Двуокись углерода
Двуокись углерода | |
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. |
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.
Свойства[править]
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.
Применение[править]
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↑
Получение[править]
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.
В горнодобыче[править]
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.
Углекислый газ в атмосфере земли[править]
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].
Концентрация углекислого газа в атмосфере Земли[править]
Уровень углекислого газа в атмосфере[2]:
Источники[править]
- ↑ Алексей Заквасин Киотский прокол: почему Запад не может решить проблему глобального потепления (рус.). RT на русском (12.12.2017, 23:18).
- ↑ 2,0 2,1 Анастасия Ксенофонтова Опасная высота: как авиаперелёты влияют на изменение климата Земли. — RT на русском, 09 май 2018 год.
Литература[править]
- Деркач Ф. А. Химия. — Львов: Львовский университет, 1968. — 312 с.
- Малая горная энциклопедия: в 3 т. / под ред. В. С. Белецкого. — Донецк: Донбасс, 2004.
↑ [+] | |
---|---|
Обычные оксиды | |
Экзотические оксиды |
C2O2 • C2O3 • C3O2 • C4O2 • C4O6 • C5O2 • C2O • CO3 • CO4 • C12O9 • C12O12 |
Полимеры |
Оксид графита • C3O2 • CO • CO2 |
Производные оксидов углерода |
Карбонилы металлов • Угольная кислота • Гидрокарбонаты • Карбонаты • Дикарбонаты • Трикарбонаты |