SZÉN-DIOXID: JELLEMZŐK, FELHASZNÁLÁSOK ÉS VESZÉLYEK - KÉMIA - 2026

A szén-dioxid színtelen, szagtalan hőmérséklet és légköri nyomás alatt álló gáz. Ez egy molekula, amely szénatomból (C) és két oxigénatomból (O) áll. Vízben oldva szénsavat (enyhe savat) képez. Ez viszonylag nem mérgező és tűzálló.

Nehezebb, mint a levegő, ezért mozgatáskor fulladást okozhat. Hő vagy tűz hosszan tartó tartálya hevesen szakadhat és kilövheti a lövedékeket.

Az élelmiszerek fagyasztására, a kémiai reakciók ellenőrzésére és tűzoltó szerként használják.

• Képlet: CO2
• CAS-szám: 124-38-9
• UN: 1013

2D szerkezet

jellemzők

Fizikai és kémiai tulajdonságok

Molekuláris tömeg:	44,009 g / mol
Szublimációs pont:	-79 ° C
Oldhatóság vízben, ml / 100 ml 20 ° C-on:	88
Gőznyomás, kPa 20 ° C-on:	5720
Relatív gőzsűrűség (levegő = 1):	1.5
Oktanol / víz megoszlási koefficiens, log Pow:	0,83

A szén-dioxid a kémiailag nem reakcióképes anyagok csoportjába tartozik (például argon, hélium, kripton, neon, nitrogén, kén-hexafluorid és xenon mellett).

Gyúlékonyság

A szén-dioxid, akárcsak a kémiailag nem reakcióképes anyagok csoportja, nem gyúlékony (bár nagyon magas hőmérsékleten ilyenek lehetnek).

Reakcióképesség

A kémiailag nem reaktív anyagokat tipikus környezeti körülmények között nem reagálnak (bár viszonylag szélsőséges körülmények között vagy katalízissel reagálhatnak). Ellenállnak az oxidációnak és a redukciónak (kivéve extrém körülmények között).

Szén-dioxidban szuszpendálva (különösen erős oxidálószerek, például peroxidok jelenlétében) a magnézium, lítium, kálium, nátrium, cirkónium, titán, néhány magnézium-alumínium ötvözet és hevített alumínium, króm és magnézium por tűzveszélyes és robbanásveszélyes.

A szén-dioxid jelenléte heves bomlást okozhat az alumínium-hidrid éteres oldatában, amikor a maradékot melegítik.

A szén-dioxid korlátozott mennyiségű levegő és tűzveszélyes gőzök tűzmegelőzési és oltóberendezéseiben történő felhasználásával járó veszélyeket jelenleg értékelik.

A használatával járó kockázat arra a tényre koncentrál, hogy nagy robbanást kiváltó elektrosztatikus kisülések keletkezhetnek.

A folyékony vagy szilárd szén-dioxid nagyon hideg vízzel történő érintkeztetése a termék erőteljes vagy heves forráspontjához és rendkívül gyors elpárologtatásához vezethet a nagy hőmérsékleti különbségek miatt.

Ha a víz forró, fennáll annak a lehetősége, hogy folyékony robbanás alakulhat ki "túlmelegedés" miatt. A nyomás veszélyes szintet érhet el, ha a folyékony gáz zárt tartályban érintkezik vízzel. Gyenge szénsav vízzel nem veszélyes reakcióban képződik.

toxicitás

A kémiailag nem reakcióképes anyagokat nem mérgezőnek tekintik (bár az ebbe a csoportba tartozó gáznemű anyagok fulladást okozhatnak).

Ha a szén-dioxid koncentrációja eléri az 5% -ot vagy annál kevesebb koncentrációt, fokozott légzési sebességet, fejfájást és finom fiziológiai változásokat okoz.

A magasabb koncentrációknak való kitettség azonban eszméletvesztést és halált okozhat.

Folyékony vagy hideg gáz a bőrre vagy a szemre fagyást okozhat, amely égési sérüléshez hasonló. A szilárd anyag hideg érintkezést okozhat.

Alkalmazások

A széndioxid gáz felhasználása. Az összes visszanyert szén-dioxid nagy részét (körülbelül 50% -át) a termelés helyén használják más kereskedelmileg fontos vegyi anyagok, elsősorban karbamid és metanol előállítására.

A széndioxid másik fontos felhasználása a gáz forrása közelében az olaj fokozott visszanyerése.

