دی اکسید کربن برای چه مواردی استفاده می شود؟ روشهای تولید دی اکسید کربن

از دست دادن قدرت ، ضعف ، سر درد ، افسردگی - آیا این حالت آشنا است؟ بیشتر اوقات این امر در پاییز و زمستان اتفاق می افتد ، و عدم سلامتی به کمبود آن نسبت داده می شود نور خورشید... اما این به او مربوط نمی شود ، بلکه به محتوای اضافی مربوط می شود. دی اکسید کربندر هوایی که تنفس می کنید وضعیت سطح CO2 در محلات مسکونی و حمل و نقل در کشور ما واقعاً فاجعه بار است. آلودگی ، رطوبت زیاد و کپک نیز نتیجه عدم تهویه است. پنجره های پلاستیکی آب بندی شده و کولر گازی فقط وضعیت را تشدید می کند. آیا می دانید وقتی سطح دی اکسید کربن در هوا دو برابر شود (نسبت به پس زمینه خیابان) ، فعالیت مغز 2 برابر کاهش می یابد؟ به هر حال ، این دانش آموزان خمیازه کشیده در سخنرانی ها هستند که نشان دهنده افزایش محتوای CO2 در کلاس درس هستند. و اغلب در ساختمانهای اداری تهویه وجود ندارد. اگر مغز افراد به سادگی کار نکند ، می توان در مورد چه نوع عملکردی صحبت کرد؟

بنابراین بیایید با اصول اولیه شروع کنیم. وقتی فرد تنفس می کند ، اکسیژن را جذب کرده و دی اکسید کربن آزاد می کند. همچنین ، دی اکسید کربن هنگام سوزاندن هیدروکربن ها آزاد می شود. سطح متوسط CO₂ در سیاره ما در در حال حاضرحدود 400 PPM (قطعات در میلیون - قطعات در میلیون ، یا 0.04) است و به دلیل رشد مداوم مصرف فرآورده های نفتی ، دائما در حال رشد است. در عین حال ، باید بدانید که درختان دی اکسید کربن را جذب می کنند و این دقیقاً عملکرد اصلی آنهاست (و نه آنطور که آنها به اشتباه تصور می کنند که فقط اکسیژن تولید می کنند).

تا زمانی که یک فرد در خارج از منزل است ، هیچ مشکلی وجود ندارد ، اما زمانی که او در خانه است شروع می شود. اگر شخصی بدون هجوم هوای تازه در یک اتاق بدون هوا بسته شود ، در نتیجه کمبود اکسیژن نخواهد مرد ، همانطور که اکثر مردم به اشتباه تصور می کنند ، بلکه به دلیل افزایش بیش از حد سطح دی اکسید کربن ، که خود این شخص تولید کرده است ، نخواهد مرد. در ریه ها اجازه دهید مشکلات تهویه حمل و نقل عمومی را کنار بگذاریم (در این مورد جداگانه خواهم نوشت) و توجه خود را به آپارتمان های شهری / خانه های روستایی معطوف کنیم ، که در آنها تهویه به طور گسترده ای وجود ندارد.

در عین حال ، یک فرد حداقل یک سوم عمر خود را در خانه / آپارتمان خود می گذراند ، اما در حقیقت نیمی - شما نمی توانید در سلامتی خود صرفه جویی کنید!

2. مشکل افزایش محتوای CO2 در هوا به ویژه در فصل سرما مطرح است ، زیرا در تابستان ، تقریباً همه پنجره های خود را به طور مداوم باز می کنند. و با شروع هوای سرد ، دریچه ها کمتر و کمتر باز می شوند و در نهایت آن را به پخش دوره ای کاهش می دهد. و چه تصادفی است ، در فصل سرما است که افسردگی ، خواب آلودگی و از دست دادن انرژی ظاهر می شود.

3. قبلاً حتی چنین سنتی وجود داشت - مهر و موم ترک ها روی پنجره ها قبل از هوای سرد. اغلب همراه با دریچه ها و جریان هوای تازه را به داخل خانه به طور کامل حذف می کند. بار دیگر تأکید می کنم که هوای تازه نه به این دلیل که حاوی اکسیژن لازم برای تنفس است ، بلکه به منظور کاهش میزان اضافی دی اکسید کربن با جایگزینی هوای اتاق مورد نیاز است.

4. بسیاری از مردم تصور می کنند که هود استخراج کننده دارند (در آپارتمان ها ، حداقل در آشپزخانه و حمام) ، بنابراین اتاق از طریق آن تهویه می شود. بله ، علاوه بر نصب پنجره های پلاستیکی که کاملاً آب بندی شده اند. اما اگر شما ورودی به شکل شکاف در قاب یا پنجره باز ندارید ، هوا چگونه به هود می رود؟ و با کشش خوب معمولاً هوا را از ورودی بیرون می کشد.

