OGLJIKOV DIOKSID: ZNAČILNOSTI, UPORABE IN NEVARNOSTI - KEMIJA - 2026

Ogljikov dioksid je brezbarven, brez vonja temperature in zračni tlak plina. To je molekula, sestavljena iz atoma ogljika (C) in dveh atomov kisika (O). Ko se raztopi v vodi, tvori ogljikovo kislino (blago kislino). Je sorazmerno nestrupen in ognjeodporen.

Je težji od zraka, zato lahko pri premikanju povzroči zadušitev. Pri dolgotrajni izpostavljenosti vročini ali ognju se lahko njegova posoda močno poruši in izstreli izstrelke.

Uporablja se za zamrzovanje hrane, za nadzor kemičnih reakcij in kot sredstvo za gašenje požara.

• Formula : CO2
• Številka CAS : 124-38-9
• ZN : 1013

2D struktura

značilnosti

Fizikalne in kemijske lastnosti

Molekularna teža:	44.009 g / mol
Točka sublimacije:	-79 ° C
Topnost v vodi, ml / 100 ml pri 20 ° C:	88
Parni tlak, kPa pri 20 ° C:	5720
Relativna gostota hlapov (zrak = 1):	1.5
Porazdelitveni koeficient oktanol / voda kot log Pow:	0,83

Ogljikov dioksid spada v skupino kemično nereaktivnih snovi (na primer skupaj z argonom, helijem, kriptonom, neonom, dušikom, žveplovim heksafluoridom in ksenonom).

Vnetljivost

Ogljikov dioksid, tako kot skupina kemijsko nereaktivnih snovi, ni vnetljiv (čeprav lahko to postanejo pri zelo visokih temperaturah).

Reaktivnost

Kemično nereaktivne snovi veljajo za nereaktivne v značilnih okoljskih pogojih (čeprav lahko reagirajo v razmeroma ekstremnih okoliščinah ali pod katalizo). Odporni so na oksidacijo in redukcijo (razen v ekstremnih pogojih).

V suspenziji ogljikovega dioksida (zlasti v prisotnosti močnih oksidantov, kot so peroksidi) so praški magnezija, litija, kalija, natrija, cirkonija, titana, nekaj magnezijevih in aluminijevih zlitin ter segreti aluminij, krom in magnezij vnetljiv in eksploziven.

Prisotnost ogljikovega dioksida lahko povzroči silovito razgradnjo v raztopinah aluminijevega hidrida v etru, ko se ostanek segreje.

Nevarnosti, ki izhajajo iz uporabe ogljikovega dioksida v sistemih za preprečevanje in gašenje požara za omejene količine zraka in vnetljivih hlapov, se trenutno ocenjujejo.

Tveganje, povezano z njegovo uporabo, je osredotočeno na dejstvo, da lahko nastanejo velike elektrostatične razelektritve, ki sprožijo eksplozijo.

Stik tekočega ali trdnega ogljikovega dioksida z zelo hladno vodo lahko povzroči močno ali silovito vretje izdelka in izjemno hitro izhlapevanje zaradi velikih temperaturnih razlik.

Če je voda vroča, obstaja možnost, da bi se zaradi "pregrevanja" lahko zgodila tekoča eksplozija. Tlak lahko doseže nevarne ravni, če tekoči plin pride v stik z vodo v zaprti posodi. Slaba ogljikova kislina nastane v nenevarni reakciji z vodo.

Toksičnost

Kemično nereaktivne snovi veljajo za netoksične (čeprav lahko plinaste snovi v tej skupini delujejo kot asfiksianti).

Dolgotrajno vdihavanje koncentracij ogljikovega dioksida ali manj kot 5% povzroči povečano stopnjo dihanja, glavobol in subtilne fiziološke spremembe.

Vendar lahko izpostavljenost večjim koncentracijam povzroči izgubo zavesti in smrt.

Tekoč ali hladen plin lahko povzroči poškodbe kože zaradi ozeblin na koži ali očeh, podobne opeklinam. Trdna snov lahko povzroči hladne kontaktne opekline.

Prijave

Uporaba plina ogljikovega dioksida. Velik delež (približno 50%) vsega predelanega ogljikovega dioksida se uporablja na mestu proizvodnje za proizvodnjo drugih komercialno pomembnih kemikalij, predvsem sečnine in metanola.

Druga pomembna uporaba ogljikovega dioksida v bližini vira plina je pri večjem pridobivanju nafte.