A szén-dioxid fennmaradó része a világ minden tájáról folyékony vagy szilárd formává alakul át, hogy másutt felhasználható legyen, vagy a légkörbe kerül, mivel a szén-dioxid gáz szállítása gazdasági szempontból nem megvalósítható.

Szilárd szén-dioxid felhasználása

A szén-dioxid két nem gáznemű formája közül eredetileg a szárazjég volt a legfontosabb.

Először az 1920-as évek közepén vált népszerűvé az Egyesült Államokban élelmiszer-tartósító hűtőközegként, és az 1930-as években ez a fagylaltipar növekedésének fő tényezőjévé vált.

A második világháború után a kompresszor kialakításának változásai és a speciális alacsony hőmérsékleten működő acélok rendelkezésre állása lehetővé tette a széndioxid nagyméretű cseppfolyósítását. Ezért a folyékony szén-dioxid sok alkalmazásban elkezdett a szárazjég helyett.

A folyékony szén-dioxid felhasználása

A folyékony szén-dioxid felhasználása sokféle. Egyesekben számít annak kémiai összetétele, másokban nem.

Ezek között van: felhasználás közömbös közegként, a növény növekedésének elősegítésére, atomerőművekben hőátadó közegként, hűtőközegként, a szén-dioxid oldhatóságán alapuló felhasználások, kémiai felhasználások és egyéb felhasználások.

Használjon semleges közegként

A széndioxidot akkor használják a levegő atmoszféra helyett, ha a levegő jelenléte nemkívánatos hatásokat okozhat.

Az élelmiszeripari termékek kezelése és szállítása során ezek szén-dioxid felhasználásával elkerülhetők oxidációja (ami ízvesztéshez vagy a baktériumok szaporodásához vezet).

Használja a növény növekedésének elősegítésére

Ezt a technikát a gyümölcs- és zöldségtermelők alkalmazzák, akik az üvegházakba vezetik a gázt, hogy a növények szén-dioxid-szintje magasabb legyen, mint a levegőben általában. A növények szén-dioxid-asszimilációs arányuk növekedésével és a termelés mintegy 15% -os növekedésével reagálnak.

Hőátviteli közegként használható atomerőművekben

A széndioxidot egyes nukleáris reaktorokban köztes hőátadó közegként használják. Ez továbbítja a hasadási folyamatokból származó hőt a hőcserélőkben lévő gőzbe vagy forrásban lévő vízbe.

Hűtőközegként használható

A folyékony szén-dioxidot széles körben használják élelmiszerek fagyasztására, valamint későbbi tárolására és szállítására.

A szén-dioxid oldhatóságán alapuló felhasználások

A szén-dioxid mérsékelten oldódik vízben, és ezt a tulajdonságot használják pezsgő alkoholos és alkoholmentes italok előállításához. Ez volt a szén-dioxid első jelentős alkalmazása. A szén-dioxid felhasználása az aeroszoliparban folyamatosan növekszik.

Vegyi felhasználások

Öntödei formák és magok előállításakor a szén-dioxid és a szilícium-dioxid közötti kémiai reakciót alkalmazzák, amely a homok szemcséinek összekapcsolására szolgál.

A nátrium-szalicilátot, amely az aszpirin előállításának egyik közbenső terméke, úgy állítják elő, hogy a szén-dioxidot nátrium-fenoláttal reagáltatják.

A lágyult vizek szén-dioxidját szén-dioxid felhasználásával távolítják el az oldhatatlan mészvegyületek kicsapódásaktól.

A szén-dioxidot is használják bázikus ólom-karbonát, nátrium-, kálium- és ammónium-karbonátok és hidrogén-karbonátok előállításához.

Semlegesítő szerként használják a textiliparban a merserizálási műveletekben, mivel kényelmesebb használni, mint a kénsav.

Egyéb felhasználások

A folyékony szén-dioxidot szénkitermelési eljárásban használják, felhasználható bizonyos aromák és illatanyagok izolálására, az állatok vágás előtti érzéstelenítésére, az állatok krio-márkanévére, a köd generálására a színházi produkciókhoz, Ilyen felhasználásra példa a jóindulatú daganatok és szemölcsök fagyasztása, lézerek, kenőolaj-adalékanyagok előállítása, dohány feldolgozása és az eltemetés előtti higiénia.

Klinikai hatások

A fulladásgátlóknak való kitettség elsősorban ipari környezetben fordul elő, alkalmanként természeti vagy ipari katasztrófákkal összefüggésben.

