Karakteristike ugljičnog anhidrida, uporabe i opasnosti

ugljični dioksid To je bezbojni plin bez mirisa na atmosferskim temperaturama i tlakovima. To je molekula sastavljena od jednog atoma ugljika (C) i dva atoma kisika (O). On stvara ugljičnu kiselinu (blagu kiselinu) otapanjem u vodi. Relativno je netoksičan i zapaljiv.

Teži je od zraka, tako da može uzrokovati gušenje prilikom pomicanja. U dugotrajnom izlaganju toplini ili vatri, vaš spremnik može se snažno razbiti i izbaciti projektile.

Koristi se za zamrzavanje hrane, za kontrolu kemijskih reakcija i kao sredstvo za gašenje požara.

• formula: CO2
• CAS broj: 124-38-9
• NU: 1013

2D struktura

3D struktura

značajke

Fizikalna i kemijska svojstva

Ugljični dioksid spada u skupinu kemijski nereaktivnih tvari (zajedno s argonom, helijem, kriptonom, neonom, dušikom, sumporovim heksafluoridom i ksenonom)..

zapaljivost

Ugljični dioksid, kao i skupina kemijski nereaktivnih tvari, nije zapaljiv (iako mogu biti na vrlo visokim temperaturama).

reaktivnost

Kemijski nereaktivne tvari smatraju se nereaktivnim u tipičnim uvjetima okoline (iako mogu reagirati u relativno ekstremnim okolnostima ili u katalizi). Otporne su na oksidaciju i redukciju (osim u ekstremnim uvjetima).

Kada se suspendira u ugljičnom dioksidu (posebno u prisutnosti jakih oksidanata, kao što su peroksidi), prašci magnezija, litija, kalija, natrija, cirkonija, titana, nekih legura magnezija i aluminija, te aluminija, kroma i magnezija se grije. zapaljiv i eksplozivan. 

Prisutnost ugljičnog dioksida može uzrokovati snažnu razgradnju u otopinama aluminijevog hidrida u eteru, pri zagrijavanju otpada.

Trenutačno se ocjenjuju opasnosti koje proizlaze iz uporabe ugljičnog dioksida u sustavima zaštite od požara i sustavima za gašenje zatvorenih zraka i zapaljivih para..

Rizik povezan s njegovom uporabom usredotočen je na činjenicu da se mogu stvoriti velika elektrostatička pražnjenja za početak eksplozije.

Kontakt tekućine ili krutog ugljičnog dioksida s vrlo hladnom vodom može dovesti do snažnog ili žestokog vrenja proizvoda i izuzetno brzog isparavanja zbog velikih temperaturnih razlika..

Ako je voda vruća, postoji mogućnost da bi zbog pregrijavanja mogla nastati eksplozija tekućine. Pritisci mogu doseći opasne razine ako tekući plin dođe u kontakt s vodom u zatvorenoj posudi. Slaba ugljična kiselina nastaje u neopasnoj reakciji s vodom.

toksičnost 

Kemijski nereaktivne tvari smatraju se netoksičnim (iako plinovite tvari iz ove skupine mogu djelovati kao gušitelji).

Dugotrajno udisanje koncentracija manjih od ili jednakih 5% ugljičnog dioksida uzrokuje povećanu brzinu disanja, glavobolju i suptilne fiziološke promjene.

Međutim, izlaganje višim koncentracijama može uzrokovati gubitak svijesti i smrt.

Tekući ili hladni plin može uzrokovati ozljede kože ili očiju slične opekotinama. Krutina može uzrokovati opekline hladnim kontaktom.

aplikacije

Upotreba plinovitog ugljičnog dioksida. Veliki udio (oko 50%) svih obnovljenih ugljičnog dioksida koristi se na mjestu proizvodnje za proizvodnju drugih kemijskih tvari komercijalne važnosti, uglavnom uree i metanola..

Još jedna važna upotreba ugljičnog dioksida u blizini izvora plina je u poboljšanom iskorištenju ulja.

Ostatak ugljičnog dioksida koji se stvara u svijetu pretvara se u svoj tekući ili kruti oblik za upotrebu na drugim mjestima ili se odvodi u atmosferu, budući da transport plinovitog ugljičnog dioksida nije ekonomski održiv.

