrzavanje, do temperature od -18 stupnjeva C i niže, prehrambenih proizvoda u kontaktnim brzim zamrzivačima. Uz tekući dušik, tekući ugljikov dioksid je najprikladniji za direktno kontaktno zamrzavanje raznih vrsta proizvoda. Kao kontaktno rashladno sredstvo atraktivno je zbog niske cijene, kemijske pasivnosti i toplinske stabilnosti, ne nagriza metalne komponente, nije zapaljivo i nije opasno za osoblje. Tekući ugljični dioksid dovodi se iz mlaznica u proizvod koji se kreće pokretnom trakom u određenim obrocima, koji se pri atmosferskom tlaku momentalno pretvara u smjesu suhog snijega i hladnog ugljičnog dioksida, dok ventilatori neprestano miješaju plinsku smjesu unutar aparata, što , u načelu, može ohladiti proizvod od +20 °C do -78,5 °C u nekoliko minuta. Upotreba kontaktnih brzih zamrzivača ima niz temeljnih prednosti u usporedbi s tradicionalnom tehnologijom zamrzavanja:
vrijeme zamrzavanja se smanjuje na 5-30 minuta; enzimska aktivnost u proizvodu brzo prestaje;
· struktura tkiva i stanica proizvoda je dobro očuvana, budući da se kristali leda stvaraju u mnogo manjim veličinama i gotovo istovremeno u stanicama iu međustaničnom prostoru tkiva;
· kod sporog zamrzavanja u proizvodu se pojavljuju tragovi vitalne aktivnosti bakterija, dok kod šok zamrzavanja jednostavno nemaju vremena za razvoj;
· gubitak težine proizvoda kao rezultat skupljanja je samo 0,3-1% (nasuprot 3-6%);
Lako hlapljive vrijedne aromatske tvari ostat će u mnogo većim količinama. U usporedbi sa zamrzavanjem tekućim dušikom, zamrzavanje ugljičnim dioksidom:
nema pucanja proizvoda zbog prevelike temperaturne razlike između površine i jezgre proizvoda koji se zamrzava
· tijekom zamrzavanja CO2 prodire u proizvod i tijekom odmrzavanja ga štiti od oksidacije i razvoja mikroorganizama. Voće i povrće podvrgnuto brzom zamrzavanju i pakiranju na licu mjesta u najvećoj mjeri zadržava svoj okus i nutritivnu vrijednost, sve vitamine i biološki aktivne tvari, što omogućuje široku primjenu u proizvodnji proizvoda za djecu i dijetetske prehrane. Važno je da se nestandardni proizvodi od voća i povrća mogu uspješno koristiti za pripremu skupih smrznutih smjesa. Brzi zamrzivači na tekućem ugljičnom dioksidu su kompaktni, jednostavnog dizajna i jeftini za rad (ako u blizini postoji izvor jeftinog tekućeg ugljičnog dioksida). Aparati postoje u mobilnoj i stacionarnoj verziji, spiralni, tunelski i kabinetski, koji su od interesa za poljoprivredne proizvođače i prerađivače proizvoda. Posebno su prikladni kada proizvodnja zahtijeva zamrzavanje različitih prehrambenih proizvoda i sirovina pri različitim temperaturnim uvjetima (-10 ... -70 stupnjeva C). Brzo smrznuti proizvodi mogu se sušiti pod visokim vakuumom - sušenje zamrzavanjem. Ovako osušeni proizvodi su visoke kvalitete: zadržavaju sve hranjive tvari, imaju povećanu sposobnost regeneracije, blagog skupljanja i porozne strukture te zadržavaju prirodnu boju. Sublimirani proizvodi su 10 puta lakši od originalnih zbog uklanjanja vode iz njih, jako dugo se čuvaju u zatvorenim vrećama (osobito kada su vreće napunjene ugljičnim dioksidom) i mogu se jeftino dostaviti i na najudaljenije područja.
2. Za brzo hlađenje svježih prehrambenih proizvoda u pakiranom i nepakiranom obliku do +2…+6 stupnjeva C. Uz pomoć instalacija, čiji je rad sličan radu brzih zamrzivača: prilikom ubrizgavanja tekućeg ugljičnog dioksida nastaje najmanji suhi snijeg, s kojim se proizvod određeno vrijeme obrađuje. Suhi snijeg učinkovito je sredstvo za brzo snižavanje temperature bez prouzročenja isušivanja proizvoda kao što to čini hlađenje zrakom i ne povećava sadržaj vlage kao što to čini hlađenje vodenim ledom. Hlađenje suhim snijegom osigurava potrebno smanjenje temperature u samo nekoliko minuta, a ne satima kao kod konvencionalnog hlađenja. Prirodna boja proizvoda je očuvana i čak poboljšana zbog male difuzije CO2 unutar. Istodobno se značajno produžuje rok trajanja proizvoda, budući da CO2 inhibira razvoj i aerobnih i anaerobnih bakterija i plijesni. Prikladno je i korisno hladiti meso peradi (rezano ili u trupovima), porciono meso, kobasice i poluproizvode. Jedinice se također koriste tamo gdje tehnologija zahtijeva brzo hlađenje proizvoda tijekom ili prije oblikovanja, prešanja, ekstrudiranja, brušenja ili rezanja. Uređaji ove vrste također su vrlo prikladni za korištenje na farmama peradi za in-line ultra-brzo hlađenje od 42,7 stupnjeva C na 4,4-7,2 stupnjeva C svježe snesenih kokošjih jaja.
3. Smrzavanjem odstraniti kožu s bobica.
4. Za krioprezervaciju sperme i embrija goveda i svinja.

U industriji rashladnih uređaja

5. Za korištenje kao alternativno rashladno sredstvo u rashladnim aplikacijama. Ugljični dioksid može poslužiti kao učinkovito rashladno sredstvo jer ima nisku kritičnu temperaturu (31,1 stupanj C), relativno visoku temperaturu trojne točke (-56 stupnjeva C), visok tlak trojne točke (0,5 MPa) i visok kritični tlak (7,39 MPa). Kao rashladno sredstvo ima sljedeće prednosti:
vrlo niska cijena u usporedbi s drugim rashladnim sredstvima;
netoksičan, nezapaljiv i neeksplozivan;
Kompatibilan sa svim električnim izolacijskim i strukturnim materijalima;
ne uništava ozonski omotač;
· umjereno doprinosi povećanju efekta staklenika u usporedbi s modernim halogeniranim rashladnim sredstvima. Visoki kritični tlak ima pozitivan aspekt niskog omjera kompresije pri čemu učinkovitost kompresora postaje značajna, što omogućuje kompaktne i jeftine dizajne rashladnih postrojenja. Istodobno je potrebno dodatno hlađenje elektromotora kondenzatora, povećava se potrošnja metala rashladne jedinice zbog povećanja debljine cijevi i stijenki. Obećava korištenje CO2 u niskotemperaturnim dvostupanjskim instalacijama za industrijske i poluindustrijske primjene, a posebno u sustavima klimatizacije automobila i vlakova.
6. Za visokoučinkovito smrznuto mljevenje mekih, termoplastičnih i elastičnih proizvoda i tvari. U kriogenim mlinovima, oni proizvodi i tvari koje se ne mogu samljeti u uobičajenom obliku, kao što su želatina, guma i kaučuk, bilo koji polimeri, gume, podvrgavaju se mljevenju u smrznutom stanju brzo i uz malu potrošnju energije. Hladno mljevenje u suhoj inertnoj atmosferi neophodno je za sve biljke i začine, zrna kakaovca i zrna kave.
7. Za ispitivanje tehničkih sustava na niskim temperaturama.

