| Шаблон:Chembox header| Диоксид углерода | |
|---|---|
| Сухой лёд (твёрдый диоксид углерода) Структурная формула оксида углерода(IV) Молекула углекислого газа | |
| Другие названия | углекислый газ, двуокись углерода, сухой лёд(твердый) |
| Формула | CO2 |
| Молярная масса | 44,0095(14) г/моль |
| В твердом виде | сухой лёд |
| Вид | бесцветный газ |
| Номер CAS | [124-38-9] |
| Шаблон:Chembox header | Свойства | |
| Плотность и фазовое состояние | 1,9769 кг/м³, при н.у.; 771 кг/м³, жидкий; 1512 кг/м³, твёрдый |
| Растворимость в воде | 1,45 кг/м³ |
| Удельная теплоемкость | 0,846 кДж/(кг*С) при 27 °C |
| Удельная теплота плавления | 25,13 кДж/моль |
| Точка плавления | −57 °C (216 K), под давлением |
| Точка кипения | −78 °C (195 K), возгоняется |
| Константа диссоциации кислоты (pKa) | 6,35 и 10,33 |
| Вязкость | 0,07 пз при −78 °C |
| Шаблон:Chembox header | Строение | |
| Форма молекулы | линейная |
| Кристаллическая решётка | молекулярная |
| Дипольный момент | ноль |
| Шаблон:Chembox header | Техника безопасности | |
| MSDS | External MSDS |
| Главные опасности | удушающее, раздражающее |
| NFPA 704 | |
| R-phrases | R: As, Fb |
| S-phrases | S9, S23, S36 (ж) |
| RTECS number | FF6400000 |
| Шаблон:Chembox header | Страница дополнительных сведений | |
| Структура и свойства | n, εr, и т. д. |
| Спектр | УФ, ИК, ЯМР, Масс-спектроскопия |
| Шаблон:Chembox header | Родственные соединения | |
| Оксиды | CO C3O2 C2O CO3 |
| Шаблон:Chembox header | Если не указано иное, данные даны для материалов при стандартных условиях (25 °C, 100 кПа) Infobox disclaimer and references | |
Оксид углерода(IV) (углекислый газ, диоксид углерода, двуокись углерода, угольный ангидрид) — CO2, бесцветный газ (в нормальных условиях), без запаха, со слегка кисловатым вкусом.
Концентрация углекислого газа в атмосфере Земли составляет в среднем 0,038 %.[1]
Не следует путать с Диоксином.
Плотность при нормальных условиях 1,97 кг/м³. При атмосферном давлении диоксид углерода не существует в жидком состоянии, переходя непосредственно из твёрдого состояния в газообразное. Твёрдый диоксид углерода называют сухим льдом. При повышенном давлении и обычных температурах углекислый газ переходит в жидкость, что используется для его хранения.
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 одним из парниковых газов, вследствие чего принимает участие в процессе глобального потепления. Постоянный рост уровня содержания этого газа в атмосфере наблюдается с начала индустриальной эпохи.
Химические[]
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 ) и нуклеофильного присоединения (например, с магнийорганическими соединениями).
Биологические[]
Диоксид углерода играет одну из главных ролей в живой природе, участвуя во многих процессах метаболизма живой клетки. Диоксид углерода получается в результате множества окислительных реакций у животных, и выделяется в атмосферу с дыханием. Углекислый газ атмосферы — основной источник углерода для растений. Однако, ошибкой будет утверждение, что животные только выделяют углекислый газ, а растения — только поглощают его. Растения поглощают углекислый газ в процессе фотосинтеза, а без освещения они тоже его выделяют.
Диоксид углерода не токсичен, но не поддерживает дыхание. Большая концентрация в воздухе вызывает удушье (см. Гиперкапния). Недостаток углекислого газа тоже опасен (см. Гипокапния)
Углекислый газ в организмах животных имеет и физиологическое значение, например, участвует в регуляции сосудистого тонуса (см. Артериолы).
Получение[]
В промышленности получают из печных (дымных) газов, а также при разложении природных карбонатов (известняк, доломит). Смесь полученных газов, промывают раствором карбоната калия, которые поглощают углекислый газ, переходя в гидрокарбонат. Раствор гидрокарбоната при нагревании или при пониженном давлении разлагается, высвобождая углекислоту. В современных установках получения углекислого газа вместо гидрокарбоната, чаще применяется водный раствор моноэтаноламина, который при определённых условиях способен абсорбировать СО₂, содержащийся в дымном газе, а при нагреве отдавать его, таким образом, отделяется готовый продукт от других веществ.
В пищевых целях используется углекислота, образующаяся при спиртовом брожении, а также произведённая из смеси дымных газов, полученных в результате специального сжигания природного газа и других видов топлива.
