DIOXIDUL DE CARBON: CARACTERISTICI, UTILIZĂRI ȘI PERICOLE - CHIMIE - 2025

Dioxidul de carbon este un incolor, inodor și temperaturi presiuni atmosferice gaz. Este o moleculă formată dintr-un atom de carbon (C) și doi atomi de oxigen (O). Formează acid carbonic (un acid ușor) atunci când este dizolvat în apă. Este relativ netoxic și ignifug.

Este mai greu decât aerul, deci poate provoca sufocare atunci când este mutat. În condiții de expunere prelungită la căldură sau foc, recipientul său se poate rupe violent și poate expulza proiectilele.

Este utilizat pentru înghețarea alimentelor, pentru controlul reacțiilor chimice și ca agent de stingere a incendiilor.

• Formula : CO2
• Număr CAS : 124-38-9
• ONU : 1013

Structura 2D

caracteristici

Proprietati fizice si chimice

Greutate moleculară:	44,009 g / mol
Punctul de sublimare:	-79 ° C
Solubilitate în apă, ml / 100 ml la 20 ° C:	88
Presiunea de vapori, kPa la 20 ° C:	5720
Densitatea relativă a vaporilor (aer = 1):	1.5
Coeficient de partiție octanol / apă sub formă de jurnal Pow:	0,83

Dioxidul de carbon aparține grupului de substanțe non-reactive din punct de vedere chimic (alături de argon, heliu, kripton, neon, azot, hexafluorură de sulf și xenon, de exemplu).

caracter inflamabil

Dioxidul de carbon, la fel ca grupul de substanțe non-reactive din punct de vedere chimic, nu este inflamabil (deși acestea pot deveni astfel la temperaturi foarte ridicate).

reactivitatea

Substanțele care nu reacționează din punct de vedere chimic sunt considerate non-reactive în condiții tipice de mediu (deși pot reacționa în circumstanțe relativ extreme sau în cataliză). Sunt rezistente la oxidare și reducere (cu excepția condițiilor extreme).

Când sunt suspendate în dioxid de carbon (în special în prezența unor oxidanți puternici, cum ar fi peroxizii), pulberile de magneziu, litiu, potasiu, sodiu, zirconiu, titan, unele aliaje de magneziu și aluminiu și aluminiu încălzit, crom și magneziu sunt inflamabile și explozive.

Prezența dioxidului de carbon poate provoca o descompunere violentă în soluțiile de hidrură de aluminiu în eter, atunci când reziduul este încălzit.

În prezent se evaluează pericolele generate de utilizarea dioxidului de carbon în sistemele de prevenire și stingere a incendiilor pentru volumele limitate de aer și vaporii inflamabili.

Riscul asociat utilizării sale este centrat pe faptul că pot fi create descărcări electrostatice mari care inițiază explozia.

Contactul dioxidului de carbon lichid sau solid cu apa foarte rece poate duce la fierberea puternică sau violentă a produsului și vaporizarea extrem de rapidă datorită diferențelor mari de temperatură implicate.

Dacă apa este fierbinte, există posibilitatea unei explozii lichide din „supraîncălzire”. Presiunile pot atinge niveluri periculoase dacă gazul lichid intră în contact cu apa într-un recipient închis. Acidul carbonic slab se formează într-o reacție nepericuloasă cu apa.

Toxicitate

Substanțele non-reactive din punct de vedere chimic sunt considerate non-toxice (deși substanțele gazoase din această grupă pot acționa ca asfixiați).

Inhalarea prelungită a concentrațiilor egale sau mai mici de 5% din dioxidul de carbon, determină o creștere a frecvenței respiratorii, dureri de cap și modificări fiziologice subtile.

Cu toate acestea, expunerea la concentrații mai mari poate provoca pierderea cunoștinței și moartea.

Gazele lichide sau reci pot provoca leziuni la nivelul pielii sau ochilor asemănătoare unei arsuri. Solidul poate provoca arsuri la contactul rece.

Aplicații

Utilizarea gazului cu dioxid de carbon. O proporție mare (aproximativ 50%) din tot dioxidul de carbon recuperat este utilizată la punctul de producție pentru a produce alte substanțe chimice importante din punct de vedere comercial, în principal uree și metanol.

O altă utilizare importantă a dioxidului de carbon în apropierea sursei de gaz este în recuperarea sporită a petrolului.