U metalurgiji

8. Za hlađenje teško obradivih legura pri obradi na strugovima.
9. Za stvaranje zaštitnog okruženja za suzbijanje dima kod taljenja ili lijevanja bakra, nikla, cinka i olova.
10. Prilikom žarenja tvrde bakrene žice za kabelske proizvode.

U ekstraktivnoj industriji

11. Kao niskočeki eksploziv u vađenju ugljena, koji pri eksploziji ne pali metan i ugljenu prašinu, te ne daje otrovne plinove.
12. Sprječavanje požara i eksplozija istiskivanjem zraka iz spremnika i rudnika s eksplozivnim parama i plinovima ugljičnim dioksidom.

Superkritični

U procesima ekstrakcije

1. Hvatanje aromatičnih tvari iz voćnih i bobičastih sokova, dobivanje ekstrakata biljaka i ljekovitog bilja pomoću tekućeg ugljičnog dioksida. U tradicionalnim metodama ekstrakcije biljnih i životinjskih sirovina koriste se različite vrste organskih otapala koja su usko specifična i rijetko omogućuju ekstrakciju cijelog kompleksa biološki aktivnih spojeva iz sirovina. Štoviše, to uvijek otvara problem odvajanja ostataka otapala iz ekstrakta, a tehnološki parametri ovog procesa mogu dovesti do djelomičnog ili čak potpunog uništenja nekih komponenti ekstrakta, što uzrokuje promjenu ne samo u sastavu, već iu svojstva izoliranog ekstrakta. U usporedbi s tradicionalnim metodama, procesi ekstrakcije (kao i frakcioniranje i impregnacija) korištenjem superkritičnog ugljičnog dioksida imaju brojne prednosti:
priroda procesa koja štedi energiju;
· visok prijenos mase karakterističan za proces zbog niske viskoznosti i visoke sposobnosti prodiranja otapala;
· visok stupanj ekstrakcije odgovarajućih komponenti i visoka kvaliteta dobivenog proizvoda;
· praktično odsustvo CO2 u gotovim proizvodima;
koristi se inertni medij za otapanje pri temperaturnom režimu koji ne prijeti toplinskoj degradaciji materijala;
· proces ne proizvodi otpadnu vodu i potrošena otapala, nakon dekompresije CO2 se može prikupiti i ponovno upotrijebiti;
· osigurana je jedinstvena mikrobiološka čistoća dobivenih proizvoda;
Nedostatak složene opreme i višefaznog procesa;
Koristi se jeftino, netoksično i nezapaljivo otapalo. Selektivna i ekstrakcijska svojstva ugljičnog dioksida mogu varirati u širokom rasponu s promjenama temperature i tlaka, što omogućuje ekstrahiranje većine spektra trenutno poznatih biološki aktivnih spojeva iz biljnog materijala na niskim temperaturama.
2. Za dobivanje vrijednih prirodnih proizvoda - CO2 ekstrakata začinskih aroma, eteričnih ulja i biološki aktivnih tvari. Ekstrakt praktički kopira izvorni biljni materijal, a što se tiče koncentracije njegovih sastavnih tvari, možemo reći da nema analoga među klasičnim ekstraktima. Podaci kromatografske analize pokazuju da sadržaj vrijednih tvari višestruko premašuje klasične ekstrakte. Ovladana je proizvodnja u industrijskim razmjerima:
ekstrakti začina i ljekovitog bilja;
· voćne arome;
ekstrakti i kiseline iz hmelja;
antioksidansi, karotenoidi i likopeni (uključujući iz sirovina rajčice);
prirodna bojila (od plodova crvene paprike i dr.);
Vuneni lanolin
· prirodni biljni voskovi;
ulja pasjeg trna.
3. Za izolaciju visoko pročišćenih eteričnih ulja, posebno iz agruma. Kod ekstrakcije eteričnih ulja superkritičnim CO2 uspješno se ekstrahiraju i hlapljive frakcije koje ovim uljima daju svojstva fiksiranja, ali i puniju aromu.
4. Za uklanjanje kofeina iz čaja i kave, nikotina iz duhana.
5. Za uklanjanje kolesterola iz hrane (meso, mliječni proizvodi i jaja).
6. Za izradu odmašćenog čipsa i proizvoda od soje;
7. Za proizvodnju visokokvalitetnog duhana sa zadanim tehnološkim svojstvima.
8. Za kemijsko čišćenje odjeće.
9. Ukloniti spojeve uranovih i transuranovih elemenata iz radioaktivno onečišćenog tla i s površina metalnih tijela. Istodobno, količina otpadne vode smanjuje se stotinama puta, a nema potrebe za korištenjem agresivnih organskih otapala.
10. Za ekološki prihvatljivu tehnologiju jetkanja tiskanih pločica za mikroelektroniku, bez stvaranja toksičnog tekućeg otpada.

U procesima frakcioniranja

Odvajanje tekuće tvari od otopine, odnosno odvajanje smjese tekućih tvari naziva se frakcioniranje. Ti su procesi kontinuirani i stoga puno učinkovitiji od izolacije tvari iz čvrstih supstrata.
11. Za rafiniranje i dezodoriranje ulja i masti. Za dobivanje komercijalnog ulja potrebno je provesti čitav niz mjera, kao što su uklanjanje lecitina, sluzi, kiseline, izbjeljivanje, dezodoracija i dr. Kod ekstrakcije natkritičnim CO2 ovi se procesi odvijaju unutar jednog tehnološkog ciklusa, a kakvoća dobivenog ulja je u tom slučaju znatno bolja jer se proces odvija na relativno niskim temperaturama.
12. Smanjiti sadržaj alkohola u pićima. Proizvodnja tradicionalnih bezalkoholnih pića (vino, pivo, jabukovača) sve je traženija iz etičkih, vjerskih ili dijetalnih razloga. Iako su ova niskoalkoholna pića često niže kvalitete, tržište za njih je značajno i brzo raste, pa je unapređenje ove tehnologije vrlo atraktivno pitanje.
13. Za proizvodnju glicerina visoke čistoće koja štedi energiju.
14. Za energetski štedljivu proizvodnju lecitina iz sojinog ulja (sa sadržajem fosfatidilkolina oko 95%).
15. Za protočnu obradu industrijskih otpadnih voda od zagađivača ugljikovodika.

