S čím reaguje oxid uhličitý? Oxid uhličitý

Oxid uhličitý je bezfarebný plyn so sotva postrehnuteľným zápachom, netoxický, ťažší ako vzduch. Oxid uhličitý je v prírode široko rozšírený. Rozpúšťa sa vo vode, pričom vzniká kyselina uhličitá H 2 CO 3, ktorá mu dodáva kyslú chuť. Vzduch obsahuje asi 0,03% oxidu uhličitého. Hustota je 1,524-krát väčšia ako hustota vzduchu a rovná sa 0,001976 g/cm 3 (pri nulovej teplote a tlaku 101,3 kPa). Ionizačný potenciál 14,3V. Chemický vzorec – CO 2 .

Vo výrobe zvárania sa tento termín používa "oxid uhličitý" cm. V „Pravidlách pre konštrukciu a bezpečnú prevádzku tlakových nádob“ termín "oxid uhličitý" a v termíne "oxid uhličitý".

Existuje mnoho spôsobov výroby oxidu uhličitého, hlavné sú uvedené v článku.

Hustota oxidu uhličitého závisí od tlaku, teploty a stavu agregácie, v ktorej sa nachádza. Pri atmosférickom tlaku a teplote -78,5°C sa oxid uhličitý, obchádzajúc kvapalné skupenstvo, mení na bielu snehovú hmotu "suchý ľad".

Pod tlakom 528 kPa a pri teplote -56,6 °C môže byť oxid uhličitý vo všetkých troch skupenstvách (tzv. trojitý bod).

Oxid uhličitý je tepelne stabilný, rozkladá sa na oxid uhoľnatý až pri teplotách nad 2000 °C.

Oxid uhličitý je prvý plyn, ktorý bude opísaný ako samostatná látka. V sedemnástom storočí flámsky chemik Ján Baptista van Helmont (Ján Baptista van Helmont) si všimol, že po spálení uhlia v uzavretej nádobe bola hmotnosť popola oveľa menšia ako hmotnosť spáleného uhlia. Vysvetlil to tým, že uhlie sa premenilo na neviditeľnú hmotu, ktorú nazval „plyn“.

Vlastnosti oxidu uhličitého boli študované oveľa neskôr v roku 1750. Škótsky fyzik Jozef Čierny (Joseph Black).

Zistil, že vápenec (uhličitan vápenatý CaCO 3) pri zahrievaní alebo reakcii s kyselinami uvoľňuje plyn, ktorý nazval „viazaný vzduch“. Ukázalo sa, že „viazaný vzduch“ je hustejší ako vzduch a nepodporuje spaľovanie.

CaC03 + 2HCl = C02 + CaCl2 + H20

Prechodom „viazaného vzduchu“ t.j. oxid uhličitý CO 2 cez vodný roztok vápna Ca(OH) 2 uhličitan vápenatý CaCO 3 sa ukladá na dno. Joseph Black použil tento experiment, aby dokázal, že oxid uhličitý sa uvoľňuje pri dýchaní zvierat.

CaO + H20 = Ca(OH)2

Ca(OH)2 + C02 = CaC03 + H20

Kvapalný oxid uhličitý je bezfarebná kvapalina bez zápachu, ktorej hustota sa značne mení s teplotou. Pri izbovej teplote existuje len pri tlakoch nad 5,85 MPa. Hustota kvapalného oxidu uhličitého je 0,771 g/cm3 (20 °C). Pri teplotách pod +11°C je ťažší ako voda a nad +11°C je ľahší.

Špecifická hmotnosť kvapalného oxidu uhličitého sa výrazne mení s teplotou, preto sa množstvo oxidu uhličitého určuje a predáva podľa hmotnosti. Rozpustnosť vody v kvapalnom oxide uhličitom v teplotnom rozsahu 5,8-22,9 °C nie je väčšia ako 0,05 %.

Kvapalný oxid uhličitý sa pri dodávaní tepla mení na plyn. Za normálnych podmienok (20 °C a 101,3 kPa) Pri odparení 1 kg kvapalného oxidu uhličitého vznikne 509 litrov oxidu uhličitého. Keď sa plyn odoberá príliš rýchlo, tlak vo valci klesá a prívod tepla je nedostatočný, oxid uhličitý sa ochladzuje, rýchlosť jeho odparovania sa znižuje a po dosiahnutí „trojitého bodu“ sa mení na suchý ľad, ktorý upcháva otvor v redukčnom prevode a ďalší odber plynu sa zastaví. Po zahriatí sa suchý ľad priamo premení na oxid uhličitý a obíde tekuté skupenstvo. Na odparovanie suchého ľadu je potrebné dodať podstatne viac tepla ako na odparovanie tekutého oxidu uhličitého – ak sa teda vo valci vytvoril suchý ľad, pomaly sa odparuje.

Kvapalný oxid uhličitý bol prvýkrát vyrobený v roku 1823. Humphry Davy(Humphry Davy) a Michael Faraday(Michael Faraday).

Pevný oxid uhličitý „suchý ľad“ vzhľadom pripomína sneh a ľad. Obsah oxidu uhličitého získaný z brikiet zo suchého ľadu je vysoký - 99,93-99,99%. Obsah vlhkosti je v rozmedzí 0,06-0,13%. Suchý ľad, ktorý je na čerstvom vzduchu, sa rýchlo vyparuje, preto sa na jeho skladovanie a prepravu používajú nádoby. Oxid uhličitý sa vyrába zo suchého ľadu v špeciálnych výparníkoch. Pevný oxid uhličitý (suchý ľad), dodávaný v súlade s GOST 12162.

