KARBONDIOKSID: EGENSKAPER, BRUK OG FARER - KJEMI - 2026

Den karbondioksyd er en fargeløs, luktfri temperaturer og atmosfæretrykk gass. Det er et molekyl som består av et karbonatom (C) og to oksygenatomer (O). Danner karbonsyre (en mild syre) når den er oppløst i vann. Den er relativt giftfri og brannsikker.

Det er tyngre enn luft, så det kan forårsake kvelning når du flytter. Ved langvarig eksponering for varme eller brann kan beholderen ødelegge voldsomt og utvise prosjektiler.

Det brukes til å fryse mat, for å kontrollere kjemiske reaksjoner og som brannslukningsmiddel.

• Formel : CO2
• CAS-nummer : 124-38-9
• FN : 1013

2D-struktur

kjennetegn

Fysiske og kjemiske egenskaper

Molekylær vekt:	44,009 g / mol
Sublimeringspunkt:	-79 ° C
Løselighet i vann, ml / 100 ml ved 20 ° C:	88
Damptrykk, kPa ved 20 ° C:	5720
Relativ damptetthet (luft = 1):	1.5
Oktanol / vann-fordelingskoeffisient som log Pow:	0,83

Karbondioksid tilhører gruppen av kjemisk ikke-reaktive stoffer (for eksempel argon, helium, krypton, neon, nitrogen, svovelheksafluorid og xenon).

brennbar

Kullsyre, som gruppen av kjemisk ikke-reaktive stoffer, er ikke brannfarlig (selv om de kan bli det ved veldig høye temperaturer).

reaktivitet

Kjemisk ikke-reaktive stoffer anses som ikke-reaktive under typiske miljøforhold (selv om de kan reagere under relativt ekstreme omstendigheter eller under katalyse). De er motstandsdyktige mot oksidasjon og reduksjon (unntatt under ekstreme forhold).

Når det er suspendert i karbondioksid (spesielt i nærvær av sterke oksidanter som peroksider), er pulver av magnesium, litium, kalium, natrium, zirkonium, titan, noen magnesiumaluminiumlegeringer og oppvarmet aluminium, krom og magnesium. brannfarlig og eksplosiv.

Tilstedeværelsen av karbondioksid kan forårsake en voldsom nedbrytning i oppløsninger av aluminiumhydrid i eter når resten blir oppvarmet.

Farene som følge av bruk av karbondioksid i brannforebyggende og slokkeanlegg for lukkede luftmengder og brennbare damper blir for tiden vurdert.

Risikoen knyttet til bruken er sentrert rundt det faktum at det kan skapes store elektrostatiske utslipp som setter i gang eksplosjonen.

Kontakt med flytende eller fast karbondioksid med veldig kaldt vann kan føre til kraftig eller voldelig koking av produktet og ekstremt hurtig fordamping på grunn av de store temperaturforskjellene som er involvert.

Hvis vannet er varmt, er det en mulighet for at det kan oppstå en væskeeksplosjon på grunn av "overoppheting." Trykk kan nå farlige nivåer hvis flytende gass kommer i kontakt med vann i en lukket beholder. Svak karbonsyre dannes i en ufarlig reaksjon med vann.

toksisitet

Kjemisk ikke-reaktive stoffer regnes som ikke-giftige (selv om gassformige stoffer i denne gruppen kan fungere som kvelning).

Langvarig inhalering av konsentrasjoner som er lik eller mindre enn 5% karbondioksid, forårsaker økt luftveisrate, hodepine og subtile fysiologiske forandringer.

Imidlertid kan eksponering for høyere konsentrasjoner føre til tap av bevissthet og død.

Flytende eller kald gass kan forårsake frostskader i huden eller øynene som ligner en forbrenning. Fast stoff kan forårsake forbrannskader.

applikasjoner

Bruk av karbondioksidgass. En stor andel (omtrent 50%) av alt utvunnet karbondioksid brukes på produksjonsstedet for å lage andre kommersielt viktige kjemikalier, først og fremst urea og metanol.