U procesima impregnacije

Proces impregnacije – uvođenja novih tvari, u biti je obrnut proces od ekstrakcije. Željena tvar se otapa u superkritičnom CO2, zatim otopina prodire u čvrstu podlogu, kada popusti pritisak, ugljični dioksid momentalno izlazi, a tvar ostaje u podlozi.
16. Za ekološki prihvatljivu tehnologiju bojanja vlakana, tkanina i tekstilnih dodataka. Bojanje je poseban slučaj impregnacije. Boje su obično otopljene u toksičnom organskom otapalu, tako da se obojeni materijali moraju temeljito isprati, uzrokujući da otapalo ili ispari u atmosferu ili završi u otpadnoj vodi. Kod superkritičnog bojenja ne koriste se voda i otapala, boja se otapa u superkritičnom CO2. Ova metoda pruža zanimljivu priliku za bojenje različitih vrsta sintetičkih materijala u isto vrijeme, kao što su plastični zubi i tkanina za podstavu patentnog zatvarača.
17. Za ekološki prihvatljivu primjenu boje. Suha boja se otapa u struji superkritičnog CO2 i zajedno s njim izleti iz mlaznice posebnog pištolja. Ugljični dioksid odmah izlazi, a boja se taloži na površini. Ova tehnologija posebno obećava za lakiranje automobila i velikih vozila.
18. Za homogeniziranu impregnaciju polimernih struktura lijekovima, čime se osigurava stalno i dugotrajno oslobađanje lijeka u organizmu. Ova se tehnologija temelji na sposobnosti superkritičnog CO2 da lako prodre u mnoge polimere, zasiti ih, uzrokujući otvaranje i bubrenje mikropora.

U tehnološkim procesima

19. Zamjena visokotemperaturne pare s superkritičnim CO2 u procesima ekstruzije, pri obradi zrnastih sirovina, omogućuje korištenje relativno niskih temperatura, uvođenje mliječnih sastojaka i bilo kakvih aditiva osjetljivih na toplinu u recepturu. Ekstruzija superkritične tekućine omogućuje stvaranje novih proizvoda s ultraporoznom unutarnjom strukturom i glatkom gustom površinom.
20. Za dobivanje praha polimera i masti. Mlaz superkritičnog CO2 s određenim polimerima ili mastima otopljenim u njemu ubrizgava se u komoru s nižim tlakom, gdje se "kondenziraju" u obliku potpuno homogenog fino dispergiranog praha, finih vlakana ili filmova.
21. Pripremiti za sušenje ljekovitog bilja i voća uklanjanjem sloja kutikularnog voska mlazom superkritičnog CO2.

U procesima kemijskih reakcija

22. Obećavajuće područje primjene superkritičnog CO2 je njegova uporaba kao inertnog medija u tijeku kemijskih reakcija polimerizacije i sinteze. U superkritičnom mediju sinteza se može odvijati tisuću puta brže u usporedbi sa sintezom istih tvari u tradicionalnim reaktorima. Za industriju je vrlo važno da tako značajno ubrzanje brzine reakcije, zbog visokih koncentracija reagensa u superkritičnom fluidu s njegovom niskom viskoznošću i visokom difuznošću, omogućuje odgovarajuće smanjenje vremena kontakta reagensa. U tehnološkom smislu to omogućuje zamjenu statičkih zatvorenih reaktora protočnim reaktorima, bitno manjim, jeftinijim i sigurnijim.

U toplinskim procesima

23. Kao radna tekućina za suvremena električna postrojenja.
24. Kao radni fluid plinskih dizalica topline koje proizvode visokotemperaturnu toplinu za sustave opskrbe toplom vodom.

U čvrstom stanju (suhi led i snijeg)

U prehrambenoj industriji

1. Za kontaktno zamrzavanje mesa i ribe.
2. Za kontaktno brzo zamrzavanje bobičastog voća (crveni i crni ribizl, ogrozd, malina, aronija i drugo).
3. Realizacija sladoleda i bezalkoholnih pića na mjestima udaljenim od električne mreže, uz hlađenje suhim ledom.
4. Prilikom skladištenja, transporta i prodaje smrznutih i ohlađenih prehrambenih proizvoda. Razvija se proizvodnja briketiranog i granuliranog suhog leda za kupce i prodavače lako kvarljivih proizvoda. Suhi led je vrlo prikladan za transport i pri prodaji mesa, ribe, sladoleda po vrućem vremenu - proizvodi ostaju zamrznuti jako dugo. Budući da suhi led samo isparava (sublimira), nema otopljene tekućine, a transportne posude uvijek ostaju čiste. Hladnjaci mogu biti opremljeni malim sustavom hlađenja suhim ledom, koji se odlikuje najvećom jednostavnošću uređaja i visokom pouzdanošću u radu; njegova cijena je višestruko niža od cijene bilo koje klasične rashladne jedinice. Kod transporta na kratke udaljenosti takav sustav hlađenja je najekonomičniji.
5. Za prethodno hlađenje spremnika prije utovara proizvoda. Puhanje suhog snijega u hladnom ugljičnom dioksidu jedan je od najučinkovitijih načina za prethodno hlađenje bilo koje posude.
6. Tijekom zračnog prijevoza kao primarno rashladno sredstvo u izotermnim spremnicima s autonomnim dvostupanjskim rashladnim sustavom (granulirani suhi led - freon).

Prilikom čišćenja površina

8. Čišćenje dijelova i sklopova, motora od onečišćenja pogonima za čišćenje pomoću granula suhog leda u struji plina Za čišćenje površina sklopova i dijelova od onečišćenja iz pogona. U posljednje vrijeme velika je potražnja za neabrazivnim ekspresnim čišćenjem materijala, suhih i mokrih površina mlazom fino granuliranog suhog leda (pjeskarenje). Bez rastavljanja jedinica, možete uspješno izvesti:
čišćenje vodova za zavarivanje;
uklanjanje stare boje;
Čišćenje kalupa
· Čišćenje jedinica tiskarskih strojeva;
Čišćenje opreme za prehrambenu industriju;
kalupi za čišćenje za proizvodnju proizvoda od poliuretanske pjene.
čišćenje kalupa za proizvodnju automobilskih guma i ostalih proizvoda od gume;
čišćenje kalupa za proizvodnju plastičnih proizvoda, uključujući čišćenje kalupa za proizvodnju PET boca; Kada kuglice suhog leda udare o površinu, trenutno ispare, stvarajući mikroeksploziju koja podiže zagađivače s površine. Prilikom uklanjanja lomljivog materijala kao što je boja, proces stvara val pritiska između premaza i podloge. Ovaj val je dovoljno jak da ukloni premaz, podižući ga iznutra. Prilikom uklanjanja žilavih ili viskoznih materijala kao što su ulje ili prljavština, postupak čišćenja sličan je ispiranju jakim vodenim mlazom.
7. Za skidanje ivica od štancane gume i plastičnih proizvoda (tumble).

Tijekom građevinskih radova

9. U procesu proizvodnje poroznih građevinskih materijala s istom veličinom mjehurića ugljičnog dioksida, ravnomjerno raspoređenih po volumenu materijala.
10. Za smrzavanje tla tijekom gradnje.
11. Ugradnja ledenih čepova u cijevi s vodom (zamrzavanje s vanjske strane suhim ledom), za vrijeme sanacije cjevovoda bez ispuštanja vode.
12. Za čišćenje arteških bunara.
13. Prilikom uklanjanja asfaltnih kolnika po vrućem vremenu.

