Главная » Свойства и применение

Углекислый газ свойства применение

Углекислый газ

Углекислый газ

Диокси#769;д углеро#769;да ( двуо#769;кись углеро#769;да. углеки#769;слый газ. окси#769;д углеро#769;да (IV). у#769;гольный ангидрид. углекислота#769; ) — CO 2. бесцветный газ со слегка кисловатым запахом и вкусом.

Плотность при нормальных условиях 1,98 г/л.

При атмосферном давлении не существует в жидком состоянии, переходя непосредственно из твёрдого состояния в газообразное. Твёрдый диоксид углерода называют сухим льдом. Сухой лёд используется в качестве хладоагента.

При повышенном давлении и обычных температурах углекислый газ переходит в жидкость, что используется для его хранения.

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 — реакция Кольбе) и нуклеофильного присоединения (например, с магнийорганическими соединениями).

Диоксид углерода не токсичен, но не поддерживает дыхание. Большая концентрация в воздухе вызывает удушье.

Углекислый газ атмосферы — основной источник углерода для растений. Концентрация углекислого газа в атмосфере Земли составляет 0,038 %.

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 парниковым газом.

В промышленности получают из печных газов, из продуктов разложения природных карбонатов (известняк, доломит). Смесь газов промывают раствором карбоната калия, который поглощает углекислый газ, переходя в гидрокарбонат. Раствор гидрокарбоната при нагревании разлагается, высвобождая углекислоту. При промышленном производстве закачивается в баллоны.

В лабораторных условиях небольшие количества получают взаимодействием карбонатов и гидрокарбонатов с кислотами, например мрамора с соляной кислотой.

Углекислый газ используется при производстве синтетических химических веществ и регулировании реакторных температур.

CO2 также служит для нейтрализации щелочных сточных вод. В закритических условиях диоксид углерода используется в процессах очистки или осушки полимеров, волокон животного или растительного происхождения.

Углекислый газ используется для создания инертной среды, синтеза химических веществ, сверхкритической флюидной экстракции (SFE), подкисления (pH) сточных вод или продукта при их низкотемпературной транспортировке (#8722;78°C или #8722;108°F).

В пищевой отрасли выделяются следующие основные направления применения CO2:

Насыщение углекислотой шипучих напитков, в том числе безалкогольных напитков, минеральной воды и пива.

Упаковка пищевых продуктов — инертные и бактерицидные свойства газа успешно используются в азотных смесях (упаковка в модифицированной атмосфере) для увеличения срока хранения многих продуктов питания (§ ALIGAL™).

Процессы охлаждения или заморозки (в виде криогенной жидкости) и контроль температуры при распределении пищевых продуктов (в виде сухого льда).

Удаление кофеина из кофе с использованием диоксида углерода в сверхкритическом состоянии.

При проведении операций на искусственных органах углекислый газ служит для создания атмосферных условий, близких к физиологическим.

В качестве одного из компонентов кислородной или воздушной смеси углекислый газ служит стимулятором глубокого дыхания. Другим его применением является хирургическая дилатация при интраабдоминальных инсуффляциях.

Наиболее популярным применением углекислого газа в металлургии является защита окружающей среды:

CO2 применяется для осаждения бурого дыма в процессах завалки лома и закачки углерода, для сокращения объема поглощения азота в процессе вскрытия электродуговых печей, а также для донного перемешивания.

Отрасль переработки цветных металлов использует углекислый газ для осаждения дыма в процессе ковшовой транспортировки штейна (производство Cu/Ni) или слитков (производство Zn/Pb).

Небольшое количество жидкого диоксида углерода может использоваться при рециркуляции воды в процессе отвода кислотных шахтных вод.

Лазеры, использующие CO2, хорошо известны еще и как потребители некоторых специальных марок диоксида углерода (§ LASAL™).

Лабораторные исследования и анализ

Диоксид углерода в сверхкритическом состоянии представляет собой подвижную фазу, используемую как в процессе хроматографического анализа, так и в процессах экстрагирования.

После щелочной отбелки древесной массы или целлюлозы диоксид углерода позволяет с высокой точностью регулировать уровень pH в переработанном сырье.

CO2 может использоваться в процессах нейтрализации талового масла и в целях повышения производительности бумагоделательных машин.

Диоксид углерода стандартно применяется для обработки сточных вод, а в качестве охлаждающей среды он используется при испытании электронных приборов на воздействие окружающей среды.

Помимо этого диоксида углерода позволяет повышать проводимость сверхчистой воды, а в виде снега используется для абразивной очистки деталей или удаления осадков на кристаллических пластинах.

Дополнительно диоксид углерода может использоваться в качестве экологически чистой сверхкритической жидкости для удаления фототвердеющих материалов из кристаллических пластин без применения органических растворителей.

Охрана окружающей среды

Добавление диоксида углерода позволяет поддерживать необходимый уровень pH в жидких стоках. В качестве регулятора рН он является прекрасной альтернативой серной кислоте.

Измерение парциального давления углекислого газа требуется в технологических процессах, в медицинских применениях — анализ дыхательных смесей при искусственной вентиляции легких и в замкнутых системах жизнеобеспечения. 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. Анализ концентрации CO 2 в атмосфере используется для экологических и научных исследований, для изучения парникового эффекта.

Вред углекислого газа

Являясь одним из парниковых газов, диоксид углерода принимает участие в процессе глобального потепления. Постоянный рост уровня этого газа в атмосфере наблюдается с начала индустриальной эпохи.