En annen viktig bruk av karbondioksid nær kilden til gassen er i økt utvinning av olje.

Resten av karbondioksid som genereres over hele verden, konverteres til sin flytende eller faste form for bruk andre steder, eller blir luftet ut i atmosfæren, da transport av karbondioksidgass ikke er økonomisk levedyktig.

Bruk av fast karbondioksid

Tørris var opprinnelig den viktigste av de to ikke-gassformige karbondioksidformene.

Bruken ble først populær i USA på midten av 1920-tallet som et kjølemedium for konservering av mat, og på 1930-tallet ble det en viktig faktor i veksten av iskremindustrien.

Etter andre verdenskrig gjorde endringer i kompressordesign og tilgjengeligheten av spesielle lavtemperaturstål det mulig å kondensere kullsyre i stor skala. Derfor begynte flytende karbondioksid å erstatte tørris i mange bruksområder.

Bruk av flytende karbondioksid

Bruksområdene for flytende karbondioksid er mange. I noen betyr det den kjemiske sammensetningen, og i andre gjør den det ikke.

Blant disse har vi: bruk som et inert medium, for å fremme plantevekst, som varmeoverføringsmedium i kjernekraftverk, som kjølemiddel, bruk basert på løseligheten av karbondioksid, kjemisk bruk og annen bruk.

Brukes som et inert medium

Karbondioksid brukes i stedet for en luftatmosfære når tilstedeværelsen av luft vil forårsake uønskede effekter.

Ved håndtering og transport av matprodukter kan oksydasjon av det samme (som fører til tap av smak eller bakterievekst) unngås ved bruk av karbondioksid.

Brukes for å fremme plantevekst

Denne teknikken brukes av frukt- og grønnsaksdyrkere, som introduserer gassen i drivhusene sine for å gi planter nivåer av karbondioksid høyere enn de som normalt er i luften. Planter svarer med en økning i karbondioksidassimilasjonshastigheten, og med en økning i produksjonen på rundt 15%.

Brukes som varmeoverføringsmedium i kjernekraftverk

Karbondioksid brukes i visse kjernefysiske reaktorer som et mellomliggende varmeoverføringsmedium. Den overfører varmen fra fisjon prosesser til damp eller kokende vann i varmevekslere.

Brukes som kjølemiddel

Flytende karbondioksid er mye brukt til å fryse mat og også til senere lagring og transport.

Bruker basert på løseligheten av karbondioksid

Karbondioksid har en moderat løselighet i vann, og denne egenskapen brukes til å produsere brusende alkoholholdige og alkoholfrie drikkevarer. Dette var den første store bruken av karbondioksid. Bruken av karbondioksid i aerosolindustrien øker stadig.

Kjemisk bruk

I produksjonen av støpeformer og kjerner brukes den kjemiske reaksjonen mellom karbondioksid og silisiumdioksyd, som tjener til å bli sammen med sandkornene.

Natriumsalisylat, et av mellomproduktene ved fremstilling av aspirin, fremstilles ved å omsette karbondioksyd med natriumfenolat.

Karbonatisering av myknet vann utføres ved bruk av karbondioksyd for å fjerne utfellingen av uoppløselige kalkforbindelser.

Karbondioksid brukes også til fremstilling av basisk blykarbonat, natrium, kalium og ammoniumkarbonater og hydrogenkarbonater.
Det brukes som et nøytraliseringsmiddel i merceriseringsoperasjoner i tekstilindustrien fordi det er mer praktisk å bruke enn svovelsyre.

Andre bruksområder

Flytende karbondioksid brukes i en kullekstraksjonsprosess, det kan brukes til å isolere visse aromaer og dufter, anestesi av dyr før slakting, kryo-merkevarebygging av dyr, generering av tåke for teaterproduksjoner, eksempler på slike anvendelser er frysing av godartede svulster og vorter, lasere, produksjon av smøreoljetilsetningsstoffer, tobakkbehandling og preburial sanitet.

