Χαρακτηριστικά, χρήσεις και κίνδυνοι καρβονικού ανυδρίτη

Το διοξειδίου του άνθρακα Είναι ένα άχρωμο και άοσμο αέριο σε ατμοσφαιρικές θερμοκρασίες και πιέσεις. Είναι ένα μόριο αποτελούμενο από ένα άτομο άνθρακα (C) και δύο άτομα οξυγόνου (O). Δημιουργεί ανθρακικό οξύ (ένα ήπιο οξύ) με διάλυση σε νερό. Είναι σχετικά μη τοξικό και άκαυστο.

Είναι βαρύτερο από τον αέρα, επομένως μπορεί να προκαλέσει ασφυξία όταν το μετακινείστε. Σε περίπτωση παρατεταμένης έκθεσης σε θερμότητα ή φωτιά, ο περιέκτης μπορεί να σπάσει βίαια και να βγει από τα βλήματα.

Χρησιμοποιείται για να παγώσει τα τρόφιμα, να ελέγξει τις χημικές αντιδράσεις και ως μέσο πυρόσβεσης.

• ΦόρμουλαCO2
• Αριθμός CAS: 124-38-9
• ΝΥ: 1013

2D δομή

Δομή 3D

Χαρακτηριστικά

Φυσικές και χημικές ιδιότητες

Το διοξείδιο του άνθρακα σε μια ομάδα των χημικώς αντιδραστικών ουσιών (δίπλα στο αργό, ήλιο, κρυπτόν, νέον, αζώτου, εξαφθοριούχο θείο, ξένον και, για παράδειγμα).

Αναφλεξιμότητα

Το διοξείδιο του άνθρακα, όπως και η ομάδα χημικά μη αντιδρώντων ουσιών, δεν είναι εύφλεκτο (αν και μπορεί να είναι σε πολύ υψηλές θερμοκρασίες).

Δραστικότητα

Οι χημικά μη αντιδρώσες ουσίες θεωρούνται μη αντιδραστικές υπό τυπικές περιβαλλοντικές συνθήκες (αν και μπορεί να αντιδρούν σε σχετικά ακραίες συνθήκες ή σε κατάλυση). Είναι ανθεκτικά στην οξείδωση και τη μείωση (εκτός από ακραίες συνθήκες).

Όταν εναιωρήθηκε σε διοξείδιο του άνθρακα (ιδιαίτερα παρουσία των ισχυρών οξειδωτικών, όπως υπεροξείδια) σκόνες μαγνήσιο, λίθιο, κάλιο, νάτριο, ζιρκόνιο, τιτάνιο, ορισμένα κράματα μαγνησίου και αργιλίου και αλουμινίου, χρωμίου και μαγνησίου θερμαίνεται, είναι εύφλεκτο και εκρηκτικό. 

Η παρουσία διοξειδίου του άνθρακα μπορεί να προκαλέσει βίαιη αποσύνθεση σε διαλύματα υδριδίου αργιλίου σε αιθέρα, όταν θέρμανε τα απόβλητα.

Επί του παρόντος αξιολογούνται οι κίνδυνοι από τη χρήση διοξειδίου του άνθρακα στα συστήματα πρόληψης πυρκαγιάς και πυρόσβεσης περιορισμένου όγκου αέρα και εύφλεκτων ατμών..

Ο κίνδυνος που συνδέεται με τη χρήση του επικεντρώνεται στο γεγονός ότι μπορούν να δημιουργηθούν μεγάλες ηλεκτροστατικές εκκενώσεις για να ξεκινήσει η έκρηξη.

Η επαφή υγρού ή στερεού διοξειδίου του άνθρακα με πολύ κρύο νερό μπορεί να οδηγήσει σε έντονο ή βίαιο βρασμό του προϊόντος και εξαιρετικά γρήγορη εξάτμιση εξαιτίας των μεγάλων διαφορών θερμοκρασίας..

Εάν το νερό είναι ζεστό, υπάρχει πιθανότητα να προκύψει έκρηξη του υγρού από την "υπερθέρμανση". Οι πιέσεις μπορούν να φτάσουν σε επικίνδυνα επίπεδα αν το υγρό αέριο έλθει σε επαφή με το νερό σε ένα κλειστό δοχείο. Το αδύναμο ανθρακικό οξύ σχηματίζει μια μη επικίνδυνη αντίδραση με νερό.

Τοξικότητα 

Οι χημικά μη αντιδρώσες ουσίες θεωρούνται μη τοξικές (αν και οι αέριες ουσίες αυτής της ομάδας μπορούν να λειτουργήσουν ως ασφυξία).

