Для чого використовують вуглекислий газ. Способи отримання вуглекислого газу

Занепад сил, слабкість, хвора голова, депресія - знайоме такий стан? Найчастіше так буває восени і взимку, а погане самопочуття списують на брак сонячного світла. Але справа не в ньому, а в надмірному вмісті вуглекислого газу в повітрі, яким ви дихаєте. Ситуація з рівнем СО₂ в житлових приміщеннях і транспорті в нашій країні справді катастрофічна. Духота, підвищена вологість і цвіль також є наслідком відсутньої вентиляції. Герметичні пластикові вікна і кондиціонери лише погіршують ситуацію. А ви знаєте, що при двократному перевищенні (щодо вуличного фону) рівня вуглекислого газу в повітрі мозкова активність знижується в 2 рази? До речі, саме позіхають студенти на лекціях є показником підвищеного вмісту CO₂ в аудиторії. А дуже часто вентиляція відсутня і в офісних будівлях. Про яку продуктивності може бути мова, якщо у людини просто не працюють мізки?

Отже, почнемо з основ. Людині при диханні поглинає кисень, а виділяє вуглекислий газ. Також вуглекислий газ виділяється при спалюванні вуглеводнів. Середній рівень СО₂ на нашій планеті в теперішній момент становить близько 400 PPM (Parts per million - частин на мільйон, або 0,04%) і постійно зростає внаслідок постійного зростання споживання нафтопродуктів. При цьому варто знати, що дерева поглинають вуглекислий газ і саме в цьому полягає їх головна функція (а не як помилково вважають, що вони лише виробляють кисень).

Поки людина знаходиться на відкритому повітрі - проблем немає, але вони починаються коли він виявляється в приміщенні. Якщо людину замкнути в герметичній кімнаті без припливу свіжого повітря, то він помре не від браку кисню, як помилково вважає більшість, а від багаторазового перевищення рівня вуглекислого газу, який ця людина сама ж і виробив в легких. Відставимо проблеми вентиляції громадського транспорту (про це я напишу окремо) і звернемо нашу увагу на міські квартири / заміські будинки, в яких масово відсутня вентиляція.

При цьому людина проводить в своєму будинку / квартирі мінімум третину свого життя, а в реальності половину - не можна економити на своєму власному здоров'ї!

2. Проблема підвищеного вмісту CO₂ в повітрі особливо актуальна в холодну пору року, тому що влітку практично у всіх постійно відкриті кватирки. А з настанням холодів кватирки відкривають все рідше і рідше, зводячи в кінцевому підсумку до епізодичного провітрювання. І, який збіг, саме в холодну пору року з'являється депресія, сонливість і занепад сил.

3. Раніше навіть була така традиція - заклеювати щілини на вікнах перед холодами. Часто разом з кватирками і повністю виключали поступенное свіжого повітря в будинок. Я ще раз акцентую увагу, що свіже повітря потрібне не тому, що в ньому є необхідний для дихання кисень, а для того, щоб шляхом заміщення повітря в приміщенні знизити надмірний вміст вуглекислого газу.

4. Багато хто думає, що у них же є витяжка (в квартирах як мінімум на кухні і в санвузлі), ось через неї і буде вентилюватися приміщення. Ага, до того ж встановивши пластикові вікна, які повністю герметичні. Але як повітря піде в витяжку якщо у вас немає припливу в вигляді або щілин в рамах, або відкритого вікна? А при хорошій тязі зазвичай тягне повітря з під'їзду.

5. Гірше тільки поставити кондиціонер у вигляді спліт-системи і користуватися ним при закритих вікнах. Запам'ятайте, при роботі кондиціонера МОЖНА закривати вікна! Ось сучасний герметичний заміський будинок, у якого немає щілин в огороджувальних конструкціях. І не треба вестися на розповіді про те, що дерево або газобетон "дихають" і отже можна наплювати на вентиляцію. Запам'ятайте, під цим терміном мається на увазі висока паропроникність матеріалу, а не здатність подавати в будинок свіже вуличне повітря.

