OXID UHLIČITÝ: CHARAKTERISTIKA, POUŽITIE A NEBEZPEČENSTVO - CHÉMIA - 2024

Oxid uhličitý , je bezfarebný, bez zápachu, teploty a atmosférického tlaku plynu. Je to molekula tvorená atómom uhlíka (C) a dvoma atómami kyslíka (O). Po rozpustení vo vode tvorí kyselinu uhličitú (slabá kyselina). Je relatívne netoxický a ohňovzdorný.

Je ťažší ako vzduch, takže pri pohybe môže spôsobiť udusenie. Pri dlhodobom vystavení teplu alebo ohňu môže jeho nádoba prudko prasknúť a vytlačiť projektily.

Používa sa na zmrazenie potravín, na kontrolu chemických reakcií a ako hasiaci prostriedok.

• Vzorec : CO2
• CAS číslo : 124-38-9
• OSN : 1013

2D štruktúra

vlastnosti

Fyzikálne a chemické vlastnosti

Molekulová hmotnosť:	44,009 g / mol
Sublimačný bod:	-79 ° C
Rozpustnosť vo vode, ml / 100 ml pri 20 ° C:	88
Tlak pár, kPa pri 20 ° C:	5720
Relatívna hustota pár (vzduch = 1):	1.5
Rozdeľovací koeficient oktanol / voda ako log Pow:	0,83

Oxid uhličitý patrí do skupiny chemicky nereaktívnych látok (napríklad argón, hélium, kryptón, neón, dusík, hexafluorid síry a xenón).

zápalnosť

Oxid uhličitý, podobne ako skupina chemicky nereaktívnych látok, nie je horľavý (aj keď sa tak môže stať pri veľmi vysokých teplotách).

reaktivita

Chemicky nereaktívne látky sa považujú za nereaktívne za typických podmienok prostredia (aj keď môžu reagovať za relatívne extrémnych okolností alebo za katalýzy). Sú odolné proti oxidácii a redukcii (okrem extrémnych podmienok).

Keď sa suspendujú v oxide uhličitom (najmä v prítomnosti silných oxidantov, ako sú peroxidy), sú prášky horčíka, lítia, draslíka, sodíka, zirkónia, titánu, niektorých zliatin horčíka a hliníka a zahriateho hliníka, chrómu a horčíka horľavý a výbušný.

Prítomnosť oxidu uhličitého môže pri zahrievaní zvyšku spôsobiť prudký rozklad v roztokoch hydridu hlinitého v éteri.

V súčasnosti sa vyhodnocujú riziká vyplývajúce z používania oxidu uhličitého v systémoch predchádzania požiaru a hasiacich systémov pre obmedzené objemy vzduchu a horľavých pár.

Riziko spojené s jeho používaním sa sústreďuje na skutočnosť, že sa môžu vytvárať veľké elektrostatické výboje, ktoré iniciujú explóziu.

Kontakt tekutého alebo pevného oxidu uhličitého s veľmi studenou vodou môže viesť k prudkému alebo prudkému varu produktu a extrémne rýchlemu odparovaniu v dôsledku veľkých rozdielov teplôt.

Ak je voda horúca, existuje možnosť, že v dôsledku „prehriatia“ môže dôjsť k výbuchu kvapaliny. Tlaky môžu dosiahnuť nebezpečné úrovne, ak kvapalný plyn príde do kontaktu s vodou v uzavretej nádobe. Pri nebezpečnej reakcii s vodou sa tvorí slabá kyselina uhličitá.

toxicita

Chemicky nereaktívne látky sa považujú za netoxické (plynné látky v tejto skupine však môžu pôsobiť ako dusivé látky).

Dlhodobé vdychovanie koncentrácií rovných alebo menších ako 5% oxidu uhličitého spôsobuje zvýšenú rýchlosť dýchania, bolesti hlavy a jemné fyziologické zmeny.

Vystavenie vyšším koncentráciám však môže spôsobiť stratu vedomia a smrť.

Kvapalný alebo studený plyn môže poškodiť pokožku alebo oči omrzlinami podobné popáleninám. Pevné látky môžu spôsobiť popáleniny pri studenom kontakte.

aplikácia

Použitie plynného oxidu uhličitého. Veľká časť (približne 50%) všetkého regenerovaného oxidu uhličitého sa v mieste výroby používa na výrobu iných komerčne dôležitých chemikálií, predovšetkým močoviny a metanolu.