Najčastejšie sa používa oxid uhličitý:

• vytvárať ochranné prostredie pre kovy;
• pri výrobe sýtených nápojov;
• chladenie, mrazenie a skladovanie potravinových výrobkov;
• pre hasiace systémy;
• na čistenie povrchov suchým ľadom.

Hustota oxidu uhličitého je pomerne vysoká, čo umožňuje chrániť reakčný priestor oblúka pred kontaktom so vzduchovými plynmi a zabraňuje nitridácii pri relatívne nízkej spotrebe oxidu uhličitého v prúde. Oxid uhličitý počas procesu zvárania interaguje so zvarovým kovom a má oxidačný a tiež karburačný účinok na kov zvarového kúpeľa.

Predtým prekážkami pri používaní oxidu uhličitého ako ochranného média boli vo švíkoch. Póry vznikli varom tuhnúceho kovu zvarového kúpeľa z uvoľňovania oxidu uhoľnatého (CO) v dôsledku jeho nedostatočnej deoxidácie.

Pri vysokých teplotách sa oxid uhličitý disociuje a vytvára vysoko aktívny voľný, monoatomický kyslík:

Oxidáciu zvarového kovu uvoľneného z oxidu uhličitého pri zváraní neutralizuje obsah dodatočného množstva legujúcich prvkov s vysokou afinitou ku kyslíku, najčastejšie kremíka a mangánu (nad množstvo potrebného na legovanie zvarového kovu) resp. tavivá zavedené do zóny zvárania (zváranie).

Oxid uhličitý aj oxid uhoľnatý sú prakticky nerozpustné v pevnom a roztavenom kove. Voľná ​​aktívna látka oxiduje prvky prítomné vo zvarovom kúpeli v závislosti od ich afinity ku kyslíku a koncentrácie podľa rovnice:

Me + O = MeO

kde Me je kov (mangán, hliník atď.).

Okrem toho s týmito prvkami reaguje aj samotný oxid uhličitý.

V dôsledku týchto reakcií sa pri zváraní oxidom uhličitým pozoruje výrazné vyhorenie hliníka, titánu a zirkónu a menej intenzívne vyhorenie kremíka, mangánu, chrómu, vanádu atď.

K oxidácii nečistôt dochádza obzvlášť intenzívne pri . Je to spôsobené tým, že pri zváraní stavnou elektródou dochádza k interakcii roztaveného kovu s plynom, keď kvapka zostane na konci elektródy a vo zvarovom kúpeli a pri zváraní netaviteľnou elektródou, resp. vyskytuje sa iba v bazéne. Ako je známe, k interakcii plynu s kovom v oblúkovej medzere dochádza oveľa intenzívnejšie v dôsledku vysokej teploty a väčšej kontaktnej plochy kovu s plynom.

V dôsledku chemickej aktivity oxidu uhličitého vo vzťahu k volfrámu sa zváranie v tomto plyne vykonáva iba spotrebnou elektródou.

Oxid uhličitý je netoxický a nevýbušný. Pri koncentráciách vyšších ako 5 % (92 g/m3) má oxid uhličitý škodlivý vplyv na ľudské zdravie, pretože je ťažší ako vzduch a môže sa hromadiť v zle vetraných priestoroch pri podlahe. Tým sa znižuje objemový podiel kyslíka vo vzduchu, čo môže spôsobiť nedostatok kyslíka a dusenie. Priestory, kde sa zváranie vykonáva pomocou oxidu uhličitého, musia byť vybavené všeobecnou prívodnou a odsávacou ventiláciou. Maximálna prípustná koncentrácia oxidu uhličitého vo vzduchu pracovného priestoru je 9,2 g/m 3 (0,5 %).

Oxid uhličitý dodáva . Na získanie vysoko kvalitných švov sa používa plynný a skvapalnený oxid uhličitý najvyššej a prvej triedy.

Oxid uhličitý sa prepravuje a skladuje v oceľových fľašiach alebo veľkokapacitných nádržiach v kvapalnom stave s následným splyňovaním v závode s centralizovaným zásobovaním zváracích staníc cez rampy. Štandardná s objemom vody 40 litrov je naplnená 25 kg tekutého oxidu uhličitého, ktorý pri normálnom tlaku zaberá 67,5 % objemu valca a pri odparení vyprodukuje 12,5 m 3 oxidu uhličitého. Vzduch sa hromadí v hornej časti valca spolu s plynným oxidom uhličitým. Voda, ktorá je ťažšia ako tekutý oxid uhličitý, sa zhromažďuje na dne valca.

Na zníženie vlhkosti oxidu uhličitého sa odporúča inštalovať fľašu ventilom dole a po usadení 10...15 minút opatrne ventil otvoriť a vypustiť vlhkosť z fľaše. Pred zváraním je potrebné uvoľniť malé množstvo plynu z normálne inštalovanej fľaše, aby sa odstránil všetok vzduch zachytený vo fľaši. Časť vlhkosti sa zadržiava v oxide uhličitom vo forme vodnej pary, čo zhoršuje zváranie švu.