5. بدتر این است که کولر را به شکل سیستم تقسیم و از پنجره های بسته استفاده کنید. به یاد داشته باشید ، هنگام کار کولر ، پنجره ها را نبندید! در اینجا یک خانه روستایی مهر و موم شده مدرن وجود دارد که هیچ شکافی در پوشش ساختمان وجود ندارد. و لازم نیست که توسط داستانهایی هدایت شویم که چوب یا بتن هوادهی "نفس می کشد" و بنابراین نمی توانید به تهویه اهمیت دهید. به یاد داشته باشید ، این اصطلاح به معنای نفوذ پذیری بالای بخار مواد است و نه توانایی تأمین هوای تازه در فضای باز به خانه.

6. بیشتر به یک فن روی اگزوز حمام و آشپزخانه محدود می شود. خوب ، فن را روشن کردیم ، همه پنجره ها و درهای خانه بسته است. نتیجه چه خواهد شد؟ درست است ، کمیابی در خانه ایجاد می شود ، زیرا هوای جدید جایی برای ورود ندارد. برای کارکرد تهویه طبیعی ، هوای تازه باید به خانه عرضه شود.

7. برای اندازه گیری سطح دی اکسید کربن در هوا ، اکنون سنسورهای نسبتاً مقرون به صرفه ای با سنسور NDIR وجود دارد. مادون قرمز غیر پراکندگی (NDIR) بر اساس تغییر شدت تابش مادون قرمز قبل و بعد از جذب در یک آشکارساز مادون قرمز با حساسیت انتخابی است. در ابتدا ، من قصد داشتم سال گذشته چنین سنسوری را در aliexpress خریداری کنم (سپس حدود 100 دلار هزینه داشت) ، اما افزایش قیمت به دلیل افزایش نرخ دلار ، من را وادار به فکر و جستجوی گزینه های جایگزین کرد. ناگهان ، این سنسور در روسیه با مارک روسی با همان 100 دلار در نرخ سال گذشته پیدا شد. در کل ، در Yandex.Market ، من سودمندترین پیشنهاد را پیدا کردم و سنسور را با قیمت 3500 روبل خریدم. این مدل MT8057 نام دارد. البته ، سنسور خطایی دارد ، اما وقتی به این واقعیت می رسیم که ما به اندازه گیری هایی با غلظت دی اکسید کربن بیش از حد معمول علاقه داریم ، مهم نیست.

8. پنجره های پلاستیکی بسته ، تهویه مطبوع - همه اینها در مقایسه با اجاق گاز در آپارتمان مزخرف است (برای عکس من یک مشعل گاز روشن کردم ، زیرا برای شلیک اجاق گاز باید شسته می شد).

9. بنابراین ، تمام توجه به برنامه. آشپزخانه 9 متر مربع، سقف 3 متر ارتفاع ، در باز شدبه آشپزخانه (!) ، یک پنجره بسته ، یک هود استخراج کننده با انگیزه طبیعی وجود دارد (در تابستان پیش نویس ضعیف است) ، یک نفر. سنسور در ارتفاع 1 متری از کف ، روی میز ناهار خوری قرار دارد. سطح "عادی" CO2 در یک اتاق بدون اشغال حدود 600 PPM است. یک نفر می آید - سطح CO2 بلافاصله بالا می رود. برگ - می افتد. دوباره می آید - دوباره بلند می شود. و بعد از آن یک مشعل (!) گاز را روشن می کند. سطح CO2 تقریباً فوراً از 2000 PPM بالا می رود. اضطراب! پنجره را باز می کنیم. مشاهده می کنیم که چگونه غلظت دی اکسید کربن در هوا به آرامی کاهش می یابد. و 1-2 نفر دیگر را در اینجا اضافه کنید. حتی اگر اجاق گاز را روشن نکنید ، 3 بزرگسال عملکرد سنگینی ندارند کار فیزیکیسطح CO2 در اتاق را در 30 دقیقه به حد بحرانی برسانید.

آیا روی اجاق گاز آشپزی می کنید؟ باز کردن پنجره و روشن کردن کاپوت ضروری است (هر دو را همزمان انجام دهید).

کولر را روشن کرده اید؟ حتما پنجره را باز کنید.

آیا شما فقط در اتاق هستید؟ حتما پنجره را باز کنید. و اگر افراد زیادی در اتاق هستند ، پنجره را باز کنید.

و شب ، هنگام خواب ، پنجره باید باز باشد.

به طور خلاصه ، یا باید مجرای تهویه هوا یا پنجره ای داشته باشید که همیشه باز است.

10. با توجه به درختان و نحوه مفید بودن آنها. مهمترین عملکرد آنها در فرایند رشد جذب دی اکسید کربن است. تعداد کمی از مردم به این فکر می کنند که چرا هیزم می سوزد و این همه انرژی از کجا می آید. بنابراین این انرژی به شکل کربن است و در نتیجه جذب دی اکسید کربن در تنه درخت تجمع می یابد. و درختان اکسیژن را به عنوان محصول جانبی واکنش فتوسنتز تولید می کنند.

11. بازکردن پنجره در فصل گرم کار سختی نیست و به طور کلی در تابستان مشکل چندان فوری نیست (مگر هنگام استفاده از کولرهای گازی با پنجره های بسته). مشکلات در زمستان شروع می شوند ، زیرا هیچ کس پنجره را به طور مداوم باز نمی گذارد ، این تلفات حرارتی کنترل نشده عظیمی است و سرد خواهد شد. دقیقاً در این لحظه است که ارزش زنگ خطر را دارد. سلامتی قیمت ندارد.