Ďalším dôležitým použitím oxidu uhličitého v blízkosti zdroja plynu je zvýšené získavanie ropy.

Zvyšok oxidu uhličitého vytváraného po celom svete sa premieňa na svoju kvapalnú alebo tuhú formu na použitie inde alebo sa odvzdušňuje do atmosféry, pretože preprava plynného oxidu uhličitého nie je ekonomicky životaschopná.

Použitie pevného oxidu uhličitého

Suchý ľad bol pôvodne najdôležitejšou z dvoch plynných foriem oxidu uhličitého.

Jeho použitie sa v Spojených štátoch stalo populárnym v polovici 20. rokov minulého storočia ako chladivo na konzerváciu potravín av 30. rokoch sa stalo hlavným faktorom rastu zmrzlinového priemyslu.

Po druhej svetovej vojne umožnili zmeny v konštrukcii kompresorov a dostupnosť špeciálnych ocelí s nízkou teplotou skvapalniť oxid uhličitý vo veľkom meradle. Preto tekutý oxid uhličitý začal v mnohých aplikáciách nahrádzať suchý ľad.

Použitie tekutého oxidu uhličitého

Kvapalný oxid uhličitý má mnoho použití. V niektorých záleží na jeho chemickom zložení a v iných nie.

Medzi ne patrí: použitie ako inertné médium na podporu rastu rastlín, ako médium na prenos tepla v jadrových elektrárňach, ako chladivo, použitie založené na rozpustnosti oxidu uhličitého, chemickom použití a na ďalšie použitia.

Používajte ako inertné médium

Oxid uhličitý sa používa namiesto vzdušnej atmosféry, keď by prítomnosť vzduchu spôsobila nežiaduce účinky.

Pri manipulácii a preprave s potravinovými výrobkami je možné oxidáciou týchto produktov (čo vedie k strate chuti alebo rastu baktérií) zabrániť použitím oxidu uhličitého.

Používa sa na podporu rastu rastlín

Túto techniku ​​používajú pestovatelia ovocia a zeleniny, ktorí zavádzajú plyn do svojich skleníkov, aby dodávali rastlinám hladinu oxidu uhličitého vyššiu, ako sú úrovne normálne prítomné vo vzduchu. Rastliny reagujú zvýšením miery asimilácie oxidu uhličitého a zvýšením produkcie približne o 15%.

Použitie ako médium na prenos tepla v jadrových elektrárňach

Oxid uhličitý sa v niektorých jadrových reaktoroch používa ako medziproduktové médium na prenos tepla. Prenáša teplo zo štiepnych procesov do pary alebo vriacej vody vo výmenníkoch tepla.

Používajte ako chladivo

Kvapalný oxid uhličitý sa široko používa na mrazenie potravín a tiež na jeho neskoršie skladovanie a prepravu.

Použitia založené na rozpustnosti oxidu uhličitého

Oxid uhličitý má strednú rozpustnosť vo vode a táto vlastnosť sa používa pri výrobe šumivých alkoholických a nealkoholických nápojov. Bola to prvá veľká aplikácia oxidu uhličitého. Používanie oxidu uhličitého v aerosólovom priemysle neustále rastie.

Chemické použitie

Pri výrobe zlievárenských foriem a jadier sa používa chemická reakcia medzi oxidom uhličitým a oxidom kremičitým, ktorá slúži na spojenie zŕn piesku.

Salicylát sodný, jeden z medziproduktov pri výrobe aspirínu, sa vyrába reakciou oxidu uhličitého s fenolátom sodným.

Sýtenie zmäkčených vôd sa vykonáva pomocou oxidu uhličitého, aby sa odstránilo zrážanie nerozpustných vápenatých zlúčenín.

Oxid uhličitý sa tiež používa na výrobu zásaditého uhličitanu olovnatého, uhličitanu sodného, ​​draselného a amónneho a hydrogenuhličitanov.
Používa sa ako neutralizačné činidlo pri mercerizačných operáciách v textilnom priemysle, pretože je vhodnejšie použiť ho ako kyselina sírová.

Iné použitia

Kvapalný oxid uhličitý sa používa v procese ťažby uhlia, môže sa použiť na izoláciu určitých aróm a vôní, anestézie zvierat pred porážkou, kryokonzervácie zvierat, vytváranie hmly pre divadelné produkcie, Príkladmi takýchto použití sú zmrazenie benígnych nádorov a bradavíc, lasery, výroba prísad do mazacích olejov, spracovanie tabaku a preburiálne sanácie.