Restul de dioxid de carbon generat în întreaga lume este transformat în forma sa lichidă sau solidă pentru a fi utilizat în altă parte sau este evacuat în atmosferă, deoarece transportul gazului cu dioxid de carbon nu este fezabil din punct de vedere economic.

Utilizări ale dioxidului de carbon solid

Gheața uscată a fost inițial cea mai importantă dintre cele două forme non-gazoase ale dioxidului de carbon.

Utilizarea sa a devenit populară pentru prima dată în Statele Unite la mijlocul anilor 1920 ca agent frigorific pentru conservarea alimentelor, iar în anii 1930 a devenit un factor major în creșterea industriei înghețatei.

După al doilea război mondial, modificările în proiectarea compresorului și disponibilitatea oțelurilor speciale cu temperaturi scăzute au făcut posibilă lichefierea dioxidului de carbon la scară largă. Prin urmare, dioxidul de carbon lichid a început să înlocuiască gheața uscată în multe aplicații.

Utilizări ale dioxidului de carbon lichid

Utilizările pentru dioxidul de carbon lichid sunt multe. În unele contează compoziția sa chimică, iar în altele nu.

Printre acestea avem: utilizarea ca mediu inert, pentru a promova creșterea plantelor, ca mediu de transfer de căldură în centralele nucleare, ca agent frigorific, utilizări bazate pe solubilitatea dioxidului de carbon, utilizări chimice și alte utilizări.

Folosiți ca mediu inert

Dioxidul de carbon este utilizat în locul unei atmosfere de aer atunci când prezența aerului ar provoca efecte nedorite.

În manipularea și transportul produselor alimentare, oxidarea acestora (ceea ce duce la pierderea gustului sau la creșterea bacteriilor) poate fi evitată prin utilizarea dioxidului de carbon.

Utilizare pentru a promova creșterea plantelor

Această tehnică este aplicată de cultivatorii de fructe și legume, care introduc gazul în sere pentru a da plantelor niveluri de dioxid de carbon mai mari decât cele prezente în mod normal în aer. Plantele răspund cu o creștere a ratei lor de asimilare a dioxidului de carbon și cu o creștere a producției de aproximativ 15%.

Utilizați ca mediu de transfer de căldură în centralele nucleare

Dioxidul de carbon este utilizat în anumite reactoare nucleare ca mediu intermediar de transfer de căldură. Transferă căldura din procesele de fisiune în abur sau apă clocotită în schimbătoarele de căldură.

Utilizați ca agent frigorific

Dioxidul de carbon lichid este utilizat pe scară largă pentru congelarea alimentelor și, de asemenea, pentru depozitarea și transportul lor ulterior.

Utilizări bazate pe solubilitatea dioxidului de carbon

Dioxidul de carbon are o solubilitate moderată în apă, iar această proprietate este utilizată în producția de băuturi alcoolice și nealcoolice efervescente. Aceasta a fost prima aplicare majoră a dioxidului de carbon. Utilizarea dioxidului de carbon în industria aerosolilor este în continuă creștere.

Utilizări chimice

La producerea matrițelor și miezurilor de turnătorie, se folosește reacția chimică dintre dioxidul de carbon și silice, care servește la unirea boabelor de nisip.

Salicilatul de sodiu, unul dintre intermediarii la fabricarea aspirinei, se realizează prin reacția dioxidului de carbon cu fenolat de sodiu.

Carbonarea apelor înmuiate se realizează cu ajutorul dioxidului de carbon pentru a îndepărta precipitația compușilor de calcar insolubili.

Dioxidul de carbon este de asemenea utilizat în producerea carbonatelor de plumb de bază, a carbonatului de sodiu, a potasiului și a amoniei și a carbonatelor de hidrogen.
Este utilizat ca agent de neutralizare în operațiunile de mercerizare din industria textilă, deoarece este mai convenabil de utilizat decât acidul sulfuric.

Alte utilizări

Dioxidul de carbon lichid este utilizat într-un proces de extracție a cărbunelui, poate fi utilizat pentru a izola anumite arome și parfumuri, anestezie a animalelor înainte de sacrificare, crio-marcare a animalelor, generarea de ceață pentru producții teatrale, exemple de astfel de utilizări sunt înghețarea tumorilor benigne și a condiloamelor, lasere, producția de aditivi ulei lubrifianți, prelucrarea tutunului și salubrizarea înainte de îngropare.