Upotreba čvrstog ugljičnog dioksida

Suhi led je izvorno bio najvažniji od dva ugljikova dioksida bez ugljika.

Njegova uporaba postala je popularna u Sjedinjenim Državama sredinom 1920-ih kao rashladno sredstvo za očuvanje hrane, a 1930-ih je postala važan čimbenik u rastu industrije sladoleda..

Nakon Drugog svjetskog rata, promjene u dizajnu kompresora i dostupnost specijalnih čelika na niskim temperaturama omogućili su ukapljivanje ugljičnog dioksida u velikoj mjeri. Stoga je tekući ugljični dioksid počeo zamjenjivati ​​suhi led u mnogim primjenama.

Upotreba tekućeg ugljičnog dioksida

Koristi se tekući ugljični dioksid. U nekim njegovim kemijskim sastavima je bitno, au drugima ne.

Među njima imamo: korištenje kao inertni medij za promicanje rasta biljaka, kao načina prijenosa topline u nuklearnim elektranama, kao rashladnom sredstvu, na temelju topljivosti ugljičnog dioksida, kemijskih upotreba i drugih namjena.

Upotrijebite kao inertni medij

Ugljični dioksid se koristi umjesto zračne atmosfere kada prisutnost zraka uzrokuje neželjene učinke.

Pri rukovanju i transportu prehrambenih proizvoda, njihovo oksidiranje (što dovodi do gubitka okusa ili rast bakterija) može se izbjeći upotrebom ugljičnog dioksida.

Koristite za promicanje rasta biljaka

Ovu tehniku ​​primjenjuju proizvođači voća i povrća, koji unose plin u svoje staklenike kako bi biljkama dali veću razinu ugljičnog dioksida od onih u zraku. Biljke reagiraju povećanjem brzine asimilacije ugljičnog dioksida, te povećanjem proizvodnje od oko 15%..

Koristi se kao medij za prijenos topline u nuklearnim elektranama

Ugljikov dioksid se koristi u određenim nuklearnim reaktorima kao srednji medij za prijenos topline. Prenosi toplinu iz procesa fisije u paru ili kipuću vodu u izmjenjivačima topline.

Koristite kao rashladno sredstvo

Tekući ugljični dioksid naširoko se koristi za zamrzavanje hrane i za njeno naknadno skladištenje i transport.

Upotreba koja se temelji na topljivosti ugljičnog dioksida

Ugljik dioksid ima umjerenu topljivost u vodi, a ta se svojstva koriste u proizvodnji pjenušavih alkoholnih i bezalkoholnih pića. To je bila prva važna primjena ugljičnog dioksida. Uporaba ugljičnog dioksida u industriji aerosola stalno se povećava.

Kemijska uporaba

U proizvodnji ljevaonica i jezgri koristi se kemijska reakcija između ugljičnog dioksida i silicijevog dioksida, koja se koristi za spajanje zrnaca pijeska.

Natrijev salicilat, jedan od međuproizvoda u proizvodnji aspirina, proizvodi se reakcijom ugljikovog dioksida s natrijevim fenolatom.

Karboniranje omekšane vode provodi se pomoću ugljičnog dioksida kako bi se uklonilo taloženje netopljivih spojeva vapna.

Ugljični dioksid također se koristi u proizvodnji osnovnih karbonata olova, natrija, kalija i amonijaka i hidrogen karbonata.
Koristi se kao sredstvo za neutralizaciju u operacijama mercerizacije u tekstilnoj industriji, jer je pogodnije za upotrebu od sumporne kiseline.

Druge namjene

Tekući ugljični dioksid koristi se u procesu ekstrakcije ugljena, može se koristiti za izoliranje određenih mirisa i mirisa, anestezija životinja prije klanja, krio-obilježavanje životinja, stvaranje magle za kazališne produkcije, zamrzavanje benignih tumora i bradavica, laseri, proizvodnja aditiva za ulje za podmazivanje, obrada duhana i sanitacija prije ukopa su primjeri takvih upotreba.

Klinički učinci

Izloženost gušenju događa se uglavnom u industrijskim sredinama, povremeno u kontekstu prirodnih ili industrijskih katastrofa.