6. Більшість обмежується вентилятором на витяжці із санвузла та кухні. Окей, включили вентилятор, в будинку закриті всі вікна і двері. Який буде результат? Правильно, в будинку буде розрідження, адже новому повітрю нізвідки взятися. Щоб природна вентиляція працювала, в будинок повинен надходити свіже повітря.

7. Для вимірювань рівня вуглекислого газу в повітрі зараз з'явилися відносно доступні датчики з NDIR-сенсором. Чи не дисперсійний інфрачервоний метод (NDIR) заснований на зміні інтенсивності інфрачервоного випромінювання до і після поглинання в інфрачервоному детекторі з Центральною виборчою чутливістю. Спочатку я збирався купити такий датчик на aliexpress в минулому році (тоді він коштував приблизно 100 доларів), але зросла ціна внаслідок зростання курсу долара змусила задуматися і пошукати альтернативні варіанти. Несподівано цей датчик знайшовся в Росії під російським брендом за ті ж 100 доларів за торішнім курсом. Разом, на Яндекс.Маркеті я знайшов найвигіднішу пропозицію і придбав датчик за ціною 3500 рублів. Модель називається MT8057. Зрозуміло, у датчика є похибка, але вона не важлива, коли мова йде про те, що нам важливі вимірювання з перевищенням концентрації вуглекислого газу в кілька разів вище норми.

8. Закриті пластикові вікна, кондиціонери - все це дурниця в порівнянні з газовою плитою в квартирі (для фото я запалив газовий пальник, тому що для зйомки плити її треба було помити).

9. Отже, вся увага на графік. кухня 9 квадратних метрів, Стелі заввишки 3 метри, відкриті двері на кухню (!), закрите вікно, є витяжка з природним спонуканням (влітку тяга слабка), одна людина. Датчик стоїть на висоті 1 метр від статі, на обідньому столі. "Нормальний" рівень СО₂ в приміщенні без людей близько 600 PPM. Приходить одна людина - рівень СО₂ моментально підвищується. Іде - падає. Приходить знову - знову підвищується. І після цього включає одну (!) Газову конфорку. Уровнь СО₂ практично моментально піднімається вище 2000 PPM. Тривога! Відкриваємо кватирку. Спостерігаємо як повільно знижується концентрація вуглекислого газу в повітрі. А додайте сюди ще 1-2 чоловік. Навіть якщо не включати газову плиту, то 3 дорослих людини не виконуючи важку фізичну роботу піднімають рівень CO₂ в кімнаті до критичної позначки за 30 хвилин.

Чи готуєте на газовій плиті? Обов'язково потрібно відкрити кватирку і включити витяжку (зробити і те й інше одночасно).

Включили кондиціонер? Обов'язково відкрити вікно.

Просто перебуваєте в кімнаті? Обов'язково відкрити кватирку. А якщо в кімнаті багато людей - відкрити вікно.

І вночі, під час сну вікно необхідно тримати відкритим.

Коротше кажучи, у вас або повинен бути припливне вентиляційний канал, або постійно відкрите вікно.

10. Що стосується дерев і чим вони можуть бути корисні. Їх найважливіша функція в процесі росту - поглинання вуглекислого газу. Мало хто замислюється чому дрова горять і звідки в них стільки енергії. Так ця енергія у вигляді вуглецю і накопичується в стовбурі дерева в результаті поглинання вуглекислого газу. А кисень дерева виробляють як побічний продукт в реакції фотосинтезу.

11. Відкрити вікно в теплу пору року не складає труднощів і в цілому влітку проблема не так актуальна (крім випадків використання кондиціонерів з закритими вікнами). Проблеми починаються взимку, адже постійно відкритою кватирку ніхто не тримає, це величезні неконтрольовані втрати тепла і буде банально холодно. Ось саме в цей момент і варто піднімати тривогу. Здоров'я - безцінне.