این مشکل ماهیتی بسیار جدی و جهانی دارد. به عنوان مثال ، تا پاییز سال گذشته ، من اصلاً به اهمیت تهویه برای سلامتی فکر نمی کردم: در آپارتمان چه چیزی در خانه روستایی وجود دارد. اگر به گذشته نگاه کنید ، افسردگی های معمول پاییزی ، خواب آلودگی و بدخلقی در فصل سرما در یک آپارتمان در شهر بود که باعث شد فکر کنید که باید شهر را ترک کنید و به اصطلاح ساختمان بسازید. در پاییز و زمستان ، وقتی در شهر بودم سردرد و ضعف عمومی بدن داشتم. اما به محض اینکه به طبیعت رفتم ، مشکل برطرف شد. همه اینها را نه کمبود نور خورشید ، بلکه در آن نبودم. در زمستان ، من باز نگه داشتن پنجره را متوقف کردم (هوا سرد است) و مقدار زیادی CO2 در آپارتمان دریافت کردم.

ساده ترین و مقرون به صرفه ترین راه حل این مشکل این است که پنجره را همیشه باز نگه دارید یا آن را بر اساس خوانش های سنسور CO₂ تهویه کنید. سطح عادی CO2 در یک اتاق را می توان غلظت حداکثر 1000 PPM در نظر گرفت ، اگر بیشتر باشد ، باید فوراً تهویه شود. رطوبت را می توان یک شاخص غیر مستقیم از غلظت بالای دی اکسید کربن در هوا دانست. اگر بدون دلایل عینی و کاهش دمای اتاق ، رطوبت شروع به افزایش کند ، سطح CO2 نیز افزایش می یابد.

خطر افزایش غلظت دی اکسید کربن در هوا این است که بدن انسان با تاخیر بسیار طولانی واکنش نشان می دهد. زمانی که احساس کردید اتاق گرفتگی است و نیاز به تهویه دارد ، حداقل نیم ساعت در اتاقی با محتوای CO2 بالا در هوا بوده اید.

در پست بعدی در مورد مشکلات احتمالی تهویه صحبت خواهم کرد حمل و نقل عمومی(اتوبوس ، قطار ، هواپیما). و همچنین به شما نشان خواهم داد که چگونه تهویه مناسب را در یک خانه روستایی سازماندهی کنید ، که به دلایلی همه فراموش می کنند.

ادامه دارد.

مقالات مرتبط با موضوع برای خودآموزی.

شما قبلاً می دانید که هنگام بازدم ، دی اکسید کربن از ریه های شما خارج می شود. اما در مورد این ماده چه می دانید؟ احتمالاً کمی. امروز من به تمام س questionsالات مربوط به دی اکسید کربن پاسخ خواهم داد.

تعریف

این ماده در شرایط عادی یک گاز بی رنگ است. در بسیاری از منابع می توان آن را متفاوت نامید: مونوکسید کربن (IV) ، و انیدرید کربن ، و دی اکسید کربن ، و دی اکسید کربن.

خواص

دی اکسید کربن (فرمول CO 2) یک گاز بی رنگ با بو و طعم اسیدی است و در آب محلول است. اگر به درستی سرد شود ، یک توده برفی مانند به نام یخ خشک (عکس زیر) ایجاد می شود که در دمای 78- درجه سانتی گراد تصعید می شود.

این یکی از محصولات پوسیدگی یا احتراق هر ماده آلی است. فقط در دمای 15 درجه سانتی گراد در آب حل می شود و تنها در صورتی که نسبت آب به دی اکسید کربن 1: 1 باشد. چگالی دی اکسید کربن می تواند متفاوت باشد ، اما در شرایط استاندارد برابر با 1،976 کیلوگرم بر متر مکعب است. این در صورتی است که به شکل گازی باشد و در حالتهای دیگر (مایع / گازی) مقادیر چگالی نیز متفاوت خواهد بود. این ماده یک اکسید اسیدی است ، افزودن آن به آب منجر به تولید اسید کربنیک می شود. اگر دی اکسید کربن را با هر قلیایی ترکیب کنید ، در نتیجه واکنش بعدی ، کربناتها و بی کربناتها تشکیل می شوند. این اکسید نمی تواند احتراق را حفظ کند ، به استثنای چند مورد. اینها فلزات فعال هستند و در واکنش از این نوع ، اکسیژن را از او می گیرند.

دریافت

هنگامی که الکل تولید می شود یا کربنات های طبیعی تجزیه می شوند ، دی اکسید کربن و برخی گازهای دیگر به مقدار زیاد آزاد می شوند. سپس گازهای حاصله با کربنات پتاسیم محلول شسته می شوند. پس از آن جذب دی اکسید کربن توسط آنها دنبال می شود ، محصول این واکنش بی کربنات است ، وقتی محلول گرم می شود ، اکسید مورد نظر به دست می آید.