U drugim industrijama

14. Postizanje niskih temperatura do minus 100 stupnjeva (miješanjem suhog leda s eterom) za ispitivanje kvalitete proizvoda, za laboratorijski rad.
15. Za hladno nalijeganje dijelova u strojogradnji.
16. U proizvodnji plastičnih vrsta legiranih i nehrđajućih čelika, žarenih aluminijskih legura.
17. Pri drobljenju, mljevenju i konzerviranju kalcijevog karbida.
18. Stvoriti umjetnu kišu i dobiti dodatne oborine.
19. Umjetno rastjerivanje oblaka i magle, suzbijanje tuče.
20. Za stvaranje bezopasnog dima tijekom nastupa i koncerata. Dobivanje efekta dima, na pozornicama pozornice tijekom nastupa umjetnika, koristeći suhi led.

U medicini

21. Za liječenje određenih kožnih bolesti (krioterapija).

Enciklopedijski YouTube

  • 1 / 5

    Ugljični monoksid (IV) ne podržava gorenje. U njemu izgaraju samo neki aktivni metali:

    2 M g + CO 2 → 2 M g O + C (\displaystyle (\mathsf (2Mg+CO_(2)\rightarrow 2MgO+C)))

    Interakcija s aktivnim metalnim oksidom:

    C a O + C O 2 → C a C O 3 (\displaystyle (\mathsf (CaO+CO_(2)\rightarrow CaCO_(3))))

    Kada se otopi u vodi, stvara ugljičnu kiselinu:

    C O 2 + H 2 O ⇄ H 2 C O 3 (\displaystyle (\mathsf (CO_(2)+H_(2)O\rightleftarrows H_(2)CO_(3))))

    Reagira s alkalijama stvarajući karbonate i bikarbonate:

    C a (O H) 2 + C O 2 → C a C O 3 ↓ + H 2 O (\displaystyle (\mathsf (Ca(OH)_(2)+CO_(2)\rightarrow CaCO_(3)\downarrow +H_( 2)O)))(kvalitativna reakcija na ugljikov dioksid) K O H + C O 2 → K H C O 3 (\displaystyle (\mathsf (KOH+CO_(2)\rightarrow KHCO_(3))))

    Biološki

    Ljudsko tijelo ispušta približno 1 kg (2,3 lb) ugljičnog dioksida dnevno.

    Taj se ugljični dioksid iz tkiva, gdje nastaje kao jedan od krajnjih produkata metabolizma, transportira kroz venski sustav, a zatim se izlučuje izdahnutim zrakom kroz pluća. Tako je sadržaj ugljičnog dioksida u krvi visok u venskom sustavu, a smanjen u kapilarnoj mreži pluća, a nizak u arterijskoj krvi. Sadržaj ugljičnog dioksida u uzorku krvi često se izražava kroz parcijalni tlak, odnosno tlak koji bi ugljični dioksid sadržan u uzorku krvi u određenoj količini imao kada bi samo ugljični dioksid zauzimao cijeli volumen uzorka krvi.

    Ugljični dioksid (CO 2 ) prenosi se krvlju na tri različita načina (točan omjer svakog od ova tri načina transporta ovisi o tome je li krv arterijska ili venska).

    Hemoglobin, glavni protein za prijenos kisika u crvenim krvnim stanicama, sposoban je prenositi i kisik i ugljični dioksid. Međutim, ugljični dioksid se veže na hemoglobin na drugom mjestu nego kisik. Veže se na N-terminalne krajeve globinskih lanaca, ne na hem. Međutim, zbog alosteričkih učinaka, koji dovode do promjene konfiguracije molekule hemoglobina pri vezanju, vezanje ugljičnog dioksida smanjuje sposobnost vezanja kisika na njega, pri određenom parcijalnom tlaku kisika, i obrnuto - vezanje kisika na hemoglobin smanjuje sposobnost ugljičnog dioksida da se veže na njega, pri određenom parcijalnom tlaku ugljičnog dioksida. Osim toga, sposobnost hemoglobina da se preferirano veže za kisik ili ugljični dioksid također ovisi o pH medija. Ove su osobine vrlo važne za uspješno hvatanje i transport kisika iz pluća u tkiva i njegovo uspješno oslobađanje u tkivima, kao i za uspješno hvatanje i transport ugljičnog dioksida iz tkiva u pluća i njegovo otpuštanje tamo.

    Ugljični dioksid jedan je od najvažnijih medijatora autoregulacije krvotoka. Snažan je vazodilatator. Sukladno tome, ako se razina ugljičnog dioksida u tkivu ili u krvi povisi (primjerice, zbog intenzivnog metabolizma – uzrokovanog, recimo, vježbanjem, upalom, oštećenjem tkiva, ili zbog opstrukcije krvotoka, ishemije tkiva), tada kapilare se šire, što dovodi do povećanja protoka krvi, odnosno do povećanja dopreme kisika do tkiva i transporta nakupljenog ugljičnog dioksida iz tkiva. Osim toga, ugljikov dioksid u određenim koncentracijama (povećanim, ali još ne dosegnutim toksičnim vrijednostima) ima pozitivan inotropni i kronotropni učinak na miokard te povećava njegovu osjetljivost na adrenalin, što dovodi do povećanja snage i učestalosti srčanih kontrakcija, veličina minutnog volumena srca i, kao rezultat toga, udarni i minutni volumen krvi. Također doprinosi korekciji tkivne hipoksije i hiperkapnije (povišene razine ugljičnog dioksida).

    Bikarbonatni ioni vrlo su važni za regulaciju pH krvi i održavanje normalne acidobazne ravnoteže. Brzina disanja utječe na količinu ugljičnog dioksida u krvi. Slabo ili usporeno disanje uzrokuje respiratornu acidozu, dok ubrzano i pretjerano duboko disanje dovodi do hiperventilacije i razvoja respiratorne alkaloze.

    Osim toga, ugljikov dioksid je također važan u regulaciji disanja. Iako naša tijela trebaju kisik za metabolizam, niske razine kisika u krvi ili tkivima obično ne potiču disanje (odnosno, stimulativni učinak nedostatka kisika na disanje je preslab i “uključuje se” kasno, pri vrlo niskim razinama kisika u krvi, kod kojih osoba često već gubi svijest). Normalno, disanje je stimulirano povećanjem razine ugljičnog dioksida u krvi. Respiratorni centar je puno osjetljiviji na povećanje ugljičnog dioksida nego na nedostatak kisika. Kao posljedica toga, udisanje visoko razrijeđenog zraka (s niskim parcijalnim tlakom kisika) ili mješavine plinova koja uopće ne sadrži kisik (na primjer, 100% dušika ili 100% dušikovog oksida) može brzo dovesti do gubitka svijesti bez izazivanja osjećaja nedostatka zraka (jer u krvi ne raste razina ugljičnog dioksida jer ništa ne sprječava njegovo izdisanje). To je posebno opasno za pilote vojnih zrakoplova koji lete na velikim visinama (u slučaju hitne depresurizacije kokpita, piloti mogu brzo izgubiti svijest). Ova značajka sustava regulacije disanja također je razlog zašto u zrakoplovima stjuardese upućuju putnike u slučaju pada tlaka u kabini zrakoplova da prvo sami stave masku s kisikom prije nego što pokušaju pomoći nekome drugome - na taj način, pomagač riskira da i sam brzo izgubi svijest, pa čak i bez osjećaja nelagode i potrebe za kisikom do posljednjeg trenutka.

