Đặc tính, công dụng và nguy hiểm của carbonic Anhydride

các carbon dioxide Nó là một loại khí không màu và không mùi ở nhiệt độ và áp suất khí quyển. Nó là một phân tử được tạo thành từ một nguyên tử carbon (C) và hai nguyên tử oxy (O). Nó tạo thành axit carbonic (một loại axit nhẹ) bằng cách hòa tan trong nước. Nó tương đối không độc hại và không cháy.

Nó nặng hơn không khí, vì vậy nó có thể gây ngạt thở khi di chuyển nó. Khi tiếp xúc lâu với nhiệt hoặc lửa, thùng chứa của bạn có thể bị vỡ dữ dội và đẩy đạn.

Nó được sử dụng để đông lạnh thực phẩm, để kiểm soát các phản ứng hóa học và như một chất chữa cháy.

• Công thứcCO2
• Số CAS: 124-38-9
• NU: 1013

Cấu trúc 2D

Cấu trúc 3D

Tính năng

Tính chất hóa lý

Carbon dioxide thuộc nhóm các chất không phản ứng hóa học (ví dụ như cùng với argon, helium, krypton, neon, nitơ, lưu huỳnh hexafluoride và xenon).

Tính dễ cháy

Carbon dioxide, giống như nhóm các chất không phản ứng hóa học, không dễ cháy (mặc dù chúng có thể ở nhiệt độ rất cao).

Khả năng phản ứng

Các chất không phản ứng hóa học được coi là không phản ứng trong các điều kiện môi trường điển hình (mặc dù chúng có thể phản ứng trong hoàn cảnh tương đối khắc nghiệt hoặc trong xúc tác). Chúng có khả năng chống oxy hóa và khử (trừ trong điều kiện khắc nghiệt).

Khi lơ lửng trong carbon dioxide (đặc biệt là với sự có mặt của các chất oxy hóa mạnh, như peroxit), bột magiê, lithium, kali, natri, zirconi, titan, một số hợp kim magiê và nhôm, và nhôm, crom và magiê được nung nóng, dễ cháy và nổ. 

Sự hiện diện của carbon dioxide có thể gây ra sự phân hủy dữ dội trong các dung dịch nhôm hydrua trong ether, khi đun nóng chất thải.

Hiện nay, những mối nguy hiểm bắt nguồn từ việc sử dụng carbon dioxide trong các hệ thống phòng cháy và chữa cháy của các thể tích không khí hạn chế và hơi dễ cháy đang được đánh giá..

Rủi ro liên quan đến việc sử dụng nó tập trung vào thực tế là có thể tạo ra sự phóng tĩnh điện lớn để bắt đầu vụ nổ.

Sự tiếp xúc của carbon dioxide lỏng hoặc rắn với nước rất lạnh có thể dẫn đến sự sôi mạnh mẽ hoặc dữ dội của sản phẩm và bốc hơi cực nhanh do sự chênh lệch nhiệt độ lớn liên quan..

Nếu nước nóng, có khả năng vụ nổ chất lỏng có thể xảy ra do "quá nóng". Áp lực có thể đạt đến mức nguy hiểm nếu khí lỏng tiếp xúc với nước trong một bình kín. Axit carbonic yếu hình thành trong một phản ứng không nguy hiểm với nước.

Độc tính 

Các chất không phản ứng hóa học được coi là không độc hại (mặc dù các chất khí từ nhóm này có thể hoạt động như chất gây ngạt).

Hít phải kéo dài nồng độ ít hơn hoặc bằng 5% carbon dioxide gây tăng nhịp hô hấp, đau đầu và thay đổi sinh lý tinh tế.

Tuy nhiên, tiếp xúc với nồng độ cao hơn có thể gây mất ý thức và tử vong.

Chất lỏng hoặc khí lạnh có thể gây ra thương tích đóng băng cho da hoặc mắt tương tự như bỏng. Chất rắn có thể gây bỏng do tiếp xúc lạnh.

Công dụng

Công dụng của khí carbon dioxide. Một tỷ lệ lớn (khoảng 50%) của tất cả carbon dioxide thu hồi được sử dụng tại điểm sản xuất để sản xuất các hóa chất khác có tầm quan trọng thương mại, chủ yếu là urê và metanol.

Một công dụng quan trọng khác của carbon dioxide gần nguồn khí là trong quá trình phục hồi dầu được cải thiện.

Phần còn lại của carbon dioxide được tạo ra trên khắp thế giới được chuyển đổi thành dạng lỏng hoặc rắn để sử dụng ở những nơi khác, hoặc nó được thông hơi vào khí quyển, vì việc vận chuyển carbon dioxide dạng khí không hiệu quả về mặt kinh tế.