Η παρατεταμένη εισπνοή συγκεντρώσεων μικρότερες ή ίσες με 5% διοξειδίου του άνθρακα προκαλεί αυξημένο αναπνευστικό ρυθμό, κεφαλαλγία και λεπτές φυσιολογικές αλλαγές.

Ωστόσο, η έκθεση σε υψηλότερες συγκεντρώσεις μπορεί να προκαλέσει απώλεια συνείδησης και θάνατο.

Το υγρό ή το ψυχρό αέριο μπορεί να προκαλέσει τραύματα κατάψυξης στο δέρμα ή στα μάτια, παρόμοια με κάψιμο. Το στερεό μπορεί να προκαλέσει εγκαύματα με ψυχρή επαφή.

Χρησιμοποιεί

Χρήσεις αέριου διοξειδίου του άνθρακα. Ένα μεγάλο ποσοστό (περίπου 50%) όλων των ανακτηθέντων διοξειδίου του άνθρακα χρησιμοποιείται στο σημείο παραγωγής για την παρασκευή άλλων χημικών ουσιών εμπορικής σημασίας, κυρίως ουρίας και μεθανόλης.

Μια άλλη σημαντική χρήση διοξειδίου του άνθρακα κοντά στην πηγή αερίου είναι η βελτιωμένη ανάκτηση του πετρελαίου.

Το υπόλοιπο διοξείδιο του άνθρακα που παράγεται σε όλο τον κόσμο μετατρέπεται σε υγρή ή στερεή μορφή για χρήση σε άλλα μέρη ή εξαερίζεται στην ατμόσφαιρα, καθώς η μεταφορά αερίου διοξειδίου του άνθρακα δεν είναι οικονομικά βιώσιμη.

Χρήσεις στερεού διοξειδίου του άνθρακα

Ο ξηρός πάγος ήταν αρχικά η πιο σημαντική από τις δύο μη ανθρακούχες μορφές διοξειδίου του άνθρακα.

Η χρήση του έγινε για πρώτη φορά δημοφιλής στις Ηνωμένες Πολιτείες στα μέσα της δεκαετίας του 1920 ως ψυκτικό μέσο για τη διατήρηση των τροφίμων, και στη δεκαετία του 1930 έγινε ένας σημαντικός παράγοντας στην ανάπτυξη της βιομηχανίας παγωτών..

Μετά τον Δεύτερο Παγκόσμιο Πόλεμο, οι αλλαγές στο σχεδιασμό του συμπιεστή και η διαθεσιμότητα ειδικών χαλύβων σε χαμηλές θερμοκρασίες επέτρεψαν την υγροποίηση του διοξειδίου του άνθρακα σε μεγάλη κλίμακα. Ως εκ τούτου, το υγρό διοξείδιο του άνθρακα άρχισε να αντικαθιστά τον ξηρό πάγο σε πολλές εφαρμογές.

Χρήσεις υγρού διοξειδίου του άνθρακα

Οι χρήσεις υγρού διοξειδίου του άνθρακα είναι πολλές. Σε ορισμένες η χημική της σύνθεση έχει σημασία και σε άλλες δεν το κάνει.

Μεταξύ αυτών έχουμε: χρήση ως αδρανές μέσο για την προώθηση της ανάπτυξης φυτών ως μέσου μεταφοράς θερμότητας σε πυρηνικούς σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής ως ψυκτικού μέσου με βάση τη διαλυτότητα του διοξειδίου του άνθρακα, τις χημικές χρήσεις και άλλες χρήσεις.

Χρησιμοποιήστε ως αδρανές μέσο

Το διοξείδιο του άνθρακα χρησιμοποιείται αντί της ατμόσφαιρας του αέρα όταν η παρουσία αέρα προκαλεί ανεπιθύμητα αποτελέσματα.

Κατά τον χειρισμό και τη μεταφορά προϊόντων διατροφής, η οξείδωση αυτών (η οποία οδηγεί σε απώλεια γεύσης ή στην ανάπτυξη βακτηριδίων) μπορεί να αποφευχθεί χρησιμοποιώντας διοξείδιο του άνθρακα.

Χρησιμοποιείται για την προώθηση της ανάπτυξης των φυτών

Αυτή η τεχνική εφαρμόζεται από τους παραγωγούς οπωροκηπευτικών, οι οποίοι εισάγουν το αέριο στα θερμοκήπια τους για να δώσουν στα φυτά επίπεδα διοξειδίου του άνθρακα υψηλότερα από αυτά που βρίσκονται κανονικά στον αέρα. Τα φυτά ανταποκρίνονται με αύξηση του ποσοστού απορρόφησης του διοξειδίου του άνθρακα και με αύξηση της παραγωγής περίπου 15%.

