תכונות אנהידריד פחמן, שימושים וסכנות

ה פחמן דו חמצני זהו גז חסר צבע וחסר ריח בטמפרטורות ולחצים אטמוספריים. זוהי מולקולה המורכבת מאטום פחמן אחד (C) ושני אטומי חמצן (O). זה יוצר חומצה פחמן (חומצה קלה) על ידי המסת במים. זה יחסית לא רעיל ו incombustible.

הוא כבד יותר מהאוויר, כך שהוא עלול לגרום לחנק בעת הזזתו. תחת חשיפה ממושכת לחום או אש, המכולה שלך יכולה להישבר באלימות ולהוציא קליעים.

הוא משמש להקפיא מזון, כדי לשלוט בתגובות כימיות וגם כסוכן כיבוי אש.

• נוסחהCO2
• מספר CAS: 124-38-9
• NU: 1013

מבנה דו-ממדי

מבנה תלת ממדי

תכונות

תכונות פיסיקליות וכימיות

פחמן דו-חמצני ב קבוצה של חומרים המגיבים כימית (ליד ארגון, הליום, קריפטון, ניאון, חנקן, hexafluoride גופרית, קסנון, למשל).

דליקות

פחמן דו חמצני, כמו קבוצה של חומרים כימיים שאינם תגובתי, אינו דליק (אם כי הם יכולים להיות בטמפרטורות גבוהות מאוד).

Reactivity

חומרים לא-ריאקטיביים כימיים נחשבים ללא תגובה בתנאי סביבה אופייניים (למרות שהם עשויים להגיב בנסיבות קיצוניות יחסית או בקטליזה). הם עמידים בפני חמצון וצמצום (למעט בתנאים קיצוניים).

כאשר מושעה פחמן דו-חמצני (במיוחד בנוכחות מחמצנים חזקים, כגון תחמוצות) אבקות מגנזיום, ליתיום, אשלגן, נתרן, זירקוניום, טיטניום, סגסוגות מגנזיום מסוימים אלומיניום ואלומיניום, כרום ומגנזיום מחומם, הם דליקים וחומרי נפץ. 

הנוכחות של דו תחמוצת הפחמן יכול לגרום פירוק אלים פתרונות של hydride אלומיניום באתר, בעת חימום פסולת.

בשלב זה נבדקות הסכנות הנגזרות משימוש בפחמן דו חמצני במערכות לכיבוי אש ולכיבוי של כמויות אוויר מוגבלות ואדים דליקים..

הסיכון הקשור לשימוש בו מתרכז על העובדה כי פריקות אלקטרוסטטיות גדולות ניתן ליצור כדי להתחיל את הפיצוץ.

מגע של פחמן דו חמצני נוזלי או מוצק עם מים קרים מאוד יכול להוביל רותח או אלים רותחים של המוצר ואידוי מהיר מאוד בשל הבדלים טמפרטורות גדולות מעורבים..

אם המים חמים, קיימת אפשרות כי פיצוץ של הנוזל יכול לנבוע "התחממות יתר". לחצים יכולים להגיע לרמות מסוכנות אם הגז הנוזלי בא במגע עם מים במיכל סגור. חומצה פחמן חלשה צורות תגובה לא מסוכנת עם מים.

רעילות 

חומרים שאינם חומרים כימיים אינם נחשבים לחומרים רעילים (אם כי חומרים גזים מקבוצה זו יכולים לפעול כחומציות).

שאיפה ממושכת של ריכוז פחות או שווה ל 5% דו תחמוצת הפחמן גורם לשיעור נשימתי מוגבר, כאבי ראש ושינויים פיזיולוגיים מתוחכמים.

עם זאת, חשיפה לריכוזים גבוהים עלולה לגרום לאובדן תודעה ומוות.

גז נוזלי או קר יכול לגרום לפציעות מקפיאות בעור או בעיניים הדומות לשריפה. מוצק יכול לגרום כוויות על ידי מגע קר.

שימושים

שימושים של פחמן דו חמצני גזי. חלק גדול (כ 50%) של פחמן דו חמצני משוחזר משמש בנקודת הייצור לייצור כימיקלים אחרים בעלי חשיבות מסחרית, בעיקר אוריאה ומתנול.

עוד שימוש חשוב של דו תחמוצת הפחמן ליד מקור הגז הוא התאוששות משופרת של הנפט.

שאר פחמן דו חמצני שנוצר ברחבי העולם הופך בצורת נוזל או מוצק לשימוש במקום אחר, או משתחרר לאטמוספירה, מאז הובלה של גז פחמן דו חמצני הוא לא מבחינה כלכלית.