Công dụng của carbon dioxide rắn

Đá khô ban đầu là quan trọng nhất trong hai dạng carbon dioxide không carbon.

Việc sử dụng lần đầu tiên trở nên phổ biến ở Hoa Kỳ vào giữa những năm 1920 như là một chất làm lạnh để bảo quản thực phẩm, và vào những năm 1930, nó đã trở thành một yếu tố quan trọng trong sự phát triển của ngành công nghiệp kem..

Sau chiến tranh thế giới thứ hai, những thay đổi trong thiết kế của máy nén và sự sẵn có của thép đặc biệt ở nhiệt độ thấp cho phép hóa lỏng carbon dioxide trên quy mô lớn. Do đó, carbon dioxide lỏng bắt đầu thay thế đá khô trong nhiều ứng dụng.

Công dụng của carbon dioxide lỏng

Việc sử dụng carbon dioxide lỏng là rất nhiều. Trong một số thành phần hóa học của nó có vấn đề và trong những người khác thì không.

Trong số này, chúng tôi có: sử dụng làm môi trường trơ, để thúc đẩy sự phát triển của thực vật, như một phương tiện truyền nhiệt trong các nhà máy điện hạt nhân, làm chất làm lạnh, sử dụng dựa trên khả năng hòa tan của carbon dioxide, sử dụng hóa chất và sử dụng khác.

Sử dụng làm môi trường trơ

Carbon dioxide được sử dụng thay vì bầu không khí khi sự hiện diện của không khí sẽ gây ra tác dụng không mong muốn.

Trong việc xử lý và vận chuyển các sản phẩm thực phẩm, quá trình oxy hóa chúng (dẫn đến mất hương vị, hoặc sự phát triển của vi khuẩn) có thể tránh được bằng cách sử dụng carbon dioxide.

Sử dụng để thúc đẩy tăng trưởng thực vật

Kỹ thuật này được áp dụng bởi các nhà sản xuất rau quả, những người đưa khí vào nhà kính của họ để cung cấp cho thực vật mức độ carbon dioxide cao hơn so với những gì thường thấy trong không khí. Các nhà máy phản ứng với sự gia tăng tốc độ đồng hóa carbon dioxide của họ, và với sự gia tăng sản xuất khoảng 15%.

Sử dụng làm phương tiện truyền nhiệt trong các nhà máy điện hạt nhân

Carbon dioxide được sử dụng trong một số lò phản ứng hạt nhân như một phương tiện truyền nhiệt trung gian. Chuyển nhiệt từ quá trình phân hạch sang hơi nước hoặc nước sôi trong các bộ trao đổi nhiệt.

Dùng làm chất làm lạnh

Carbon dioxide lỏng được sử dụng rộng rãi để đóng băng thực phẩm và cũng để lưu trữ và vận chuyển tiếp theo.

Sử dụng dựa trên độ hòa tan của carbon dioxide

Carbon dioxide có độ hòa tan vừa phải trong nước, và tính chất này được sử dụng trong sản xuất đồ uống có cồn và không cồn. Đây là ứng dụng quan trọng đầu tiên của carbon dioxide. Việc sử dụng carbon dioxide trong ngành công nghiệp aerosol không ngừng tăng lên.

Sử dụng hóa chất

Trong sản xuất khuôn đúc và lõi, phản ứng hóa học giữa carbon dioxide và silica được sử dụng, được sử dụng để tham gia các hạt cát.

Natri salicylate, một trong những sản phẩm trung gian trong sản xuất aspirin, được tạo ra bởi phản ứng của carbon dioxide với natri phenolate.

Quá trình cacbon hóa của nước được làm mềm được thực hiện bằng cách sử dụng carbon dioxide để loại bỏ sự kết tủa của các hợp chất vôi không hòa tan.

Carbon dioxide cũng được sử dụng trong sản xuất cacbonat chì cơ bản, natri, kali và amoni cacbonat và hydro cacbonat.
Nó được sử dụng như một tác nhân trung hòa trong các hoạt động kiềm hóa trong ngành dệt may vì nó thuận tiện hơn so với axit sunfuric.

Công dụng khác

Carbon dioxide lỏng được sử dụng trong quá trình khai thác than, nó có thể được sử dụng để cô lập một số hương liệu và mùi thơm, gây mê của động vật trước khi giết mổ, đánh dấu cryo của động vật, tạo ra sương mù cho sản phẩm sân khấu, đóng băng các khối u lành tính và mụn cóc, laser, sản xuất phụ gia cho dầu bôi trơn, chế biến thuốc lá và vệ sinh trước khi chôn cất là những ví dụ về việc sử dụng như vậy.

Tác dụng lâm sàng

Phơi nhiễm với chất gây ngạt xảy ra chủ yếu trong môi trường công nghiệp, đôi khi trong bối cảnh thiên tai hoặc công nghiệp.