اما در حال حاضر با موفقیت با اتانول آمین حل شده در آب جایگزین می شود که مونوکسید کربن موجود در گاز دودکش را جذب کرده و هنگام گرم شدن آزاد می کند. همچنین ، این گاز محصول جانبی واکنشهایی است که در آنها نیتروژن خالص ، اکسیژن و آرگون به دست می آید. در آزمایشگاه ، مقداری دی اکسید کربن هنگام واکنش کربنات ها و بی کربنات ها با اسیدها تولید می شود. همچنین وقتی جوش شیرین و آب لیمو یا همان بی کربنات سدیم و سرکه واکنش نشان می دهند (عکس) ایجاد می شود.

کاربرد

صنایع غذایی نمی توانند بدون استفاده از دی اکسید کربن ، جایی که به عنوان نگهدارنده و بیکینگ پودر ، کد E290 شناخته می شود ، کار کنند. هر کپسول آتش نشانی آن را به شکل مایع در خود دارد.

همچنین اکسید کربن چهار ظرفیتی ، که در هنگام تخمیر آزاد می شود ، به عنوان تغذیه خوبی عمل می کند گیاهان آکواریومی... همچنین در نوشابه مشهور یافت می شود ، که بسیاری از مردم اغلب از فروشگاه مواد غذایی خریداری می کنند. جوشکاری با سیم در محیط دی اکسید کربن انجام می شود ، اما اگر درجه حرارت این فرایند بسیار بالا باشد ، با تجزیه دی اکسید کربن همراه است ، که در آن اکسیژن آزاد می شود و فلز را اکسید می کند. سپس جوشکاری بدون اکسید کننده (منگنز یا سیلیکون) کامل نمی شود. چرخ های دوچرخه با دی اکسید کربن پمپ می شود ، همچنین در قوطی های سلاح های پنوماتیک وجود دارد (این نوع آن را سیلندر گاز می نامند). همچنین ، این اکسید در حالت جامد که یخ خشک نامیده می شود ، به عنوان مبرد در تجارت مورد نیاز است ، تحقیق علمیو هنگام تعمیر برخی تجهیزات.

نتیجه

به این ترتیب دی اکسید کربن برای انسان مفید است. و نه تنها در صنعت ، بلکه مهم است نقش بیولوژیکی: بدون آن ، تبادل گاز ، تنظیم تن عروق ، فتوسنتز و بسیاری از فرایندهای طبیعی دیگر امکان پذیر نیست. اما مازاد یا کمبود آن در هوا برای مدتی می تواند بر وضعیت فیزیکی همه موجودات زنده تأثیر منفی بگذارد.

دی اکسید کربن یا دی اکسید کربن یا CO 2 یکی از فراوان ترین مواد گازی روی زمین است. او در طول زندگی ما را احاطه کرده است. دی اکسید کربن بی رنگ ، بی مزه و بی بو است و توسط انسان قابل درک نیست.

او یک شرکت کننده مهم در متابولیسم موجودات زنده است. این گاز به خودی خود سمی نیست ، اما از تنفس پشتیبانی نمی کند ، بنابراین ، غلظت بیش از حد آن منجر به بدتر شدن اکسیژن رسانی به بافت های بدن و خفگی می شود. دی اکسید کربن به طور گسترده ای در زندگی روزمره و صنعت استفاده می شود.

دی اکسید کربن چیست

در فشار جوو در دمای اتاق ، دی اکسید کربن در حالت گازی قرار دارد. این رایج ترین شکل آن است که در آن در فرایندهای تنفس ، فتوسنتز و متابولیسم موجودات زنده شرکت می کند.

هنگامی که تا دمای 78- درجه سانتی گراد سرد می شود ، با دور زدن فاز مایع ، متبلور شده و به اصطلاح "یخ خشک" را تشکیل می دهد ، که به طور گسترده به عنوان مبرد م safeثر در صنایع غذایی و شیمیایی و تجارت خیابانی و حمل و نقل یخچال استفاده می شود.

در شرایط خاص - فشار دهها اتمسفر - دی اکسید کربن به مایع تبدیل می شود حالت تجمع... این اتفاق می افتد در بستر دریا، در عمق بیش از 600 متر.

خواص دی اکسید کربن

در قرن هفدهم ، ژان باتیست ون هلمون از فلاندر ، دی اکسید کربن را کشف کرد و فرمول آن را تعیین کرد. یک مطالعه و شرح دقیق یک قرن بعد توسط اسکاتلندی جوزف بلک انجام شد. او خواص دی اکسید کربن را مورد بررسی قرار داد و مجموعه ای از آزمایشات را انجام داد که در آن ثابت کرد که در هنگام تنفس حیوانات آزاد می شود.