После предварительной очистки, сжатия и охлаждения, углекислый газ закачивают в баллоны.
Также углекислый газ получают на установках разделения воздуха, как побочный продукт получения чистого кислорода, азота и аргона.
В лабораторных условиях небольшие количества получают взаимодействием карбонатов и гидрокарбонатов с кислотами, например мрамора, мела или соды с соляной кислотой. Использование реакции серной кислоты с мелом или мрамором приводит к образованию малорастворимого сульфата кальция, который мешает реакции, и который удаляется значительным избытком кислоты.
Для приготовления напитков может быть использована реакция пищевой соды с лимонной кислотой или с кислым лимонным соком. Именно в таком виде появились первые газированные напитки. Их изготовлением и продажей занимались аптекари.
получение на ВРУ[]
http://azotnaya.ru/poluchenie-gazov/poluchenie-uglekislogo-gaza
Применение[]
В пищевой промышленности диоксид углерода используется как консервант и обозначается на упаковке под кодом Е290, а также в качестве разрыхлителя. Жидкая углекислота (жидкая пищевая углекислота) — сжиженный углекислый газ, хранящийся под высоким давлением (~ 65-70 Атм). Бесцветная жидкость. При выпуске жидкой углекислоты из баллона в атмосферу часть её испаряется, а другая часть образует хлопья сухого льда.
Баллоны с жидкой углекислотой широко применяются в качестве огнетушителей и для производства газированной воды и лимонада.
Углекислый газ используется в качестве защитной среды при сварке проволокой, но при высоких температурах происходит его диссоциация с выделением кислорода. Выделяющийся кислород окисляет металл. В связи с этим приходится в сварочную проволоку вводить раскислители, такие как марганец и кремний. Другим следствием влияния кислорода, также связанного с окислением, является резкое снижение поверхностного натяжения, что приводит, среди прочего, к более интенсивному разбрызгиванию металла, чем при сварке в аргоне или гелии.
Углекислота в баллончиках применяется в пневматическом оружии (в газобаллонной пневматике) и в качестве источника энергии для двигателей в авиамоделировании.
Твёрдая углекислота — сухой лёд — используется в ледниках.
Твёрдая углекислота используется в качестве хладагента и рабочего тела в теплоэнергетических установках (в холодильниках, морозильниках, солнечных электрогенераторах и т. д.).
Методы регистрации[]
Измерение парциального давления углекислого газа требуется в технологических процессах, в медицинских применениях — анализ дыхательных смесей при искусственной вентиляции лёгких и в замкнутых системах жизнеобеспечения. Анализ концентрации CO2 в атмосфере используется для экологических и научных исследований, для изучения парникового эффекта. 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.
Углекислый газ в атмосфере[]
Изменения концентрации атмосферной углекислоты (кривая Килинга). Измерения в обсерватории на горе Мауна-Лоа, Гавайи.
Ежегодные колебания концентрации атмосферной углекислоты на планете определяются, главным образом, растительностью средних (40—70°) широт Северного полушария.
Вегетация в тропиках практически не зависит от сезона, сухой пояс пустынь 20—30° (обоих полушарий) дает малый вклад в круговорот углекислоты, а полосы суши, наиболее покрытые растительностью, расположены на Земле асимметрично (в Южном полушарии в средних широтах находится океан).
Поэтому с марта по сентябрь вследствие фотосинтеза содержание СО2 в атмосфере падает, а с октября по февраль — повышается. Вклад в зимний прирост дают как окисление древесины (гетеротрофное дыхание растений, гниение, разложение гумуса, лесные пожары), так и сжигание ископаемых топлив (угля, нефти, газа), заметно увеличивающееся в зимний сезон[2].
Устойчивость организмов к углекислому газу[]
- Подземное животное голый землекоп отличается терпимостью к большим (смертельным для других животных) концентрациям углекислого газа.[3]
См. также[]
- Выхлопные газы
Примечания[]
- ↑ International Chemical Safety Card 0021
- ↑ А. В. Бялко. Растения убыстряют рост. «Природа». No 10, 1996. (по Keeling C.D., Whorf Т.P., Wahlen M., van der Plicht J. // Nature. 1995. V. 375, № 6533. P.666-670)
- ↑ А. Шиндер. Животное, не чувствующее боли. 2000-Аспекты-Проблемы № 26(420), 27 июня-3 июля 2008
Ссылки[]
- International Chemical Safety Card 0021 (англ.)
- CID 280 с сайта PubChem (англ.)
- CO2 Диоксид углерода, свойства, применение (англ.)