Efecte clinice

Expunerea la asfixian apare mai ales în medii industriale, ocazional în contextul dezastrelor naturale sau industriale.

Asfixianii simpli includ, dar nu se limitează la, dioxid de carbon (CO2), heliu (He) și hidrocarburi gazoase (metan (CH4), etan (C2H6), propan (C3H8) și butan (C4H10).

Acestea acționează prin deplasarea oxigenului din atmosferă, ducând la o scădere a presiunii parțiale a oxigenului alveolar și, în consecință, a hipoxemiei.

Hipoxemia produce o imagine a euforiei inițiale, care poate compromite capacitatea pacientului de a scăpa de mediul toxic.

Disfuncția SNC și metabolismul anaerob indică o toxicitate severă.

Intoxicație ușoară până la moderată

Saturația de oxigen poate fi sub 90%, chiar și la pacienții asimptomatici sau ușor simptomatici. Apare cu scăderea vederii de noapte, dureri de cap, greață, creștere compensatorie a respirației și pulsului.

Intoxicații severe

Saturația de oxigen poate fi de 80% sau mai puțin. Există scăderea vigilenței, somnolență, amețeli, oboseală, euforie, pierderea memoriei, scăderea acuității vizuale, cianoză, pierderea cunoștinței, disritmii, ischemie miocardică, edem pulmonar, convulsii și moarte.

Siguranță și riscuri

Declarații de pericol ale sistemului de armonizare globală a clasificării și etichetării produselor chimice (GHS).

Sistemul de clasificare și etichetare a substanțelor chimice la nivel global (GHS) este un sistem convenit la nivel internațional, creat de Organizația Națiunilor Unite, conceput pentru a înlocui diversele standarde de clasificare și etichetare utilizate în diferite țări prin utilizarea de criterii coerente la nivel global (Națiuni Națiuni, 2015).

Clasele de pericol (și capitolul lor corespunzător din SGS), standardele de clasificare și etichetare și recomandările privind dioxidul de carbon sunt următoarele (Agenția Europeană pentru Produse Chimice, 2017; Națiunile Unite, 2015; PubChem, 2017):

(Națiunile Unite, 2015, p.345).

(Națiunile Unite, 2015, p.346).

Referințe

1. Din Jacek FH, (2006). Dioxid de carbon-3D-vdW Recuperat de la wikipedia.org.
2. Anon, (2017). Preluat din nih.gov.
3. Agenția Europeană pentru Produse Chimice (ECHA). (2017). Rezumatul clasificării și etichetării.
4. Clasificare și etichetare notificate. Dioxid de carbon. Preluat pe 16 ianuarie 2017.
5. Banca de date a substanțelor periculoase (HSDB). TOXNET. (2017). Dioxid de carbon. Bethesda, MD, EU: Biblioteca Națională de Medicină.
6. Institutul Național pentru Securitatea Muncii (INSHT). (2010). Cărți internaționale de securitate chimică Dioxid de carbon. Ministerul Muncii și Securității. Madrid. ESTE.
7. Națiunile Unite (2015). Sistemul armonizat global de clasificare și etichetare a substanțelor chimice (GHS) a șasea ediție revizuită. New York, UE: Publicația Națiunilor Unite.
8. Centrul Național de Informații Biotehnologice. Baza de date compuse PubChem. (2017). Dioxid de carbon. Bethesda, MD, EU: Biblioteca Națională de Medicină.
9. Administrația Națională Oceanică și Atmosferică (NOAA). Produse chimice CAMEO. (2017). Fișă de date a grupului reactiv. Nu este reactiv chimic. Primăvară de argint, MD. EU.
10. Administrația Națională Oceanică și Atmosferică (NOAA). Produse chimice CAMEO. (2017). Fișă chimică Dioxid de carbon. Primăvară de argint, MD. EU.
11. Topham, S., Bazzanella, A., Schiebahn, S., Luhr, S., Zhao, L., Otto, A., & Stolten, D. (2000). Dioxid de carbon. În Enciclopedia de chimie industrială a lui Ullmann. Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA.
12. Wikipedia. (2017). Dioxid de carbon. Adus 17 ianuarie 2017, de pe wikipedia.org.