Углекислый газ обозначение – Как обозначается углекислый газ? – Умник.NET

alexxlab | 30.06.2018 | 0 | Вопросы и ответы

Углекислый газ, он же углекислота, он же двуокись углерода…

Углекислый газ
бесцветный газ с едва ощутимым запахом не ядовит, тяжелее воздуха. Углекислый газ широко распространен в природе. Растворяется в воде, образуя угольную кислоту Н2CO3, придает ей кислый вкус. В воздухе содержится около 0,03% углекислого газа. Плотность в 1,524 раза больше плотности воздуха и равна 0,001976 г/см3 (при нулевой температуре и давлении 101,3 кПа). Потенциал ионизации 14,3В. Химическая формула – CO2.

В сварочном производстве используется термин «углекислый газ» см. ГОСТ 2601. В «Правилах устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением» принят термин «углекислота», а в ГОСТ 8050 - термин «двуокись углерода».

Существует множество способов получения углекислого газа, основные из которых рассмотрены в статье Способы получения углекислого газа.

Плотность двуокиси углерода зависит от давления, температуры и агрегатного состояния, в котором она находится. При атмосферном давлении и температуре -78,5°С углекислый газ, минуя жидкое состояние, превращается в белую снегообразную массу

«сухой лед».

Под давлением 528 кПа и при температуре -56,6°С углекислота может находиться во всех трех состояниях (так называемая тройная точка).

Двуокись углерода термически устойчива, диссоциирует на окись углерода и кислород только при температуре выше 2000°С.

Углекислый газ – это первый газ, который был описан как дискретное вещество. В семнадцатом веке, фламандский химик Ян Баптист ван Гельмонт (Jan Baptist van Helmont) заметил, что после сжигания угля в закрытом сосуде масса пепла была намного меньше массы сжигаемого угля. Он объяснял это тем, что уголь трансформируется в невидимую массу, которую он назвал «газ».

Свойства углекислого газа были изучены намного позже в 1750г. шотландским физиком Джозефом Блэком (Joseph Black).

Он обнаружил, что известняк (карбонат кальция CaCO3) при нагреве или взаимодействии с кислотами, выделяет газ, который он назвал «связанный воздух». Оказалось, что «связанный воздух» плотнее воздуха и не поддерживает горение.

CaCO3 + 2HCl = СО

2 + CaCl2 + H2O

Пропуская «связанный воздух» т.е. углекислый газ CO2 через водный раствор извести Ca(OH)2 на дно осаждается карбонат кальция CaCO3. Джозеф Блэк использовал этот опыт для доказательства того, что углекислый газ выделяется в результате дыхания животных.

CaO + H2O = Ca(OH)2

Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3 + H2O

Жидкая двуокись углерода
бесцветная жидкость без запаха, плотность которой сильно изменяется с изменением температуры. Она существует при комнатной температуре лишь при давлении более 5,85 МПа. Плотность жидкой углекислоты 0,771 г/см3 (20°С). При температуре ниже +11°С она тяжелее воды, а выше +11°С - легче.

Удельная масса жидкой двуокиси углерода значительно изменяется с температурой, поэтому количество углекислоты определяют и продают по массе. Растворимость воды в жидкой двуокиси углерода в интервале температур 5,8-22,9°С не более 0,05%.

Жидкая двуокись углерода превращается в газ при подводе к ней теплоты. При нормальных условиях (20°С и 101,3 кПа)

при испарении 1 кг жидкой углекислоты образуется 509 л углекислого газа. При чрезмерно быстром отборе газа, понижении давления в баллоне и недостаточном подводе теплоты углекислота охлаждается, скорость ее испарения снижается и при достижении «тройной точки» она превращается в сухой лед, который забивает отверстие в понижающем редукторе, и дальнейший отбор газа прекращается. При нагреве сухой лед непосредственно превращается в углекислый газ, минуя жидкое состояние. Для испарения сухого льда необходимо подвести значительно больше теплоты, чем для испарения жидкой двуокиси углерода - поэтому если в баллоне образовался сухой лед, то испаряется он медленно.

Впервые жидкую двуокись углерода получили в 1823 г. Гемфри Дэви (Humphry Davy) и Майкл Фарадей (Michael Faraday).

Твердая двуокись углерода
«сухой лед», по внешнему виду напоминает снег и лед. Содержание углекислого газа, получаемого из брикета сухого льда, высокое - 99,93-99,99%. Содержание влаги в пределах 0,06-0,13%. Сухой лед, находясь на открытом воздухе, интенсивно испаряется, поэтому для его хранения и транспортировки используют контейнеры. Получение углекислого газа из сухого льда производится в специальных испарителях. Твердая двуокись углерода (сухой лед), поставляемая по ГОСТ 12162.

