Kiváló minőségű reakció a CO2-re. A szén-dioxid kémiai és fizikai tulajdonságai. Szén-dioxid a földi légkörben

Ghazing, vulkán, vénusz, hűtőszekrény - mi van velük közöttük? Szén-dioxid. Összegyűjtöttük Önnek a legérdekesebb információkat a Föld egyik legfontosabb vegyületeiről.

Mi a szén-dioxid

A szén-dioxid főként gáznemű állapotban ismert, azaz azaz mint egy egyszerű szén-dioxid kémiai formula CO2. Ebben az űrlapon normál körülmények között létezik - amikor légköri nyomás és "rendes" hőmérséklet. De emelt nyomáson, több mint 5,850 kPa (például nyomás, például nyomás tengeri mélység Körülbelül 600 m), ez a gáz folyadékgá válik. És erős hűtéssel (mínusz 78,5 ° C), kristályosodik és úgynevezett szárazjégvé válik, amelyet széles körben használnak a fagyasztott termékek hűtőszekrényekben történő tárolására.

Folyékony szén-dioxidot és szárazjéget kapunk és alkalmaznak humán aktivitásban, de ezek az űrlapok instabilak és könnyen szétválaszthatók.

De a széndioxid-gáz-halmazállapotú dioxidot mindenütt elosztják: az állatok és növények légzésének folyamatában kiemelkedik, és a rész fontos eleme kémiai összetétel A légkör és az óceán.

Gáz szén-dioxid tulajdonságai

A CO2-szén-dioxidnak nincs színe és szaga. Normál körülmények között nincs íze. Azonban a szén-dioxid nagy koncentrációjú belélegzéssel lehetséges, hogy a szájban lévő savas ízeket érezzük, azzal a ténnyel, hogy a széndioxidot feloldjuk a nyálkahártyákon és a nyálban, amely a szoalinsav gyenge oldatát képezi.

By the way, ez a széndioxid azon képessége, amelyet a szénsavas víz előállítására feloldott vízben oldunk. A limonádé buborékok ugyanazok a széndioxid. Az első CO2 víz telítettségegységet 1770-ben találtunk ki, és már 1783-ban, a vállalkozó svájci Jacob Schwepp kezdődött ipari termelés Hazing (Schweppes védjegye eddig létezik).

A szén-dioxid nehezebb, mint a levegő 1,5-szer, ezért az alsó rétegeiben "rendezni", ha a helyiség rosszul szellőztethető. A "kutya barlang" hatása ismert, ahol a CO2 egyenesen a földről kiemelkedik, és körülbelül fél méter magasságban felhalmozódik. Egy felnőtt, amely egy ilyen barlangba esik, növekedése magassága nem érzi a szén-dioxid feleslegét, de a kutyák közvetlenül a vastag szén-dioxid rétegben vannak, és mérgezésnek vannak kitéve.

A CO2 nem támogatja az égést, ezért tűzoltó készülékekben és tűzoltó rendszerekben használják. Az égő gyertyával összpontosítva az állítólag üres üvegek tartalmával (és valójában szén-dioxid) a széndioxid ezen tulajdonán alapul.

Szén-dioxid a természetben: Természetes források

A természetben lévő széndioxid különböző forrásokból áll:

• Állatok és növények légzése.
  Mindenkinek ismert, hogy a növények felszívják a szén-dioxid CO2-t a levegőből, és fotoszintézisekben használják. Néhány hostessek megpróbálják felvenni a beltéri növények bőségét. Azonban a növények nemcsak abszorbeálódnak, hanem az izolált szén-dioxid is a fény hiányában a légzési folyamat része. Ezért a dzsungel egy rosszul szellőztetett hálószobában nem jó ötlet: éjszaka a CO2-szint még többet fog növekedni.
• Vulkanikus tevékenység.
  A szén-dioxid vulkáni gázok része. A magas vulkáni aktivitású területeken a CO2 közvetlenül a talajból származhat - a repedésekből és a muptek nevű hibákból. A szén-dioxid koncentrációja a völgyekben a mofets-szel olyan magas, hogy sok kis állat, amely ott van, meghal.
• Szerves anyagok bomlása.
  Szén-dioxid, amely éget és rothadó szerves anyagokat képez. A széndioxid térfogatú természeti kibocsátásai az erdőtüzek kíséretében.

A szén-dioxidot "tárolják" az ásványi anyagok szén-dioxid-vegyületek formájában: szén, olaj, tőzeg, mészkő. Az óriás CO2-tartalékok az oldott formában vannak a világ óceánjában.

A nyitott vízből származó szén-dioxid kibocsátása limnikus katasztrófához vezethet, például 1984-ben és 1986-ban történt. A Kamerunban Manun és NYOS-ban. Mindkét tavat a vulkáni kráterek helyszínén alakították ki - most kihaltak, de a vulkáni magma mélységében még mindig kiemeli a szén-dioxidot, amely a tavak vizére emelkedik és feloldódik. Számos klimatikus és geológiai folyamat eredményeképpen a szén-dioxid koncentrációja vizeken túllépte a kritikus értéket. Hatalmas mennyiségű széndioxidot dobtak a légkörbe, amelyhez hasonlóan lavina leereszkedett a hegyi lejtőkön. Körülbelül 1,800 ember lett a limnológiai katasztrófa áldozatává a Kameroon-tavakon.

Mesterséges széndioxidforrások

A szén-dioxid fő antropogén forrása:

• az égési folyamatokhoz kapcsolódó ipari kibocsátások;
• automobile szállítás.

Annak ellenére, hogy a világ környezetbarát közlekedésének részesedése növekszik, a világ népességének túlnyomó része nem fog hamarosan képes új autókra váltani.

Az ipari célú erdők aktív bányái szintén a levegőben a CO2-szén-dioxid-koncentráció növekedéséhez vezetnek.