Kliniske effekter

Eksponering for asfyxiants skjer først og fremst i industrielle omgivelser, noen ganger i forbindelse med naturkatastrofer eller industrielle katastrofer.

Enkle asfyksiants inkluderer, men er ikke begrenset til, karbondioksid (CO2), helium (He) og gassformige hydrokarboner (metan (CH4), etan (C2H6), propan (C3H8) og butan (C4H10)).

De virker ved å fortrenge oksygen fra atmosfæren, noe som fører til et fall i deltrykket av alveolært oksygen og følgelig hypoksemi.

Hypoksemi produserer et bilde av innledende eufori, som kan svekke pasientens evne til å unnslippe det giftige miljøet.

CNS-dysfunksjon og anaerob metabolisme indikerer alvorlig toksisitet.

Mild til moderat rus

Oksygenmetning kan være under 90%, selv hos asymptomatiske eller mildt symptomatiske pasienter. Det oppstår med nedsatt nattsyn, hodepine, kvalme, kompenserende økning i respirasjon og puls.

Alvorlig forgiftning

Oksygenmetningen kan være 80% eller mindre. Det er nedsatt årvåkenhet, døsighet, svimmelhet, tretthet, eufori, hukommelsestap, nedsatt synsskarphet, cyanose, bevissthetstap, dysrytmier, myokardiell iskemi, lungeødem, anfall og død.

Sikkerhet og risiko

Faresetninger fra det globalt harmoniserte systemet for klassifisering og merking av kjemiske produkter (GHS).

Det globalt harmoniserte system for klassifisering og merking av kjemikalier (GHS) er et internasjonalt avtalt system, skapt av De forente nasjoner, designet for å erstatte de forskjellige klassifiserings- og merkingsstandardene som brukes i forskjellige land ved bruk av globalt konsistente kriterier (Nasjoner Nations, 2015).

Fareklassene (og deres tilhørende GHS-kapittel), klassifiserings- og merkingsstandardene og anbefalingene for karbondioksid er som følger (European Chemicals Agency, 2017; United Nations, 2015; PubChem, 2017):

(FN, 2015, s.345).

(FN, 2015, s.346).

referanser

1. Fra Jacek FH, (2006). Karbondioksid-3D-vdW Gjenopprettet fra wikipedia.org.
2. Anon, (2017). Hentet fra nih.gov.
3. European Chemicals Agency (ECHA). (2017). Sammendrag av klassifisering og merking.
4. Varslet klassifisering og merking. Karbondioksid. Hentet 16. januar 2017.
5. Data Bank for farlige stoffer (HSDB). TOXNET. (2017). Karbondioksid. Bethesda, MD, EU: National Library of Medicine.
6. Nasjonalt institutt for arbeidssikkerhet (INSHT). (2010). Internasjonale kjemiske sikkerhetskort Kullsyre. Arbeids- og sikkerhetsdepartementet. Madrid. DET ER.
7. FN (2015). Globalt harmonisert system for klassifisering og merking av kjemikalier (GHS) sjette utgave. New York, EU: FNs publikasjon.
8. Nasjonalt senter for informasjon om bioteknologi. PubChem Compound Database. (2017). Karbondioksid. Bethesda, MD, EU: National Library of Medicine.
9. National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA). CAMEO Chemicals. (2017). Reaktiv gruppe datablad. Ikke kjemisk reaktiv. Silver Spring, MD. EU.
10. National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA). CAMEO Chemicals. (2017). Kjemisk datablad. Karbondioksid. Silver Spring, MD. EU.
11. Topham, S., Bazzanella, A., Schiebahn, S., Luhr, S., Zhao, L., Otto, A., & Stolten, D. (2000). Karbondioksid. I Ullmanns leksikon for industriell kjemi. Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA.
12. Wikipedia. (2017). Karbondioksid. Hentet 17. januar 2017 fra wikipedia.org.