Các chất gây ngạt đơn giản bao gồm, trong số những loại khác, carbon dioxide (CO2), helium (He) và hydrocarbon khí (metan (CH4), ethane (C2H6), propane (C3H8) và butan (C4H10)).

Họ hành động bằng cách thay thế oxy từ khí quyển, dẫn đến giảm áp suất một phần oxy phế nang và do đó, gây thiếu oxy..

Hạ oxy máu tạo ra một hình ảnh của hưng phấn ban đầu, có thể làm giảm khả năng của bệnh nhân để thoát khỏi môi trường độc hại.

Rối loạn chức năng thần kinh trung ương và chuyển hóa yếm khí cho thấy độc tính nghiêm trọng.

Nhiễm độc nhẹ đến trung bình

Độ bão hòa oxy có thể dưới 90%, ngay cả ở những bệnh nhân không có triệu chứng hoặc hơi có triệu chứng. Nguyền rủa với tầm nhìn ban đêm giảm, đau đầu, buồn nôn, tăng cường hô hấp và mạch.

Ngộ độc nghiêm trọng

Độ bão hòa oxy có thể là 80% hoặc ít hơn. Có sự giảm tỉnh táo, buồn ngủ, chóng mặt, mệt mỏi, hưng phấn, giảm trí nhớ, giảm thị lực, tím tái, mất ý thức, rối loạn nhịp tim, thiếu máu cơ tim, phù phổi, co giật và tử vong.

An ninh và rủi ro

Báo cáo nguy hiểm của hệ thống hài hòa toàn cầu để phân loại và dán nhãn hóa chất (SGA).

Hệ thống hài hòa toàn cầu để phân loại và dán nhãn hóa chất (SGA) là một hệ thống được quốc tế đồng ý, do Liên Hợp Quốc tạo ra để thay thế các tiêu chuẩn phân loại và ghi nhãn khác nhau được sử dụng ở các quốc gia khác nhau thông qua việc sử dụng các tiêu chí toàn cầu nhất quán (Liên hợp quốc Hoa Kỳ, 2015).

Các nhóm nguy hiểm (và chương tương ứng của GHS), các tiêu chuẩn phân loại và ghi nhãn và các khuyến nghị về carbon dioxide như sau (Cơ quan Hóa chất Châu Âu, 2017, Liên Hợp Quốc, 2015, PubChem, 2017):

Tài liệu tham khảo

1. Từ Jacek FH, (2006). Carbon-dioxide-3D-vdW [hình ảnh] Lấy từ wikipedia.org.
2. Anon, (2017). [hình ảnh] Được phục hồi từ nih.gov.
3. Cơ quan hóa chất châu Âu (ECHA). (2017). Tóm tắt phân loại và ghi nhãn.
4. Thông báo phân loại và ghi nhãn. Carbon dioxide. Truy cập ngày 16 tháng 1 năm 2017.
5. Ngân hàng dữ liệu chất độc hại (HSDB). TOXNET (2017). Carbon dioxide. Bethesda, MD, EU: Thư viện Y khoa Quốc gia.
6. Viện quốc gia về an toàn tại nơi làm việc (INSHT). (2010). Thẻ hóa chất an toàn quốc tế. Carbon dioxide. Bộ Việc làm và An ninh. Madrid ES.
7. Liên hợp quốc (2015). Hệ thống hài hòa toàn cầu để phân loại và ghi nhãn sản phẩm hóa học (SGA) Phiên bản sửa đổi thứ sáu. New York, EU: Ấn phẩm Liên Hợp Quốc. 
8. Trung tâm Thông tin Công nghệ sinh học Quốc gia. Cơ sở dữ liệu hợp chất PubChem. (2017). Carbon dioxide. Bethesda, MD, EU: Thư viện Y khoa Quốc gia.
9. Cơ quan Khí quyển và Đại dương Quốc gia (NOAA). Hóa chất CAMEO. (2017). Nhóm dữ liệu phản ứng. Không phản ứng hóa học. Mùa xuân bạc, MD. Hoa Kỳ.
10. Cơ quan Khí quyển và Đại dương Quốc gia (NOAA). Hóa chất CAMEO. (2017). Bảng dữ liệu hóa học. Carbon dioxide. Mùa xuân bạc, MD. Hoa Kỳ.
11. Topham, S., Bazzanella, A., Schiebahn, S., Luhr, S., Zhao, L., Otto, A., & Stolten, D. (2000). Carbon Dioxide. Trong bách khoa toàn thư về hóa học công nghiệp của Ullmann. Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA.
12. Wikipedia. (2017). Carbon dioxide. Truy cập ngày 17 tháng 1 năm 2017, từ wikipedia.org.