A CO2 az anyagcsere véges terméke (glükóz és zsírok hasítása). A szövetekben felszabadul, és hemoglobinnal átkerül a tüdőbe, amelyen keresztül kimerült. A levegőben kilégzett, körülbelül 4,5% széndioxid (45 000 ppm) 60-110-szer nagyobb, mint a belégzésben.

A széndioxid nagy szerepet játszik a vérellátás és a légzés szabályozásában. A vérben lévő CO2 szintjének növelése arra a tényre vezet, hogy a kapillárisok bővülnek, nagyobb mennyiségű vért adnak át, amely oxigént biztosít a szövetekbe és szén-dioxidot eredményez.

A légzőrendszert is stimulálja a szén-dioxid tartalmának növelésével, és nem az oxigén hiánya, amint úgy tűnhet. Valójában az oxigén hiánya nem érezhető hosszú ideig, és a helyzet meglehetősen lehetséges, ha egy személy elveszíti a tudatát a ritka levegőben, mielőtt a levegő hiánya érez. A CO2 stimuláló tulajdonát mesterséges légzőkészülékekben használják: a szén-dioxid keveredik az oxigénhez a légzőrendszer "futtatásához".

Szén-dioxid és mi: Mi a veszélyes CO2

Szén-dioxidra van szükség emberi szervezet Csakúgy, mint az oxigén. De csakúgy, mint az oxigénnel, a széndioxid túlhatalmazása károsítja a jólétünket.

A levegőben lévő CO2 nagy koncentrációja a test mérgezéséhez vezet, és a hypercap állapotát okozza. Hypercupinia esetén egy személy nehézségekbe ütközik a légzés, az émelygés, a fejfájás, és még elveszíti a tudat. Ha a szén-dioxid-tartalom nem csökken, akkor fordul elő - oxigén éhezés. Az a tény, hogy a szén-dioxid, és az oxigén ugyanazon a "szállítási" - hemoglobinon keresztül mozog a szervezeten. Általában "utaznak" együtt, csatolva a különböző helyek hemoglobin molekula. A vérben lévő szén-dioxid megnövekedett koncentrációja azonban csökkenti az oxigén képességét, hogy kommunikáljon hemoglobinnal. A vérben lévő oxigén mennyisége csökken, és hypoxia fordul elő.

A testre gyakorolt \u200b\u200bilyen egészségtelen következmények akkor fordulnak elő, ha a CO2-tartalommal való levegő belélegzése több mint 5000 ppm (például a levegőben lévő levegő). Igazságosság érdekében hétköznapi élet Gyakorlatilag nem szembesülünk ilyen levegővel. Azonban a szén-dioxid sokkal kisebb koncentrációja tükröződik az egészségre, nem pedig a legjobb módon.

Néhány, néhány, a már 1000 ppm CO2 következtetései a vizsgált fáradtság és a fejfájás felét okozzák. Defkelness és kellemetlen érzés, amit sokan még korábban is éreznek érezni. A szén-dioxid koncentrációjának további növekedésével 1,500-2500 ppm kritikusan, az agy "lusta" a kezdeményezés, a feldolgozási információk és döntések meghozatalához.

És ha az 5.000 ppm szintje szinte lehetetlen mindennapi életEzután 1000 és akár 2500 ppm is könnyen lehet a valóság része modern ember. Megmutattuk, hogy ritkán szellőztetett iskolai osztályokban a CO2 szintje az idő jelentős részére áll, 1 500 ppm feletti jelzésben, és néha 2 000 ppm felett ugrik. Van minden ok arra, hogy feltételezzük, hogy sok irodában, és még az apartmanok is hasonlóak.

A fiziológusok 800 ppm biztonságos az emberi jólét számára.

Egy másik tanulmány megtalálta a CO2-szintek és az oxidatív stressz közötti kapcsolatot: minél magasabb a szén-dioxid szintje, annál inkább szenvedünk, amelyből elpusztítja a szervezetünk sejtjeinket.

Szén-dioxid a földi légkörben

Bolygónk légkörében csak körülbelül 0,04% CO2 (ez körülbelül 400 ppm), és a közelmúltban is kevesebb volt: a 400 ppm szén-dioxid jele 2016 őszén túlsúlyos. A tudósok kötődnek a CO2 szintjére az iparosodás légkörében: a XVIII. Század közepén, az ipari puccs előestéjén, csak körülbelül 270 ppm volt.

Szén-dioxid (szén-dioxid), Szén-dioxidnak is nevezik, a legfontosabb összetevő a szénsavas italok összetételében. Ez okozza az italok ízét és biológiai ellenállását, megmondja nekik pezsgő és frissítő tulajdonságokat.

Kémiai tulajdonságok. BAN BEN kémiai kapcsolat Szén-dioxid inert. Kiválasztás nagyszámú Hő, mint a komplett szén oxidáció terméke, nagyon állványok. A szén-dioxid redukciójának reakciója csak magas hőmérsékleten halad. Például 230 ° C-os káliummal való kölcsönhatás, a széndioxidot oxálsavra helyezzük:

Belépési B. kémiai kölcsönhatás Vízzel, gázzal, az oldat oldatában való oldatában legfeljebb 1% -os mennyiségben, koalicsavat képez, disszociálva a H +, az NSO 3 -, CO 2 3-. BAN BEN vizesoldat A szén-dioxid könnyen kémiai reakciókba kerül, különböző szén-dioxid-sókat képez. Ezért a szén-dioxid vizes oldatának nagy agresszivitása van a fémekkel kapcsolatban, valamint a betonon a megsemmisül.

Fizikai tulajdonságok.Az italok telítettségére a széndioxidot használják folyékony halmazállapot nagynyomású tömörítés. A hőmérséklet és a nyomás függvényében a széndioxid is lehet egy gáznemű és szilárd állapotban. Az aggregátumállapotnak megfelelő hőmérsékletet és nyomást a fázis egyensúlyi diagramban mutatjuk be (13.