مولکول یک ماده شامل یک اتم کربن و دو اتم اکسیژن است. فرمول شیمیاییدی اکسید کربن به عنوان CO2 نوشته می شود

در شرایط عادی بی مزه ، بی رنگ و بی بو است. فقط با استنشاق مقدار زیادی از آن ، فرد طعم ترش را احساس می کند. این ماده توسط اسید کربنیک تولید می شود که در دوزهای کوچک هنگامی که دی اکسید کربن در بزاق حل می شود ، تشکیل می شود. این ویژگی برای تهیه نوشیدنی های گازدار استفاده می شود. حباب های موجود در شامپاین ، پروسکو ، آبجو و لیموناد دی اکسید کربن هستند که به طور طبیعی تخمیر شده یا به طور مصنوعی به نوشیدنی اضافه شده اند.

چگالی دی اکسید کربن بیشتر از چگالی هوا است ، بنابراین ، در صورت عدم تهویه ، در قسمت پایین تجمع می یابد. این فرآیندهای اکسیداتیو مانند تنفس و احتراق را پشتیبانی نمی کند.

بنابراین از دی اکسید کربن در کپسول های آتش نشانی استفاده می شود. این ویژگی دی اکسید کربن با یک ترفند نشان داده شده است - یک شمع در حال سوختن در یک لیوان "خالی" قرار داده می شود و در آنجا خاموش می شود. شیشه در واقع با CO2 پر شده است.

دی اکسید کربن در طبیعت منابع طبیعی

این منابع شامل فرآیندهای اکسیداتیو با شدت متفاوت است:

• تنفس موجودات زنده. از دوره شیمی در شیمی و گیاه شناسی ، همه به یاد دارند که در طول فتوسنتز ، گیاهان دی اکسید کربن را جذب کرده و اکسیژن آزاد می کنند. اما همه به یاد ندارند که این اتفاق فقط در طول روز و با نور کافی رخ می دهد. در تاریکی ، گیاهان ، برعکس ، اکسیژن را جذب کرده و دی اکسید کربن از خود ساطع می کنند. بنابراین تلاش برای بهبود کیفیت هوا در اتاق ، تبدیل آن به ضخیم های فیکوس و شمعدانی می تواند یک شوخی بی رحمانه باشد.
• فوران ها و دیگر فعالیت های آتشفشانی CO2 از اعماق گوشته زمین به همراه گازهای آتشفشانی ساطع می شود. آنقدر گاز در دره ها نزدیک منابع فوران وجود دارد که با تجمع در مناطق پست ، باعث خفگی حیوانات و حتی مردم می شود. چندین مورد شناخته شده در آفریقا وجود دارد که کل روستاها خفه شده اند.
• احتراق و پوسیدگی مواد آلی. احتراق و پوسیدگی یک واکنش اکسیداسیون یکسان هستند ، اما با سرعت های متفاوتی رخ می دهند. غنی از کربن ، مواد آلی در حال پوسیدگی از گیاهان و حیوانات ، آتش سوزی جنگل ها و دشت های سوختگی تورب همه منابع دی اکسید کربن هستند.
• بزرگترین انبار طبیعی CO 2 آبهای اقیانوس های جهان است که در آن حل شده است.

در طول میلیون ها سال تکامل حیات مبتنی بر کربن در زمین ، میلیاردها تن دی اکسید کربن در منابع مختلف انباشته شده است. انتشار فوری آن در جو به دلیل عدم امکان تنفس منجر به مرگ تمام زندگی روی کره زمین می شود. خوب است که احتمال چنین انتشار یک بار به صفر برسد.

ومنابع مصنوعی دی اکسید کربن

دی اکسید کربن نیز در نتیجه فعالیت انسان وارد جو می شود. فعال ترین منابع در زمان ما عبارتند از:

• انتشارات صنعتی ناشی از احتراق سوخت در نیروگاهها و نیروگاههای فرآوری
• گازهای خروجی از موتورهای احتراق داخلی وسایل نقلیه: اتومبیل ، قطار ، هواپیما و کشتی.
• ضایعات کشاورزی - پوسیدگی کود در دامداری های بزرگ

علاوه بر انتشار مستقیم گازهای گلخانه ای ، تأثیر غیرمستقیم انسان بر میزان CO2 در جو نیز وجود دارد. این جنگل زدایی گسترده در مناطق گرمسیری و نیمه گرمسیری ، در درجه اول در آمازون است.

علیرغم این واقعیت که جو زمین کمتر از یک درصد دی اکسید کربن دارد ، تأثیر فزاینده ای بر آب و هوا و پدیده های طبیعی... دی اکسید کربن در ایجاد به اصطلاح دخیل است اثر گلخانه ایبا جذب تابش حرارتی از سیاره و حفظ این گرما در جو. این منجر به افزایش تدریجی ، اما بسیار هشداردهنده میانگین دمای سالانه کره زمین ، ذوب شدن یخچال های طبیعی کوهستانی و یخ های قطبی ، افزایش سطح دریا ، جاری شدن سیل در مناطق ساحلی و بدتر شدن آب و هوا در کشورهای دور از دریا می شود.

قابل توجه است که در زمینه گرمایش عمومی در کره زمین ، توزیع مجدد قابل توجهی از توده های هوا و جریانات دریایی وجود دارد و در برخی مناطق متوسط ​​دمای سالانه افزایش نمی یابد ، اما کاهش می یابد. این امر کارت های برنده ای را در اختیار منتقدان نظریه گرمایش زمین قرار می دهد و حامیان آن را به جعل حقایق و دستکاری افکار عمومی برای جلب رضایت برخی از مراکز سیاسی نفوذ و منافع مالی و اقتصادی متهم می کند.

