UGLJIČNI DIOKSID: KARAKTERISTIKE, UPORABE I OPASNOSTI - KEMIJA - 2025

Ugljični dioksid je bezbojan, bez mirisa temperature i pritisci atmosferske plina. To je molekula sastavljena od atoma ugljika (C) i dva atoma kisika (O). Kada se otopi u vodi, formira ugljičnu kiselinu (blagu kiselinu). Relativno je netoksičan i vatrootporan.

Teži je od zraka, pa kod premještanja može uzrokovati gušenje. Pri dugotrajnom izlaganju vrućini ili vatri, njezin spremnik može snažno puknuti 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
• UN: 1013

2D struktura

karakteristike

Fizička i kemijska svojstva

Molekularna težina:	44,009 g / mol
Točka sublimacije:	-79 ° C
Topivost u vodi, ml / 100 ml na 20 ° C:	88
Tlak pare, kPa na 20 ° C:	5720
Relativna gustoća pare (zrak = 1):	1.5
Koeficijent razdvajanja oktanol / voda kao log Pow:	0.83

Ugljikov dioksid spada u skupinu kemijski nereaktivnih tvari (na primjer, uz argon, helij, kripton, neon, dušik, sumporni heksafluorid i ksenon).

Zapaljivost

Ugljični dioksid, poput skupine kemijski nereaktivnih tvari, nije zapaljiv (iako to mogu postati pri vrlo visokim temperaturama).

Reaktivnost

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

Kad se suspendira u ugljičnom dioksidu (posebno u prisutnosti jakih oksidansa kao što su peroksidi), prahovi magnezija, litija, kalija, natrija, cirkonija, titanija, nekih legura magnezija i aluminija, te zagrijanog aluminija, kroma i magnezija zapaljiv i eksplozivan.

Prisutnost ugljičnog dioksida može uzrokovati nasilno raspadanje u otopinama aluminij hidrida u eteru, kada se talog zagrije.

Opasnosti koje proizlaze iz uporabe ugljičnog dioksida u sustavima za sprečavanje i gašenje požara za ograničene količine zraka i zapaljive pare trenutno se procjenjuju.

Rizik povezan s njegovom uporabom usredotočen je na činjenicu da se mogu stvoriti veliki elektrostatički pragovi koji pokreću eksploziju.

Kontakt tekućeg ili čvrstog ugljičnog dioksida s vrlo hladnom vodom može dovesti do snažnog ili nasilnog vrenja proizvoda i izrazito brzog isparavanja zbog velikih temperaturnih razlika.

Ako je voda vruća, postoji mogućnost da bi do pregrijavanja moglo doći do tečne eksplozije. Tlak može doseći opasne razine ako tekući plin dođe u dodir s vodom u zatvorenom spremniku. 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 asfiksijanti).

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

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

Tekući ili hladni plin može prouzročiti ozljede mraza na koži ili očima sličnim opekotinama. Čvrsta tvar može uzrokovati opekline od hladnog kontakta.

Prijave

Upotreba plina ugljičnog dioksida. Veliki udio (otprilike 50%) cijelog obnovljenog ugljičnog dioksida koristi se na mjestu proizvodnje za proizvodnju drugih komercijalno važnih kemikalija, prije svega ureje i metanola.

Druga važna upotreba ugljičnog dioksida u blizini izvora plina je u povećanom iskorištavanju nafte.

Ostatak ugljičnog dioksida koji se stvara diljem svijeta pretvara se u njegov tekući ili kruti oblik za upotrebu drugdje ili se odzračuje u atmosferu, jer transport plina ugljičnog dioksida nije ekonomski izvediv.

Upotreba čvrstog ugljičnog dioksida

Suhi led izvorno je bio važniji od dva ne plinovita oblika ugljičnog dioksida.

Njegova upotreba najprije je postala popularna u Sjedinjenim Državama sredinom 1920-ih kao rashladno sredstvo za očuvanje hrane, a u tridesetima je postala glavni faktor rasta industrije sladoleda.

Nakon Drugog svjetskog rata, promjene u dizajnu kompresora i dostupnost posebnih niskotemperaturnih čelika omogućili su ukapljivanje ugljičnog dioksida u velikoj mjeri. Stoga je tekući ugljični dioksid počeo zamijeniti suhi led u mnogim primjenama.

Upotreba tekućeg ugljičnog dioksida

Koristi za tekući ugljični dioksid je mnogo. Kod nekih je to važno njegov kemijski sastav, a u drugima nije.

Među njima imamo: korištenje kao inertni medij za poticanje rasta biljaka, kao medij za prijenos topline u nuklearnim elektranama, kao rashladno sredstvo, uporabe koja se temelje na topljivosti ugljičnog dioksida, kemijskim i drugim namjenama.

Koristite kao inertni medij

Ugljični dioksid koristi se u zračnoj atmosferi kada bi prisutnost zraka izazvala neželjene učinke.

Pri rukovanju i transportu prehrambenih proizvoda, oksidacija istih (koja dovodi do gubitka ukusa ili rasta bakterija) može se izbjeći primjenom ugljičnog dioksida.

Koristite za poticanje rasta biljaka

Ovu tehniku ​​primjenjuju uzgajivači voća i povrća, koji uvode staklenik u svoje staklenike kako bi biljkama omogućili da nivo ugljičnog dioksida bude viši od onog koji je obično prisutan u zraku. Biljke odgovaraju povećanjem stope asimilacije ugljičnog dioksida i povećanjem proizvodnje od oko 15%.