Preostanek ogljikovega dioksida, ki nastane po vsem svetu, se pretvori v njegovo tekočo ali trdno obliko za uporabo drugje ali pa se odzrači v ozračje, saj transport ogljikovega dioksida ni ekonomsko izvedljiv.

Uporaba trdnega ogljikovega dioksida

Suhi led je bil prvotno pomembnejši od obeh neplinastih oblik ogljikovega dioksida.

Njegova uporaba je v ZDA prvič postala priljubljena sredi dvajsetih let prejšnjega stoletja kot hladilno sredstvo za konzerviranje hrane, v tridesetih letih 20. stoletja pa je postala glavni dejavnik rasti industrije sladoleda.

Po drugi svetovni vojni so spremembe v oblikovanju kompresorjev in razpoložljivost posebnih nizkotemperaturnih jekel omogočile utekočinjanje ogljikovega dioksida v velikem obsegu. Zato je tekoči ogljikov dioksid v številnih aplikacijah začel nadomeščati suh led.

Uporaba tekočega ogljikovega dioksida

Uporabe tekočega ogljikovega dioksida so številne. V nekaterih je njegova kemična sestava pomembna, pri drugih pa ne.

Med temi imamo: uporabo kot inertni medij za pospeševanje rasti rastlin, kot medij za prenos toplote v jedrskih elektrarnah, kot hladilno sredstvo, uporabe, ki temeljijo na topnosti ogljikovega dioksida, kemičnih in drugih namenih.

Uporabite kot inerten medij

Ogljikov dioksid se uporablja namesto zračne atmosfere, kadar bi prisotnost zraka povzročila neželene učinke.

Pri ravnanju in prevozu živil lahko z uporabo ogljikovega dioksida preprečimo oksidacijo le-teh (kar vodi v izgubo okusa ali rast bakterij).

Uporabite za pospeševanje rasti rastlin

To tehniko uporabljajo pridelovalci sadja in zelenjave, ki v svoje rastlinjake vnašajo plin, da bi rastlinam omogočili višjo raven ogljikovega dioksida od tiste, ki je običajno prisotna v zraku. Rastline se odzivajo s povečanjem stopnje asimilacije ogljikovega dioksida in s povečanjem proizvodnje za približno 15%.

Uporaba kot medij za prenos toplote v jedrskih elektrarnah

Ogljikov dioksid se v nekaterih jedrskih reaktorjih uporablja kot vmesni medij za prenos toplote. Toploto prenaša iz procesov cepitve v paro ali vrelo vodo v izmenjevalcih toplote.

Uporabljajte ga kot hladilno sredstvo

Tekoči ogljikov dioksid se pogosto uporablja za zamrzovanje hrane in tudi za kasnejše skladiščenje in transport.

Uporaba na osnovi topnosti ogljikovega dioksida

Ogljikov dioksid ima zmerno topnost v vodi, zato se ta lastnost uporablja pri proizvodnji šumečih alkoholnih in brezalkoholnih pijač. To je bila prva večja uporaba ogljikovega dioksida. Uporaba ogljikovega dioksida v aerosolni industriji nenehno narašča.

Kemične uporabe

Pri proizvodnji livarskih plesni in jeder se uporablja kemična reakcija med ogljikovim dioksidom in kremenom, ki služi za spajanje zrn peska.

Natrijev salicilat, eden vmesnih spojin pri proizvodnji aspirina, nastane z reakcijo ogljikovega dioksida z natrijevim fenolatom.

Karbonacija mehčanih vod se izvaja z uporabo ogljikovega dioksida za odstranjevanje oborin netopnih apnenih spojin.

Ogljikov dioksid se uporablja tudi pri proizvodnji bazičnega svinčevega karbonata, natrijevih, kalijevih in amonijevih karbonatov ter hidrogenkarbonatov.
Uporablja se kot nevtralizirajoče sredstvo pri postopkih mercerizacije v tekstilni industriji, ker je bolj priročno za uporabo kot žveplova kislina.

Druge uporabe

Tekoči ogljikov dioksid se uporablja pri postopku pridobivanja premoga, z njim se lahko izolirajo nekatere arome in dišave, anestezija živali pred zakolom, krio-blagovno znamko živali, ustvarjanje megle za gledališke produkcije, primeri takšne uporabe so zamrzovanje benignih tumorjev in bradavic, laserji, proizvodnja aditivov za mazalno olje, predelava tobaka in sanitarna sanacija.