بشریت در تلاش است تا کنترل محتوای دی اکسید کربن در هوا را در دست بگیرد ، پروتکل های کیوتو و پاریس امضا شد که تعهدات خاصی را بر اقتصاد ملی تحمیل می کند. علاوه بر این ، بسیاری از خودروسازان برجسته اعلام کرده اند که مدل موتورهای احتراق داخلی را تا سال 2020 تا 2020 حذف کرده و به سمت خودروهای هیبریدی و برقی حرکت می کنند. با این حال ، برخی از اقتصادهای پیشرو جهان ، مانند چین و ایالات متحده ، عجله ای برای انجام تعهدات قبلی و به عهده گرفتن تعهدات جدید ندارند ، زیرا این امر تهدیدی برای سطح زندگی در کشورهای خود است.

دی اکسید کربن و ما: چرا CO 2 خطرناک است

دی اکسید کربن یکی از محصولات متابولیک بدن انسان است. نقش مهمی در مدیریت تنفس و خون رسانی به اندام ها دارد. افزایش محتوای CO2 در خون باعث اتساع عروق می شود که می تواند اکسیژن بیشتری را به بافت ها و اندام ها منتقل کند. به طور مشابه ، در صورت افزایش غلظت دی اکسید کربن در بدن ، سیستم تنفسی مجبور به فعالیت بیشتر می شود. این ویژگی در دستگاههای تنفسی استفاده می شود تا سیستم تنفسی خود بیمار فعال شود.

علاوه بر مزایای ذکر شده ، بیش از غلظت CO2 می تواند به بدن آسیب برساند. افزایش محتوای موجود در هوای استنشاق منجر به حالت تهوع ، سردرد ، خفگی و حتی از دست دادن هوشیاری می شود. بدن به دی اکسید کربن اعتراض می کند و به فرد سیگنال می دهد. با افزایش بیشتر غلظت ، گرسنگی اکسیژن یا هیپوکسی ایجاد می شود. Co2 از اتصال اکسیژن به مولکول های هموگلوبین جلوگیری می کند ، که حرکت گازهای محدود شده را از طریق سیستم گردش خون انجام می دهد. گرسنگی اکسیژن منجر به کاهش عملکرد ، تضعیف واکنش و توانایی تجزیه و تحلیل وضعیت و تصمیم گیری ، بی تفاوتی می شود و می تواند منجر به مرگ شود.

متأسفانه چنین غلظت دی اکسید کربن نه تنها در معادن تنگ ، بلکه در تهویه نامناسب نیز قابل دستیابی است. کلاسهای مدرسه، سالن های کنسرت ، ادارات و وسایل نقلیه - هر کجا که در فضایی محدود و بدون تبادل هوای کافی با محیطتجمع می یابد تعداد زیادی ازاز مردم.

برنامه اصلی

CO 2 به طور گسترده ای در صنعت و زندگی روزمره - در کپسول آتش نشانی و تولید سودا ، برای خنک کننده محصولات و ایجاد جو بی اثر در هنگام جوشکاری استفاده می شود.

استفاده از دی اکسید کربن در صنایعی مانند:

• برای تمیز کردن سطوح با یخ خشک

داروسازی

• برای سنتز شیمیایی اجزای دارو ؛
• ایجاد یک فضای بی اثر ؛
• عادی سازی شاخص pH ضایعات تولید

صنایع غذایی

• تولید نوشیدنی های گازدار ؛
• بسته بندی مواد غذایی در جو بی اثر برای افزایش عمر مفید ؛
• بدون کافئین شدن دانه های قهوه ؛
• انجماد یا سرد کردن غذا

پزشکی ، تحلیل و اکولوژی

• ایجاد یک فضای محافظ در حین عمل شکم.
• گنجاندن مخلوط های تنفسی به عنوان محرک تنفس.
• در تجزیه و تحلیل کروماتوگرافی
• حفظ سطح pH در مواد زائد مایع.

الکترونیک

• خنک کننده قطعات و دستگاه های الکترونیکی هنگام آزمایش مقاومت دما.
• تمیز کردن ساینده در میکروالکترونیک (در فاز جامد).
• پاک کننده در تولید بلورهای سیلیکون.

صنایع شیمیایی

به طور گسترده ای در سنتز شیمیایی به عنوان معرف و تنظیم کننده دما در راکتور استفاده می شود. CO2 برای آلودگی زباله های مایع با شاخص pH پایین بسیار عالی است.

همچنین از آن برای خشک کردن مواد پلیمری ، فیبرومادیال گیاهی یا حیوانی ، در تولید سلولز استفاده می شود تا سطح pH هر دو جزء فرآیند اصلی و ضایعات آن عادی شود.