Проблема дуже серйозна і носить глобальний характер. Я, наприклад, до осені минулого року взагалі не замислювався про важливість вентиляції для здоров'я: що в квартирі, що в заміському будинку. Якщо заглянути в минуле, то саме регулярні осінні депресії, сонливість і поганий настрій протягом холодної пори року в міській квартирі спонукали думати в бік того, що потрібно так сказати виїжджати з міста і будувати, тому що восени-взимку боліла голова і була загальна слабкість організму при знаходженні в місті. Але як тільки я виїжджав на природу - проблема зникала. Я списував все це не брак сонячного світла, але справа була не в ньому. Взимку я переставав тримати відкритим вікно (холодно ж) і отримував багаторазове перевищення СО₂ в квартирі.

Найпростіше і доступне рішення проблеми - постійно тримати відкритим вікно, або провітрювати орієнтуючись на показники з датчика CO₂. Нормальним рівнем CO₂ в приміщенні може вважатися концентрація до 1000 PPM, якщо вище - потрібно терміново провітрювати. Непрямим показником високої концентрації вуглекислого газу в повітрі можна вважати вологість. Якщо без об'єктивних причин і зниження температури в приміщенні починає підвищуватися вологість - значить і зростає рівень CO₂.

Небезпека підвищеної концентрації вуглекислого газу в повітрі полягає в тому, що людський організм реагує з дуже великою затримкою. До того моменту, коли ви відчули, що в кімнаті душно і треба провітрити - ви вже мінімум півгодини перебували в приміщенні з підвищеним вмістом CO₂ в повітрі.

В наступному пості я розповім про те, які проблеми є з вентиляцією в громадському транспорті (Автобуси, поїзди, літаки). А також покажу як правильно організувати вентиляцію в заміському будинку, про яку всі чомусь забувають.

Далі буде.

Статті по темі, для самостійного вивчення.

Ви вже знаєте, що при видиху з легких виходить вуглекислий газ. А ось що вам відомо про цю речовину? Напевно, небагато. Сьогодні я відповім на всі питання, що стосуються вуглекислого газу.

визначення

Ця речовина в нормальних умовах є безбарвним газом. У багатьох джерелах його можуть називати по-різному: і оксидом вуглецю (IV), і вугільним ангідридом, і двоокисом вуглецю, і діоксидом вуглецю.

властивості

Вуглекислий газ (формула СО 2) є безбарвним газом, мають кислі запах і смак, розчинним у воді речовиною. Якщо його як слід охолодити, то утворюється снегообразной маса, звана сухим льодом (фотографія нижче), яка сублімує при температурі -78 о С.

Є одним з продуктів гниття або горіння будь-якого органічного речовини. Розчиняється в воді тільки при температурі 15 о С і тільки в тому випадку, якщо відношення вода: вуглекислий газ дорівнює 1: 1. Щільність вуглекислого газу може бути різною, але в стандартних умовах вона дорівнює 1,976 кг / м 3. Це якщо він знаходиться в газоподібному вигляді, а в інших станах (рідкому / газоподібному) значення щільності теж будуть іншими. Дана речовина є кислотним оксидом, його додавання в воду призводить до отримання вугільної кислоти. Якщо з'єднати вуглекислий газ з будь-лугом, то в результаті подальшої реакції утворюються карбонати і гідрокарбонати. Цей оксид не може підтримувати горіння, крім деяких винятків. Це активні метали, і при реакції такого виду вони забирають у нього кисень.

отримання

Вуглекислий і ще деякі гази в великих кількостях виділяються, коли виробляють алкоголь або розкладаються природні карбонати. Потім отримані гази проходять промивання розчиненим карбонатом калію. Далі слід поглинання ними вуглекислого газу, продуктом цієї реакції є гідрокарбонат, при нагріванні розчину якого отримують шуканий оксид.