Двуокись углерода чаще всего применяют:

  • для создания защитной среды при сварке металлов;
  • в производстве газированных напитков;
  • охлаждение, замораживание и хранения пищевых продуктов;
  • для систем пожаротушения;
  • для чистки поверхностей сухим льдом.

Плотность углекислого газа достаточно высока, что позволяет обеспечивать защиту реакционного пространства дуги от соприкосновения с газами воздуха и предупреждает азотирование металла шва при относительно небольших расходах углекислоты в струе. Углекислый газ является активным газом, в процессе сварки он взаимодействует с металлом шва и оказывает на металл сварочной ванны окисляющее, а также науглероживающее действие.

Ранее препятствием для применения углекислоты в качестве защитной среды являлись поры в швах. Поры вызывались кипением затвердевающего металла сварочной ванны от выделения оксиси углерода (СО) вследствие недостаточной его раскисленности.

При высоких температурах углекислый газ диссоциирует с образованием весьма активного свободного, одноатомного кислорода:

СO2=CO+O

Окисление металла шва выделяющимся при сварке из углекислого газа свободным кислородом нейтрализуется содержанием дополнительного количества легирующих элементов с большим сродством к кислороду, чаще всего кремнием и марганцем (сверх того количества, которое требуется для легирования металла шва) или вводимыми в зону сварки флюсами (сварка порошковой проволокой).

Как двуокись, так и окись углерода практически не растворимы в твердом и расплавленном металле. Свободный активный кислород окисляет элементы, присутствующие в сварочной ванне, в зависимости от их сродства к кислороду и концентрации по уравнению:

Мэ + О = МэО

где Мэ - металл (марганец, алюминий или др.).

Кроме того, и сам углекислый газ реагирует с этими элементами.

В результате этих реакций при сварке в углекислоте наблюдается значительное выгорание алюминия, титана и циркония, и менее интенсивное - кремния, марганца, хрома, ванадия и др.

Особенно энергично окисление примесей происходит при полуавтоматической сварке. Это связано с тем, что при сварке плавящимся электродом взаимодействие расплавленного металла с газом происходит при пребывании капли на конце электрода и в сварочной ванне, а при сварке неплавящимся электродом - только в ванне. Как известно, взаимодействие газа с металлом в дуговом промежутке происходит значительно интенсивнее вследствие высокой температуры и большей поверхности контактирования металла с газом.

Ввиду химической активности углекислого газа по отношению к вольфраму сварку в этом газе ведут только плавящимся электродом.

Двуокись углерода нетоксична и невзрывоопасна. При концентрациях более 5% (92 г/м3) углекислый газ оказывает вредное влияние на здоровье человека, так как она тяжелее воздуха и может накапливаться в слабо проветриваемых помещениях у пола. При этом снижается объемная доля кислорода в воздухе, что может вызвать явление кислородной недостаточности и удушья. Помещения, где производится сварка с использованием углекислоты, должны быть оборудованы общеобменной приточно-вытяжной вентиляцией. Предельно допустимая концентрация углекислого газа в воздухе рабочей зоны 9,2 г/м3 (0,5%).

Углекислый газ поставляется по ГОСТ 8050. Для получения качественных швов используют газообразную и сжиженную двуокись углерода высшего и первого сортов.

Углекислоту транспортируют и хранят в стальных баллонах по ГОСТ 949 или цистернах большой емкости в жидком состоянии с последующей газификацией на заводе, с централизованным снабжением сварочных постов через рампы. В стандартный баллон с водяной емкостью 40 л заливается 25 кг жидкой углекислоты, которая при нормальном давлении занимает 67,5% объема баллона и дает при испарении 12,5 м3 углекислого газа. В верхней части баллона вместе с газообразной углекислотой скапливается воздух. Вода, как более тяжелая, чем жидкая двуокись углерода, собирается в нижней части баллона.

Для снижения влажности углекислого газа рекомендуется установить баллон вентилем вниз и после отстаивания в течение 10...15 мин осторожно открыть вентиль и выпустить из баллона влагу. Перед сваркой необходимо из нормально установленного баллона выпустить небольшое количество газа, чтобы удалить попавший в баллон воздух. Часть влаги задерживается в углекислоте в виде водяных паров, ухудшая при сварке качество шва.

При выпуске газа из баллона вследствие эффекта дросселирования и поглощения теплоты при испарении жидкой двуокиси углерода газ значительно охлаждается. При интенсивном отборе газа возможна закупорка редуктора замерзшей влагой, содержащейся в углекислоте, а также сухим льдом. Во избежание этого при отборе углекислого газа перед редуктором устанавливают подогреватель газа. Окончательное удаление влаги после редуктора производится специальным осушителем, наполненным стеклянной ватой и хлористым кальцием, силикогелием, медным купоросом или другими поглотителями влаги

Баллон с двуокисью углерода окрашен в черный цвет, с надписью желтыми буквами «УГЛЕКИСЛОТА».