A hőmérséklet mínusz 56,6 ° C, a nyomás pedig 0,52 MN / m 2 (5,28 kg / cm 2), amely megfelel a hármas pont, a szén-dioxid lehet egyidejűleg egy gáznemű, folyékony és szilárd állapotban. Magasabb hőmérsékleten és nyomáson a széndioxid folyékony és gáznemű állapotban van; A hőmérsékleten és nyomáson, amelyek alacsonyabbak, mint ezek a mutatók, gáz, amely közvetlenül a folyadékfázisba kerül, gáznemű állapotba (szublimátok). A 31,5 ° C-os kritikus hőmérsékletet meghaladó hőmérsékleten a szén-dioxidot folyadék formájában nem tarthatunk nyomáson.

A gáz halmazállapotú állapotban a széndioxid Besmereten, nem szaga van, és alacsony szárú savanyú íze van. 0 ° C-os hőmérsékleten és atmoszferikus nyomáson a szén-dioxid sűrűsége 1,9769 kg / W3; Ez 1,529-szer nehezebb, mint a levegő. 0 ° C-on és az 1 kg gáz légköri nyomásának 506 liter térfogata van. A széndioxid térfogata, hőmérséklete és nyomása közötti kapcsolatot az egyenlet jelenti:

ahol V jelentése 1 kg gáz mennyisége m 3 / kg-ban; T - gázhőmérséklet ° K-ban; P - gáznyomás N / m 2-ben; R - gázállandó; A - további érték, amely figyelembe veszi az ideális gáz állapotának egyenletétől való eltérést;

Szőrtelen széndioxid - színtelen, átlátszó, tüdőfolyadék, amely hasonlít az alkohol vagy az éter megjelenéséről. A folyadék sűrűsége 0 ° C-on 0,947. 20 ° C hőmérsékleten a cseppfolyósított gázt 6,37 mn / m 2 (65 kg / cm2) nyomással tárolják acélhengerekben. A henger szabad lejártával a folyadék egy nagy mennyiségű hőt abszorpcióval elpárolog. Ha a hőmérséklet 78,5 ° C-ra csökken, a folyadék fagyasztása, az úgynevezett szárazjéghez fordulva. A keménység mellett a száraz jég közel van a krétához, és matt-fehér színű. A száraz jég lassabban elpárolog, mint a folyadék, miközben közvetlenül egy gáznemű állapotba kerül.

A mínusz 78,9 ° C hőmérsékleten és 1 kg / cm2 nyomáson (9,8 MN / m 2), a száraz jég szublimáció hője 136,89 kcal / kg (573,57 kj / kg).

Enciklopédikus YouTube.

• 1 / 5

  A szén-oxid (IV) nem támogatja az égést. Csak néhány égő benne. aktív fémek: :

  2 m G + C O 2 → 2 M G O + C (\\ Displaystyle (\\ mathsf (2 mg + co_ (2) \\ ugarow 2mgo + c)))))

  Interakció aktív fém-oxiddal:

  C A O + C O 2 → C A C o 3 (\\ Displaystyle (\\ mathsf (CAO + CO_ (2) \\ Requarrow Caco_ (3)))))))))

  Ha vízben feloldódik a szénsavat:

  C O 2 + H 2O ⇄ H 2 C O 3 (\\ displaystyle (\\ Mathsf (Co_ (2) + H_ (2) O \\ RightLeftarROWs H_ (2) Co_ (3))))

  Reagál csomókkal a karbonátok és a bikarbonátok képződésével:

  C A (OH) 2 + CO 2 → C A CO 3 ↓ + h 2 o (\\ displaystyle (\\ mathsf (CA (OH (OH) _ (2) + CO_ (2) + Requarrow Caco_ (3) \\ Downarrow + H_ (2) O))))))) (Minőségi reakció a szén-dioxidra) K o h + c o 2 → k h c o 3 (\\ displaystyle (\\ mathsf (KOH + CO_ (2) \\ Requarrow Khco_ (3))))))

  Biológiai

  Az emberi test naponta körülbelül 1 kg szén-dioxidot oszt ki.

  Ez a szén-dioxid átkerül a szövetekből, ahol az egyik végső metabolikus termékként van kialakítva, a vénás rendszer szerint, majd felszabadul a kilégzett levegővel a tüdőn keresztül. Így a vérben lévő szén-dioxid tartalma nagy a vénás rendszerben, és csökken a tüdőkapilláris hálózatában, és kevés az artériás vérben. A vérmintában lévő széndioxid tartalmát gyakran részleges nyomáson fejezzük ki, vagyis a vérmintában lévő nyomás egy adott mennyiségű szén-dioxidban, ha a vérminták teljes mennyisége csak elfoglalt.

  A szén-dioxidot (CO 2) három különböző módon szállítják (a háromféleképes szállítás mindegyikének pontos aránya attól függ, hogy a vér artériás vagy vénás).

  A hemoglobin, a vér eritrociták fő oxigén-transzportfehérje, képes mind oxigént, mind szén-dioxidot szállítani. Azonban a szén-dioxid bármely más helyen hemoglobinhoz kötődik, mint az oxigén. A globin láncok N-terminális végeihez kötődik, és nem a szegélygel. Az Alto-sejt hatások miatt azonban a kötés során a hemoglobin molekula konfigurációjának megváltoztatásához vezethet, a szén-dioxid kötődése csökkenti az oxigén képességét, hogy egy adott oxigén-alapú nyomást, és fordítva - Az oxigén hemoglobinnal való kötődése csökkenti a szén-dioxid képességét, hogy a szén-dioxid részleges nyomásával kötődjön hozzá. Ezenkívül a hemoglobin képessége előnyösen az oxigénhez vagy szén-dioxidhoz való kötődésének szintén a tápközeg pH-jétől függ. Ezek a funkciók nagyon fontosak az oxigén sikeres lefoglalásához és szállítása szempontjából a tüdőből a szövetben és sikeres felszabadulásához a szövetekben, valamint a szén-dioxid sikeres elfogása és szállítása a tüdőben lévő szövetekből és annak felszabadulásához.