Але зараз його з успіхом замінює розчинений водою етаноламін, який абсорбує міститься в димовому газі оксид вуглецю і віддає його при нагріванні. Також цей газ є побічним продуктом тих реакцій, при яких отримують чисті азот, кисень і аргон. У лабораторії трохи вуглекислоти виходить, коли карбонати і гідрокарбонати взаємодіють з кислотами. Ще вона утворюється, коли реагують харчова сода і лимонний сік або той же гідрокарбонат натрію і оцет (фото).

застосування

Харчова промисловість не може обійтися без використання вуглекислоти, де вона відома як консервант і розпушувача, що має код E290. Її у вигляді рідини містить будь-який вогнегасник.

Також оксид чотирьохвалентного вуглецю, який виділяється в процесі бродіння, служить хорошою підживленням акваріумних рослин. Він міститься і у всім відомій газованій воді, яку багато хто досить часто купують в продуктовому магазині. Сварка дротом відбувається в вуглекислої середовищі, але якщо температура даного процесу дуже висока, то він супроводжується дисоціацією вуглекислоти, при якій виділяється кисень, що окисляє метал. Тоді зварювання не обходиться без раскислителей (марганцю або кремнію). Вуглекислим газом накачують велосипедні колеса, він присутній і в балончиках пневматичної зброї (така його різновид називається газобалонної). Також даний оксид в твердому стані, званий сухим льодом, потрібен як холодоагент в торгівлі, наукових дослідженнях і при ремонті деякої техніки.

висновок

Ось до чого корисний для людини вуглекислий газ. І не тільки в промисловості, він грає і важливу біологічну роль: Без нього не може відбуватися газообмін, регуляція судинного тонусу, фотосинтез і багато інших природні процеси. Але його надлишок або недостача в повітрі деякий час можуть негативно впливати на фізичний стан усіх живих організмів.

Вуглекислий газ, або діоксид вуглецю, або CO 2 - одне з найпоширеніших на Землі газоподібних речовин. Він оточує нас протягом всього нашого життя. Вуглекислий газ не має кольору, смаку і запаху і ніяк не відчувається людиною.

Він є важливим учасником обміну речовин живих організмів. Газ сам по собі не отруйний, але не підтримує дихання, тому перевищення його концентрації веде до погіршення постачання тканин організму киснем і до задухи. Вуглекислий газ широко застосовується в побуті і в промисловості.

Що таке діоксид вуглецю

при атмосферному тиску і кімнатній температурі діоксид вуглецю знаходиться в газоподібному стані. Це найбільш часто зустрічається його форма, в ній він бере участь в процесах дихання, фотосинтезу і обміну речовин живих організмів.

При охолодженні до -78 ° С він, минаючи рідку фазу, кристалізується і утворює так званий «сухий лід», широко застосовуваний як безпечний холодоагент в харчовій та хімічній промисловості і у вуличній торгівлі та рефрижераторних перевезеннях.

При особливих умовах - тиску в десятки атмосфер - вуглекислота переходить в рідке агрегатний стан. Це відбувається на морському дні, На глибині понад 600 м.

Властивості вуглекислого газу

У 17 столітті Жан-Батист Ван Гельмонт з Фландрії відкрив вуглекислий газ і визначив його формулу. Докладне дослідження і опис було зроблено через сторіччя шотландцем Джозефом Блеком. Він досліджував властивості вуглекислого газу і провів серію дослідів, в яких довів, що він виділяється при диханні тварин.

До складу молекули речовини входить один атом вуглецю і два атоми кисню. Хімічна формула вуглекислого газу записується як CO 2

У нормальних умовах не володіє смаком, кольором і запахом. Тільки вдихаючи велика його кількість, людина відчуває кислий присмак. Його дає вугільна кислота, що утворюється в малих дозах при розчиненні вуглекислого газу в слині. Ця особливість застосовується для приготування газованих напоїв. Бульбашки в шампанському, просекко, пиві і лимонад - це і є вуглекислий газ, що утворився в результаті природних процесів бродіння або доданий в напій штучно.

Щільність вуглекислого газу більше щільності повітря, тому при відсутності вентиляції він накопичується внизу. Він не підтримує окислювальні процеси, такі, як дихання і горіння.