Коэффициенты перевода объема и массы двуокиси углерода при Т=15°С и Р=0,1 МПа

Масса, кг

Объем газа, м3

1,848

1

1

0,541

Коэффициенты перевода объема и массы двуокиси углерода при Т=0°С и Р=0,1 МПа

Масса, кг

Объем газа, м3

1,975

1

1

0,506

weldering.com

из чего состоит воздух? и в какой пропорции? пожалуйста помогите.

Здравствуйте! По данным учёных, в Атмосфере Земли по объёму в чистый и сухой воздух входят следующие газы: Газ \ Обозначение \ Процентное содержание Азот \ N2 \ 78.084 % Кислород \ O2 \ 20.9476 % (из них более 99 частей - двухатомный кислород, а 1 часть - трёхатомный - озон) Аргон \ Ar \ 0.934 % Углекислый газ \ CO2 \ 0.0314 % Неон \ Ne \ 0.001818 % Метан \ Ch5 \ 0.0002 % Гелий \ He \ 0.000524 % Криптон \ Kr \ 0.000114 % Водород \ h3 \ 0.00005 % Ксенон \ Xe \ 0.0000087 % Водяной пар см: <a rel="nofollow" href="http://otvet.mail.ru/question/22649622/" target="_blank">http://otvet.mail.ru/question/22649622/</a> и аэрозоли: микровзвеси – пыль, см: <a rel="nofollow" href="http://otvet.mail.ru/question/24108702/" target="_blank">http://otvet.mail.ru/question/24108702/</a> в состав воздуха НЕ ВХОДЯТ и являются примесями. Стабильность газового состава атмосферы по горизонтали и до больших высот по вертикали обеспечивается постоянным и интенсивным перемешиванием воздушных масс в атмосфере, см: <a rel="nofollow" href="http://otvet.mail.ru/question/25546577/" target="_blank">http://otvet.mail.ru/question/25546577/</a> Всего Вам доброго, и пусть в атмосфере будет поменьше антропогенных ядовитых примесей и выбросов!

80 % - азот, 16% - кислород, остальное - 4%.

Во&#769;здух — естественная смесь газов, главным образом азота и кислорода, составляющая земную атмосферу. В воздухе содержится кислород, необходимый для нормального существования подавляющего числа живых организмов (дыхание, аэробы) . Сжиганием топлива на воздухе человечество издавна получает необходимое для жизни и производственной деятельности тепло. Состав воздуха: ЭлементОбозначение По объёму, %По массе, % Азот N2 78,084 75,50 КислородO2 20,9476 23,15 Аргон Ar 0,934 1,292 Углекислый газCO2 0,0314 0,046 Неон Ne 0,001818 0,0014 Метан Ch5 0,0002 0,000084 Гелий He 0,000524 0,000073 Криптон Kr 0,0001140,003 Водородh3 0,000050,00008 КсенонXe 0,00000870,00004 Водаh3O?? Необходимо отметить, что состав воздуха может меняться: в крупных городах содержание углекислого газа будет выше, чем в лесах. Кроме того воздух всегда содержит пары воды. Так, при температуре 0 °C 1 м&#179; воздуха может вмещать максимально 5 граммов воды, а при температуре +10 °C — уже 10 граммов.

Азот N2 78,084 % Кислород O2 20,9476 % Аргон Ar 0,934 % Углекислый газ CO2 0,0314 % Неон Ne 0,001818 % Метан Ch5 0,0002 % Гелий He 0,000524 % Криптон Kr 0,000114 % Водород h3 0,00005 % Ксенон Xe 0,0000087 %

можно попроще

азот кисларод углекислый газ

Татьяна ты бека

Больше всего в воздухе молекул азота и углекислого газа. При дыхании он соглашается кислород, а выделяет углекислый газ.

16%кислород, 80% азот 4%остальные газы

Азот N2 78,084 % Кислород O2 20,9476 % Аргон Ar 0,934 % Углекислый газ CO2 0,0314 % Неон Ne 0,001818 % Метан Ch5 0,0002 % Гелий He 0,000524 % Криптон Kr 0,000114 % Водород h3 0,00005 % Ксенон Xe 0,0000087 %