Keď sa plyn z valca uvoľní, v dôsledku škrtiaceho efektu a absorpcie tepla počas odparovania kvapalného oxidu uhličitého sa plyn výrazne ochladí. Pri intenzívnom odsávaní plynu môže dôjsť k upchatiu reduktora zamrznutou vlhkosťou obsiahnutou v oxide uhličitom, ako aj suchým ľadom. Aby sa tomu zabránilo, pri extrakcii oxidu uhličitého je pred reduktorom inštalovaný plynový ohrievač. Konečné odstránenie vlhkosti po prevodovke sa vykonáva špeciálnym sušidlom naplneným sklenenou vlnou a chloridom vápenatým, silikagélom, síranom meďnatým alebo inými absorbérmi vlhkosti

Valec s oxidom uhličitým je natretý čiernou farbou so slovami „CARBON ACID“ napísanými žltými písmenami..

Populárne články

Oxid uhličitý (oxid uhličitý, oxid uhličitý, CO 2) vzniká vzájomným pôsobením dvoch prvkov – kyslíka a uhlíka. Oxid uhličitý vzniká spaľovaním uhľovodíkových zlúčenín alebo uhlia v dôsledku fermentácie kvapalín a tiež ako produkt dýchania zvierat a ľudí. V malom množstve sa nachádza v atmosfére. Rastliny absorbujú oxid uhličitý z atmosféry a premieňajú ho na organické zložky. Keď tento plyn zmizne z atmosféry, na Zemi prakticky nebude pršať a výrazne sa ochladí.

Vlastnosti oxidu uhličitého

Oxid uhličitý je ťažší ako vzduch. Zamŕza pri -78 °C. Keď oxid uhličitý zamrzne, tvorí sneh. V roztoku oxid uhličitý tvorí kyselinu uhličitú. Kvôli určitým vlastnostiam sa oxid uhličitý niekedy nazýva „prikrývka“ Zeme. Ľahko prechádza ultrafialovými lúčmi. Infračervené lúče sú vyžarované z povrchu oxidu uhličitého do vesmíru.

Oxid uhličitý sa uvoľňuje v kvapalnej forme pri nízkej teplote, kvapalnej forme pri vysokom tlaku a plynnej forme. Plynná forma oxidu uhličitého sa získava z odpadových plynov pri výrobe alkoholov, čpavku a tiež v dôsledku spaľovania paliva. Plynný oxid uhličitý je netoxický a nevýbušný plyn, bez zápachu a farby. V kvapalnej forme je oxid uhličitý bezfarebná kvapalina bez zápachu. Pri obsahu nad 5% sa oxid uhličitý hromadí v priestore podlahy v zle vetraných priestoroch. Zníženie objemového podielu kyslíka vo vzduchu môže viesť k nedostatku kyslíka a uduseniu. Embryológovia zistili, že ľudské a zvieracie bunky potrebujú asi 7 % oxidu uhličitého a iba 2 % kyslíka. Oxid uhličitý je trankvilizér nervového systému a vynikajúce anestetikum. Plyn v ľudskom tele sa podieľa na syntéze aminokyselín a má vazodilatačný účinok. Nedostatok oxidu uhličitého v krvi vedie ku kŕčom ciev a hladkého svalstva všetkých orgánov, k zvýšenej sekrécii v nosových priechodoch, prieduškách a k vzniku polypov a adenoidov a k zhrubnutiu membrán v dôsledku ukladania cholesterolu.

Výroba oxidu uhličitého

Existuje niekoľko spôsobov výroby oxidu uhličitého. V priemysle sa oxid uhličitý získava z dolomitu, vápenca - produktov rozkladu prírodných uhličitanov, ako aj z pecných plynov. Plynná zmes sa premyje roztokom uhličitanu draselného. Zmes absorbuje oxid uhličitý a mení sa na hydrogenuhličitan. Hydrogénuhličitanový roztok sa zahrieva a rozkladá, pričom sa uvoľňuje oxid uhličitý. Pri metóde priemyselnej výroby sa oxid uhličitý čerpá do valcov.

V laboratóriách je výroba oxidu uhličitého založená na interakcii hydrogénuhličitanov a uhličitanov s kyselinami.

Aplikácie oxidu uhličitého

V každodennej praxi sa oxid uhličitý používa pomerne často. V potravinárskom priemysle sa oxid uhličitý používa ako kypridlo cesta a tiež ako konzervačná látka. Na obale výrobku je uvedený pod kódom E290. Vlastnosti oxidu uhličitého sa využívajú aj pri výrobe perlivej vody.

Biochemici zistili, že na zvýšenie úrody rôznych plodín je veľmi efektívne hnojiť vzduch oxidom uhličitým. Tento spôsob hnojenia je však možné použiť len v skleníkoch. V poľnohospodárstve sa plyn používa na vytváranie umelého dažďa. Pri neutralizácii alkalického prostredia oxid uhličitý nahrádza silné minerálne kyseliny. V skladoch zeleniny sa oxid uhličitý používa na vytvorenie plynného prostredia.

V parfumérskom priemysle sa oxid uhličitý používa pri výrobe parfumov. V medicíne sa oxid uhličitý využíva na antiseptické účinky pri otvorených operáciách.