Тому вуглекислоту застосовують у вогнегасниках. Це властивість вуглекислого газу ілюструють за допомогою фокуса - запалену свічку опускають в «порожній» стакан, де вона і гасне. Насправді стакан заповнений CO 2.

Вуглекислий газ в природі природні джерела

До таких джерел відносяться окислювальні процеси різної інтенсивності:

• Дихання живих організмів. Зі шкільного курсу хімії і ботаніки все пам'ятають, що в ході фотосинтезу рослини поглинають вуглекислий газ і виділяють кисень. Але не всі пам'ятають, що це відбувається тільки вдень, при достатньому рівні освітлення. У темний час доби рослини навпаки, поглинають кисень і виділяють вуглекислий газ. Так що спроба поліпшити якість повітря в кімнаті, перетворюючи її в зарості фікусів і герані може зіграти злий жарт.
• Виверження і інша вулканічна активність. CO 2 викидається з глибин мантії Землі разом з вулканічними газами. У долинах поруч з джерелами вивержень газу настільки багато, що, накопичуючись в низинах, він викликає задуху тварин і навіть людей. Відомі кілька випадків в Африці, коли задихалися цілі села.
• Горіння і гниття органіки. Горіння і гниття - це одна і та ж реакція окислення, але протікає з різною швидкістю. Багаті вуглецем розкладаються органічні залишки рослин і тварин, лісові пожежі і тліючі торфовища - все це джерела діоксиду вуглецю.
• Найбільшим же природним сховищем CO 2 є води світового океану, в яких він розчинений.

За мільйони років еволюції заснованої на вуглецевих з'єднаннях життя на Землі в різних джерелах накопичилися багато мільярдів тонн вуглекислого газу. Його одномоментний викид в атмосферу приведе до загибелі всього живого на планеті через неможливість дихання. Добре, що ймовірність такого одномоментного викиду прагне до нуля.

Іскусственние джерела вуглекислого газу

Вуглекислий газ потрапляє в атмосферу і в результаті людської життєдіяльності. Найактивнішими джерелами в наш час вважаються:

• Індустріальні викиди, що відбуваються в ході згоряння палива на електростанціях і в технологічних установках
• Вихлопні гази двигунів внутрішнього згоряння транспортних засобів: автомобілів, поїздів, літаків і суден.
• Сільськогосподарські відходи - гниття гною у великих тваринницьких комплексах

Крім прямих викидів, існує і непрямий вплив людини на вміст CO 2 в атмосфері. Це масова вирубка лісів в тропічній та субтропічній зоні, перш за все в басейні Амазонки.

Незважаючи на те, що в атмосфері Землі міститься менше відсотка діоксиду вуглецю, він надає все зростаюче дію на клімат і природні явища. Вуглекислий газ бере участь у створенні так званого парникового ефекту шляхом поглинання теплового випромінювання планети і утримування цього тепла в атмосфері. Це веде до поступового, але вельми яке загрожувало підвищення середньорічної температури планети, танення гірських льодовиків і полярних крижаних шапок, зростання рівня світового океану, затоплення прибережних регіонів і погіршення клімату в далеких від моря країнах.

Знаменно, що на тлі загального потепління на планеті відбувається значний перерозподіл повітряних мас і морських течій, і в окремих регіонах середньорічна температура не підвищується, а знижується. Це дає козирі в руки критикам теорії глобального потепління, що звинувачує її прихильників в підтасовуванні фактів і маніпуляції громадською думкою на догоду певним політичним центрам впливу і фінансово-економічним інтересам

Людство намагається взяти під контроль вміст вуглекислого газу в повітрі, були підписані Кіотський і Паризький протоколи, які накладають на національні економіки певні зобов'язання. Крім того, багато провідні автовиробники автомобілів оголосили про згортання до 2020-25 років випуску моделей з двигунами внутрішнього згоряння і переході на гібриди і електромобілі. Однак деякі провідні економіки світу, такі, як Китай і США, не поспішають виконувати старі і брати на себе нові зобов'язання, мотивуючи це загрозою рівнем життя в своїх країнах.