Воздух состоит из 78% - азот, 21% - кислород, и 1% другие

touch.otvet.mail.ru

CO2 - RU3DNN

Надписи выбиты непосредственно на корпусе баллона в районе горловины. Иногда (особенно у старых баллонов) частично закрыты слоями краски и не видны.
1. Только для ацетиленовых баллонов. Символы "ЛМ" или "ПМ" - тип наполнителя баллонов (ЛМ - литая масса, ПМ - пористая масса). Запись "ПМ" не всегда соответствует действительности, т.к. случается, что завод заменил наполнитель не сделав об этом отметки на корпусе.
2. Заводской номер баллона.
3. Фактическая вместимость баллона по воде при изготовлении в литрах. При превышении мерной вместимости балона над заводской более чем на 1.5% баллон к дальнейшей эксплуатации не допускается (нарушение геометрии корпуса, риск образования микротрещин).
4. Фактическая масса корпуса баллона при изготовлении. При уменьшении массы корпуса против номинальной более чем на 7.5% баллон к дальнейшей эксплуатации не допускается (унос массы, коррозия и истончение стенки).
5. Рабочее ("Р") и проверочное ("П") давления баллона в атмосферах.
6. Дата изготовления и следующей переаттестации в формате "MM.ГГ.АААА", где "MM" - номер месяца изготовления, "ГГ" - две последние цифры года изготовления, "АААА" - год следующей переаттестации (либо "АА" - две последние цифры года следующей переаттестации). Буква "N" - клеймо завода, свидетельствующее о том, что запись относится к сведениям об изготовлении баллона.
7. Буквенно-цифровой шифр, обведенный в круг - клеймо завода или лаборатории, где проводилась переаттестация.
8. Сведения о дальнейшей переаттестации баллона в формате "MM.ГГ.АААА", где "MM" - номер месяца переаттестации, "ГГ" - две последние цифры года переаттестации, "АААА" - год следующей переаттестации (либо "АА" - две последние цифры года следующей переаттестации). Если баллон проходил несколько переаттестаций, то сведения о них, как правило, выбиваются друг под другом или, что реже, к существующей записи добавляется год следующей переаттестации в формате ".АА" и эта запись заверяется клеймом. При этом надпись приобретает следующий, например, вид: "R 1.92.97.02 R", что следует читать так: баллон переаттестовывался в январе 1992 года и, затем, в январе 1997 года снова прошел переаттестацию, которая будет действительна до января 2002. (символ "R" изображает здесь клеймо участка переаттестации.)
Надписи на приведенном на рисунке баллоне следует читать так: баллон № 36847 изготовлен в феврале 1990 года. Масса корпуса 63.4 кг, вместимость 40.1 литра. Проведены гидравлические испытания корпуса на 225 атм, разрешенное номинальное (рабочее) давление 150 атм. В марте 1995 года баллон прошел очередную переаттестацию на участке "Ц4", дата следующей переаттестации - март 2000 года.

ru3dnn.jimdo.com

В газах есть кристаллическая решёрка?

Ты прав. И твой друг прав. А автор этой картинки не прав. Точнее, неправильно название. Есть вещество - диоксид углерода (CO2). Это вещество может существовать в трех состояниях: твердом, жидком и газообразном. Газообразный диоксид углерода называют углекислым газом. Жидкий диоксид углерода обычно называют просто углекислота. А твердый - это да, сухой лед. На картинке показана решетка сухого льда. Обычная молекулярная решетка, черный - углерод, белый - кислород. Итак, диоксид углерода имеет решетку только в твердом состоянии, а у УГЛЕКИСЛОГО ГАЗА нет никакой решетки. Вы скорее всего просто друг друга не поняли, говорите о разных вещах.

Решерки точно нет, а решетка есть.

Углекислый газ - это не только обозначение состояния (газ) , но и название вещества - CO2. CO2 может быть и жидким и твёрдым и газообразным. У твёрдого CO2 кристаллическая решётка есть, у газообразного - нет.

Вообще-то в газах нет кристаллической решетки.. . все молекулы свобдны и движутся хаотически. А откада взялась эта модель решетки? И почему вы уверены, что это именно углекислый газ? Может он просто заморожен?

Кристаллические решетки только в ТВЕРДЫХ веществах! Скорей всего он привел пример исключения, я уж не помню так хорошо химию 8 класса))))

Конечно есть решетка у газа, если его замомрозить - из угликислого газа получается так называемй "сухой лед"!

....вполне помоему возможен т. н. кластерный агрегат.. . но все равно если это газ, (а не твердая двокись углерода, то кристаллической решетки нет).

touch.otvet.mail.ru

Оксид углерода(IV) - это... Что такое Оксид углерода(IV)?

Оксид углерода (IV)
_
Другие названияуглекислый газ, двуокись углерода,
сухой лёд(твердый)
ФормулаCO2
Молярная масса44,0095(14) г/моль
В твердом видесухой лёд
Видбесцветный газ
Номер CAS[124-38-9]
Свойства
Плотность и фазовое состояние1,9769 кг/м³, при н.у.;
771 кг/м³, жидкий;
1512 кг/м³, твёрдый
Растворимость в воде1,45 кг/м³
Удельная теплоемкость0,846 кДж/(кг*С) при 27 °C
Удельная теплота плавления25,13 кДж/моль
Точка плавления−57 °C (216 K), под давлением
Точка кипения−78 °C (195 K), возгоняется
Константа диссоциации кислоты (pKa)6,35 и 10,33
Вязкость0,07 пз при −78 °C
Строение
Форма молекулылинейная
Кристаллическая решёткамолекулярная
Дипольный моментноль
Техника безопасности
MSDSExternal MSDS
Главные опасностиудушающее, раздражающее
NFPA 704
R-phrasesR: As, Fb
[источник не указан 1315 дней]
S-phrasesS9, S23, S36 (ж) [источник не указан 1315 дней]
RTECS numberFF6400000
Страница дополнительных сведений
Структура и свойстваn, εr, и т. д.
СпектрУФ, ИК, ЯМР, Масс-спектроскопия
Родственные соединения
ОксидыCO
C3O2
стандартных условиях (25 °C, 100 кПа)
Infobox disclaimer and references