  A szén-dioxid az egyik legfontosabb fröccsöntő közvetítő. Ez egy erőteljes értágító. Ennek megfelelően, ha a szövet vagy vér szén-dioxid szintje nő (például intenzív anyagcsere - okozott, a fizikai aktivitás, a gyulladás, a szövetek károsodása, vagy a véráramlás nehézsége miatt), a A kapillárisok bővülnek, ami a véráramlás növekedéséhez vezet, és ennek megfelelően növeli az oxigén szövetekbe történő szállítását és a felhalmozott szén-dioxid szövetein történő szállítását. Ezenkívül bizonyos koncentrációkban (emelkedett, de még nem érő toxikus értékek) szén-dioxidja pozitív inotrop és kronotróp hatással van a szívizomra, és növeli az adrenalin érzékenységét, ami a szívelégtelenség erősségének és gyakoriságának növekedéséhez vezet és eredményeként a sokk és a perc vérmennyiségét. Ezenkívül hozzájárul a szövet hypoxia és hypercaps (emelkedett szén-dioxid szint) korrekciójához is.

  A hidrokarbonátionok nagyon fontosak a vér pH-ellenőrzéséhez és a normál sav-lúgos egyensúly fenntartásához. A légzés gyakorisága befolyásolja a széndioxid tartalmát a vérben. A gyenge vagy lassú légzés légúti acidót okoz, míg a gyors és túlzottan mély légzés a hyperventilációhoz és a légzőszervi alkalózis kialakulásához vezet.

  Ezenkívül a széndioxid is fontos a légzés szabályozásában. Bár a testünk oxigént igényel az anyagcsere biztosítása érdekében, az alacsony vér oxigéntartalma vagy szövetekben általában nem stimulálja a légzést (vagy inkább az oxigén légzéshiányának stimuláló hatása túl gyenge, és "későn fordul", nagyon alacsony oxigénnel szintek a vérben, amelyben egy személy gyakran elveszíti a tudatosságot). Normális esetben a légzést stimulálja a széndioxid szintjének növelésével a vérben. A légzőszervi központ sokkal érzékenyebb a szén-dioxid szintjének növekedésére, mint az oxigén hiányára. Ennek eredményeképpen a légzés erősen megmentett levegő (alacsony részleges nyomás az oxigén) vagy olyan gázkeverék, amely nem tartalmaz oxigént (például 100% nitrogént vagy 100% nitrogént) gyorsan vezethet a tudat elvesztéséhez anélkül, hogy az érzés Levegőhiány (mivel a szén-dioxid szintje a vérben nem növekszik, mert semmi sem akadályozza meg a kilégzést). Ez különösen veszélyes a katonai repülőgépek pilótáira nagy magasságok (A pilótafülke sürgősségi csökkenése esetén a pilóták gyorsan elveszíthetik a tudatot). A légzőszervi szabályozási rendszer e sajátossága is az oka annak, hogy a légiutas-kísérők utasítják az utasokat a repülőgép nyomáscsökkentése esetén, először is, hogy egy oxigénmaszkot viseljen maguknak, mielőtt megpróbálnának segíteni bárki másnak - ezt segíteni, ami gyorsan segíti a kockázatot elveszíti a tudatot, és még nem érezte magát utolsó pillanat Vannak kellemetlen érzés és oxigén szükséglet.

  Az emberi légzőszervi központ megpróbálja fenntartani a szén-dioxid részleges nyomását az artériás vérben, amely nem magasabb, mint 40 mm-es higanyposta. A tudatos hiperventilációval az artériás vérben lévő szén-dioxid tartalma 10-20 mm-es higany oszlopra csökkenhet, míg a vér oxigéntartalma gyakorlatilag változik vagy enyhén növelhető, és a másik lélegzet szükségességének szükségessége csökken a A szén-dioxid stimuláló hatásának csökkenése a légzőrözpont aktivitására. Ez az oka annak, hogy egy bizonyos tudatos hiperventiláció után könnyebben fogva tartani a levegőt hosszú ideig, mint korábbi hiperventiláció nélkül. Az ilyen tudatos hiperventiláció, amelyet a légzés késedelme követ, a tudat elvesztéséhez vezethet, mielőtt egy személy megpróbál belélegeznie. A biztonságos légkörben ilyen tudatvesztés nem különös veszélyt jelent (az elveszett tudat elvesztése, egy személy elveszíti és irányítja magát, megállítja a lélegzetét, és lélegzik, lélegzik, és vele együtt, és az agy az oxigénnel helyreállított, majd a tudat helyreállt). Azonban más helyzetekben, például a búvárkodás előtt veszélyes lehet (tudatvesztés, és a lélegzet mélyreható szükségessége, és a víz a légzési traktus tudatos ellenőrzésének hiányában csökken, ami vezethet fulladás). Ezért a hiperventiláció veszélyes és nem ajánlott búvárkodás előtt.

  Megszerzés

  Ipari mennyiségben szén-dioxid, elválasztva a füstgázokat, vagy melléktermékként kémiai folyamatokpéldául a természetes karbonátok (mészkő, dolomit) vagy alkohol termelésével (alkoholfermentáció) bomlásával. A kapott gázok keverékét kálium-karbonát-oldattal mossuk, amely felszívja a szén-dioxidot, amely a bikarbonátba kerül. A fűtés alatt vagy csökkentett nyomáson hidrokarbonát-oldatot lebomlik, a szén-dioxid feloldása. A szén-dioxid előállítására szolgáló modern berendezésekben a szénhidrogén helyett a monoetanol-amin vizes oldatát gyakran alkalmazzuk, amely bizonyos körülmények között képes a füstgázban lévő együttes tárolás elnyelésére, és fűtött felmelegedés esetén; Így a készterméket más anyagoktól elválasztják.