Вуглекислий газ і ми: чим небезпечний CO 2

Вуглекислий газ - один з продуктів обміну речовин в організмі людини. Він відіграє велику роль в управлінні диханням і постачанням кров'ю органів. Зростання вмісту CO 2 в крові викликає розширення судин, здатних таким чином транспортувати більше кисню до тканин і органів. Аналогічно і система дихання примушується до більшої активності, якщо концентрація вуглекислоти в організмі зростає. Це властивість використовують в апаратах штучної вентиляції легенів, щоб підстьобнути власні органи дихання пацієнта до більшої активності.

Крім згаданої користі, перевищення концентрації СО2 може принести організму і шкоду. Підвищений вміст у повітрі, що вдихається призводить до нудоти, головного болю, задухи і навіть до втрати свідомості. Організм протестує проти вуглекислого газу і подає людині сигнали. При подальшому збільшенні концентрації розвивається кисневе голодування, або гіпоксія. Co 2 заважає кисню приєднуватися до молекул гемоглобіну, які і здійснюють переміщення пов'язаних газів по кровоносній системі. Кисневе голодування веде до зниження працездатності, ослаблення реакції і здібностей до аналізу ситуації і прийняття рішень, апатії і може привести до смерті.

Такі концентрації вуглекислого газу, на жаль, досяжні не тільки в тісних шахтах, а й в погано провітрюваних шкільних класах, Концертних залах, офісних приміщеннях і транспортних засобах - всюди, де в замкнутому просторі без достатнього повітрообміну з навколишнім середовищем накопичується велика кількість людей.

Основне застосування

CO 2 широко застосовується в промисловості і в побуті - в вогнегасниках і для виготовлення газованої води, для охолодження продуктів і для створення інертного середовища при зварюванні.

Застосування вуглекислого газу відзначено в таких галузях, як:

• для чищення поверхонь сухим льодом.

Фармацевтика

• для хімічного синтезу компонентів лікарських засобів;
• створення інертної атмосфери;
• нормалізація індексу pH відходів виробництва.

Харчова галузь

• виробництво газованих напоїв;
• упаковка продуктів харчування в інертному атмосфері для продовження терміну придатності;
• декаффеінізація кавових зерен;
• заморожування або охолодження продуктів.

Медицина, аналізи і екологія

• Створення захисної атмосфери при порожнинних операціях.
• Включення в дихальні суміші в якості стимулятора дихання.
• У хроматографических аналізах.
• Підтримка рівня pH в рідких відходах виробництва.

електроніка

• Охолодження електронних компонентів і пристроїв при тестуванні на температурну стійкість.
• Абразивне очищення мікроелектроніці (у твердій фазі).
• Засіб для чищення в виробництві кремнієвих кристалів.

Хімічна галузь

Широко застосовується в хімічному синтезі в якості реагенту і в якості регулятора температур в реакторі. CO 2 відмінно підходить для знезаражування рідких відходів з низьким індексом pH.

Застосовується також для осушення полімерних речовин, рослинних або тварин фіброматеріалов, в целлюлозном виробництві для нормалізації рівня pH як компонентів основного процесу, так і його відходів.

металургійна галузь

У металургії CO 2 в основному служить справі екології, захисту природи від шкідливих викидів шляхом їх нейтралізації:

• У чорній металургії - для нейтралізації плавильних газів і для донного перемішування розплаву.
• У кольоровій металургії при виробництві свинцю, міді, нікелю та цинку - для нейтралізації газів при транспортуванні ковша з розплавом або гарячих злитків.
• Як відновного агента при організації обороту кислотних шахтних вод.

Сварка в вуглекислої середовищі

Різновид зварювання під флюсом є зварювання в вуглекислому середовищі. Операції зварювальних робіт з вуглекислим газом здійснюється плавиться і поширений в процесі монтажних робіт, усунення дефектів і виправлення деталей з тонкими стінками.