Оксид углерода(IV) (углекислый газ, диоксид углерода, двуокись углерода, угольный ангидрид) — CO2, бесцветный газ (в нормальных условиях), без запаха, со слегка кисловатым вкусом.

Концентрация углекислого газа в атмосфере Земли составляет в среднем 0,0395 %.[1]

Не следует путать с Диоксином.

Плотность при нормальных условиях 1,97 кг/м³. При атмосферном давлении диоксид углерода не существует в жидком состоянии, переходя непосредственно из твёрдого состояния в газообразное. Твёрдый диоксид углерода называют сухим льдом. При повышенном давлении и обычных температурах углекислый газ переходит в жидкость, что используется для его хранения.

Углекислый газ легко пропускает ультрафиолетовые лучи и лучи видимой части спектра, которые поступают на Землю от Солнца и обогревают её. В то же время он поглощает испускаемые Землёй инфракрасные лучи и является одним из парниковых газов, вследствие чего принимает участие в процессе глобального потепления. Постоянный рост уровня содержания этого газа в атмосфере наблюдается с начала индустриальной эпохи.

Свойства

Физические

Оксид углерода (IV) – углекислый газ, газ без цвета и запаха, тяжелее воздуха, растворим в воде, при сильном охлаждении кристаллизуется в виде белой снегообразной массы – «сухого льда». При атмосферном давлении он не плавится, а испаряется, температура сублимации -78 °С. Углекислый газ образуется при гниении и горении органических веществ. Содержится в воздухе и минеральных источниках, выделяется при дыхании животных и растений. Мало растворим в воде (1 объем углекислого газа в одном объеме воды при 15 °С).

Химические

По химическим свойствам диоксид углерода относится к кислотным оксидам. При растворении в воде образует угольную кислоту. Реагирует со щёлочами с образованием карбонатов и гидрокарбонатов. Вступает в реакции электрофильного замещения (например, с фенолом ) и нуклеофильного присоединения (например, с магнийорганическими соединениями).

Биологические

Диоксид углерода играет одну из главных ролей в живой природе, участвуя во многих процессах метаболизма живой клетки. Диоксид углерода получается в результате множества окислительных реакций у животных, и выделяется в атмосферу с дыханием. Углекислый газ атмосферы — основной источник углерода для растений. Однако, ошибкой будет утверждение, что животные только выделяют углекислый газ, а растения — только поглощают его. Растения поглощают углекислый газ в процессе фотосинтеза, а без освещения они тоже его выделяют.

Диоксид углерода не токсичен[источник не указан 60 дней], но не поддерживает дыхание. Большая концентрация в воздухе вызывает удушье (см. Гиперкапния). Однако недостаток углекислого газа тоже опасен (см. Гипокапния)[источник не указан 60 дней].

Углекислый газ в организмах животных имеет и физиологическое значение, например, участвует в регуляции сосудистого тонуса (см. Артериолы).

Получение

В промышленных количествах углекислота выделяется из дымовых газов, или как побочный продукт химических процессов, например, при разложении природных карбонатов (известняк, доломит) или при производстве алкоголя. Смесь полученных газов, промывают раствором карбоната калия, которые поглощают углекислый газ, переходя в гидрокарбонат. Раствор гидрокарбоната при нагревании или при пониженном давлении разлагается, высвобождая углекислоту. В современных установках получения углекислого газа вместо гидрокарбоната, чаще применяется водный раствор моноэтаноламина, который при определённых условиях способен абсорбировать СО₂, содержащийся в дымовом газе, а при нагреве отдавать его, таким образом, отделяется готовый продукт от других веществ.

Также углекислый газ получают на установках разделения воздуха, как побочный продукт получения чистого кислорода, азота и аргона.

В лабораторных условиях небольшие количества получают взаимодействием карбонатов и гидрокарбонатов с кислотами, например мрамора, мела или соды с соляной кислотой. Использование реакции серной кислоты с мелом или мрамором приводит к образованию малорастворимого сульфата кальция, который мешает реакции, и который удаляется значительным избытком кислоты.