Klinické účinky

Vystavenie dusivým látkam sa vyskytuje predovšetkým v priemyselnom prostredí, príležitostne v súvislosti s prírodnými alebo priemyselnými katastrofami.

Medzi jednoduché asfyxianty patria, ale nie sú obmedzené na, oxid uhličitý (CO2), hélium (He) a plynné uhľovodíky (metán (CH4), etán (C2H6), propán (C3H8) a bután (C4H10)).

Pôsobia tak, že vylučujú kyslík z atmosféry, čo vedie k zníženiu parciálneho tlaku alveolárneho kyslíka a následne k hypoxémii.

Hypoxémia vytvára obraz počiatočnej eufórie, ktorá môže zhoršiť schopnosť pacienta uniknúť toxickému prostrediu.

Porucha funkcie CNS a anaeróbny metabolizmus naznačujú silnú toxicitu.

Mierna až stredná intoxikácia

Nasýtenie kyslíkom môže byť pod 90%, dokonca aj u asymptomatických alebo mierne symptomatických pacientov. Vyskytuje sa pri zníženom nočnom videní, bolesti hlavy, nevoľnosti, kompenzačnom zvýšení dýchania a pulzu.

Ťažká otrava

Nasýtenie kyslíkom môže byť 80% alebo menej. K dispozícii je znížená bdelosť, ospalosť, závraty, únava, eufória, strata pamäti, znížená ostrosť zraku, cyanóza, strata vedomia, arytmie, ischémia myokardu, pľúcny edém, záchvaty a smrť.

Bezpečnosť a riziká

Výstražné upozornenia Globálne harmonizovaného systému klasifikácie a označovania chemických výrobkov (GHS).

Globálne harmonizovaný systém klasifikácie a označovania chemikálií (GHS) je medzinárodne dohodnutý systém, ktorý vytvorila Organizácia Spojených národov a ktorého cieľom je nahradiť rôzne klasifikačné a označovacie normy používané v rôznych krajinách pomocou konzistentných kritérií na globálnej úrovni (národy). Národy, 2015).

Triedy nebezpečnosti (a ich zodpovedajúca kapitola GHS), normy klasifikácie a označovania a odporúčania pre oxid uhličitý sú tieto (Európska chemická agentúra, 2017; OSN, 2015; PubChem, 2017):

(OSN, 2015, s. 345).

(OSN, 2015, s. 336).

Referencie

1. Od Jaceka FH, (2006). Oxid uhličitý-3D-vdW Obnovený z wikipedia.org.
2. Anon, (2017). Zdroj: nih.gov.
3. Európska chemická agentúra (ECHA). (2017). Zhrnutie klasifikácie a označovania.
4. Notifikovaná klasifikácia a označovanie. Oxid uhličitý. Získané 16. januára 2017.
5. Banka údajov o nebezpečných látkach (HSDB). TOXNET. (2017). Oxid uhličitý. Bethesda, MD, EU: National Library of Medicine.
6. Národný inštitút pre bezpečnosť práce (INSHT). (2010). Medzinárodné karty chemickej bezpečnosti Oxid uhličitý. Ministerstvo práce a bezpečnosti. Madrid. TO JE.
7. OSN (2015). Globálne harmonizovaný systém klasifikácie a označovania chemikálií (GHS), šieste revidované vydanie. New York, EÚ: Publikácia OSN.
8. Národné centrum pre biotechnologické informácie. PubChem Compound Database. (2017). Oxid uhličitý. Bethesda, MD, EU: National Library of Medicine.
9. Národná správa pre oceány a atmosféru (NOAA). CAMEO Chemicals. (2017). Reakčný list. Nie je chemicky reaktívne. Silver Spring, MD. EÚ.
10. Národná správa pre oceány a atmosféru (NOAA). CAMEO Chemicals. (2017). Chemický list. Oxid uhličitý. Silver Spring, MD. EÚ.
11. Topham, S., Bazzanella, A., Schiebahn, S., Luhr, S., Zhao, L., Otto, A., & Stolten, D. (2000). Oxid uhličitý. V Ullmannovej encyklopédii priemyselnej chémie. Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA.
12. Wikipedia. (2017). Oxid uhličitý. Načítané 17. januára 2017, zo stránky wikipedia.org.