  Emellett a szén-dioxidot a levegő elválasztási beállításaiban biztosítjuk, mint a tiszta oxigén, nitrogén és argon beszerzésének melléktermékét.

  Laboratóriumi körülmények között kis mennyiségeket kapunk a karbonátok és a szénhidrogén savakkal való kölcsönhatása, például márvány, kréta vagy szóda sósavval, például a CEPA készülékkel. A kénsav-reakció krétával vagy márványlal való alkalmazása alacsony oldható kalcium-szulfát képződéséhez vezet, amely zavarja a reakciót, és amelyet jelentős mennyiségű savval eltávolítunk.

  Az italok előkészítéséhez az élelmiszer-szóda citromsavval vagy savanyú citromlével való reakcióját lehet használni. Ebben az űrlapon van, hogy az első szénsavas italok megjelentek. Gyártásuk és értékesítésük gyógyszerészekkel foglalkozott.

  Alkalmazás

  Az élelmiszeriparban a széndioxidot tartósítószerként és sütőporként használják, a csomagkódon feltüntetve E290..

  Az akváriumba történő szén-dioxid ellátására szolgáló eszköz tartalmazhat gáztartályt. A széndioxid előállításának legegyszerűbb és legelterjedtebb módszere a Braga alkoholos italának előállítására alapul. Ha fermentáció, izolált szén-dioxid is biztosítja az akvárium növények táplálását

  A széndioxidot limonádé és szénsavas víz előállítására használják. A szén-dioxidot védő táptalajként is használják, ha hegesztéssel hegesztjük, de magas hőmérsékleten az oxigénszabadítással csökken. Az oxigént fémgel oxidáljuk. E tekintetben deoxidizátorokat kell bevezetni a hegesztőhuzalba, például a mangánba és a szilíciumba. Az oxigén hatásának más következménye, amely az oxidációhoz kapcsolódik, a felületi feszültség éles csökkenése, amely többek között a fém intenzívebb fröccsenését eredményezi, mint az inert közeg hegesztése esetén.

  A szén-dioxid tárolása az acélhengerben a cseppfolyósított állapotban jövedelmezőbb, mint gáz formájában. A széndioxid viszonylag alacsony a + 31 ° C-os kritikus hőmérséklete. Egy standard 40 literes hengerben körülbelül 30 kg cseppfolyósított szén-dioxidot öntöttünk, és egy folyadékfázis szobahőmérsékleten helyezkedik el a hengerben, és a nyomás körülbelül 6 MPa (60 kgf / cm2). Ha a hőmérséklet + 31 ° C felett van, akkor a szén-dioxid szuperkritikus állapotra vált, és a nyomás 7,36 MPa felett van. A hagyományos 40 literes henger szabványos üzemi nyomása 15 MPa (150 kgf / cm2), de biztonságosan ellen kell állnia a nyomás 1,5-ször magasabb, azaz 22,5 MPa, - így hasonló hengerekkel való munka meglehetősen biztonságos .

  A szilárd szén-dioxid „szárazjég” - használják hűtőközegként laboratóriumi vizsgálatok, a kiskereskedelmi, a javítás a berendezéseket (például: hűtés az egyik konjugált részek, amikor partra a műszerfalon), stb cseppfolyósítását A szén-dioxidot és a szárazjét szén-dioxid-létesítményeket alkalmazzunk.

  A regisztrációs módszerek

  A szén-dioxid részleges nyomásának mérése szükséges technológiai folyamatokAz orvosi alkalmazásokban - Légzési keverékek elemzése a tüdő mesterséges szellőzésével és zárt megélhetési rendszerekkel. A légkörben a CO 2 -koncentráció elemzését környezeti és tudományos kutatás, Az üvegházhatás felfedezéséhez. A szén-dioxidot az infravörös spektroszkópia és egyéb gázmérő rendszerek elve alapján gáz-elemzők segítségével rögzítjük. Orvosi gázelemző regisztrációs szén-dioxid-tartalom a kilélegzett levegőben nevezzük capnographer. Méréséhez alacsony koncentrációban a CO 2 (valamint) folyamatban gázok vagy atmoszferikus levegő, akkor lehetséges, hogy egy gázkromatográfiás módszerrel egy methanator és bejegyzése a lángionizációs detektorral.

  Szén-dioxid a természetben

  Éves ingadozások a koncentrációja a légköri szén-dioxid a bolygó határozza elsősorban, a vegetáció az átlagos (40-70 °) szélességi az északi féltekén.

  Nagy mennyiségű szén-dioxidot oldunk az óceánban.

  A szén-dioxid a naprendszer néhány bolygójának atmoszférájának jelentős része: Venus, Mars.

  Toxicitás

  A szén-dioxid nem mérgező, de az emelkedett koncentrációk hatásaira az evezésben lévő levegőben élő élőlényeket csirkegázoknak nevezik (eng.)orosz. A kisebb koncentráció 2-4% -kal nő a helyiségekben az álmosság és a gyengeség emberei fejlődéséhez vezet. A veszélyes koncentrációk körülbelül 7-10% -os szintek, amelyek mellett a fulladás alakul ki, a fejfájás, a szédülés, a hallás rendellenessége és a tudat elvesztése (a magassági betegség tüneteivel hasonló tünetek) koncentráció, több perc alatt akár egy óra. Amikor a levegő magas gázkoncentrációjú levegő belélegzése, a halál nagyon gyorsan elfordul.

  Bár valójában akár 5-7% CO 2 koncentrációja nem végzetes, már 0,1% -os koncentrációban (egy ilyen szén-dioxid-tartalom a megaciditiák levegőjében) az emberek gyengeséget, álmosságot éreznek. Ez azt mutatja, hogy még a magas oxigéntartalom mellett is a CO 2 nagy koncentrációja erősen befolyásolja a jólétet.