Для приготовления напитков может быть использована реакция пищевой соды с лимонной кислотой или с кислым лимонным соком. Именно в таком виде появились первые газированные напитки. Их изготовлением и продажей занимались аптекари.

Применение

В пищевой промышленности углекислота используется как консервант и разрыхлитель, обозначается на упаковке кодом Е290.

Жидкая углекислота широко применяется в системах пожаротушения, в огнетушителях и для производства газированной воды и лимонада.

Углекислый газ используется в качестве защитной среды при сварке проволокой, но при высоких температурах происходит его диссоциация с выделением кислорода. Выделяющийся кислород окисляет металл. В связи с этим приходится в сварочную проволоку вводить раскислители, такие как марганец и кремний. Другим следствием влияния кислорода, также связанного с окислением, является резкое снижение поверхностного натяжения, что приводит, среди прочего, к более интенсивному разбрызгиванию металла, чем при сварке в аргоне или гелии.

Углекислота в баллончиках применяется в пневматическом оружии (в газобаллонной пневматике) и в качестве источника энергии для двигателей в авиамоделировании, а также для накачивания шин/камер велосипедных колес.[источник не указан 85 дней].

Когда углекислота применяется в газовой фазе, то для хранения она используется под давлением, как сжиженный газ, в виде жидкой фазы. Хранение углекислоты в баллоне в сжиженном состоянии намного выгоднее, чем в виде газа. Углекислота имеет сравнительно низкую критическую температуру 31°С. Когда в 40-литровый баллон с нормальным давлением 100 кгс/сm² залито 30 кг сжиженного углекислого газа, то при температуре 31°С в баллоне будет только жидкая фаза с давлением 100 кгс/сm². Если температура будет выше, то следует уменьшить заполнение баллона или использовать баллоны с более высоким рабочим давлением. Если углекислота будет охлаждаться, то при температуре 21°С при нормальном заполнении в баллоне появиться газовая фаза.

Твёрдая углекислота — «сухой лёд» — используется в качестве хладагента в лабораторных исследованиях, в розничной торговле и т.д.

Методы регистрации

Измерение парциального давления углекислого газа требуется в технологических процессах, в медицинских применениях — анализ дыхательных смесей при искусственной вентиляции лёгких и в замкнутых системах жизнеобеспечения. Анализ концентрации CO2 в атмосфере используется для экологических и научных исследований, для изучения парникового эффекта. Углекислый газ регистрируют с помощью газоанализаторов основанных на принципе инфракрасной спектроскопии и других газоизмерительных систем. Медицинский газоанализатор для регистрации содержания углекислоты в выдыхаемом воздухе называется капнограф.

Углекислый газ в природе

Изменения концентрации атмосферного углекислого газа (кривая Килинга). Измерения в обсерватории на горе Мауна-Лоа, Гавайи.

Ежегодные колебания концентрации атмосферной углекислоты на планете определяются, главным образом, растительностью средних (40—70°) широт Северного полушария.

Вегетация в тропиках практически не зависит от сезона, сухой пояс пустынь 20—30° (обоих полушарий) дает малый вклад в круговорот углекислоты, а полосы суши, наиболее покрытые растительностью, расположены на Земле асимметрично (в Южном полушарии в средних широтах находится океан).
Поэтому с марта по сентябрь вследствие фотосинтеза содержание СО2 в атмосфере падает, а с октября по февраль — повышается. Вклад в зимний прирост дают как окисление древесины (гетеротрофное дыхание растений, гниение, разложение гумуса, лесные пожары), так и сжигание ископаемых топлив (угля, нефти, газа), заметно увеличивающееся в зимний сезон[2].

Большое количество углекислоты растворено в океане.

Углекислый газ составляет значительную часть атмосфер некоторых планет Солнечной системы: Венеры, Марса.

Токсичность

Углекислый газ является тяжелым, по сравнению с воздухом, газом без цвета и запаха. Воздействие его повышенных концентраций на живые организмы относит его к удушающим газам (англ.)русск.. Незначительные повышения концентрации до 2-4% в непроветриваемых помещениях приводят к развитию сонливости и слабости. Опасными концентрациями считаются уровни 7-10%, при которых развивается удушье, проявляющее себя в головной боли, головокружении, расстройстве слуха и в потери сознания в течение периода времени от нескольких минут до одного часа.[3] Отравление этим газом не приводит к долговременным последствиям и после его завершения происходит полное восстановление организма.[4]

Интересные факты

  • Подземное животное голый землекоп отличается терпимостью к большим (смертельным для других животных) концентрациям углекислого газа.[5]
  • Бо́льшая, по сравнению с человеком, чувствительность других животных к изменениям концентрации этого газа использовалась в качестве естественного детектора опасных концентраций этого газа. Повышенная чувствительность к углекислоте канареек использовалась шахтерами для определения начала скопления этого газа под землей.
  • В результате обычного функционирования организма каждого человека в среднем в течение одного дня образуется 1 кг углекислого газа (300 гр углерода).[6]