Як відомо, всі ми родом з дитинства. А одним з солодких спогадів перших років життя, який ми часто проносимо через все життя, є смак солодкої газованої води з пляшки. Для того щоб діти і дорослі могли насолоджуватися улюбленими газованими напоями, і потрібна вуглекислота в балонах,яка за допомогою нескладних маніпуляцій наповнює вміст пляшки чарівними бульбашками. І немає більшого задоволення, ніж вибухають бульбашки в носі, в роті, шлунку ... Ми ростемо, дорослішаємо. Починаємо віддавати перевагу іншим газованим і не газованим, але так само «б'ють» в ніс і голову, напоїв. Але з віком, для нас часто так і залишається загадкою відповідь на питання:

А як же углекісота в балонах виявляється в пляшці?

Вуглекислота - газ без кольору зі злегка кислуватим смаком, не токсичний, має багато назв таких як: двоокис вуглецю, діоксид вуглецю, вугільний ангідрид, CO2 та інші. Цей газ не підтримує дихання і в великих концентраціях викликає задуху, але має найважливіше значення в процесі метаболізму живих клітин. Його отримують, як побічний продукт, при виробництві спирту, аміаку або спалювання палива. Щільність газу, при нормальних умовах, становить 1,98 г / л. Тому транспортується вуглекислота в балонах під тиском близько 70 атмосфер, для більшої місткості. Для стиснення газу використовують спеціальне обладнання. На виробництві газованої води в пляшки з напоєм, безпосередньо перед закупоркою, додають кислоту з балона. А якщо випустити вуглекислоту в атмосферу, частина її перетворитися в сухий лід. Але продовольча промисловість - це не єдина сфера, де використовують вуглекислоту.

Де ще використовується вуглекислота в балонах?

Сучасне будівництво повністю базується на металоконструкціях. Щоб отримати міцний металевий каркас, необхідна зварювання. Двоокис вуглецю є оксидом кислоти, який при взаємодії з водою утворює вугільну кислоту. Вступає в реакцію з лугами з виділенням гідрокарбонатів і карбонатів. На цій властивості кислоти і грунтується її застосування в процес зварювання: вуглекислота в балонахперетворюється в захисний шар, який забезпечує міцність зварювального шва. Також вуглекислотою наповнюють вогнегасники, які призначені для гасіння електроустановок.

І якщо ви вирішили купити балон для газів, пам'ятайте, що до її транспортуванні та використання пред'являються особливі вимоги. Робота з двоокисом вуглецю може бути небезпечна, наприклад, при попаданні на руки, може утворитися опік.

Де можна купити балон для газів?

Придбання балонів для зберігання і транспортування газів у невідомих продавців, які не можуть підтвердити свої права документально, не дає гарантії їх безпечного застосування! безпечно купити балон для газіввід перевірених виробників можна у нас. Наші балони для транспортування вуглекислоти бувають промислового обсягу 50 л. і невеликі балончики для сифона. Їх безпечна експлуатація забезпечується виготовленням з урахуванням всіх вимог ГОСТів.

ВИЗНАЧЕННЯ

Вуглекислий газ (діоксид вуглецю) при звичайних умовах - безбарвний газ, приблизно в 1,5 рази важчий за повітря, завдяки чому його можна переливати, як рідина, з однієї судини в іншій.

Маса 1 л CO 2 при нормальних умовах становить 1,98 м Розчинність діоксиду вуглецю у воді невелика: 1 об'єм води при 20 o С розчиняє 0,88 обсягу CO 2, а при 0 o С - 1,7 обсягу.

Під тиском близько 0,6 МПа діоксид вуглецю при кімнатній температурі перетворюється в рідину. Рідкий діоксид вуглецю зберігають в сталевих балонах. При швидкому виливання його з балона поглинається внаслідок випаровування так багато теплоти, що CO 2 перетворюється в тверду білу снегообразную масу, яка, що не плавлячи, сублімується при -78,5 o С.