  A levegő fokozott koncentrációjával járó levegő belélegzése nem vezet hosszú távú egészségügyi rendellenességekhez, és az áldozat eltávolítása után a gázmentes légkör gyorsan teljes egészében az egészségügyi helyreállításhoz jön.

  Szén

  A szén 6 s eleme a 2. időszakban van, a fő alcsoport IV PS csoportok.

  A szénkezelési képességek az atom külső elektronrétegének szerkezetének köszönhető, elsősorban a izgatott állapotokban:

  A földi állapotban van, a szénatom két képződik kovalens kötések a csere mechanizmuson és egy donor-Elfogadó kommunikációSzabad orbitalt használok. A legtöbb vegyületben azonban a szénatomok a gerjesztett állapotban vannak, és a Valence IV.

  A leginkább jellemző szén-oxidáció: az elektrongatív elemekkel ellátott vegyületekben +4 (kevésbé gyakran +2); A kevésbé elektronos elemekkel rendelkező vegyületekben -4.

  A természet megkeresése

  A földkéreg széntartalma 0,48 tömeg%. A szabad szén gyémánt és grafit formájában van. A szén ömlesztése természetes karbonátok, valamint éghető fosszíliák formájában található: tőzeg, szén, olaj, földgáz (metán keveréke és a legközelebbi homológok). A légkörben és a hidroszférában a szén szén-dioxid CO 2 formájában van (a levegőben 0,046 tömeg%).

  CACO 3 - Mészkő, kréta, márvány, izlandi fekvés

  CACO 3 ∙ MGCO 3 - Dolomit

  Sic - Carboorund

  Cuco 3 ∙ Cu (OH) 2 - Malachite

  Fizikai tulajdonságok

  gyémántatomi kristályrács, a térben lévő atomok tetraéderes elrendezése (valencia szög 109 °), nagyon szilárd, tűzálló, dielektromos, színtelen, átlátszó, rosszul vezet.

  Grafitvan egy atomi kristályrács, atomjai a jobb oldali hexagonok csúcsain (120 ° -os, 120 ° -os szög), sötétszürke, átlátszatlan, fémcsillapítóval, puha, zsírtartalmúak, hő- és elektromos áramot vezetnek, mint a gyémánt nagyon magas hőmérséklet Olvadás (3700 ° C) és forráspont (4500 ° C). A Diamond (0,537 nm) szén-szén-szénhossz-kötési hossza nagyobb, mint a grafitban (0,142 nm). A gyémánt sűrűsége nagyobb, mint a grafit.

  Karbin - Lineáris polimer, kétféle láncból áll: -C≡C-C≡C- vagy \u003d C \u003d C \u003d C \u003d C \u003d, a Valence szög 180 °, fekete por, félvezető.

  
  
  

  Fullerén – kristályos anyagok Fekete fém csillogás, üreges gömbmolekulákból áll (van molekuláris szerkezet) A C 60. készítmény, 70, stb. jobb pentagonok és hatszögek.

  Gyémánt grafit fulleréne

  Kémiai tulajdonságok

  A szén alacsony aktív, csak fluorral reagál a hidegben; kémiai tevékenység magas hőmérsékleten jelenik meg.

  Szén-oxidok

  A szén hátrányos oxidja és a CO 2 só-formáló oxidja.

  Szén-oxid (II) CO, Szénmonoxid, Szénmonoxid - Színes és szag nélküli gáz, a vízben, a vízben, mérgező. Kommunikáció a hármas molekulában, nagyon tartós. A szén-monoxid esetében a helyreállítási tulajdonságokat egyszerű és komplex anyagokkal való reakciók jellemzik.

  Cuo + co \u003d cu + co 2

  FE 2 O 3 + 3CO \u003d 2FEO + 3CO 3

  2CO + O 2 \u003d 2CO 2

  CO + CL 2 \u003d COCL 2

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

  Szén (II) -oxid reagál a H2, NaOH és metanol:

  CO + 2H 2 \u003d CH 3 OH

  CO + NaOH \u003d hcoona

  CO + CH 3OH \u003d CH 3 COOH

  Szénmonoxid megszerzése

  1) Az iparban (gázgenerátorok):

  C + O 2 \u003d CO 2 + 402 KJ, majd CO 2 + C \u003d 2CO - 175 kJ

  C + H 2 O \u003d CO + H 2 - Q,

  2) A laboratóriumban - A formális vagy oxálsav termikus bomlása H2 SO4 (Conc.) jelenlétében:

  HCOOH → H2O + CO

  H 2 C 2O \u200b\u200b4 → CO + CO 2 + H2O

  Szén-oxid (IV) CO 2, Szén-dioxid, szén-dioxid - Gáz nélkül szín, szag és íz, oldódik vízben, nagy mennyiségben okoz fulladást, a nyomás alakul át egy fehér, szilárd anyagot - „száraz jég”, amelyet hűteni a romlandó termékek.

  A CO 2 molekula nem poláris, lineáris szerkezetű O \u003d C \u003d O.

  Megszerzés

  1. A szénsavas sók (karbonátok) termikus bomlása. Mészkő tüzelés - az iparban:

  CACO 3 → CAO + CO 2

  2. cselekvés erős savak A karbonátokon és a bikarbonátokon - a laboratóriumban:

  CACO 3 (márvány) + 2HCI → CaCl 2 + H 2O + CO 2

  NAHCO 3 + HCI → NACL + H 2O + CO 2

  Gyűjtési módszerek

  levegőből

  3. A széntartalmú anyagok égése:

  CH 4 + 2O 2 → 2H 2O + CO 2

  4. Lassú oxidáció biokémiai folyamatokban (légzés, rothadás, fermentáció)

  Kémiai tulajdonságok

  1) a vízzel frakcionált szövetsavat ad:

  CO 2 + H 2 O ↔ H 2 CO 3

  2) reagál a fő oxidokkal és bázisokkal, szénsav-sók kialakításával

  Na 2 O + CO 2 → NA 2 CO 3

  2NAOH + CO 2 → NA 2 CO 3 + H 2O

  NaOH + CO 2 (felesleg) → NAHCO 3

  3) emelkedett hőmérsékleten megmutathatja oxidatív tulajdonságok - Metalok oxidálása

  CO 2 + 2MG → 2MGO + C

  4) reagál a peroxidokkal és a nyomás peroxidokkal:

  2NA 2O 2 + 2CO 2 \u003d 2NA 2 CO 3 + O 2

  4KO 2 + 2CO 2 \u003d 2K 2 CO 3 + 2O 2

  Minőségreakció szén-dioxidon

  A Lime Water Ca (OH) 2 tisztítása A fehér csapadék képződése miatt - az oldhatatlan CACO 3 sók:

  Ca (OH) 2 + CO 2 → CACO 3 ↓ + H20

  Szénsav

  H 2CO 3 létezik, csak a megoldások, instabil, gyenge, a két tengely, disszociál lépett, formák közepes (karbonátok) és savas (hidrokarbonátszint) a só, a megoldás a CO 2 a víz foltok a lámpák nem piros, de rózsaszín szín.

  Kémiai tulajdonságok

  1) aktív fémekkel

  H 2 CO 3 + CA \u003d CACO 3 + H 2

  2) a fő oxidokkal

  H 2 CO 3 + CAO \u003d CACO 3 + H 2 O

  3) az alapokkal

  H 2 CO 3 (sonka) + NaOH \u003d NaHCO 3 + H20

  H 2 CO 3 + 2NAOH \u003d Na 2 CO 3 + 2H 2O

  4) nagyon alacsony sav - bomlik

  H 2 CO 3 \u003d H 2 O + CO 2

  A szénsav-sókat CO 2 alkalmazásával kapjuk meg:

  CO 2 + 2NAOH \u003d Na 2 CO 3 + H 2 O

  CO 2 + KOH \u003d KHCO 3

  vagy az Exchange Reakció:

  K 2 CO 3 + BACL 2 \u003d 2KCL + BACO 3

  A CO 2-es vizes oldatban való kölcsönhatás során a karbonátok bikarbonátokká alakulnak:

  Na 2 CO 3 + CO 2 + H 2 O \u003d 2NAHCO 3

  CACO 3 + CO 2 + H 2O \u003d CA (HCO 3) 2

  Éppen ellenkezőleg, ha felmeleged (vagy az alkáli hatáskör alatt), a bikarbonátok bikarbonátokká alakulnak:

  2NAHCO 3 \u003d Na 2 CO 3 + CO 2 + H 2 O

  KHCO 3 + KOH \u003d K 2 CO 3 + H 2 O

  Az alkálifém-karbonátok (kivéve a lítiumot) a fűtéshez stabilak, a fennmaradó fémek karbonátjai lebomlanak, ha felmelegednek:

  MGCO \u003d MGO + CO 2

  Az ammónium-karbonsav sók különösen könnyen bomlik:

  (NH 4) 2 CO 3 \u003d 2NH 3 + CO 2 + H 2 O

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

  Alkalmazás

  Szén A korom, koksz, a kenőanyagok, a kenőanyagok, az orvostudományokból származó gázok elnyelésére használt gázok, a fúró (Diamond) tippjeinek előállítására használják.

  Na 2 CO 3 ∙ 10H 2O - Crystal Soda (kalcinált szóda); Szappan, üveg, festékek, nátriumvegyületek előállítására használják;

  NAHCO 3 - Ivóvíz; az élelmiszeriparban;

  A CACO 3-at az építésben használják, 2, CAO;

  K 2 CO 3 - Potash; üveg, szappan, műtrágya előállítására használják;

  CO - mint redukálószer, üzemanyag;

  CO 2 - élelmiszer, vízgáztermelés, szóda termelés, cukor tárolására.

  A vegyület képződésének leggyakoribb folyamata az állatok és növények rothadása marad, különféle tüzelőanyagokat, légzési állatok és növények égetése. Például egy személy naponta kiemeli a légkörbe egy kilogramm szén-dioxidot. A szén-monoxid és a dioxid kialakulhat élettelen természet. A szén-dioxidot vulkáni aktivitással osztják fel, és ásványvízforrásokból is előállíthatók. A szén-dioxid kis mennyiségben és a föld légkörében van.

  Jellemzők kémiai szerkezet Ez a vegyület lehetővé teszi, hogy különböző kémiai reakciókban részt vegyen, amelynek alapja szén-dioxid.

  Képlet

  Az anyag összekapcsolódása, egy tetravalens szénatom formák lineáris kommunikáció két oxigénmolekulával. Az ilyen molekula megjelenése a következőképpen jeleníthető meg:

  

  A hibridizáció elmélete megmagyarázza a szén-dioxid-molekula szerkezetét: két meglévő Sigma kötés van kialakítva a szénatomok és két 2R orbitális oxigén közötti sp-orbitálok között; A hibridizációban nem részt vevő szén P-orbitálok hasonló oxigén orbitális vegyülettel vannak társítva. BAN BEN kémiai reakciók A szén-dioxidot formában írják: CO 2.

  Fizikai tulajdonságok

  Normál körülmények között a széndioxid színtelen gáz, amely nem rendelkezik szaggal. Ez nehezebb, mint a levegő, így a szén-dioxid, és úgy viselkedhet, mint egy folyadék. Például egy tartályból egy másikra túlléphető. Ezt az anyagot vízben oldjuk vízben - egy liter vízben 20 ° C-on körülbelül 0,88 liter CO 2-ot oldunk. A hőmérséklet enyhe csökkenése radikálisan megváltoztatja a helyzetet - ugyanabban a liter vízben 17⁰⁰, 1,7 liter CO 2 feloldható. Erős hűtéssel ez az anyag hópelyhek formájában van elhelyezve - az úgynevezett "száraz jég" alakul ki. Ez a név azt a tényt fordították, hogy normál nyomás alatt az anyag, a folyadékfázis megkerülése, azonnal gázgá válik. A folyékony szén-dioxid kissé 0,6 MPa és szobahőmérsékleten van kialakítva.