Po ochladení sa oxid uhličitý zmení na „suchý ľad“. Skvapalnený oxid uhličitý sa balí do fliaš a posiela sa spotrebiteľom. Oxid uhličitý vo forme „suchého ľadu“ sa používa na konzervovanie potravín. Pri zahriatí sa takýto ľad vyparí bezo zvyšku.

Oxid uhličitý sa používa ako aktívne médium pri zváraní drôtom. Pri zváraní sa oxid uhličitý rozkladá na kyslík a oxid uhoľnatý. Kyslík interaguje s tekutým kovom a oxiduje ho.

V modelovaní lietadiel sa oxid uhličitý používa ako zdroj energie pre motory. Nádoby s oxidom uhličitým sa používajú vo vzduchových pištoliach.

Encyklopedický YouTube

• 1 / 5

  Oxid uhličitý vzniká, keď organická hmota hnije a horí. Obsiahnuté vo vzduchu a minerálne pramene, uvoľňované pri dýchaní živočíchov a rastlín. Rozpustný vo vode (0,738 objemu oxidu uhličitého v jednom objeme vody pri 15 ° C).

  Chemický

  Podľa svojich chemických vlastností je oxid uhličitý klasifikovaný ako kyslý oxid. Po rozpustení vo vode tvorí kyselinu uhličitú. Reaguje s alkáliami za vzniku uhličitanov a hydrogénuhličitanov. Podlieha elektrofilným substitučným reakciám (napríklad s fenolom) a nukleofilným adičným reakciám (napríklad organohorečnatým zlúčeninám).

  Oxid uhoľnatý nepodporuje spaľovanie. Horia v ňom iba niektoré aktívne kovy:

  2 Mg + C02 → 2 Mg O + C (\displaystyle (\mathsf (2Mg+CO_(2)\uparrow \to 2MgO+C)))

  Interakcia s aktívnym oxidom kovu:

  C a O + C O 2 → C a C O 3 (\displaystyle (\mathsf (CaO+CO_(2)\uparrow \to CaCO_(3))))

  Po rozpustení vo vode tvorí rovnovážnu zmes roztoku oxidu uhličitého a kyseliny uhličitej a rovnováha je výrazne posunutá smerom k rozkladu kyseliny:

  C O 2 + H 2 O ⇄ H 2 C O 3 (\displaystyle (\mathsf (CO_(2)\uparrow +H_(2)O\rightleftarrows H_(2)CO_(3))))

  Reaguje s alkáliami za vzniku uhličitanov a hydrogénuhličitanov:

  Ca (OH) 2 + C O 2 → C a C O 3 ↓ + H 2 O (\displaystyle (\mathsf (Ca(OH)_(2)+CO_(2)\hore \na CaCO_(3)\downarrow + H_(2)O)))(kvalitatívna reakcia na oxid uhličitý) KOH + C O 2 → K H C O 3 (\displaystyle (\mathsf (KOH+CO_(2)\uparrow \to KHCO_(3))))

  Biologické

  Ľudské telo vylúči približne 1 kg oxidu uhličitého za deň.

  Tento oxid uhličitý je transportovaný z tkanív, kde vzniká ako jeden z konečných produktov metabolizmu, cez žilový systém a následne sa uvoľňuje vo vydychovanom vzduchu cez pľúca. Obsah oxidu uhličitého v krvi je teda vysoký v žilovom systéme, klesá v kapilárnej sieti pľúc a nízky v arteriálnej krvi. Obsah oxidu uhličitého vo vzorke krvi sa často vyjadruje ako parciálny tlak, to znamená tlak, ktorý by malo dané množstvo oxidu uhličitého obsiahnutého vo vzorke krvi, keby samotné zaberalo celý objem vzorky krvi.

  Oxid uhličitý sa v krvi transportuje tromi rôznymi spôsobmi (presný pomer každého z týchto troch spôsobov transportu závisí od toho, či je krv arteriálna alebo venózna).

  Hemoglobín, hlavný proteín červených krviniek transportujúci kyslík, je schopný transportovať kyslík aj oxid uhličitý. Oxid uhličitý sa však viaže na hemoglobín na inom mieste ako kyslík. Viaže sa skôr na N-terminálne konce globínových reťazcov než na hem. V dôsledku alosterických účinkov, ktoré vedú k zmene konfigurácie molekuly hemoglobínu po naviazaní, však väzba oxidu uhličitého znižuje schopnosť kyslíka viazať sa naň pri danom parciálnom tlaku kyslíka a naopak. väzba kyslíka na hemoglobín znižuje schopnosť oxidu uhličitého viazať sa naň pri danom parciálnom tlaku oxidu uhličitého. Okrem toho schopnosť hemoglobínu prednostne sa viazať na kyslík alebo oxid uhličitý závisí aj od prostredia. Tieto vlastnosti sú veľmi dôležité pre úspešné vychytávanie a transport kyslíka z pľúc do tkanív a jeho úspešné uvoľňovanie do tkanív, ako aj pre úspešné vychytávanie a transport oxidu uhličitého z tkanív do pľúc a jeho uvoľňovanie tam.