- Фазовая диаграмма (давление-температура)для диоксида углерода
- Molview from bluerhinos.co.uk Диоксид углерода в 3D
- Dry Ice information (англ.)
- Trends in Atmospheric Carbon Dioxide (NOAA)
- Phase Diagram of Carbon Dioxide(англ.)
- Experiment 071 — Triple Point Phase Transition for Carbon Dioxide
- CO2 как природный рефрежерант — FAQs (англ.)
- Великобритания разрабатывает метод сохранения двуокиси углерода
- Он-лайн калькулятор свойств CO2 (англ.)
Климат, Климатология |
|
|---|---|
| Изменение климата | Палеоклиматология • Эль-Ниньо • Геохимический цикл углерода • Протерозойское оледенение, Ледниковый период, Малый ледниковый период • Термальный максимум (Позднепалеоценовый термальный максимум, Последний ледниковый максимум) • Ледники |
| Глобальное потепление | Вырубка лесов • Противодействие изменению климата • Глобальная климатическая модель • Глобальное похолодание • Глобальное затемнение • Озоновая дыра • Парниковый эффект • Диоксид углерода • Парниковые газы • Межправительственная группа экспертов по изменению климата • Рамочная конвенция ООН об изменении климата (Киотский протокол) • Пик нефти • Возобновляемая энергия • Температурный тренд • Повышение уровня моря |
Шаблон:Оксиды углерода
af:Koolstofdioksied am:ካርቦን ክልቶኦክሳይድ an:Dioxido de carbonio ar:ثنائي أكسيد الكربون be:Дыяксід вугляроду bg:Въглероден диоксид bn:কার্বন ডাই অক্সাইড bs:Ugljendioksid ca:Diòxid de carboni cs:Oxid uhličitý cy:Carbon deuocsid da:Kuldioxid de:Kohlenstoffdioxid el:Διοξείδιο του άνθρακα en:Carbon dioxide eo:Karbona dioksido es:Dióxido de carbono et:Süsihappegaas eu:Karbono dioxido fa:کربن دیاکسید fi:Hiilidioksidi fr:Dioxyde de carbone ga:Dé-ocsaíd charbóin gl:Dióxido de carbono gv:Daa-ocseed charboan he:פחמן דו-חמצני hi:कार्बन डाईऑक्साइड hr:Ugljikov(IV) oksid hsb:Wuhlikowy dioksid ht:Dyoksid kabòn hu:Szén-dioxid hy:Ածխաթթու գազ ia:Anhydrido carbonic id:Karbon dioksida io:Karbo dioxido is:Koltvísýringur it:Anidride carbonica ja:二酸化炭素 jbo:tabrelkijno kn:ಇಂಗಾಲದ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ ko:이산화 탄소 la:Carbonii dioxidum lb:Kuelendioxid lt:Anglies dioksidas lv:Oglekļa dioksīds mk:Јаглерод диоксид ml:കാർബൺ ഡയോക്സൈഡ് mr:कार्बन डायॉक्साइड ms:Karbon dioksida my:ကာဗွန်ဒိုင်အောက်ဆိုက် nds:Kohlenstoffdioxid nl:Koolstofdioxide nn:Karbondioksid no:Karbondioksid oc:Dioxid de carbòni om:Carbon dioxide pl:Dwutlenek węgla pnb:کاربن ڈائی آکسائڈ pt:Dióxido de carbono qu:Chimlasay ro:Dioxid de carbon sc:Diòssidu de carboniu scn:Anidridi carbònica sh:Ugljen-dioksid si:කාබන්ඩයොක්සයිඩ් simple:Carbon dioxide sk:Oxid uhličitý sl:Ogljikov dioksid sq:Dioksidi i karbonit sr:Угљен-диоксид stq:Koolestofdioxid su:Karbon dioksida sv:Koldioxid sw:Dioksidi kabonia szl:Dwutlynek wůngla ta:காபனீரொக்சைட்டு te:కార్బన్ డయాక్సైడ్ th:คาร์บอนไดออกไซด์ tl:Carbon dioxide tr:Karbondioksit uk:Діоксид вуглецю ur:کاربن دو اکسید vep:Hil’muiktuzgaz vi:Cacbon điôxít wa:Diyocside di carbone yi:קוילן זייערס yo:Kárbónì ọlọ́ksíjínìméjì zh:二氧化碳 zh-min-nan:Jī-sng-hoà thoàⁿ-sò͘ zh-yue:二氧化碳
Эта страница использует содержимое раздела Википедии на русском языке. Оригинальная статья находится по адресу: Углекислый газ. Список первоначальных авторов статьи можно посмотреть в истории правок. Эта статья так же, как и статья, размещённая в Википедии, доступна на условиях CC-BY-SA .