Koristite kao medij za prijenos topline u nuklearnim elektranama

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

Koristite kao rashladno sredstvo

Tekući ugljični dioksid široko se koristi za zamrzavanje hrane, a također i za njezino kasnije skladištenje i transport.

Upotrebljava se na bazi topljivosti ugljičnog dioksida

Ugljični dioksid ima umjerenu topljivost u vodi, a ovo svojstvo se koristi u proizvodnji šumećih alkoholnih i bezalkoholnih pića. To je bila prva velika primjena ugljičnog dioksida. Upotreba ugljičnog dioksida u industriji aerosola stalno se povećava.

Kemijske uporabe

U proizvodnji livarskih kalupa i jezgara koristi se kemijska reakcija između ugljičnog dioksida i silicijuma, koja služi za spajanje zrna pijeska.

Natrijev salicilat, jedan od intermedijara u proizvodnji aspirina, dobiven je reakcijom ugljičnog dioksida s natrijevim fenolatom.

Karbonacija omekšanih voda vrši se korištenjem ugljičnog dioksida za uklanjanje taloga netopljivih spojeva vapna.

Ugljični dioksid se također koristi u proizvodnji baznih olovnih karbonata, natrijevih, kalijevih i amonijevih karbonata i hidrogenkarbonata.

Koristi se kao sredstvo za neutralizaciju u postupcima mercerizacije u tekstilnoj industriji, jer je prikladnije za upotrebu od sumporne kiseline.

Ostale uporabe

Tekući ugljični dioksid koristi se u procesu vađenja ugljena, može se koristiti za izoliranje određenih mirisa i mirisa, anesteziju životinja prije klanja, krio-brendiranje životinja, stvaranje magle za kazališne produkcije, primjeri takve uporabe su zamrzavanje dobroćudnih tumora i bradavica, laseri, proizvodnja aditiva za mazivo ulje, obrada duhana i sanitarno saniranje.

Klinički učinci

Izloženost asfiksijantima javlja se prvenstveno u industrijskim uvjetima, povremeno u kontekstu prirodnih ili industrijskih katastrofa.

Jednostavni asfiksanti uključuju, ali nisu ograničeni na, ugljični dioksid (CO2), helij (He) i plinovite ugljikovodike (metan (CH4), etan (C2H6), propan (C3H8) i butan (C4H10)).

Oni djeluju potiskivanjem kisika iz atmosfere, što dovodi do smanjenja parcijalnog tlaka alveolarnog kisika i, posljedično, hipoksemije.

Hipoksemija stvara sliku početne euforije, što može ugroziti pacijentovu sposobnost da izbjegne toksično okruženje.

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

Blaga do umjerena opijenost

Zasićenje kisikom može biti ispod 90%, čak i kod asimptomatskih ili blago simptomatskih bolesnika. Javlja se sa smanjenim noćnim vidom, glavoboljom, mučninom, kompenzacijskim porastom disanja i pulsa.

Teško trovanje

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

Sigurnost i rizici

Izjave o opasnosti od globalno usklađenog sustava razvrstavanja i označavanja kemijskih proizvoda (GHS).

Globalno usklađeni sustav razvrstavanja i označavanja kemikalija (GHS) međunarodno je dogovoren sustav, stvoren od strane Ujedinjenih naroda, osmišljen kako bi zamijenio različite standarde razvrstavanja i označavanja koji se koriste u različitim zemljama korištenjem globalno dosljednih kriterija (nacije Nacije, 2015).

Klase opasnosti (i pripadajuće poglavlje GHS), standardi razvrstavanja i označavanja i preporuke za ugljični dioksid su sljedeće (Europska agencija za kemikalije, 2017; Ujedinjeni narodi, 2015; PubChem, 2017):

(Ujedinjeni narodi, 2015., str.345).

(Ujedinjeni narodi, 2015., str.346).

Reference

1. Iz Jaceka FH, (2006). Ugljikov dioksid-3D-vdW Oporavak s wikipedia.org.
2. Anon, (2017). Preuzeto s 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, dr. Med., EU: Nacionalna medicinska biblioteka.
6. Nacionalni zavod za sigurnost na radu (INSHT). (2010). Međunarodne kartice kemijske sigurnosti Ugljični dioksid. Ministarstvo za zapošljavanje i sigurnost. Madrid. TO JE.
7. Ujedinjeni narodi (2015). Šesto revidirano izdanje globalno usklađenog sustava razvrstavanja i označavanja kemikalija (GHS). New York, EU: Publikacija Ujedinjenih naroda.
8. Nacionalni centar za biotehnološke informacije. PubChem baza podataka. (2017). Ugljični dioksid. Bethesda, dr. Med., EU: Nacionalna medicinska biblioteka.
9. Državna uprava za okeane i atmosferu (NOAA). CAMEO Kemikalije. (2017). Podaci reaktivne skupine. Nije kemijski reaktivan. Srebrno proljeće, dr. Med. EU-a.
10. Državna uprava za okeane i atmosferu (NOAA). CAMEO Kemikalije. (2017). Kemijski list. Ugljični dioksid. Srebrno proljeće, dr. Med. EU-a.
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.