  Oxid uhličitý je jedným z najdôležitejších mediátorov autoregulácie prietoku krvi. Je to silný vazodilatátor. Ak sa teda hladina oxidu uhličitého v tkanive alebo krvi zvýši (napríklad v dôsledku intenzívneho metabolizmu - spôsobeného povedzme cvičením, zápalom, poškodením tkaniva alebo v dôsledku obštrukcie prietoku krvi, ischémie tkaniva), kapiláry sa rozšíria čo vedie k zvýšenému prietoku krvi, a teda k zvýšeniu dodávky kyslíka do tkanív a transportu nahromadeného oxidu uhličitého z tkanív. Okrem toho má oxid uhličitý v určitých koncentráciách (zvýšené, ale ešte nedosahujúce toxické hodnoty) pozitívny inotropný a chronotropný účinok na myokard a zvyšuje jeho citlivosť na adrenalín, čo vedie k zvýšeniu sily a frekvencie srdcových kontrakcií, srdcovej výdaj a v dôsledku toho mŕtvica a minútový objem krvi. To tiež pomáha upraviť tkanivovú hypoxiu a hyperkapniu (zvýšené hladiny oxidu uhličitého).

  Bikarbonátové ióny sú veľmi dôležité pre reguláciu pH krvi a udržiavanie normálnej acidobázickej rovnováhy. Rýchlosť dýchania ovplyvňuje obsah oxidu uhličitého v krvi. Slabé alebo pomalé dýchanie spôsobuje respiračnú acidózu, zatiaľ čo rýchle a nadmerne hlboké dýchanie vedie k hyperventilácii a rozvoju respiračnej alkalózy.

  Okrem toho je oxid uhličitý dôležitý aj pri regulácii dýchania. Hoci naše telo potrebuje kyslík na metabolizmus, nízke hladiny kyslíka v krvi alebo tkanivách zvyčajne nestimulujú dýchanie (alebo skôr stimulačný účinok nízkeho kyslíka na dýchanie je príliš slabý a „zapína“ sa neskoro, pri veľmi nízkych hladinách kyslíka v krv, pri ktorej už človek často stráca vedomie). Normálne je dýchanie stimulované zvýšením hladiny oxidu uhličitého v krvi. Dýchacie centrum je oveľa citlivejšie na zvýšenú hladinu oxidu uhličitého ako na nedostatok kyslíka. V dôsledku toho môže dýchanie veľmi riedkeho vzduchu (s nízkym parciálnym tlakom kyslíka) alebo plynnej zmesi neobsahujúcej vôbec žiadny kyslík (napríklad 100 % dusíka alebo 100 % oxidu dusného) rýchlo viesť k strate vedomia bez toho, aby spôsobil pocit nedostatku vzduchu (pretože hladina oxidu uhličitého v krvi sa nezvyšuje, pretože nič nebráni jeho vydychovaniu). To je nebezpečné najmä pre pilotov vojenských lietadiel letiacich vo veľkých výškach (v prípade núdzového odtlakovania kabíny môžu piloti rýchlo stratiť vedomie). Táto vlastnosť systému regulácie dýchania je tiež dôvodom, prečo letušky v lietadlách inštruujú pasažierov v prípade odtlakovania kabíny lietadla, aby si najskôr sami nasadili kyslíkovú masku, kým sa pokúsia pomôcť niekomu inému – takto figurant riskuje, že sám rýchlo stratí vedomie, a to aj bez toho, aby do poslednej chvíle pociťoval akékoľvek nepohodlie alebo potrebu kyslíka.

  Ľudské dýchacie centrum sa snaží udržiavať parciálny tlak oxidu uhličitého v arteriálnej krvi nie vyšší ako 50 mmHg. Pri vedomej hyperventilácii môže obsah oxidu uhličitého v arteriálnej krvi klesnúť na 10-20 mmHg, zatiaľ čo obsah kyslíka v krvi zostane prakticky nezmenený alebo sa mierne zvýši a potreba ďalšieho nádychu sa zníži v dôsledku zníženia v stimulačnom účinku oxidu uhličitého na činnosť dýchacieho centra. To je dôvod, prečo je po období vedomej hyperventilácie jednoduchšie zadržať dych na dlhší čas ako bez predchádzajúcej hyperventilácie. Táto úmyselná hyperventilácia, po ktorej nasleduje zadržiavanie dychu, môže viesť k strate vedomia skôr, ako človek pocíti potrebu nadýchnuť sa. V bezpečnom prostredí takáto strata vedomia nič zvláštne nehrozí (človek stratou vedomia stratí kontrolu nad sebou, prestane zadržiavať dych a nadýchne sa, dýcha, a tým sa zníži prísun kyslíka do mozgu obnovené a potom sa obnoví vedomie). V iných situáciách, napríklad pred potápaním, to však môže byť nebezpečné (strata vedomia a potreba nadýchnuť sa v hĺbke a bez vedomej kontroly sa voda dostane do dýchacích ciest, čo môže viesť k utopeniu) [ ]. To je dôvod, prečo je hyperventilácia pred potápaním nebezpečná a neodporúča sa.

  Potvrdenie

  • Oxid uhličitý vzniká aj v závodoch na separáciu vzduchu ako vedľajší produkt pri výrobe čistého kyslíka, dusíka a argónu.

  V laboratóriu sa malé množstvá získavajú reakciou uhličitanov a hydrogénuhličitanov s kyselinami, ako je mramor, krieda alebo sóda, s kyselinou chlorovodíkovou, napríklad pomocou Kippovho prístroja.