Klinični učinki

Izpostavljenost asfiksistom se pojavlja predvsem v industrijskih okoljih, občasno v naravnih ali industrijskih katastrofah.

Preprosti asfiksanti vključujejo, vendar niso omejeni na, ogljikov dioksid (CO2), helij (He) in plinaste ogljikovodike (metan (CH4), etan (C2H6), propan (C3H8) in butan (C4H10)).

Delujejo tako, da iz ozračja izpodrivajo kisik, kar vodi do zmanjšanja parcialnega tlaka alveolarnega kisika in posledično do hipoksemije.

Hipoksemija povzroči začetno evforijo, ki lahko ogrozi bolnikovo sposobnost, da uide iz strupenega okolja.

Disfunkcija CŽS in anaerobni metabolizem kažeta na močno strupenost.

Blaga do zmerna zastrupitev

Nasičenost kisika je lahko pod 90%, tudi pri asimptomatskih ali blago simptomatskih bolnikih. Pojavi se z zmanjšanim nočnim vidom, glavobolom, slabostjo, kompenzacijskim povečanjem dihanja in pulza.

Huda zastrupitev

Nasičenost s kisikom je lahko 80% ali manj. Zmanjšana je budnost, zaspanost, omotica, utrujenost, evforija, izguba spomina, zmanjšana ostrina vida, cianoza, izguba zavesti, aritmije, miokardna ishemija, pljučni edem, napadi in smrt.

Varnost in tveganja

Stavki o nevarnosti globalno harmoniziranega sistema razvrščanja in označevanja kemičnih izdelkov (GHS).

Globalno harmonizirani sistem razvrščanja in označevanja kemikalij (GHS) je mednarodno dogovorjen sistem, ki so ga ustanovili Združeni narodi, zasnovan za nadomestitev različnih standardov razvrščanja in označevanja, ki se uporabljajo v različnih državah z uporabo globalno doslednih meril (Nacije Narodi, 2015).

Razredi nevarnosti (in njihovo ustrezno poglavje GHS), standardi razvrščanja in označevanja ter priporočila za ogljikov dioksid so naslednji (Evropska agencija za kemikalije, 2017; Združeni narodi, 2015; PubChem, 2017):

(Združeni narodi, 2015, str.345).

(Združeni narodi, 2015, str. 386).

Reference

1. Iz Jacek FH, (2006). Ogljikov dioksid-3D-vdW Obnovljeno iz wikipedia.org.
2. Anon, (2017). Pridobljeno iz nih.gov.
3. Evropska agencija za kemikalije (ECHA). (2017). Povzetek razvrstitve in označevanja.
4. Priglašena razvrstitev in označevanje. Ogljikov dioksid. Pridobljeno 16. januarja 2017.
5. Banka podatkov o nevarnih snoveh (HSDB). TOXNET. (2017). Ogljikov dioksid. Bethesda, dr. Med., EU: Nacionalna medicinska knjižnica.
6. Nacionalni inštitut za varstvo pri delu (INSHT). (2010). Mednarodne varnostne kartice za uporabo ogljikovega dioksida. Ministrstvo za zaposlovanje in varnost. Madrid JE.
7. Združeni narodi (2015). Šesta revidirana izdaja globalno usklajenega sistema razvrščanja in označevanja kemikalij (GHS). New York, EU: Objava Združenih narodov.
8. Nacionalni center za informacije o biotehnologiji. PubChem zbirka podatkov. (2017). Ogljikov dioksid. Bethesda, dr. Med., EU: Nacionalna medicinska knjižnica.
9. Državna uprava za oceane in atmosfero (NOAA). CAMEO Chemicals. (2017). Podatkovni list reaktivne skupine. Kemično neaktivno. Srebrna pomlad, dr. EU.
10. Državna uprava za oceane in atmosfero (NOAA). CAMEO Chemicals. (2017). Kemijski podatkovni list. Ogljikov dioksid. Srebrna pomlad, dr. EU.
11. Topham, S., Bazzanella, A., Schiebahn, S., Luhr, S., Zhao, L., Otto, A., & Stolten, D. (2000). Ogljikov dioksid. V Ullmannovi Enciklopediji industrijske kemije. KGaA Wiley-VCH Verlag GmbH & Co.
12. Wikipedija. (2017). Ogljikov dioksid. Pridobljeno 17. januarja 2017 z wikipedia.org.