Az egyszerű fulladásgátlók közé tartozik, de nem korlátozódik ezekre, a szén-dioxid (CO2), hélium (He) és a gáznemű szénhidrogének (metán (CH4), etán (C2H6), propán (C3H8) és bután (C4H10)).

Úgy hatnak, hogy kiszorítják az oxigént a légkörből, ami az alveoláris oxigén parciális nyomásának csökkenéséhez és ennek következtében hipoxémiához vezet.

A hipoxémia képet ad a kezdeti eufóriaról, amely veszélyeztetheti a beteg képességét a toxikus környezet elől elmenekülni.

A központi idegrendszer diszfunkciója és az anaerob metabolizmus súlyos toxicitást jelez.

Enyhe és közepes mértékű mérgezés

Az oxigéntelítettség 90% alatt is lehet, még tünetmentes vagy enyhén tüneti betegek esetén is. Csökkent éjjellátás, fejfájás, émelygés, a légzés és az impulzus kompenzáló növekedése esetén jelentkezik.

Súlyos mérgezés

Az oxigéntelítettség legfeljebb 80% lehet. Csökkent éberség, álmosság, szédülés, fáradtság, eufória, memóriavesztés, csökkent látásélesség, cianózis, eszméletvesztés, dysrhythmiák, miokardiális ischaemia, tüdőödéma, rohamok és halál.

Biztonság és kockázatok

A vegyi termékek osztályozásának és címkézésének globálisan harmonizált rendszerének (GHS) veszélyességi nyilatkozata.

A vegyi anyagok osztályozásának és címkézésének globálisan harmonizált rendszere (GHS) egy nemzetközileg elfogadott rendszer, amelyet az Egyesült Nemzetek Szervezete hozott létre, és amelynek célja a különböző országokban alkalmazott osztályozási és címkézési szabványok helyettesítése a globális szintű következetes kritériumok (Nemzetek) alkalmazásával. Nations, 2015).

A veszélyességi osztályok (és a GHS megfelelő fejezete), az osztályozási és címkézési szabványok, valamint a szén-dioxidra vonatkozó ajánlások a következők (Európai Vegyianyag-ügynökség, 2017; Egyesült Nemzetek Szervezete, 2015; PubChem, 2017):

(Egyesült Nemzetek Szervezete, 2015., 345. o.).

(Egyesült Nemzetek Szervezete, 2015, 346. o.).

Irodalom

1. Jacek, FH, (2006). Szén-dioxid-3D-vdW Helyreállítva a wikipedia.org oldalról.
2. Anon (2017). A lap eredeti címe: nih.gov.
3. Európai Vegyianyag-ügynökség (ECHA). (2017). Az osztályozás és a címkézés összefoglalása.
4. Bejelentett osztályozás és címkézés. Szén-dioxid. Beszerzés időpontja: 2017. január 16.
5. Veszélyes anyagok adatbankja (HSDB). TOXNET. (2017). Szén-dioxid. Bethesda, MD, EU: Nemzeti Orvostudományi Könyvtár.
6. Nemzeti Munkahelyi Biztonsági Intézet (INSHT). (2010). Nemzetközi kémiai biztonsági kártyák Szén-dioxid. Foglalkoztatási és Biztonsági Minisztérium. Madrid. EZ.
7. ENSZ (2015). A vegyi anyagok globálisan harmonizált osztályozási és címkézési rendszere (GHS) hatodik módosított kiadása. New York, EU: ENSZ kiadvány.
8. Országos Biotechnológiai Információs Központ. PubChem vegyület adatbázis. (2017). Szén-dioxid. Bethesda, MD, EU: Nemzeti Orvostudományi Könyvtár.
9. Országos óceáni és légköri hivatal (NOAA). CAMEO Chemicals. (2017). Reaktív csoport adatlap. Nem kémiailag reaktív. Silver Spring, MD. EU-ban.
10. Országos óceáni és légköri hivatal (NOAA). CAMEO Chemicals. (2017). Kémiai adatlap. Szén-dioxid. Silver Spring, MD. EU-ban.
11. Topham, S., Bazzanella, A., Schiebahn, S., Luhr, S., Zhao, L., Otto, A. és Stolten, D. (2000). Szén-dioxid. Ullmann ipari kémia enciklopédia-ban. Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA.
12. Wikipedia. (2017). Szén-dioxid. Beolvasva 2017. január 17-én, a wikipedia.org webhelyről.