Χρήση ως μέσου μεταφοράς θερμότητας σε πυρηνικούς σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής

Το διοξείδιο του άνθρακα χρησιμοποιείται σε ορισμένους πυρηνικούς αντιδραστήρες ως μέσο ενδιάμεσης μεταφοράς θερμότητας. Μεταφέρει τη θερμότητα από διεργασίες σχάσης στον ατμό ή το βραστό νερό στους εναλλάκτες θερμότητας.

Χρησιμοποιήστε ως ψυκτικό μέσο

Το υγρό διοξείδιο του άνθρακα χρησιμοποιείται ευρέως για την κατάψυξη των τροφίμων και επίσης για την μετέπειτα αποθήκευση και μεταφορά τους.

Χρήσεις που βασίζονται στη διαλυτότητα του διοξειδίου του άνθρακα

Το διοξείδιο του άνθρακα έχει μέτρια διαλυτότητα στο νερό και η ιδιότητα αυτή χρησιμοποιείται στην παραγωγή αναβράζοντων αλκοολούχων και μη αλκοολούχων ποτών. Αυτή ήταν η πρώτη σημαντική εφαρμογή διοξειδίου του άνθρακα. Η χρήση διοξειδίου του άνθρακα στη βιομηχανία αερολυμάτων αυξάνεται συνεχώς.

Χημικές χρήσεις

Στην παραγωγή καλούπια και πυρήνες χυτηρίου, χρησιμοποιείται η χημική αντίδραση μεταξύ διοξειδίου του άνθρακα και διοξειδίου του πυριτίου, η οποία χρησιμοποιείται για την ένωση των κόκκων άμμου.

Το σαλικυλικό νάτριο, ένα από τα ενδιάμεσα προϊόντα στην παρασκευή ασπιρίνης, παράγεται με την αντίδραση διοξειδίου του άνθρακα με φαινολικό νάτριο.

Η ενανθράκωση του μαλακωμένου νερού πραγματοποιείται με τη χρήση διοξειδίου του άνθρακα για την εξάλειψη της καθίζησης αδιάλυτων ενώσεων ασβέστου.

Το διοξείδιο του άνθρακα χρησιμοποιείται επίσης στην παραγωγή βασικών ανθρακικών αλάτων μολύβδου, ανθρακικού νατρίου, καλίου και αμμωνίου και ανθρακικών αλάτων.
Χρησιμοποιείται ως παράγοντας εξουδετέρωσης στις εργασίες μερσερισμού στη βιομηχανία κλωστοϋφαντουργίας επειδή είναι πιο βολικό για χρήση από το θειικό οξύ.

Άλλες χρήσεις

Το υγρό διοξείδιο του άνθρακα χρησιμοποιείται σε μια διαδικασία εκχύλισης άνθρακα, μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την απομόνωση ορισμένων γεύσεις και αρώματα, αναισθησία των ζώων πριν από τη σφαγή, τα ζώα κρυο-επωνυμίας, γενιάς ομίχλης για θεατρικές παραγωγές, κατάψυξη κονδυλώματα και καλοήθεις όγκους, τα λέιζερ, την παραγωγή των προσθετικών του ελαίου λίπανσης, ταμπάκο επεξεργασία και απολύμανση πριν από την ταφή είναι παραδείγματα τέτοιων χρήσεων.

Κλινικές Επιδράσεις

Η έκθεση σε ασφυξία παρουσιάζεται κυρίως σε βιομηχανικά περιβάλλοντα, περιστασιακά στο πλαίσιο φυσικών ή βιομηχανικών καταστροφών.

Απλή ασφυξιογόνο περιλαμβάνουν, μεταξύ άλλων, διοξείδιο του άνθρακα (CO2), ήλιο (He) και αερίου υδρογονάνθρακα (μεθάνιο (CH4), αιθάνιο (C2H6), προπάνιο (C3H8) και βουτάνιο (C4H10)).

Λειτουργούν μετατοπίζοντας το οξυγόνο από την ατμόσφαιρα, οδηγώντας σε μείωση της μερικής πίεσης του κυψελιδικού οξυγόνου και, κατά συνέπεια, σε υποξαιμία..

Η υποξαιμία παράγει μια εικόνα της αρχικής ευφορίας, η οποία μπορεί να θέσει σε κίνδυνο την ικανότητα του ασθενούς να ξεφύγει από το τοξικό περιβάλλον.

Η δυσλειτουργία του ΚΝΣ και ο αναερόβιος μεταβολισμός υποδεικνύουν σοβαρή τοξικότητα.

Ελαφρά έως μέτρια δηλητηρίαση

Ο κορεσμός οξυγόνου μπορεί να είναι κάτω από το 90%, ακόμη και σε ασυμπτωματικούς ή ελαφρώς συμπτωματικούς ασθενείς. Κρίσεις με μειωμένη νυχτερινή όραση, κεφαλαλγία, ναυτία, αντισταθμιστική αύξηση της αναπνοής και παλμού.