    Ljudski respiratorni centar nastoji održavati parcijalni tlak ugljičnog dioksida u arterijskoj krvi ne višim od 40 mmHg. Uz svjesnu hiperventilaciju, sadržaj ugljičnog dioksida u arterijskoj krvi može se smanjiti na 10-20 mm Hg, dok se sadržaj kisika u krvi praktički neće promijeniti ili će se malo povećati, a potreba za ponovnim udahom će se smanjiti kao posljedica smanjenje stimulirajućeg učinka ugljičnog dioksida na aktivnost dišnog centra. To je razlog zašto je nakon razdoblja svjesne hiperventilacije lakše dugo zadržati dah nego bez prethodne hiperventilacije. Takva svjesna hiperventilacija praćena zadržavanjem daha može rezultirati gubitkom svijesti prije nego što osoba osjeti potrebu za disanjem. U sigurnom okruženju takav gubitak svijesti ne prijeti ničemu posebnom (gubitak svijesti, osoba će izgubiti kontrolu nad sobom, prestati zadržavati dah i udahnuti, disati, a time i opskrba mozga kisikom biti vraćen, a zatim će se vratiti svijest). Međutim, u drugim situacijama, primjerice prije ronjenja, može biti opasno (gubitak svijesti i potreba za udahom doći će na dubini, a u nedostatku svjesne kontrole voda će ući u dišne ​​putove, što može dovesti do utapanje). Zato je hiperventilacija prije ronjenja opasna i ne preporučuje se.

    Priznanica

    U industrijskim količinama ugljični dioksid se emitira iz dimnih plinova, ili kao nusprodukt kemijskih procesa, primjerice, tijekom razgradnje prirodnih karbonata (vapnenac, dolomit) ili u proizvodnji alkohola (alkoholna fermentacija). Dobivena smjesa plinova ispire se otopinom kalijevog karbonata, koji apsorbira ugljikov dioksid, pretvarajući se u hidrokarbonat. Otopina bikarbonata se zagrijavanjem ili pod sniženim tlakom raspada, oslobađajući ugljični dioksid. U suvremenim postrojenjima za proizvodnju ugljičnog dioksida, umjesto bikarbonata, češće se koristi vodena otopina monoetanolamina, koji je pod određenim uvjetima sposoban apsorbirati CO₂ sadržan u dimnom plinu i odavati ga zagrijavanjem; čime se odvaja gotov proizvod od ostalih tvari.

    Ugljični dioksid se također proizvodi u postrojenjima za odvajanje zraka kao nusprodukt dobivanja čistog kisika, dušika i argona.

    U laboratorijskim uvjetima dobivaju se male količine reakcijom karbonata i hidrogenkarbonata s kiselinama, poput mramora, krede ili sode s klorovodičnom kiselinom, pomoću, na primjer, Kippovog aparata. Korištenje reakcije sumporne kiseline s kredom ili mramorom rezultira stvaranjem slabo topljivog kalcijevog sulfata, koji ometa reakciju i uklanja se značajnim viškom kiseline.

    Za pripremu napitaka može se koristiti reakcija sode bikarbone s limunskom kiselinom ili s kiselim limunovim sokom. U tom su se obliku pojavila prva gazirana pića. Njihovom proizvodnjom i prodajom bavili su se ljekarnici.

    Primjena

    U prehrambenoj industriji ugljični dioksid se koristi kao konzervans i prašak za pecivo, označen na pakiranju šifrom E290.

    Tekući ugljični dioksid naširoko se koristi u sustavima za gašenje požara i aparatima za gašenje požara. Automatske instalacije za gašenje požara ugljičnim dioksidom razlikuju se po sustavima pokretanja, koji su pneumatski, mehanički ili električni.

    Uređaj za dovod ugljičnog dioksida u akvarij može uključivati ​​spremnik za plin. Najjednostavnija i najčešća metoda za proizvodnju ugljičnog dioksida temelji se na dizajnu za izradu kaše alkoholnog pića. Tijekom fermentacije, ugljični dioksid koji se oslobađa može poslužiti kao prihrana akvarijskih biljaka.

    Ugljični dioksid se koristi za karboniziranje limunade i gazirane vode. Ugljični dioksid se također koristi kao zaštitni medij kod zavarivanja žice, ali se na visokim temperaturama razgrađuje uz oslobađanje kisika. Oslobođeni kisik oksidira metal. S tim u vezi potrebno je u žicu za zavarivanje uvesti deoksidanse, kao što su mangan i silicij. Druga posljedica utjecaja kisika, također povezana s oksidacijom, je naglo smanjenje površinske napetosti, što dovodi, između ostalog, do intenzivnijeg prskanja metala nego kod zavarivanja u inertnoj atmosferi.

    Skladištenje ugljičnog dioksida u čeličnom cilindru u tekućem stanju isplativije je nego u obliku plina. Ugljični dioksid ima relativno nisku kritičnu temperaturu od +31°C. Oko 30 kg ukapljenog ugljičnog dioksida ulijeva se u standardni 40-litarski cilindar, a na sobnoj temperaturi u cilindru će biti tekuća faza, a tlak će biti približno 6 MPa (60 kgf / cm²). Ako je temperatura iznad +31°C, tada će ugljični dioksid prijeći u superkritično stanje s tlakom iznad 7,36 MPa. Standardni radni tlak za tipičnu bocu od 40 litara je 15 MPa (150 kgf/cm²), ali mora sigurno izdržati 1,5 puta veći tlak, tj. 22,5 MPa, tako da se rad s takvim bocama može smatrati sasvim sigurnim.

    Čvrsti ugljični dioksid - "suhi led" - koristi se kao rashladno sredstvo u laboratorijskim istraživanjima, u trgovini na malo, u popravcima opreme (na primjer: hlađenje jednog od spojnih dijelova tijekom čvrstog spajanja), itd. Ugljični dioksid se koristi za ukapljivanje ugljičnog dioksida i proizvode suhi led.instalacija .

    Metode registracije

    Mjerenje parcijalnog tlaka ugljičnog dioksida potrebno je u tehnološkim procesima, u medicinskim primjenama - analiza respiratornih smjesa tijekom umjetne ventilacije pluća iu zatvorenim sustavima za održavanje života. Analiza koncentracije CO 2 u atmosferi koristi se za ekološka i znanstvena istraživanja, za proučavanje efekta staklenika. Ugljični dioksid se bilježi analizatorima plina na principu infracrvene spektroskopije i drugim plinskim mjernim sustavima. Medicinski analizator plina za bilježenje sadržaja ugljičnog dioksida u izdahnutom zraku naziva se kapnograf. Za mjerenje niskih koncentracija CO 2 (kao i ) u procesnim plinovima ili u atmosferskom zraku može se koristiti metoda plinske kromatografije s metanatorom i registracijom na plamenoionizacijskom detektoru.

    ugljikov dioksid u prirodi

    Godišnje fluktuacije u koncentraciji atmosferskog ugljičnog dioksida na planetu uglavnom su određene vegetacijom srednjih (40-70 °) geografskih širina sjeverne hemisfere.