שימושים של פחמן דו חמצני מוצק

קרח יבש היה במקור החשוב ביותר של שתי צורות לא פחמן דו חמצני.

השימוש הראשון שלה הפך פופולרי בארצות הברית באמצע שנות העשרים בתור קירור לשימור מזון, ובשנות השלושים הוא הפך לגורם חשוב בצמיחתה של תעשיית הגלידה..

לאחר מלחמת העולם השנייה, שינויים בעיצוב המדחס וזמינות פלדות מיוחדות בטמפרטורות נמוכות אפשרו לניקוי פחמן דו-חמצני בקנה מידה גדול. לכן, פחמן דו חמצני נוזלי החל להחליף קרח יבש ביישומים רבים.

שימושים של פחמן דו חמצני נוזלי

השימושים של פחמן דו חמצני נוזלי הם רבים. בחלק מהרכב הכימי שלו ובמקרים אחרים זה לא.

בין אלה יש לנו: להשתמש כמדיום אינרטי, כדי לקדם את הצמיחה של צמחים, כאמצעי להעברת חום בתחנות כוח גרעיניות, כמו קירור, משתמש על בסיס מסיסות של פחמן דו חמצני, שימושים כימיים ושימושים אחרים.

השתמש כמדיום אינרטי

דו תחמוצת הפחמן משמש במקום אווירה אוויר כאשר נוכחות האוויר יגרום תופעות לא רצויות.

בטיפול ובהובלה של מוצרי מזון, ניתן להימנע מחמצון (המוביל לאובדן טעם או לצמיחת חיידקים) באמצעות דו תחמוצת הפחמן.

השתמש כדי לקדם את הצמח הצמיחה

טכניקה זו מוחלת על ידי יצרני פירות וירקות, אשר מציגים את הגז לתוך החממות שלהם כדי לתת את רמות הצמחים של פחמן דו חמצני גבוה יותר מאלה שנמצאו בדרך כלל באוויר. הצמחים מגיבים עם עלייה בשיעור הטמיעה של פחמן דו חמצני, ועם גידול בייצור של כ -15%.

השתמש כאמצעי להעברת חום בתחנות כוח גרעיניות

דו תחמוצת הפחמן משמש כורים גרעיניים מסוימים כאמצעי ביניים העברת חום. מעביר חום מתהליכי ביקוע לאדים או מים רותחים במחליפי חום.

השתמש כמו קירור

דו תחמוצת הפחמן נוזלי נעשה שימוש נרחב להקפיא מזון גם לאחסון הבאים שלה התחבורה.

שימושים המבוססים על מסיסות פחמן דו חמצני

פחמן דו חמצני יש מסיסות מתונה במים, ואת הנכס הזה משמש לייצור משקאות אלכוהוליים אלכוהוליים מתוסכלים ולא אלכוהוליים. זה היה היישום החשוב הראשון של פחמן דו חמצני. השימוש דו תחמוצת הפחמן בתעשיית האירוסול גדל בהתמדה.

שימושים כימיים

בייצור של תבניות יציקה וליבות, התגובה הכימית בין פחמן דו חמצני סיליקה משמש, אשר משמש להצטרף גרגרי חול.

סליצלט נתרן, אחד המוצרים ביניים בייצור של אספירין, נעשית על ידי התגובה של פחמן דו חמצני עם פנולטים נתרן.

הפחמן של מים מרככים מתבצע באמצעות דו תחמוצת הפחמן כדי לחסל את המשקעים של תרכובות סיד מסיסות.

פחמן דו חמצני משמש גם בייצור קרבונט עופרת בסיסיים, נתרן, אשלגן, פחמתי אמוניום ומימן קרבונט.
הוא משמש כסוכן מנטרל בפעולות Mercerization בתעשיית הטקסטיל כי זה יותר נוח לשימוש מאשר חומצה גופרתית.

שימושים אחרים

פחמן דו חמצני נוזלי משמש תהליך של מיצוי פחם, שניתן להשתמש בהם כדי לבודד טעמים מסוימים וניחוחות, הרדמה של בעלי החיים לפני השחיטה, חיות מיתוג-קריו, דור ערפל להפקות תיאטרון, הקפאת גידולים שפירים ויבלות, הלייזר, ייצור תוספים לשמן סיכה, עיבוד טבק ותברואה טרום קבורה הן דוגמאות לשימושים כאלה.