См. также

Примечания

  1. Trends in Carbon Dioxide
  2. А. В. Бялко. Растения убыстряют рост. «Природа». No 10, 1996. (по Keeling C.D., Whorf Т.P., Wahlen M., van der Plicht J. // Nature. 1995. V. 375, № 6533. P.666-670)
  3.  (англ.) Carbon Dioxide as a Fire Suppressant: Examining the Risks, U.S. Environmental Protection Agency:.
  4.  (англ.) Glatte Jr H. A., Motsay G. J., Welch B. E. (1967). «Carbon Dioxide Tolerance Studies». Brooks AFB, TX School of Aerospace Medicine Technical Report SAM-TR-67-77. Проверено 2008-05-02.
  5. А. Шиндер. Животное, не чувствующее боли. 2000-Аспекты-Проблемы № 26(420), 27 июня-3 июля 2008
  6.  (англ.) How much carbon dioxide do humans contribute through breathing?.(недоступная ссылка — история) Проверено 30 апреля 2009.

Литература

  • Вукалович М.П., Алтунин В.В., Теплофизические свойства двуокиси углерода, Атомиздат, Москва, 1965. 456 с.
  • Тезиков А.Д., Производство и применение сухого льда, Госторгиздат, Москва, 1960. 86 с.
  • Гродник М.Г., Величанский А.Я., Проектирование и эксплуатация углеслотных установок, ″Пищевая промышленность″, Москва, 1966. 275 с.
  • Талянкер Ю.Е., Особенности хранения баллонов со сжиженным газом, Журнал "Сварочное производство", №11, 1972, Москва.

Ссылки

dic.academic.ru

Углекислый газ — Циклопедия

Углекислый газ
Общие
Систематическое
наименование

Диоксид углерода

Традиционные названияуглекислый газ, двуокись углерода, сухой лёд (в твёрдом состоянии)
Химическая формулаCO2
Физические свойства
Состояниебесцветный газ
Молярная масса44,01 г/моль
Плотностьгаз 1,97680 кг/м³
ж. 9250°С, 35,5 ат кг/м³
тв. 1560-78,5 кг/м³
Динамическая вязкость8,5·10-5 Па·с (10°C; 5,7 МПа)
Термические свойства
Т. субл.-78,5 °C
Тройная точка-56,6°C; 0,52 МПа
Кр. точка31,1 °C; 7,38 МПа
Уд. теплоёмк.846 Дж/(кг·К)
Удельная теплота плавления25,13 кДж/моль
Химические свойства
Растворимость в воде1,45 кг/м³
Классификация
Рег. номер CAS124-38-9
RTECSFF6400000
Безопасность
S-фразыS9, S23, S36
Приводятся данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иного.
Сухой лёд Углекислый газ. Его свойства. Качественная реакция [5:24]

Диоксид углерода (оксид углерода (IV), углекислый газ, CO2) — прочное химическое соединение, распространено в природных газах, содержащих его в количестве от нескольких процентов до практически чистого углекислого газа. Конечный продукт окисления углерода, не горит, не поддерживает горения и дыхания. Токсическое действие углекислого газа оказывается при его содержании в воздухе 3-4 % и заключается в раздражении дыхательных путей, головокружении, головной боли, шуме в ушах, психическом возбуждении, бессознательном состоянии.

Получение углекислого газа [3:20] Сухой лед - Удивительная подборка экспериментов с сухим льдом! (Химия) // Thoisoi [4:30]

Удушающий газ, без цвета и запаха, является естественной составляющей атмосферы Земли. Углекислый газ является продуктом сжигания ископаемого топлива. Он способствует удержанию тепла на поверхности Земли и вносит основной вклад в глобальное потепление.

При температуре 20 °C в 1 объеме воды растворяется 0,88 объемов CO2. Водный раствор его имеет кисловатый вкус. В отличие от монооксида, диоксид углерода является солеобразующим оксидом — ангидридом угольной кислоты H2CO3.

Под давлением около 60 атм диоксид углерода при обычной температуре превращается в жидкость. В сжиженном состоянии в стальных баллонах его можно хранить и транспортировать. При сильном охлаждении он превращается в снегообразную массу (сухой лед), которая сублимирует (испаряется, не плавясь) при −78,5 °С.

Диоксид углерода не поддерживает дыхание и горение обычных видов топлива. Но некоторые активные металлы могут отнимать у него кислород. Так, например, зажженная свеча гаснет в атмосфере CO2, а зажженная магниевая лента продолжает гореть:

Незначительные количества CO2 безвредны для человека и животных, но при концентрации его в воздухе более 3 % по объему он становится вредным, а при 10 % и более — смертельным.