  CaCO 3 + 2 HCl ⟶ CaCl 2 + H 2 O + CO 2 ⋅ (\displaystyle (\ce (CaCO3\ +2HCl->CaCl2\ +H2O\ +CO2\uparrow .))) C + O 2 ⟶ CO 2 + 394 kJ ⋅ (\displaystyle (\ce (C + O2 -> CO2 ^ + \ 394 kJ.)))

  Aplikácia

  V potravinárskom priemysle sa oxid uhličitý používa ako konzervačný a kypriaci prostriedok a je uvedený na obale s kódom E290.

  Oxid uhličitý sa používa na sýtenie limonád a perlivej vody. Oxid uhličitý sa používa aj ako ochranné médium pri zváraní drôtom, ale pri vysokých teplotách sa rozkladá a uvoľňuje kyslík. Uvoľnený kyslík oxiduje kov. V tomto ohľade je potrebné do zváracieho drôtu zaviesť deoxidanty, ako je mangán a kremík. Ďalším dôsledkom vplyvu kyslíka, tiež spojeného s oxidáciou, je prudký pokles povrchového napätia, ktorý vedie okrem iného k intenzívnejšiemu rozstreku kovu ako pri zváraní v inertnom prostredí.

  Skladovanie oxidu uhličitého v oceľovej fľaši v skvapalnenom stave je výnosnejšie ako vo forme plynu. Oxid uhličitý má relatívne nízku kritickú teplotu +31 °C. Asi 30 kg skvapalneného oxidu uhličitého sa naleje do štandardného 40-litrového valca a pri izbovej teplote bude vo valci kvapalná fáza a tlak bude približne 6 MPa (60 kgf/cm²). Ak je teplota nad +31 °C, oxid uhličitý prejde do superkritického stavu s tlakom nad 7,36 MPa. Štandardný prevádzkový tlak pre bežný 40-litrový valec je 15 MPa (150 kgf/cm²), ale musí bezpečne vydržať tlak 1,5-krát vyšší, teda 22,5 MPa, takže prácu s takýmito valcami možno považovať za celkom bezpečnú.

  Pevný oxid uhličitý – „suchý ľad“ – sa používa ako chladivo pri laboratórnom výskume, v maloobchode, pri opravách zariadení (napríklad: chladenie jednej z protiľahlých častí pri lisovaní) atď. Oxid uhličitý sa používa na skvapalnenie oxid uhličitý a zariadenia na výrobu suchého ľadu

  Spôsoby registrácie

  Meranie parciálneho tlaku oxidu uhličitého je potrebné v technologických procesoch, v medicínskych aplikáciách - analýza dýchacích zmesí pri umelej ventilácii a v uzavretých systémoch podpory života. Analýza koncentrácií CO₂ v atmosfére sa používa na environmentálny a vedecký výskum na štúdium skleníkového efektu. Oxid uhličitý sa zaznamenáva pomocou analyzátorov plynov na princípe infračervenej spektroskopie a iných systémov na meranie plynov. Analyzátor medicinálnych plynov na zaznamenávanie obsahu oxidu uhličitého vo vydychovanom vzduchu sa nazýva kapnograf. Na meranie nízkych koncentrácií CO₂ (ako aj ) v procesných plynoch alebo v atmosférickom vzduchu možno použiť metódu plynovej chromatografie s metanátorom a registráciou plameňovo-ionizačným detektorom.

  Oxid uhličitý v prírode

  Ročné výkyvy koncentrácie atmosférického oxidu uhličitého na planéte sú určené najmä vegetáciou stredných zemepisných šírok (40-70°) severnej pologule.

  V oceáne sa rozpúšťa veľké množstvo oxidu uhličitého.

  Oxid uhličitý tvorí významnú časť atmosfér niektorých planét slnečnej sústavy: Venuša, Mars.

  Fyziologické pôsobenie

  Oxid uhličitý je netoxický, ale pri vdychovaní jeho zvýšených koncentrácií vo vzduchu sa jeho účinky na živé organizmy dýchajúce vzduch klasifikujú ako dusivé plyny. (Angličtina) ruský. Podľa GOST (GOST 8050-85) patrí oxid uhličitý do 4. triedy nebezpečnosti.

  Mierne zvýšenie koncentrácie, do 2-4%, v interiéri vedie u ľudí k ospalosti a slabosti. Za zdraviu nebezpečné sa považujú koncentrácie okolo 7 – 10 %, pri ktorých sa rozvinú príznaky dusenia, ktoré sa prejavujú vo forme bolesti hlavy, závratov, straty sluchu a vedomia (príznaky podobné ako pri výškovej chorobe), tieto príznaky sa vyvíjajú v závislosti od koncentráciu, po dobu od niekoľkých minút do jednej hodiny.

  Ak je vdýchnutý vzduch s veľmi vysokou koncentráciou plynu, smrť nastáva veľmi rýchlo z udusenia spôsobeného hypoxiou.

  Napriek tomu, že aj koncentrácia 5-7% CO₂ vo vzduchu nie je smrteľná, ale pri koncentrácii 0,1% (táto úroveň oxidu uhličitého sa niekedy pozoruje vo vzduchu megamiest), ľudia sa začínajú cítiť slabí a ospalý. To ukazuje, že aj pri vysokej hladine kyslíka vysoké koncentrácie CO₂ výrazne ovplyvňujú pohodu človeka.