  

  Kémiai tulajdonságok

  Erős oxidálószerekkel való kölcsönhatáskor a széndioxid oxidatív tulajdonságokat mutat. Az interakció tipikus reakciója:

  C + CO 2 \u003d 2SO.

  Tehát szénnel a széndioxid segítségével helyreállt kétértékű módosításra - szén-monoxidra.

  Normál körülmények között a széndioxid inert. De néhány aktív fém éghet benne, eltávolíthatja az oxigént a vegyületből és kiszabaduljon a széngáz halmazállapotból. Tipikus reakció - magnézium égetés:

  2 mg + CO 2 \u003d 2MGO + C.

  A reakció folyamatában magnézium-oxidot és szabad szenet képződik.

  

  BAN BEN kémiai vegyületek A CO 2 gyakran mutatja a tipikus tulajdonságokat sav-oxid. Például reagál a bázisokkal és a fő oxidokkal. A reakció eredménye szénsav sókgá válik.

  Például a nátrium-oxid vegyület szén-dioxiddal való reakcióját ábrázolhatjuk:

  NA 2O + CO 2 \u003d NA 2 CO 3;

  2NAOH + CO 2 \u003d Na 2 CO 3 + H20;

  NaOH + CO 2 \u003d NAHCO 3.

  Szénsav és CO 2

  A vízben lévő széndioxid kis mértékű disszociációval rendelkező megoldást képez. Ezt a szén-dioxidot a széntartalomnak nevezik. Színtelen, gyengén kifejeződött, és savanyú íze van.

  Kémiai reakció felvétele:

  CO 2 + H 2O ↔ H 2 CO 3.

  Az egyensúly meglehetősen erősen eltolódik balra - a kiindulási szén-dioxid csak körülbelül 1% -a alakul ki koalicsavvá. Minél magasabb a hőmérséklet kisebb a szénsavmolekulák oldatában. A vegyület forralásakor teljesen eltűnik, és az oldat bomlik szén-dioxidra és vízre. Szerkezeti képlet Az alábbiakban a koalicsav kerül bemutatásra.

  

  A szénsav tulajdonságai

  A szénsav nagyon gyenge. Az oldatokban szétesik a hidrogén ionok H + és az NSO 3 kapcsolatokon. Nagyon kis mennyiségben az ionok 3-tól származnak.

  A szénsav két tengely, ezért a sók közepes és savanyú. Az orosz kémiai hagyomány átlagos sói karbonátok és erős bikarbonátok.

  Minőségreakció

  A gáz-halmazállapotú széndioxid kimutatásának egyik lehetséges módja a mészhabarcs átlátszóságának változása.

  CA (OH) 2 + CO 2 \u003d CACO 3 ↓ + H 2 O.

  Ez a tapasztalat még ismert iskolai tanfolyam Kémia. A reakció elején kis mennyiségű fehér üledék van kialakítva, amely ezt követően eltűnik, amikor a széndioxid áthalad a vízen. Az átláthatóság változása azért fordul elő, mert az interakció folyamata során az oldhatatlan vegyület - kalcium-karbonát oldható anyagból származik - kalcium-hidrogén-karbonát. A reakció ilyen módon jár el:

  CACO 3 + H 2O + CO 2 \u003d CA (HCO 3) 2.

  Szén-dioxid beszerzése

  Ha kis mennyiségű CO2 szükséges, akkor a sósav reakciót kalcium-karbonáttal (márvány) futtathatja. E kölcsönhatás kémiai felvétele így néz ki:

  CACO 3 + HCI \u003d CACL 2 + H20 + CO 2.

  Ezért erre a célra a széntartalmú anyagok égetésének reakcióit alkalmazzák, például acetilén:

  CH 4 + 2O 2 → 2H 2O + CO 2 -.

  A beérkezett gyűjtés és tárolás céljából gáznemű anyag Használja a CYPA készüléket.

  Az ipar és az ipar igényeihez mezőgazdaság A szén-dioxid megszerzésének mértéke nagynak kell lennie. Az ilyen nagyszabású reakció népszerű módszere a mészkő égetés, amelynek eredményeképpen a szén-dioxidot kapjuk. A reakcióformátum az alábbiakban látható:

  CACO 3 \u003d CAO + CO 2.

  Szén-dioxid használata

  Az élelmiszeripar a "száraz jég" nagyszabású termelését követően alapvetően telt el Új módszer Termékek tárolása. Elengedhetetlen a szénsavas italok és ásványvíz előállításában. Az italokban lévő CO 2 tartalma frissességet ad, és jelentősen növeli az eltarthatósági időt. És az ásványvizek fogyatékossága elkerüli az élességet és a kellemetlen ízeket.

  

  A főzés során a citromsav visszafizetésének módját gyakran az ecet használják. Az egyszerre kiadott szén-dioxid a cukrászsáruk pufferét és könnyűségét adja.

  Ezt a vegyületet gyakran használják Élelmiszer-adalékami növeli az élelmiszertermékek eltarthatóságát. A termékek kémiai adalékai besorolására vonatkozó nemzetközi szabványok szerint az E 290 kód alatt,

  A porított széndioxid az egyik legnépszerűbb anyag, amely a tűzoltó keverékek részét képezi. Ez az anyag a tűzoltó készülékekben is megtalálható.

  A szén-dioxid szállítása és tárolása a legjobb fémhengerekben. 31 ° C-nál nagyobb hőmérsékleten a henger nyomásának elérheti a kritikus és a folyadék CO 2 szuperkritikus állapot Éles emelési nyomás 7,35 MPa. A fém léggömb képes ellenállni a belső nyomást akár 22 MPa-ig, így a nyomás tartomány a harminc fok feletti hőmérsékleten biztonságos.