صنعت متالورژی

در متالورژی ، CO2 عمدتاً به دلیل اکولوژی عمل می کند و با خنثی سازی آنها از طبیعت در برابر انتشارات مضر محافظت می کند:

• در متالورژی آهنی - برای خنثی سازی گازهای ذوب و برای مخلوط کردن ذوب.
• در متالورژی غیر آهنی در تولید سرب ، مس ، نیکل و روی - برای خنثی سازی گازها در حین حمل ملاقه با ذوب یا شمش گرم.
• به عنوان یک عامل کاهنده در سازمان گردش آب معدن اسید.

جوشکاری دی اکسید کربن

جوشکاری با قوس غوطه ور ، جوشکاری با دی اکسید کربن است. عملیات جوشکاری با دی اکسید کربن با الکترود مصرفی انجام می شود و در روند کار نصب ، از بین بردن عیوب و اصلاح قطعات با دیوارهای نازک رایج است.

همانطور که می دانید ، همه ما از دوران کودکی آمده ایم. و یکی از خاطرات شیرین اولین سالهای زندگی ، که اغلب در طول زندگی با خود حمل می کنیم ، طعم نوشابه شیرین از یک بطری است. برای اینکه کودکان و بزرگسالان از نوشیدنی های گازدار مورد علاقه خود لذت ببرند و نیاز داشته باشند دی اکسید کربن در سیلندرها ،که با دستکاری های ساده ، محتویات بطری را با حباب های جادویی پر می کند. و هیچ لذتی بالاتر از انفجار حباب در بینی ، دهان ، معده نیست ... ما رشد می کنیم ، بالغ می شویم. ما ترجیح می دهیم به سایر نوشابه های گازدار و غیر گازدار ، اما همچنین "ضربه زدن" به بینی و سر را ترجیح دهیم. اما با افزایش سن ، پاسخ این سوال اغلب برای ما یک راز باقی می ماند:

اما چگونه دی اکسید کربن در سیلندر به یک بطری ختم می شود؟

دی اکسید کربن یک گاز بی رنگ با طعم کمی ترش ، غیر سمی است که نامهای زیادی مانند: دی اکسید کربن ، دی اکسید کربن ، انیدرید کربن ، CO2 و غیره دارد. این گاز از تنفس پشتیبانی نمی کند و در غلظت های بالا باعث خفگی می شود ، اما در فرایند متابولیسم سلول های زنده ضروری است. به عنوان یک محصول جانبی در تولید الکل ، آمونیاک یا احتراق سوخت به دست می آید. چگالی گاز ، در شرایط عادی ، 1.98 گرم در لیتر است. بنابراین ، دی اکسید کربن برای ظرفیت بیشتر در فشارهایی در حدود 70 اتمسفر در سیلندرها منتقل می شود. برای فشرده سازی گاز از تجهیزات خاصی استفاده می شود. در تولید آب گازدار ، اسید از بطری به بطری های همراه نوشیدنی ، درست قبل از بسته شدن اضافه می شود. و اگر دی اکسید کربن را در جو آزاد کنید ، مقداری از آن به یخ خشک تبدیل می شود. اما صنایع غذایی تنها منطقه ای نیست که از دی اکسید کربن در آن استفاده می شود.

دی اکسید کربن در کجای دیگر در سیلندرها استفاده می شود؟

ساختار مدرن کاملاً بر اساس سازه های فلزی است. برای به دست آوردن یک قاب فلزی قوی ، جوشکاری لازم است. دی اکسید کربن یک اکسید اسید است که در ترکیب با آب ، اسید کربنیک را تشکیل می دهد. با آزادسازی هیدروکربن ها و کربنات ها با قلیاها واکنش می دهد. این خاصیت اسید اساس کاربرد آن در فرایند جوشکاری است: دی اکسید کربن در سیلندربه یک لایه محافظ تبدیل می شود که قدرت جوش را تضمین می کند. کپسول های آتش نشانی نیز پر از دی اکسید کربن هستند که برای خاموش کردن تاسیسات الکتریکی طراحی شده اند.

و اگر تصمیم به خرید یک سیلندر گاز دارید ، این را به خاطر بسپارید نیازمندی های ویژه... کار با دی اکسید کربن می تواند خطرناک باشد ، به عنوان مثال در دست گرفتن یا سوختن.

از کجا می توان سیلندر گاز خرید؟

خرید استوانه برای ذخیره و حمل گازها از فروشندگان ناشناس که نمی توانند حقوق خود را با اسناد اثبات کنند ، استفاده ایمن آنها را تضمین نمی کند! بدون خطر خرید سیلندر گازاز تولید کنندگان مورد اعتماد ، می توانید با ما تماس بگیرید. سیلندرهای ما برای انتقال دی اکسید کربن دارای حجم صنعتی 50 لیتر هستند. و قوطی های کوچک برای سیفون. عملکرد ایمن آنها با در نظر گرفتن تمام الزامات GOST توسط تولید آنها تضمین می شود.

تعریف

دی اکسید کربن (دی اکسید کربن)در شرایط عادی ، این گاز بی رنگ است ، حدود 1.5 برابر سنگین تر از هوا ، به طوری که می توان آن را مانند مایع از یک ظرف به ظرف دیگر ریخت.