    Velika količina ugljičnog dioksida otopljena je u oceanu.

    Ugljični dioksid čini značajan dio atmosfere nekih planeta Sunčeva sustava: Venere, Marsa.

    Toksičnost

    Ugljični dioksid nije otrovan, ali zbog utjecaja povišenih koncentracija u zraku na žive organizme koji udišu zrak svrstava se u plinove za gušenje. (Engleski) ruski. Blagi porast koncentracije do 2-4% u zatvorenim prostorima dovodi do razvoja pospanosti i slabosti kod ljudi. Opasnim koncentracijama smatraju se razine od oko 7-10%, pri kojima dolazi do gušenja, koje se očituje glavoboljom, vrtoglavicom, gubitkom sluha i gubitkom svijesti (simptomi slični onima kod visinske bolesti), ovisno o koncentraciji, u razdoblju od nekoliko minuta do jednog sata. Kada se udiše zrak s visokim koncentracijama plina, smrt nastupa gušenjem vrlo brzo.

    Iako zapravo čak ni koncentracija od 5-7% CO 2 nije smrtonosna, već pri koncentraciji od 0,1% (takav sadržaj ugljičnog dioksida opaža se u zraku velegradova), ljudi počinju osjećati slabost, pospanost. To pokazuje da čak i pri visokim razinama kisika, visoka koncentracija CO 2 ima snažan učinak na dobrobit.

    Udisanje zraka s povećanom koncentracijom ovog plina ne dovodi do dugotrajnih zdravstvenih problema, a nakon uklanjanja unesrećenog iz onečišćene atmosfere brzo dolazi do potpunog oporavka zdravlja.

    Ugljični dioksid je bezbojan plin jedva primjetnog mirisa, neotrovan, teži od zraka. Ugljični dioksid je široko rasprostranjen u prirodi. Otapa se u vodi pri čemu nastaje ugljična kiselina H 2 CO 3 koja mu daje kiselkasti okus. Zrak sadrži oko 0,03% ugljičnog dioksida. Gustoća je 1,524 puta veća od gustoće zraka i jednaka je 0,001976 g / cm 3 (pri nultoj temperaturi i tlaku od 101,3 kPa). Potencijal ionizacije 14,3V. Kemijska formula je CO 2 .

    U proizvodnji zavarivanja koristi se termin "ugljični dioksid" cm.. "Pravila za projektiranje i siguran rad tlačnih posuda" usvojila su termin "ugljični dioksid", a u - terminu "ugljični dioksid".

    Postoji mnogo načina za proizvodnju ugljičnog dioksida, a glavni su razmotreni u članku.

    Gustoća ugljičnog dioksida ovisi o tlaku, temperaturi i agregatnom stanju u kojem se nalazi. Pri atmosferskom tlaku i temperaturi od -78,5 ° C, ugljični dioksid, zaobilazeći tekuće stanje, pretvara se u bijelu snježnu masu. "suhi led".

    Pod tlakom od 528 kPa i na temperaturi od -56,6 °C, ugljikov dioksid može biti u sva tri stanja (tzv. trojna točka).

    Ugljični dioksid je toplinski stabilan, disocira u ugljični monoksid i to samo na temperaturama iznad 2000°C.

    Ugljični dioksid je prvi plin koji je opisan kao diskretna tvar. U sedamnaestom stoljeću, flamanski kemičar Jan Baptist van Helmont (Jan Baptist van Helmont) primijetio je da je nakon spaljivanja ugljena u zatvorenoj posudi masa pepela mnogo manja od mase spaljenog ugljena. To je objasnio činjenicom da se ugljen pretvara u nevidljivu masu koju je nazvao "plin".

    Svojstva ugljičnog dioksida proučavana su mnogo kasnije, 1750. škotski fizičar Josip Crni (Josip crni.

    Otkrio je da vapnenac (kalcijev karbonat CaCO 3 ) kada se zagrijava ili reagira s kiselinama, oslobađa plin, koji je nazvao "vezani zrak". Pokazalo se da je "vezani zrak" gušći od zraka i ne podržava gorenje.

    CaCO3 + 2HCl \u003d CO2 + CaCl2 + H2O

    Prolazak "vezanog zraka" tj. ugljikov dioksid CO 2 kroz vodenu otopinu vapna Ca (OH) 2 kalcijev karbonat CaCO 3 taloži se na dno. Joseph Black iskoristio je ovo iskustvo kako bi dokazao da se ugljični dioksid oslobađa kao rezultat disanja životinja.

    CaO + H 2 O \u003d Ca (OH) 2

    Ca(OH) 2 + CO 2 = CaCO 3 + H 2 O

    Tekući ugljikov dioksid je bezbojna tekućina bez mirisa čija gustoća jako varira s temperaturom. Na sobnoj temperaturi postoji samo pri tlaku većem od 5,85 MPa. Gustoća tekućeg ugljičnog dioksida je 0,771 g/cm 3 (20°C). Na temperaturama ispod +11°C teži je od vode, a iznad +11°C je lakši.

    Specifična težina tekućeg ugljičnog dioksida značajno varira s temperaturom, pa se količina ugljičnog dioksida određuje i prodaje po težini. Topivost vode u tekućem ugljičnom dioksidu u temperaturnom rasponu od 5,8-22,9°C nije veća od 0,05%.

    Tekući ugljični dioksid pretvara se u plin kada se na njega dovede toplina. U normalnim uvjetima (20°C i 101,3 kPa) kada 1 kg tekućeg ugljičnog dioksida ispari, nastaje 509 litara ugljičnog dioksida. Uz pretjerano brzo izdvajanje plina, smanjenje tlaka u cilindru i nedovoljnu opskrbu toplinom, ugljični dioksid se hladi, njegova brzina isparavanja se smanjuje, a kada se postigne "trojna točka", pretvara se u suhi led, koji začepljuje rupu u redukciji. zupčanika, a daljnje izdvajanje plina prestaje. Kada se zagrijava, suhi led izravno se pretvara u ugljični dioksid, zaobilazeći tekuće stanje. Za isparavanje suhog leda potrebno je mnogo više topline nego za isparavanje tekućeg ugljičnog dioksida - tako da ako se suhi led stvorio u cilindru, on sporo isparava.

    Tekući ugljikov dioksid prvi put je dobiven 1823. godine. Humphrey Davy(Humphry Davy) i Michael Faraday(Michael Faraday).

    Čvrsti ugljikov dioksid je "suhi led", izgledom sličan snijegu i ledu. Sadržaj ugljičnog dioksida dobivenog iz briketa suhog leda je visok - 99,93-99,99%. Sadržaj vlage u rasponu od 0,06-0,13%. Suhi led, budući da je na otvorenom, intenzivno isparava, stoga se za njegovo skladištenje i transport koriste spremnici. Ugljični dioksid se proizvodi iz suhog leda u posebnim isparivačima. Čvrsti ugljikov dioksid (suhi led) isporučuje se u skladu s GOST 12162.