השפעות קליניות

חשיפה לחנקים מתרחשת בעיקר בסביבות תעשייתיות, לעיתים בהקשר של אסונות טבע או תעשייתי.

asphyxiant פשוט כוללים, בין היתר, פחמן דו-חמצני (CO2), הליום (הוא) וגז פחמימני (מתאן (CH4), אתאן (C2H6), פרופאן (C3H8) ובוטן (C4H10)).

הם פועלים על ידי הרחקת החמצן מן האטמוספירה, מה שמוביל לירידה בלחץ החמצן החלקיקי, וכתוצאה מכך להיפוקמיה..

היפוקמיה מייצרת תמונה של אופוריה ראשונית, העלולה לפגוע ביכולתו של החולה להימלט מהסביבה הרעילה.

תפקוד לקוי של מערכת העצבים המרכזית ומטבוליזם אנאירובי מצביעים על רעילות חמורה.

אור עד בינוני הרעלה

הרוויה בחמצן עשויה להיות מתחת ל -90%, אפילו בחולים אסימפטומטיים או סימפטומטיים. קללות עם ראיית לילה ירד, כאבי ראש, בחילה, עלייה מפצה בנשימה ודופק.

הרעלה חמורה

רוויה חמצן יכול להיות 80% או פחות. יש ירידת ערנות, נמנום, סחרחורת, עייפות, אופוריה, אובדן זיכרון, ירידה בחדות ראייה, כיחלון, חוסר הכרה, dysrhythmias, איסכמיה לבבית, בצקת ריאות, פרכוסים ומוות.

אבטחה וסיכונים

הצהרת סיכונים של המערכת המתואמת בעולם לסיווג ותווית של כימיקלים (SGA).

השיטה המתואמת הגלובלית של סיווג וסימון של הכימיקלים (GHS) היא מערכת בהסכמה בינלאומית, נוצרה על ידי האו"ם שנועדה להחליף את סטנדרטי סיווג השונים תיוג בשימוש במדינות שונות תוך שימוש בקריטריונים עקביים ברחבי העולם (Nations לא, 2015).

כיתות הסיכון (ופרק המקביל של ה- GHS), תקני הסיווג והתיוג, וההמלצות לפחמן דו חמצני הן כדלקמן (European Chemicals Agency, 2017, United Nations, 2015, PubChem, 2017):

הפניות

1. מ Jacek FH, (2006). פחמן דו חמצני 3D-vdw [תמונה] מקורו wikipedia.org.
2. אנון, (2017). [תמונה] התאושש מ nih.gov.
3. הסוכנות האירופית לכימיקלים (ECHA). (2017). סיכום הסיווג והתוויות.
4. סיווג ותווית מסומנים. פחמן דו חמצני. ב -16 בינואר 2017.
5. חומרים מסוכנים בנק נתונים (HSDB). טוקסנט (2017). פחמן דו חמצני. Bethesda, MD, האיחוד האירופי: הספרייה הלאומית לרפואה.
6. המכון הלאומי לבטיחות בעבודה (INSHT). (2010). כרטיסי בטיחות כימיים בינלאומיים. משרד התעסוקה והביטחון. מדריד ES.
7. האומות המאוחדות (2015). מערכת מתואמת גלובלית לסיווג ותווית של מוצרים כימיים (SGA) מהדורה מתוקנת 6. ניו יורק, האיחוד האירופי: פרסום של האו"ם. 
8. המרכז הלאומי למידע ביוטכנולוגי. מסד נתונים. (2017). פחמן דו חמצני. Bethesda, MD, האיחוד האירופי: הספרייה הלאומית לרפואה.
9. המינהל הלאומי לאוקיינוס ​​ואטמוספירה (NOAA). כימיקלים Cameo. (2017). גיליון נתונים של קבוצת תגובתי. לא כימית תגובתי. סילבר ספרינג, MD. ארה"ב.
10. המינהל הלאומי לאוקיינוס ​​ואטמוספירה (NOAA). כימיקלים Cameo. (2017). גיליון נתונים כימי. פחמן דו חמצני. סילבר ספרינג, MD. ארה"ב.
11. טופהם, ס ', Bazzanella, A., Schiebahn, S., Luhr, S., Zhao, L., Otto, A., & Stolten, D. (2000). פחמן דו חמצני. ב האנציקלופדיה של Ullmann של כימיה תעשייתית. Wiley-VCH Verlag GmbH & Co KGAA.
12. ויקיפדיה. (2017). פחמן דו חמצני. אחזור ינואר 17, 2017, מתוך wikipedia.org.