Σοβαρές δηλητηριάσεις

Ο κορεσμός οξυγόνου μπορεί να είναι 80% ή λιγότερο. μειώθηκε Εκεί εγρήγορση, την υπνηλία, ζαλάδα, κόπωση, ευφορία, απώλεια μνήμης, μειωμένη οπτική οξύτητα, κυάνωση, αναισθησία, δυσρυθμίες, μυοκαρδιακή ισχαιμία, πνευμονικό οίδημα, σπασμούς και θάνατο.

Ασφάλεια και Κίνδυνοι

Δηλώσεις επικινδυνότητας του παγκοσμίως εναρμονισμένου συστήματος ταξινόμησης και επισήμανσης των χημικών ουσιών (SGA).

Το σύστημα οικουμενικής εναρμόνισης για την ταξινόμηση και την επισήμανση των χημικών ουσιών (GHS) είναι ένα διεθνώς αποδεκτό σύστημα, που δημιουργήθηκε από τα Ηνωμένα Έθνη έχουν σχεδιαστεί για να αντικαταστήσει τα διάφορα πρότυπα ταξινόμησης και επισήμανσης χρησιμοποιούνται σε διαφορετικές χώρες που χρησιμοποιούν συνεπή κριτήρια σε όλο τον κόσμο (Έθνη United, 2015).

τάξεις κινδύνου (και το αντίστοιχο κεφάλαιο του ΓεΣΥ) τα πρότυπα ταξινόμησης και επισήμανσης, καθώς και συστάσεις για το διοξείδιο του άνθρακα είναι οι εξής (Ευρωπαϊκός Οργανισμός Χημικών Προϊόντων, 2017? Ηνωμένων Εθνών, το 2015? PubChem, 2017):

Αναφορές

1. Από τον Jacek FH, (2006). Διοξείδιο του άνθρακα-3D-vdW [image] Ανακτήθηκε από το wikipedia.org.
2. Anon, (2017). [image] Ανάκτηση από nih.gov.
3. Ευρωπαϊκός Οργανισμός Χημικών Προϊόντων (ECHA). (2017). Σύνοψη της ταξινόμησης και της επισήμανσης.
4. Κοινοποιημένη ταξινόμηση και επισήμανση. Διοξείδιο του άνθρακα. Ανακτήθηκε στις 16 Ιανουαρίου 2017.
5. Τράπεζα δεδομένων επικίνδυνων ουσιών (HSDB). TOXNET (2017). Διοξείδιο του άνθρακα. Bethesda, MD, ΕΕ: Εθνική Βιβλιοθήκη Ιατρικής.
6. Εθνικό Ινστιτούτο για την Ασφάλεια στην Εργασία (INSHT). (2010). Διεθνείς χημικές κάρτες ασφάλειας. Διοξείδιο του άνθρακα. Υπουργείο Απασχόλησης και Ασφάλειας. Μαδρίτη ES.
7. Ηνωμένα Έθνη (2015). Σύστημα παγκόσμιας εναρμόνισης για την ταξινόμηση και την επισήμανση των χημικών προϊόντων (SGA) Έκτη αναθεωρημένη έκδοση. Νέα Υόρκη, ΕΕ: Δημοσίευση των Ηνωμένων Εθνών. 
8. Εθνικό Κέντρο Βιοτεχνολογικών Πληροφοριών. PubChem Σύνθετη Βάση Δεδομένων. (2017). Διοξείδιο του άνθρακα. Bethesda, MD, ΕΕ: Εθνική Βιβλιοθήκη Ιατρικής.
9. Εθνική Ωκεανική και Ατμοσφαιρική Διοίκηση (NOAA). CAMEO Chemicals. (2017). Δελτίο δεδομένων αντιδραστικών ομάδων. Χωρίς χημική αντίδραση. Silver Spring, MD. ΗΠΑ.
10. Εθνική Ωκεανική και Ατμοσφαιρική Διοίκηση (NOAA). CAMEO Chemicals. (2017). Φύλλο χημικών ουσιών. Διοξείδιο του άνθρακα. Silver Spring, MD. ΗΠΑ.
11. Topham, S., Bazzanella, Α., Schiebahn, S., Luhr, S., Zhao, L., Otto, Α., & Stolten, D. (2000). Διοξείδιο του άνθρακα. Στην Εγκυκλοπαίδεια της Βιομηχανικής Χημείας του Ullmann. Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA.
12. Wikipedia. (2017). Διοξείδιο του άνθρακα. Ανακτήθηκε στις 17 Ιανουαρίου 2017 από το wikipedia.org.