Двуокись углерода

Материал из Циклопедии
(перенаправлено с «Углекислый газ»)
Перейти к: навигация, поиск
Двуокись углерода
Двуокись углерода: химическая формула
Общие
Систематическое
наименование
Диоксид углерода
Традиционные названия углекислый газ, двуокись углерода, сухой лёд (в твёрдом состоянии)
Химическая формула CO2
Физические свойства
Состояние бесцветный газ
Молярная масса 44,01 г/моль
Плотность газ 1,97680 кг/м³
ж. 9250°С, 35,5 ат кг/м³
тв. 1560-78,5 кг/м³
Динамическая вязкость 8,5·10-5 Па·с (10°C; 5,7 МПа)
Термические свойства
Т. субл. -78,5 °C
Тройная точка -56,6°C; 0,52 МПа
Кр. точка 31,1 °C; 7,38 МПа
Уд. теплоёмк. 846 Дж/(кг·К)
Удельная теплота плавления 25,13 кДж/моль
Химические свойства
Растворимость в воде 1,45 кг/м³
Классификация
Рег. номер CAS 124-38-9
RTECS FF6400000
Безопасность
S-фразы S9, S23, S36
Приводятся данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иного.
Сухой лёд
Углекислый газ. Его свойства. Качественная реакция [5:24]

Диоксид углерода (оксид углерода (IV), углекислый газ, CO2) — прочное химическое соединение, распространено в природных газах, содержащих его в количестве от нескольких процентов до практически чистого углекислого газа. Конечный продукт окисления углерода, не горит, не поддерживает горения и дыхания. Токсическое действие углекислого газа оказывается при его содержании в воздухе 3-4 % и заключается в раздражении дыхательных путей, головокружении, головной боли, шуме в ушах, психическом возбуждении, бессознательном состоянии.

Содержание

[править] Свойства

Получение углекислого газа [3:20]
Сухой лед - Удивительная подборка экспериментов с сухим льдом! (Химия) // Thoisoi [4:30]

Удушающий газ, без цвета и запаха, является естественной составляющей атмосферы Земли. Углекислый газ является продуктом сжигания ископаемого топлива. Он способствует удержанию тепла на поверхности Земли и вносит основной вклад в глобальное потепление.

При температуре 20 °C в 1 объеме воды растворяется 0,88 объемов CO2. Водный раствор его имеет кисловатый вкус. В отличие от монооксида, диоксид углерода является солеобразующим оксидом — ангидридом угольной кислоты H2CO3.

Под давлением около 60 атм диоксид углерода при обычной температуре превращается в жидкость. В сжиженном состоянии в стальных баллонах его можно хранить и транспортировать. При сильном охлаждении он превращается в снегообразную массу (сухой лед), которая сублимирует (испаряется, не плавясь) при −78,5 °С.

Диоксид углерода не поддерживает дыхание и горение обычных видов топлива. Но некоторые активные металлы могут отнимать у него кислород. Так, например, зажженная свеча гаснет в атмосфере CO2, а зажженная магниевая лента продолжает гореть:

  • 2Mg + CO2 = 2MgO + C

Незначительные количества CO2 безвредны для человека и животных, но при концентрации его в воздухе более 3 % по объему он становится вредным, а при 10 % и более — смертельным.

[править] Применение

В народном хозяйстве диоксид углерода широко применяется в химической промышленности при производстве соды, мочевины и т. п., а также в производстве сахара, вина, пива, для изготовления газированной воды и т. д. Широко известны природные источники диоксида углерода в виде минеральных вод «Нарзан», «Боржоми» и другие. Спрессованный твердый CO2 под названием «сухой лед» применяют для охлаждения мяса, рыбы и других пищевых продуктов, которые быстро портятся. Сухой лед гораздо больше, чем обычный, снижает температуру и при испарении не оставляет никакой жидкости. В промышленности диоксид углерода получают разложением карбоната кальция:

  • CaCO3 = CaO + CO2

[править] Получение

В лабораторных условиях его обычно получают при действии соляной кислоты на мрамор:

  • CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + CO 2↑ + H2O

В природе диоксид углерода постоянно образуется при самых процессах: горении угля и других видов топлива, дыхании, брожении, гниении и т. п.

[править] В горнодобыче

При выделении углекислого газа из почвы выработки и отсутствии активной струи воздуха в нижней её части могут образовываться застойные зоны с высокой концентрацией. В рудничной атмосфере углекислый газ присутствует всегда, потому что он образуется в большом количестве за счет биохимических и химических реакций окисления, протекающих в горных выработках. Конечно, выделения природного углекислого газа в горные выработки незначительны, исключением является выделение углекислого газа магматического происхождения в некоторых угольных и калийных месторождениях. Предельно допустимое содержание углекислого газа в шахтном воздухе 0,5-1 % (по объему). При 10 % наступает обморок, при 20-25 % — смертельное отравление. Первая помощь при отравлении заключается в вынесении пострадавшего на свежий воздух, проведении искусственного дыхания.

[править] Углекислый газ в атмосфере земли

По экспертной оценке ООН за 2016 год, содержание углекислоты в атмосфере выросло более чем на 45% по сравнению с доиндустриальным периодом[1].

По состоянию на 2018 год наибольшими источниками выбросов углекислого газа в атмосферу являются производственные предприятия, затем следует туристическая отрасль - выхлопы самолётов (до 10%), а так же предприятия общепита, рестораны и кафе[2].

[править] Концентрация углекислого газа в атмосфере Земли

Уровень углекислого газа в атмосфере[2]:

  • XVIII—XIX век - не более 300 ppm (мл. на кубометр воздуха)
  • 1958 год - 315 ppm
  • 2018 год - 410 ppm

[править] Литература

  • Деркач Ф. А. Химия. — Львов: Львовский университет, 1968. — 312 с.
  • Малая горная энциклопедия: в 3 т. / под ред. В. С. Белецкого. — Донецк: Донбасс, 2004.

[править] Примечания

  1. Алексей Заквасин Киотский прокол: почему Запад не может решить проблему глобального потепления (рус.). RT на русском (12.12.2017, 23:18).
  2. 2,0 2,1 Анастасия Ксенофонтова Опасная высота: как авиаперелёты влияют на изменение климата Земли. — RT на русском, 09 май 2018 год.


Персональные инструменты
Пространства имён

Варианты
Действия
Навигация
Инструменты