    Najčešće se koristi ugljični dioksid:

    • stvoriti zaštitno okruženje za metale;
    • u proizvodnji gaziranih pića;
    • hlađenje, zamrzavanje i skladištenje hrane;
    • za sustave za gašenje požara;
    • za čišćenje površina suhim ledom.

    Gustoća ugljičnog dioksida je prilično visoka, što omogućuje zaštitu reakcijskog prostora luka od kontakta sa zračnim plinovima i sprječava nitriranje pri relativno niskoj potrošnji ugljičnog dioksida u mlazu. Ugljični dioksid je, tijekom procesa zavarivanja, u interakciji s metalom zavara i ima oksidirajući i karburizirajući učinak na metal zavarene kupke.

    Prethodno prepreka korištenju ugljičnog dioksida kao zaštitnog medija bili su po šavovima. Pore ​​su nastale vrenjem metala zavarivanja koji se stvrdnjava iz otpuštanja ugljičnog monoksida (CO) zbog njegove nedovoljne deoksidacije.

    Na visokim temperaturama, ugljični dioksid disocira i tvori visoko aktivni slobodni, monoatomski kisik:

    Oksidacija metala zavara koja se oslobađa tijekom zavarivanja od ugljičnog dioksida neutralizira se sadržajem dodatne količine legirajućih elemenata s visokim afinitetom prema kisiku, najčešće silicija i mangana (više od količine potrebne za legiranje metala zavara) ili talila koja se unose u zonu zavarivanja (zavarivanje).

    I ugljikov dioksid i ugljikov monoksid praktički su netopljivi u krutom i rastaljenom metalu. Slobodni aktivni oksidira elemente prisutne u zavarenoj kupki, ovisno o njihovom afinitetu prema kisiku i koncentraciji prema jednadžbi:

    Me + O = MeO

    gdje je Me metal (mangan, aluminij itd.).

    Osim toga, sam ugljični dioksid reagira s tim elementima.

    Kao rezultat ovih reakcija, pri zavarivanju u ugljičnom dioksidu, opaža se značajno izgaranje aluminija, titana i cirkonija, a manje intenzivno - silicij, mangan, krom, vanadij itd.

    Oksidacija nečistoća posebno se snažno odvija kod . To je zbog činjenice da kod zavarivanja potrošnom elektrodom dolazi do interakcije rastaljenog metala s plinom kada je kap na kraju elektrode iu zavarenoj kupki, a kod zavarivanja netopljivom elektrodom samo u kupka. Kao što je poznato, međudjelovanje plina s metalom u lučnom rasporu mnogo je intenzivnije zbog visoke temperature i veće dodirne površine metala s plinom.

    Zbog kemijske aktivnosti ugljičnog dioksida u odnosu na volfram, zavarivanje u ovom plinu provodi se samo potrošnom elektrodom.

    Ugljični dioksid je netoksičan i neeksplozivan. U koncentracijama većim od 5% (92 g/m 3 ) ugljični dioksid ima štetan učinak na ljudsko zdravlje jer je teži od zraka i može se nakupljati u slabo prozračenim prostorijama u blizini poda. Time se smanjuje volumni udio kisika u zraku, što može izazvati pojavu nedostatka kisika i gušenja. Prostorije u kojima se zavarivanje izvodi ugljičnim dioksidom moraju biti opremljene opskrbnom i ispušnom ventilacijom. Najveća dopuštena koncentracija ugljičnog dioksida u zraku radnog prostora je 9,2 g/m 3 (0,5%).

    Ugljični dioksid isporučuje . Za dobivanje visokokvalitetnih šavova koriste se plinoviti i ukapljeni ugljični dioksid najvišeg i prvog razreda.

    Ugljični dioksid se transportira i skladišti u čeličnim cilindrima ili spremnicima velikog kapaciteta u tekućem stanju, nakon čega slijedi rasplinjavanje u postrojenju, uz centraliziranu opskrbu stanica za zavarivanje preko rampi. 25 kg tekućeg ugljičnog dioksida ulije se u standardni s kapacitetom vode od 40 litara, koji pri normalnom tlaku zauzima 67,5% volumena cilindra i isparavanjem daje 12,5 m 3 ugljičnog dioksida. Zrak se nakuplja u gornjem dijelu cilindra zajedno s plinovitim ugljikovim dioksidom. Voda, koja je teža od tekućeg ugljičnog dioksida, skuplja se na dnu cilindra.

    Da biste smanjili vlažnost ugljičnog dioksida, preporuča se ugraditi cilindar s ventilom prema dolje i, nakon taloženja 10 ... 15 minuta, pažljivo otvoriti ventil i ispustiti vlagu iz cilindra. Prije zavarivanja potrebno je ispustiti malu količinu plina iz normalno ugrađenog cilindra kako bi se uklonio zrak zarobljen u cilindru. Dio vlage zadržava se u ugljičnom dioksidu u obliku vodene pare, pogoršavajući se prilikom zavarivanja šava.

    Prilikom ispuštanja plina iz cilindra, zbog efekta prigušenja i apsorpcije topline tijekom isparavanja tekućeg ugljičnog dioksida, plin se značajno hladi. S intenzivnim izdvajanjem plina, reduktor može biti blokiran smrznutom vlagom sadržanom u ugljičnom dioksidu, kao i suhim ledom. Da bi se to izbjeglo, prilikom uzimanja ugljičnog dioksida ispred reduktora postavlja se plinski grijač. Završno uklanjanje vlage nakon reduktora provodi se specijalnim sredstvom za sušenje punjenim staklenom vunom i kalcijevim kloridom, silicijevim helijem, bakrenim sulfatom ili drugim apsorberima vlage.

    Boca ugljičnog dioksida je obojena u crno, sa natpisom žutim slovima "UGLJIČNI DIOKSID".

    Ugljični dioksid

    Ugljični monoksid(IV) (ugljikov dioksid, ugljični dioksid, ugljikov dioksid, ugljični anhidrid, ugljična kiselina ) — CO2, plin bez boje i mirisa, blago kiselkastog okusa.
    Koncentracija ugljičnog dioksida u Zemljinoj atmosferi iznosi prosječno 0,038%.
    Nije pogodan za održavanje života. Međutim, biljke se "hrane" njime, pretvarajući ga u organsku tvar. Osim toga, to je svojevrsni "pokrivač" Zemlje. Ako ovaj plin odjednom nestane iz atmosfere, Zemlja će postati znatno hladnija, a kiše će praktički nestati.