Jednostavni gušitelji uključuju, između ostalog, ugljični dioksid (CO2), helij (He) i plinovite ugljikovodike (metan (CH4), etan (C2H6), propan (C3H8) i butan (C4H10)).

Djeluju tako da istiskuju kisik iz atmosfere, što dovodi do smanjenja parcijalnog tlaka alveolarnog kisika i, posljedično, hipoksemije..

Hipoksemija stvara sliku početne euforije koja može ugroziti pacijentovu sposobnost da pobjegne iz toksičnog okoliša.

Disfunkcija CNS-a i anaerobni metabolizam ukazuju na jaku toksičnost.

Lagana do umjerena intoksikacija

Zasićenje kisikom može biti ispod 90%, čak i kod asimptomatskih ili slabo simptomatskih pacijenata. Kletve sa smanjenim noćnim vidom, glavoboljom, mučninom, kompenzacijskim povećanjem disanja i pulsa.

Ozbiljno trovanje

Zasićenje kisikom može biti 80% ili manje. Smanjena je budnost, pospanost, vrtoglavica, umor, euforija, gubitak pamćenja, smanjena oštrina vida, cijanoza, gubitak svijesti, aritmije, ishemija miokarda, plućni edem, napadaji i smrt.

Sigurnost i rizici

Izjave o opasnostima globalno usklađenog sustava za razvrstavanje i označavanje kemikalija (DGU).

Globalno harmonizirani sustav za razvrstavanje i označavanje kemikalija (DGU) je međunarodno dogovoreni sustav, kojeg su stvorili Ujedinjeni narodi, a koji zamjenjuje različite standarde klasifikacije i označavanja koji se koriste u različitim zemljama korištenjem dosljednih globalnih kriterija (Ujedinjeni narodi) United, 2015).

Razredi opasnosti (i njihovo odgovarajuće poglavlje GHS-a), standardi razvrstavanja i označavanja te preporuke za ugljični dioksid su kako slijedi (Europska agencija za kemikalije, 2017., Ujedinjene nacije, 2015., PubChem, 2017):

reference

1. Iz Jacek FH, (2006). Ugljik-dioksid-3D-vdW [image] Preuzeto s wikipedia.org.
2. Anon, (2017). [image] Oporavljen od nih.gov.
3. Europska agencija za kemikalije (ECHA). (2017). Sažetak klasifikacije i označavanja.
4. Prijavljeno razvrstavanje i označavanje. Ugljični dioksid. Preuzeto 16. siječnja 2017.
5. Banka podataka o opasnim tvarima (HSDB). TOXNET. (2017). Ugljični dioksid. Bethesda, MD, EU: Nacionalna medicinska knjižnica.
6. Nacionalni institut za sigurnost na radu (INSHT). (2010). Međunarodne sigurnosne kemijske kartice Ugljikov dioksid. Ministarstvo rada i sigurnosti. Madrid. to je.
7. Ujedinjeni narodi (2015.). Globalno harmonizirani sustav za razvrstavanje i označavanje kemijskih proizvoda (DGU) Šesto revidirano izdanje. New York, EU: Publikacija Ujedinjenih naroda. 
8. Nacionalni centar za biotehnološke informacije. PubChem Compound baza podataka. (2017). Ugljični dioksid. Bethesda, MD, EU: Nacionalna medicinska knjižnica.
9. Nacionalna administracija za oceane i atmosferu (NOAA). CAMEO Kemikalije. (2017). Reaktivni skup podataka grupe. Nije kemijski reaktivan. Silver Spring, MD. EU.
10. Nacionalna administracija za oceane i atmosferu (NOAA). CAMEO Kemikalije. (2017). Tehnički list. Ugljični dioksid. Silver Spring, MD. EU.
11. Topham, S., Bazzanella, A., Schiebahn, S., Luhr, S., Zhao, L., Otto, A., & Stolten, D. (2000). Ugljični dioksid. U Ullmannovoj Enciklopediji industrijske kemije. Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA.
12. Wikipedia. (2017). Ugljični dioksid. Preuzeto 17. siječnja 2017. s wikipedia.org.