Розчин CO 2 в воді має кислуватий смак і володіє слабокислою реакцією, зумовленої присутністю в розчині невеликих кількостей вугільної кислоти H 2 CO 3, що утворюється в результаті оборотної реакції:

CO 2 + H 2 O↔H 2 CO 3.

Деякі властивості вуглекислого газу представлені в таблиці нижче:

Отримання вуглекислого газу

Вуглекислий газ в невеликих кількостях отримують дією кислот на карбонати:

CaCO 3 + 2HCl \u003d CaCl 2 + H 2 O + CO 2.

У промисловому масштабі CO 2 отримують головним чином як побічний продукт в процесі синтезу аміаку:

CH 4 + 2H 2 O \u003d CO 2 + 4H 2;

CO + H 2 O \u003d CO 2 + H 2.

Крім цього, велику кількість вуглекислого газу отримують при випалюванні вапняку:

CaCO 3 \u003d CaO + CO 2.

Хімічні властивості вуглекислого газу

Вуглекислий газ проявляє кислотні властивості: реагує сощелочамі, гидратом аміаку. Відновлюється активними металами, воднем, вуглецем.

CO 2 + NaOH dilute \u003d NaHCO 3;

CO 2 + 2NaOH conc \u003d Na 2 CO 3 + H 2 O;

CO 2 + Ba (OH) 2 \u003d BaCO 3 + H 2 O;

CO 2 + BaCO 3 + H 2 O \u003d Ba (HCO 3) 2;

CO 2 + NH 3 × H 2 O \u003d NH 4 HCO 3;

CO 2 + 4H 2 \u003d CH 4 + 2H 2 O (t \u003d 200 o C, kat. Cu 2 O);

CO 2 + C \u003d 2CO (t\u003e 1000 o C);

CO 2 + 2Mg \u003d C + 2MgO;

2CO 2 + 5Ca \u003d CaC 2 + 4CaO (t \u003d 500 o C);

2CO 2 + 2Na 2 O 2 \u003d 2Na 2 CO 3 + O 2.

Застосування вуглекислого газу

Вуглекислий газ застосовується при отриманні соди по аміачно-хлоридного способу, для синтезу карбаміду, для отримання солей вугільної кислоти, а також для газування фруктових і мінеральних вод та інших напоїв.

Твердий діоксид вуглецю під назвою «сухий лід» застосовується для охолодження швидкопсувних продуктів, для виробництва і збереження морозива, а також багатьох інших випадках, коли потрібне отримання низької температури.

Приклади розв'язання задач

ПРИКЛАД 1

ПРИКЛАД 2

завдання	Який обсяг і яка маса вуглекислого газу виділяться при термічному розкладанні карбонату кальцію масою 45,4 г?
Рішення	Запишемо рівняння термічного розкладання карбонату кальцію: CaCO 3 \u003d CaO + CO 2. Знайдемо кількість речовини карбонату кальцію: n (CaCO 3) \u003d m (CaCO 3) / M (CaCO 3); M (CaCO 3) \u003d Ar (Ca) + Ar (C) + 3 × Ar (O) \u003d 40 + 12 + 3 × 16 \u003d 100 г / моль; n (CaCO 3) \u003d 45,4 / 100 \u003d 0,454 моль. Відповідно до рівняння реакції n (CaCO 3): n (CO 2) \u003d 1: 1, отже n (CaCO 3) \u003d n (CO 2) \u003d 0,454 моль. Розрахуємо масу і обсяг виділився вуглекислого газу: V (CO 2) \u003d V m × n (CO 2) \u003d 22,4 × 0,454 \u003d 10,2 л; m (CO 2) \u003d n (CO 2) × М (CO 2); М (CO 2) \u003d Ar (C) + 2 × Ar (O) \u003d 12 + 2 × 16 \u003d 44 г / моль; m (CO 2) \u003d 0,454 × 44 \u003d 20 м
відповідь	Маса вуглекислого газу дорівнює 20 г, обсяг - 10,2 л.