  
  Strata sily, slabosť, bolesť hlavy, depresia – je vám tento stav známy? Najčastejšie sa to deje na jeseň a v zime a zlý zdravotný stav sa pripisuje nedostatku slnečného žiarenia. Ale nie je to tak, je to prebytok oxidu uhličitého vo vzduchu, ktorý dýchate. Situácia s hladinami CO₂ v obytných priestoroch a doprave je u nás skutočne katastrofálna. Dusno, vysoká vlhkosť a plesne sú tiež dôsledkom nedostatočného vetrania. Utesnené plastové okná a klimatizácie situáciu len zhoršujú. Viete, že keď je hladina oxidu uhličitého vo vzduchu dvakrát vyššia (v porovnaní s pozadím ulice), mozgová aktivita sa zníži dvakrát? Mimochodom, zívanie študentov počas prednášok je indikátorom zvýšeného obsahu CO₂ v triede. A veľmi často nie je vetranie v kancelárskych budovách. O akej produktivite môžeme hovoriť, ak mozog človeka jednoducho nefunguje?

  Začnime teda od základov. Keď človek dýcha, absorbuje kyslík a uvoľňuje oxid uhličitý. Oxid uhličitý sa uvoľňuje aj pri spaľovaní uhľovodíkov. Priemerná úroveň CO₂ na našej planéte je v súčasnosti približne 400 PPM (parts per million – častice na milión, čiže 0,04 %) a neustále rastie v dôsledku neustáleho zvyšovania spotreby ropných produktov. Zároveň stojí za to vedieť, že stromy absorbujú oxid uhličitý a to je práve ich hlavná funkcia (a nie, ako sa mylne domnievajú, že produkujú iba kyslík).

  Kým je človek vonku, neexistujú žiadne problémy, ale začínajú, keď je vnútri. Ak je človek zavretý v zapečatenej miestnosti bez prísunu čerstvého vzduchu, tak nezomrie na nedostatok kyslíka, ako sa väčšina ľudí mylne domnieva, ale na niekoľkonásobné prekročenie hladiny oxidu uhličitého, ktorý tento človek sám vyprodukoval v r. jeho pľúca. Dajme bokom problémy vetrania MHD (o tom budem písať samostatne) a upriamime pozornosť na mestské byty/vidiecke domy, v ktorých masívne chýba vetranie.

  Vo svojom dome/byte zároveň človek trávi minimálne tretinu života a v skutočnosti polovicu z toho – na vlastnom zdraví neušetríte!

  
  2. Problém vysokého obsahu CO₂ vo vzduchu je aktuálny najmä v chladnom období, pretože... V lete má takmer každý neustále otvorené okná. A s nástupom chladného počasia sa okná otvárajú čoraz menej často, čo sa v konečnom dôsledku znižuje na občasné vetranie. A aká náhoda, práve v chladnom období sa objavujú depresie, ospalosť a strata sily.
  

  3. Predtým bola dokonca taká tradícia - utesniť škáry v oknách pred chladným počasím. Často spolu s prieduchmi úplne vylúčili prúdenie čerstvého vzduchu do domu. Ešte raz zdôrazňujem, že čerstvý vzduch je potrebný nie preto, že obsahuje kyslík potrebný na dýchanie, ale preto, aby sa znížil nadbytočný obsah oxidu uhličitého nahradením vzduchu v miestnosti.
  

  4. Veľa ľudí si myslí, že majú digestor (v bytoch, aspoň v kuchyni a kúpeľni), a cez ňu bude miestnosť vetraná. Áno, navyše montáž plastových okien, ktoré sú úplne utesnené. Ako však pôjde vzduch do výfuku, ak nemáte prítok v podobe prasklín v rámoch alebo otvoreného okna? A pri dobrom ťahu zvyčajne ťahá vzduch od vchodu.
  

  5. Horšie je už len inštalovať klimatizáciu vo forme deleného systému a používať ju so zatvorenými oknami. Pamätajte, že keď je klimatizácia v prevádzke, NEZATVORTE okná! Tu je moderný vzduchotesný vidiecky dom, ktorý nemá žiadne medzery v obvodovom plášti budovy. A nemusíte sa nechať zmiasť historkami, že drevo či pórobetón „dýchajú“, a preto vám dá na vetraní záležať. Pamätajte, že tento termín sa vzťahuje na vysokú paropriepustnosť materiálu a nie na schopnosť privádzať čerstvý vzduch z ulice do domu.
  

  6. Väčšina je obmedzená na odsávací ventilátor z kúpeľne a kuchyne. Dobre, ventilátor je zapnutý, všetky okná a dvere v dome sú zatvorené. Aký bude výsledok? Je to tak, v dome bude vákuum, pretože nový vzduch nemá odkiaľ. Aby prirodzené vetranie fungovalo, musí do domu vnikať čerstvý vzduch.
  

  7. Na meranie hladiny oxidu uhličitého vo vzduchu sa teraz objavili pomerne cenovo dostupné senzory so senzorom NDIR. Nedisperzné infračervené žiarenie (NDIR) je založené na zmene intenzity infračerveného žiarenia pred a po absorpcii v infračervenom detektore so selektívnou citlivosťou. Pôvodne som sa chystal kúpiť takýto senzor na Aliexpress minulý rok (vtedy stál asi 100 dolárov), ale zvýšená cena kvôli rastu kurzu dolára ma prinútila premýšľať a hľadať alternatívne možnosti. Neočakávane sa tento senzor našiel v Rusku pod ruskou značkou za rovnakých 100 dolárov pri minuloročnom výmennom kurze. Celkovo som našiel najlepšiu ponuku na Yandex.Market a kúpil som snímač za cenu 3 500 rubľov. Model sa volá MT8057. Samozrejme, že snímač má chybu, ale to nie je dôležité, ak ide o to, že potrebujeme merania s niekoľkonásobne vyššou koncentráciou oxidu uhličitého ako normálne.
  

