Virtual Laboratory Wiki
Advertisement
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

опросный лист

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 оружиигазобаллонной 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

Основная статья: Углекислый газ в атмосфере Земли
Файл:Mauna Loa Carbon Dioxide-ru.svg

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

  1. International Chemical Safety Card 0021
  2. 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)
  3. А. Шиндер. Животное, не чувствующее боли. 2000-Аспекты-Проблемы № 26(420), 27 июня-3 июля 2008

Ссылки

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 .


Advertisement