Адрес: г. Москва, ул. Гиляровского д. 68, Тел: (495) 786-73-54, E-mail: info@gases.ru

Компания «СнабТехГаз» предлагает кислород. медицинский и технический, а также его производство и заправку.

Углекислый газ

Общие сведения об углекислом газе

Углекислый газ поставляется по ГОСТ 8050—76. Для сварки используют сварочную углекислоту сортов I и II, которые отличаются лишь содержанием паров воды (соответственно 0,178 и 0,515 Н2 О в 1 м 3 СО2 ). Применяют иногда и пищевую углекислоту, имеющую в баллоне в виде примеси свободную воду, в связи с чем требуется особенно тщательное осушение газа. Углекислоту транспортируют и хранят в стальных баллонах или цистернах большой емкости в жидком состоянии с последующей газификацией на заводе, с централизованным снабжением сварочных постов через рамны. В баллоне емкостью 40 л содержится 25 кг СО2. дающего при испарении 12,5 м 3 газа при давлении 760 мм рт. ст. Балдон окрашен в черный цвет, надписи желтого цвета.

Применение углекислого газа

При применении углекислого газа вследствие большого количества свободного кислорода в газовой фазе сварочная проволока должна содержать дополнительное количество легирующих элементов с большим сродством к кислороду, чаще всего Si и Mn (сверх того количества, которое требуется для легирования металла шва). Наиболее широко применяется проволока Св-08Г2С. ( При применении защитных газов следует учитывать технологические свойства газов (например, значительно больший расход гелия, чем аргона), влияние на форму проплавления и форму шва и стоимость газов.

Стремление уменьшить повышенное разбрызгивание металла и улучшить формирование шва при сварке в углекислом газе дало толчок к применению смесей углекислого газа с кислородом (2—5%). В этом случае изменяется характер переноса металла; он переходит в мелкокапельный; потери металла на разбрызгивание уменьшаются на 30—40%.

При сварке сталей по узкому зазору с целью стабилизации процесса сварки и уменьшения расхода дорогого и дефицитного аргона вполне целесообразно применение двойных смесей (75% Ar + 25% СО3 ) и тройных смесей (аргона, углекислого газа и кислорода). Для алюминиевых сплавов весьма эффективно с точки зрения производительности применение смеси, состоящей из 70% Не и 30% Аг. В этом случае значительно увеличивается толщина металла, свариваемого за один проход, и улучшается формирование шва. Газовые защитные смеси имеют весьма значительные перспективы, но широкое их применение требует организации централизованного снабжения сварочного производства смесями нужного состава. Только в этом случае применение смесей может дать значительный экономический эффект.


Автор: А. И. Акулов, Г. А. Бельчук, В. П. Демянцевич

Свойства углекислоты и её применение.

Плотность углекислоты при нормальных условиях 1,97 кг/м . При нормальном давлении CO2 не существует в жидком состоянии, cразу трансгерируется из твёрдого в газообразное состояния. В твёрдом состоянии углекислоту называют сухим льдом.

При пропускании CO2 через воду образуется угольная кислота H2CO3. При реакции с щёлочами образует карбонаты и гидрокарбонаты.

Применение

Применяется в качестве консерванта в пищевой промышленности, в классификации обозначается под кодом Е290, так же в хлебопекарном деле в качестве разрыхления теста.

Углекислый газ применяется в огнетушителях и также для производства лимонада и газированной воды.

Углекислота применяется как защитная среда при сварке (также применяется аргон), но при повышении температуры углекислый газ разлагается на углерод и активный кислород, который окисляет металл. Что бы избежать данных негативных последствий в процесс вводят кремний или марганец выступающих в качестве раскислителей.

Так же в отличие от аргона и гелия используемых при сварке, использование CO2 приводит к уменьшение поверхностного натяжения металла и его разбрызгиванию.

Углекислота в твёрдом виде (сухой лёд) применяется в медицине и для поддержания низких температур. В жидком состоянии углекислота применяется как хладагент в теплоустановках, морозильных камерах промышленного назначения.

Углекислота так же применяется как антиокислитель для долгого хранения пищевых продуктов (кофе, чай, сыры) и др. Так же имеет широкое применение в системах пожаротушения и при перевозках горючих и взрывоопасных веществ (лаки, краски, топливо).

Углекислота применяется и медицинской промышленности для производства аспирина. В небольших количествах углекислоту добавляют к кислороду (для стимуляции дыхания) и при анестезии. Так же широкое применение CO2 находит при производстве удобрений (мочевина, селитра). В городском водном хозяйстве используется как умягчитель воды (в виде атронной извести).

Существует пять основных путей получения углекислоты:

1. Получение углекислоты путём сжигания веществ с высоким содержанием углерода таких как. кокс, газ, производные нефти.

2. Использование в качестве продукта реакции при синтезе NH3 (аммиак).

3. Производства гашёной извести и прокалки известняка.

4. Является побочным продуктом при брожении.

5. Сопутствующее вещество при откачке из скважин.

Негативным моментом является тот факт, что в первых трёх случаях при получении CO2 выделяются так же побочные газы (азот и др. примеси). От данных газов избавляются путём пропускания смеси через раствор, растворяющий в себе только CO2.

Хранят углекислоту в больших цистернах, предварительно её очищают, сжижают и охлаждают.

Источники: http://www.gases.ru/application/carbonic_acid/, http://www.welding.su/articles/gaz/gaz_72.html, http://vpk-vlz.ru/svoystva_uglekisloty_i_e_primenen

Комментариев пока нет!

Ваше имя *
Ваш Email *

Сумма цифр внизу: код подтверждения