  8. Zatvorené plastové okná, klíma - to všetko je nezmysel oproti plynovému sporáku v byte (na fotke som zapálil plynový horák, lebo na fotenie sporáka ho bolo treba umyť).
  

  9. Takže všetku pozornosť venujte rozvrhu. Kuchyňa 9m2, stropy 3m vysoké, otvorené dvere do kuchyne (!), zatvorené okno, je tu prirodzený digestor (v lete slabý ťah), jedna osoba. Senzor stojí vo výške 1 meter od podlahy, na jedálenskom stole. „Normálna“ hladina CO₂ v miestnosti bez ľudí je asi 600 PPM. Príde jedna osoba a hladina CO₂ okamžite stúpa. Listy - padajú. Znova prichádza – opäť stúpa. A potom zapne jeden (!) plynový horák. Hladiny CO₂ stúpnu nad 2000 PPM takmer okamžite. Úzkosť! Otvárame okno. Pozorujeme, ako pomaly klesá koncentrácia oxidu uhličitého vo vzduchu. A pridajte sem ďalších 1-2 ľudí. Aj keď nezapnete plynový sporák, 3 dospelí bez ťažkej fyzickej práce zvýšia hladinu CO₂ v miestnosti na kritickú úroveň za 30 minút.
  

  Varíte na plynovom sporáku? Nezabudnite otvoriť okno a zapnúť kapotu (robte oboje naraz).

  Zapli ste klimatizáciu? Nezabudnite otvoriť okno.

  Si len v izbe? Nezabudnite otvoriť okno. A ak je v miestnosti veľa ľudí, otvorte okno.

  A v noci, počas spánku, musí byť okno otvorené.

  Skrátka, buď musíte mať prívodný otvor alebo okno, ktoré je vždy otvorené.

  10. O stromoch a o tom, ako môžu byť užitočné. Ich najdôležitejšou funkciou počas procesu rastu je absorpcia oxidu uhličitého. Málokto sa zamýšľa nad tým, prečo drevo horí a odkiaľ sa berie toľko energie. Takže táto energia vo forme uhlíka sa hromadí v kmeni stromu v dôsledku absorpcie oxidu uhličitého. Stromy produkujú kyslík ako vedľajší produkt fotosyntézy.
  

  11. Otváranie okna v teplom období nie je ťažké a vo všeobecnosti v lete nie je problém taký naliehavý (okrem prípadov používania klimatizácií so zatvorenými oknami). Problémy začínajú v zime, pretože nikto nemá neustále otvorené okno, to znamená obrovské nekontrolovateľné tepelné straty a bude jednoducho zima. Presne v tejto chvíli by sa mal spustiť poplach. Zdravie je na nezaplatenie.
  

  Problém je veľmi vážny a má globálny charakter. Napríklad až do jesene minulého roka som vôbec nepremýšľal o dôležitosti vetrania pre zdravie: či už v byte alebo vo vidieckom dome. Ak sa pozriete do minulosti, bola to práve pravidelná jesenná depresia, ospalosť a zlá nálada počas chladného obdobia v mestskom byte, čo nás podnietilo zamyslieť sa smerom k odchodu z mesta takpovediac k stavbe, pretože... Na jeseň a v zime ma bolela hlava a celkovo ma slablo telo, keď som bol v meste. No akonáhle som vyšiel do prírody, problém zmizol. Pripísal som to celé na nedostatok slnečného svetla, ale to nebol problém. V zime som prestal mať otvorené okno (bolo chladno) a CO₂ v byte bolo mnohonásobne vyššie.

  Najjednoduchším a najdostupnejším riešením problému je mať neustále otvorené okno alebo vetrať na základe údajov zo senzora CO₂. Za normálnu hladinu CO₂ v miestnosti možno považovať koncentráciu do 1000 PPM, ak je vyššia, je potrebné urýchlene vyvetrať. Vlhkosť možno považovať za nepriamy indikátor vysokej koncentrácie oxidu uhličitého v ovzduší. Ak bez objektívnych príčin a poklesu teploty v miestnosti začne vlhkosť stúpať, znamená to, že sa zvyšuje hladina CO₂.

  Nebezpečenstvo zvýšených koncentrácií oxidu uhličitého vo vzduchu spočíva v tom, že ľudský organizmus reaguje s veľmi dlhým oneskorením. V čase, keď ste mali pocit, že je v miestnosti dusno a treba ju vyvetrať, ste už boli najmenej pol hodiny v miestnosti s vysokým obsahom CO₂ vo vzduchu.

  V ďalšom príspevku budem hovoriť o tom, aké sú problémy s vetraním v MHD (autobusy, vlaky, lietadlá). Ukážem vám tiež, ako správne zorganizovať vetranie vo vidieckom dome, na ktorý každý akosi zabudne.

  Pokračovanie nabudúce.

  Články na tému pre samoukov.