    "Pokrivač zemlje"

    Ugljični dioksid (ugljikov dioksid, ugljikov dioksid, CO2 ) nastaje spajanjem dva elementa: ugljika i kisika. Nastaje izgaranjem ugljena ili ugljikovodičnih spojeva, fermentacijom tekućina, a također i kao produkt disanja ljudi i životinja. U malim količinama nalazi se iu atmosferi, odakle ga asimiliraju biljke, koje pak proizvode kisik.
    Ugljični dioksid je bezbojan i teži od zraka. Smrzava se na -78,5°C stvarajući snijeg sastavljen od ugljičnog dioksida. U obliku vodene otopine tvori ugljičnu kiselinu, ali nema dovoljno stabilnosti da bi se lako izolirao.
    Ugljični dioksid je Zemljin "pokrivač". Lako propušta ultraljubičaste zrake koje zagrijavaju naš planet, te reflektira infracrvene zrake emitirane s njegove površine u svemir. A ako iznenada ugljični dioksid nestane iz atmosfere, to će prvenstveno utjecati na klimu. Na Zemlji će postati znatno hladnije, kiša će padati vrlo rijetko. Do čega će to na kraju dovesti, nije teško pretpostaviti.
    Istina, takva nam katastrofa još ne prijeti. Dapače, naprotiv. Izgaranje organskih tvari: nafte, ugljena, prirodnog plina, drva – postupno povećava sadržaj ugljičnog dioksida u atmosferi. To znači da s vremenom treba čekati značajnije zagrijavanje i vlaženje zemljine klime. Inače, stari ljudi vjeruju da je već osjetno toplije nego što je bilo u njihovoj mladosti...
    Oslobađa se ugljični dioksid tekućina niske temperature, tekućina visokog tlaka i plinovito stanje. Dobiva se iz otpadnih plinova iz proizvodnje amonijaka, alkohola, kao i na temelju izgaranja posebnih goriva i drugih industrija. Plinoviti ugljikov dioksid- plin bez boje i mirisa na temperaturi od 20 ° C i tlaku od 101,3 kPa (760 mm Hg), gustoća - 1,839 kg / m 3. Tekući ugljikov dioksid To je samo bezbojna tekućina bez mirisa.
    Ugljični dioksid     netoksičan i neeksplozivan. U koncentracijama većim od 5% (92 g/m 3 ) ugljični dioksid ima štetan učinak na ljudsko zdravlje - teži je od zraka i može se nakupljati u slabo prozračenim prostorijama u blizini poda. Time se smanjuje volumni udio kisika u zraku, što može izazvati pojavu nedostatka kisika i gušenja.

    Dobivanje ugljičnog dioksida

    U industriji se ugljikov dioksid dobiva iz ložišnih plinova, iz produkata raspadanja prirodnih karbonata (vapnenac, dolomit). Smjesa plinova ispire se otopinom kalijevog karbonata, koja apsorbira ugljikov dioksid, pretvarajući se u hidrogen karbonat. Otopina hidrokarbonata se zagrijavanjem raspada, oslobađajući ugljični dioksid. U industrijskoj proizvodnji plin se pumpa u cilindre.
    U laboratorijskim se uvjetima male količine dobivaju reakcijom karbonata i bikarbonata s kiselinama, poput mramora s klorovodičnom kiselinom.

    Primjena

    U prehrambenoj industriji ugljikov dioksid se koristi kao konzervans i označen je na pakiranju pod šifrom E290
    tekuća ugljična kiselina    (tekući ugljikov dioksid hrane) - ukapljeni ugljični dioksid pohranjen pod visokim tlakom (~ 65-70 atm). Bezbojna tekućina. Kada se tekući ugljikov dioksid ispusti iz cilindra u atmosferu, dio njega ispari, a drugi dio formira suhe ledene pahuljice.
    Cilindri s tekućim ugljičnim dioksidom     naširoko se koriste kao aparati za gašenje požara i za proizvodnju gazirane vode i limunade.
    Ugljični dioksid     Koristi se kao zaštitni medij kod zavarivanja žice, ali pri visokim temperaturama disocira uz oslobađanje kisika. Oslobođeni kisik oksidira metal. U tom smislu potrebno je u žicu za zavarivanje uvesti dezoksidante, kao što su mangan i silicij. Druga posljedica utjecaja kisika, također povezana s oksidacijom, je naglo smanjenje površinske napetosti, što dovodi, između ostalog, do intenzivnijeg prskanja metala nego kod zavarivanja u argonu ili heliju.
    Ugljični dioksid u limenkama     koristi se u pneumatskom oružju i kao izvor energije za motore u modeliranju zrakoplova.
    Čvrsti ugljikov dioksid - suhi led    - koristi se u ledenjacima. Tekući ugljikov dioksid koristi se kao rashladno sredstvo i radni fluid u termoenergetskim postrojenjima (hladnjaci, zamrzivači, solarni generatori i dr.).

    "Suhi led" i druga korisna svojstva ugljičnog dioksida

    Ugljični dioksid ima široku primjenu u svakodnevnoj praksi. Primjerice, gazirana voda s dodatkom aromatičnih esencija prekrasno je osvježavajuće piće. U prehrambenoj industriji ugljični dioksid se također koristi kao konzervans - naveden je na pakiranju pod šifrom E290 a i kao prašak za pecivo.
    U slučaju požara koriste se aparati za gašenje požara ugljičnim dioksidom. Biokemičari su otkrili da je gnojidba ... zraka ugljičnim dioksidom vrlo učinkovito sredstvo za povećanje prinosa raznih usjeva. Možda takvo gnojivo ima jedan, ali značajan nedostatak: može se koristiti samo u staklenicima. U postrojenjima koja proizvode ugljični dioksid, ukapljeni plin pakira se u čelične cilindre i šalje potrošačima. Ako otvorite ventil, tada ... snijeg izbija iz rupe uz siktanje. Kakvo čudo
    Sve je jednostavno objašnjeno. Rad utrošen na komprimiranje plina mnogo je manji od onog potrebnog za njegovo širenje. A kako bi nekako nadoknadio nastali deficit, ugljični dioksid se naglo hladi, pretvarajući se u "suhi led". Široko se koristi za konzerviranje hrane i ima značajne prednosti u odnosu na obični led: prvo, njegov "kapacitet hlađenja" dvostruko je veći po jedinici težine; drugo, isparava bez ostatka.
    Ugljični dioksid se koristi kao aktivni medij pri zavarivanju žice, budući da se na temperaturi luka ugljični dioksid raspada u ugljični monoksid CO i kisik, koji zauzvrat stupa u interakciju s tekućim metalom, oksidirajući ga.
    Ugljični dioksid u spremnicima koristi se u pneumatskom oružju i kao izvor energije za motore u modeliranju zrakoplova.

    Pokazatelji kvalitete ugljičnog dioksida GOST 8050-85

    Naziv indikatora



    Što još čitati

    Kako znati svoj horoskopski znak po mjesecu rođenja Nemoguće je razumjeti kada je rođena znanost astrologija. Mora da je to bilo u danima naših primitivnih predaka, kada je straža...
    Poruka na mjestu podviga našeg vremena O DJECI-HEROJIMA NAŠIH DANA Sljedeće priče o 33 heroja samo su mali dio podviga koji se izvode...
    Fotografije duhova: stvarne priče koje su šokirale cijeli svijet Istinite mistične priče o nevidljivim duhovima, dobrim i zlim domaćicama, poltegreistima i nemirnim strašnim...