جرم 1 لیتر CO 2 در شرایط عادی 1.98 گرم است. حلالیت دی اکسید کربن در آب کم است: 1 حجم آب در دمای 20 درجه سانتی گراد 0.88 حجم CO 2 و در 0 درجه سانتی گراد - 1.7 حجم را حل می کند.

تحت فشار حدود 0.6 مگاپاسکال ، دی اکسید کربن در دمای اتاق به مایع تبدیل می شود. دی اکسید کربن مایع در استوانه های فولادی ذخیره می شود. هنگامی که به سرعت از استوانه خارج می شود ، گرمای زیادی در اثر تبخیر جذب می شود که CO2 به یک توده سفید برفی مانند جامد تبدیل می شود ، که بدون ذوب شدن ، در دمای 78.5 درجه سانتی گراد تصفیه می شود.

محلول CO 2 در آب طعم ترش دارد و به دلیل وجود مقادیر کمی اسید کربنیک H 2 CO 3 در محلول که در نتیجه واکنش برگشت پذیر تشکیل می شود ، دارای واکنش کمی اسیدی است:

CO 2 + H 2 O↔H 2 CO 3.

برخی از خواص دی اکسید کربن در جدول زیر ارائه شده است:

به دست آوردن دی اکسید کربن

دی اکسید کربن در مقادیر کم با اثر اسیدها بر کربناتها بدست می آید:

CaCO 3 + 2HCl = CaCl 2 + H 2 O + CO 2.

در مقیاس صنعتی ، CO2 عمدتا به عنوان یک محصول جانبی در فرایند سنتز آمونیاک تولید می شود:

CH 4 + 2H 2 O = CO 2 + 4H 2 ؛

CO + H 2 O = CO 2 + H 2.

علاوه بر این ، مقدار زیادی دی اکسید کربن با سنگ زنی سنگ آهک بدست می آید:

CaCO 3 = CaO + CO 2.

خواص شیمیایی دی اکسید کربن

دی اکسید کربن دارای خواص اسیدی است: با قلیاها ، هیدرات آمونیاک واکنش نشان می دهد. با فلزات فعال ، هیدروژن ، کربن کاهش می یابد.

CO 2 + NaOH رقیق = NaHCO 3 ؛

CO 2 + 2NaOH conc = Na 2 CO 3 + H 2 O ؛

CO 2 + Ba (OH) 2 = BaCO 3 + H 2 O ؛

CO 2 + BaCO 3 + H 2 O = Ba (HCO 3) 2 ؛

CO 2 + NH 3 × H 2 O = NH 4 HCO 3 ؛

CO 2 + 4H 2 = CH 4 + 2H 2 O (t = 200 o C ، کاتالوگ Cu 2 O) ؛

CO 2 + C = 2CO (t> 1000 درجه سانتی گراد) ؛

CO 2 + 2Mg = C + 2MgO ؛

2CO 2 + 5Ca = CaC 2 + 4CaO (t = 500 o C) ؛

2CO 2 + 2Na 2 O 2 = 2Na 2 CO 3 + O 2.

کاربرد دی اکسید کربن

دی اکسید کربن در تولید سودا به روش آمونیاک کلراید ، برای سنتز کاربامید ، برای تولید نمک های اسید کربنیک ، و همچنین برای کربناته شدن آبهای معدنی و میوه ها و سایر نوشیدنی ها استفاده می شود.

دی اکسید کربن جامد به نام "یخ خشک" برای خنک کردن مواد غذایی فاسد شدنی ، برای تهیه و نگهداری بستنی و در بسیاری از کاربردهای دیگر که در آن دمای پایین مورد نیاز است ، استفاده می شود.

نمونه هایی از حل مسئله

مثال 1

مثال 2

وظیفه	هنگام تجزیه حرارتی کربنات کلسیم به وزن 45.4 گرم چه حجم و چه جرم دی اکسید کربن آزاد می شود؟
راه حل	اجازه دهید معادله تجزیه حرارتی کربنات کلسیم را بنویسیم: CaCO 3 = CaO + CO 2. مقدار ماده کربنات کلسیم را پیدا کنید: n (CaCO3) = m (CaCO3) / M (CaCO3) ؛ M (CaCO3) = Ar (Ca) + Ar (C) + 3 × Ar (O) = 40 + 12 + 3 × 16 = 100 گرم / مول ؛ n (CaCO3) = 45.4 / 100 = 0.454 مول. بنابراین با توجه به معادله واکنش n (CaCO3): n (CO2) = 1: 1 ، بنابراین n (CaCO3) = n (CO2) = 0.454 مول. بیایید جرم و حجم دی اکسید کربن آزاد شده را محاسبه کنیم: V (CO 2) = V m × n (CO 2) = 22.4 × 0.454 = 10.2 لیتر ؛ m (CO 2) = n (CO 2) M (CO 2) ؛ M (CO 2) = Ar (C) + 2 × Ar (O) = 12 + 2 × 16 = 44 گرم / مول ؛ متر (CO 2) = 0.454 × 44 = 20 گرم.
پاسخ	جرم دی اکسید کربن 20 گرم ، حجم 10.2 لیتر است.