В народном хозяйстве диоксид углерода широко применяется в химической промышленности при производстве соды, мочевины и т. п., а также в производстве сахара, вина, пива, для изготовления газированной воды и т. д. Широко известны природные источники диоксида углерода в виде минеральных вод «Нарзан», «Боржоми» и другие. Спрессованный твердый CO2 под названием «сухой лед» применяют для охлаждения мяса, рыбы и других пищевых продуктов, которые быстро портятся. Сухой лед гораздо больше, чем обычный, снижает температуру и при испарении не оставляет никакой жидкости. В промышленности диоксид углерода получают разложением карбоната кальция:

В лабораторных условиях его обычно получают при действии соляной кислоты на мрамор:

  • CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + CO 2↑ + H2O

В природе диоксид углерода постоянно образуется при самых процессах: горении угля и других видов топлива, дыхании, брожении, гниении и т. п.

При выделении углекислого газа из почвы выработки и отсутствии активной струи воздуха в нижней её части могут образовываться застойные зоны с высокой концентрацией. В рудничной атмосфере углекислый газ присутствует всегда, потому что он образуется в большом количестве за счет биохимических и химических реакций окисления, протекающих в горных выработках. Конечно, выделения природного углекислого газа в горные выработки незначительны, исключением является выделение углекислого газа магматического происхождения в некоторых угольных и калийных месторождениях. Предельно допустимое содержание углекислого газа в шахтном воздухе 0,5-1 % (по объему). При 10 % наступает обморок, при 20-25 % — смертельное отравление. Первая помощь при отравлении заключается в вынесении пострадавшего на свежий воздух, проведении искусственного дыхания.

[править] Углекислый газ в атмосфере земли

По экспертной оценке ООН за 2016 год, содержание углекислоты в атмосфере выросло более чем на 45% по сравнению с доиндустриальным периодом[1].

По состоянию на 2018 год наибольшими источниками выбросов углекислого газа в атмосферу являются производственные предприятия, затем следует туристическая отрасль - выхлопы самолётов (до 10%), а так же предприятия общепита, рестораны и кафе[2].

[править] Концентрация углекислого газа в атмосфере Земли

Уровень углекислого газа в атмосфере[2]:

  • XVIII—XIX век - не более 300 ppm (мл. на кубометр воздуха)
  • 1958 год - 315 ppm
  • 2018 год - 410 ppm
  • Деркач Ф. А. Химия. — Львов: Львовский университет, 1968. — 312 с.
  • Малая горная энциклопедия: в 3 т. / под ред. В. С. Белецкого. — Донецк: Донбасс, 2004.

cyclowiki.org

Диоксид углерода — все про углекислый газ в нашей статье

Углекислый газ и мы: чем опасен СO2

Углекислый газ необходим человеческому организму так же, как кислород. Но так же, как с кислородом, переизбыток углекислого газа вредит нашему самочувствию.

Большая концентрация CO2 в воздухе приводит к интоксикации организма и вызывает состояние гиперкапнии. При гиперкапнии человек испытывает трудности с дыханием, тошноту, головную боль и может даже потерять сознание. Если содержание углекислого газа не снижается, то далее наступает черед гипоксии – кислородного голодания. Дело в том, что и углекислый газ, и кислород перемещаются по организму на одном и том же «транспорте» – гемоглобине. В норме они «путешествуют» вместе, прикрепляясь к разным местам молекулы гемоглобина. Однако повышенная концентрация углекислого газа в крови понижает способность кислорода связываться с гемоглобином. Количество кислорода в крови уменьшается и наступает гипоксия.

Такие нездоровые для организма последствия наступают при вдыхании воздуха с содержанием CO2 больше 5 000 ppm (таким может быть воздух в шахтах, например). Справедливости ради, в обычной жизни мы практически не сталкиваемся с таким воздухом. Однако и намного меньшая концентрация диоксида углерода отражается на здоровье не лучшим образом.

Согласно выводам некоторых исследований, уже 1 000 ppm CO2 вызывает у половины испытуемых утомление и головную боль. Духоту и дискомфорт многие люди начинают ощущать еще раньше. При дальнейшем повышении концентрации углекислого газа до 1 500 – 2 500 ppm критически снижается работоспособность, мозг «ленится» проявлять инициативу, обрабатывать информацию и принимать решения.

И если уровень 5 000 ppm почти невозможен в повседневной жизни, то 1 000 и даже 2 500 ppm легко могут быть частью реальности современного человека. Наш эксперимент в школе показал, что в редко проветриваемых школьных классах уровень CO2 значительную часть времени держится на отметке выше 1 500 ppm, а иногда подскакивает выше 2 000 ppm. Есть все основания предполагать, что во многих офисах и даже квартирах ситуация похожая.

Еще одно исследование обнаружило связь между уровнем CO2 и окислительным стрессом: чем выше уровень диоксида углерода, тем больше мы страдаем от окислительного стресса, который разрушает клетки нашего организма.

tion.ru

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *