CARBON DIOXIDE: ĐẶC ĐIỂM, CÔNG DỤNG VÀ NGUY HIỂM - HÓA HỌC - 2026

Khí cacbonic là một chất khí không màu, không mùi ở nhiệt độ và áp suất khí quyển. Nó là một phân tử được tạo thành từ một nguyên tử cacbon (C) và hai nguyên tử oxy (O). Tạo thành axit cacbonic (một axit nhẹ) khi hòa tan trong nước. Nó tương đối không độc hại và chống cháy.

Nó nặng hơn không khí nên có thể gây ngạt thở khi di chuyển. Trong điều kiện tiếp xúc lâu với nhiệt hoặc lửa, bình chứa của nó có thể bị vỡ dữ dội và bắn ra ngoài.

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

• Công thức : CO2
• Số CAS : 124-38-9
• LHQ : 1013

Cấu trúc 2D

nét đặc trưng

Các tính chất vật lý và hóa học

Trọng lượng phân tử:	44,009 g / mol
Điểm thăng hoa:	-79 ° C
Độ hòa tan trong nước, ml / 100 ml ở 20 ° C:	88
Áp suất hóa hơi, kPa ở 20 ° C:	5720
Mật độ hơi tương đối (không khí = 1):	1,5
Hệ số phân vùng Octanol / nước dưới dạng log Pow:	0,83

Carbon dioxide thuộc nhóm các chất không phản ứng hóa học (ví dụ như argon, helium, krypton, neon, nitrogen, sulfur 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 trở nên như vậy ở nhiệt độ rất cao).

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 các trường hợp tương đối khắc nghiệt hoặc dưới xúc tác). Chúng có khả năng chống oxy hóa và khử (trừ những điều kiện khắc nghiệt).

Khi lơ lửng trong carbon dioxide (đặc biệt khi có mặt các chất oxy hóa mạnh như peroxit), bột magiê, liti, kali, natri, zirconi, titan, một số magiê và hợp kim 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 ete, khi cặn được đun nóng.

Các nguy cơ phát sinh từ việc sử dụng carbon dioxide trong các hệ thống phòng cháy và chữa cháy đối với khối lượng hạn chế của không khí và hơi dễ cháy hiện đang được đánh giá.

Rủi ro liên quan đến các trung tâm sử dụng của nó về thực tế là có thể tạo ra các phóng điện lớn gây ra vụ nổ.

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

Nếu nước nóng, có khả năng xảy ra nổ chất lỏng do "quá nhiệt". Áp suất có thể đạt đến mức nguy hiểm nếu khí lỏng tiếp xúc với nước trong bình chứa kín. Axit cacbonic yếu được 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 (mặc dù các chất ở thể khí trong nhóm này có thể hoạt động như chất gây ngạt).

Hít kéo dài nồng độ bằng hoặc dưới 5% carbon dioxide gây ra tăng nhịp hô hấp, nhức 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 tê cóng cho da hoặc mắt tương tự như bỏng. Chất rắn có thể gây bỏng do tiếp xúc lạnh.

Các ứng dụng

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

Một công dụng quan trọng khác của carbon dioxide gần nguồn khí là trong việc tăng cường thu hồi dầu.

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 nơi khác, hoặc được thải vào khí quyển, vì việc vận chuyển khí carbon dioxide là không khả thi về mặt kinh tế.

Sử dụng carbon dioxide rắn

Đá khô ban đầu là chất quan trọng hơn trong hai dạng khí cacbonic.

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

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

Sử dụng carbon dioxide lỏng

Việc sử dụng carbon dioxide lỏng là rất nhiều. Trong một số vấn đề, thành phần hóa học của nó quan trọng và ở một số khác thì không.

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

Sử dụng làm môi trường trơ

Carbon dioxide được sử dụng thay cho môi trường không khí khi sự hiện diện của không khí sẽ gây ra các tác dụng không mong muốn.

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

Sử dụng để thúc đẩy sự phát triển của cây

Kỹ thuật này được áp dụng bởi những người trồng rau quả, họ đưa khí vào nhà kính của họ để cung cấp cho cây trồng mức độ carbon dioxide cao hơn mức bình thường có trong không khí. Thực vật phản ứng với sự gia tăng tỷ lệ đồng hóa carbon dioxide, và với mức tăng sản lượng khoảng 15%.

Sử dụng làm phương tiện truyền nhiệt trong 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. Nó truyền nhiệt từ quá trình phân hạch thành hơi nước hoặc nước sôi trong bộ trao đổi nhiệt.

Sử dụng làm chất làm lạnh

Điôxít cacbon lỏng được sử dụng rộng rãi để làm đông lạnh thực phẩm cũng như bảo quản và vận chuyển sau này.

Sử dụng dựa trên độ hòa tan của carbon dioxide

Carbon dioxide có độ hòa tan vừa phải trong nước và đặc tính này được sử dụng trong sản xuất đồ uống có cồn và không cồn sủi bọt. Đây là ứng dụng chính đầu tiên của carbon dioxide. Việc sử dụng carbon dioxide trong ngành công nghiệp sol khí không ngừng tăng lên.

Sử dụng hóa chất

Trong quá trình sản xuất khuôn đúc và lõi, phản ứng hóa học giữa carbon dioxide và silica được sử dụng để kết hợp với các hạt cát.

Natri salicylat, một trong những chất trung gian trong sản xuất aspirin, được tạo ra bằng cách phản ứng carbon dioxide với natri phenolat.

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

Điôxít cacbon cũng được sử dụng trong sản xuất cacbonat chì, natri, kali và amoni cacbonat cơ bản, và cacbonat hydro.
Nó được sử dụng như một chất trung hòa trong các hoạt động thủy hóa trong ngành dệt may vì nó thuận tiện hơn để sử dụng so với axit sulfuric.

Sử 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 động vật trước khi giết mổ, làm lạnh nhãn hiệu động vật, tạo sương mù cho các sản phẩm sân khấu, các ví dụ về việc sử dụng như vậy là đông lạnh các khối u lành tính và mụn cóc, laser, sản xuất phụ gia dầu bôi trơn, chế biến thuốc lá và vệ sinh trước khi chôn cất.

Hiệu quả lâm sàng

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

Các chất gây ngạt đơn giản bao gồm, nhưng không giới hạn ở, carbon dioxide (CO2), helium (He) và hydrocacbon ở thể khí (methane (CH4), ethane (C2H6), propane (C3H8) và butane (C4H10)).

Chúng hoạt động bằng cách chuyển ôxy từ khí quyển, dẫn đến giảm áp suất riêng phần của ôxy phế nang và do đó, giảm ôxy máu.

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

Rối loạn chức năng thần kinh trung ương và chuyển hóa kỵ khí cho thấy nhiễm độc nặng.

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 có triệu chứng nhẹ. Nó xảy ra với giảm thị lực ban đêm, đau đầu, buồn nôn, tăng cường hô hấp và mạch.

Ngộ độc nặng

Độ bão hòa oxy có thể từ 80% trở xuống. 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 cục bộ cơ tim, phù phổi, co giật và tử vong.

An toàn và Rủi ro

Các cảnh báo nguy hiểm của Hệ thống phân loại và ghi nhãn các sản phẩm hóa chất (GHS) được hài hòa trên toàn cầu.

Hệ thống phân loại và ghi nhãn hóa chất được hài hòa trên toàn cầu (GHS) là một hệ thống được quốc tế đồng ý, được Liên hợp quốc tạo ra nhằm thay thế các tiêu chuẩn phân loại và ghi nhãn khác nhau được sử dụng ở các quốc gia khác nhau bằng cách sử dụng các tiêu chí nhất quán ở cấp độ toàn cầu (Các quốc gia Quốc gia, 2015).

Các loại nguy cơ (và chương tương ứng của chúng trong GHS), tiêu chuẩn phân loại và ghi nhãn, cũng như các khuyến nghị về carbon dioxide như sau (Cơ quan Hóa chất Châu Âu, 2017; Liên hợp quốc, 2015; PubChem, 2017):

(Liên hợp quốc, 2015, tr.345).

(Liên hợp quốc, 2015, tr.346).

Người giới thiệu

1. Từ Jacek FH, (2006). Carbon-dioxide-3D-vdW Được khôi phục từ wikipedia.org.
2. Anon, (2017). Lấy từ nih.gov.
3. Cơ quan Hóa chất Châu Âu (ECHA). (2017). Tóm tắt về Phân loại và Ghi nhãn.
4. Phân loại và ghi nhãn được thông báo. Cạc-bon đi-ô-xít. Truy cập ngày 16 tháng 1 năm 2017.
5. Ngân hàng dữ liệu về các chất nguy hiểm (HSDB). ĐỘC TỐ. (2017). Cạc-bon đi-ô-xít. Bethesda, MD, EU: Thư viện Y khoa Quốc gia.
6. Viện Quốc gia về An toàn Lao động (INSHT). (2010). Thẻ an toàn hóa chất quốc tế Carbon dioxide. Bộ Việc làm và An ninh. Madrid. NÓ LÀ.
7. Liên hợp quốc (2015). Hệ thống hài hòa toàn cầu về phân loại và ghi nhãn hóa chất (GHS) Phiên bản sửa đổi lần thứ sáu. New York, EU: Ấn phẩm của Liên hợp quốc.
8. Trung tâm Thông tin Công nghệ Sinh học Quốc gia. Cơ sở dữ liệu tổng hợp PubChem. (2017). Cạc-bon đi-ô-xít. Bethesda, MD, EU: Thư viện Y khoa Quốc gia.
9. Cục Quản lý Khí quyển và Đại dương Quốc gia (NOAA). Hóa chất CAMEO. (2017). Biểu dữ liệu nhóm phản ứng. Không phản ứng hóa học. Silver Spring, MD. EU.
10. Cục Quản lý Khí quyển và Đại dương Quốc gia (NOAA). Hóa chất CAMEO. (2017). Bảng dữ liệu hóa học. Cạc-bon đi-ô-xít. Silver Spring, MD. EU.
11. Topham, S., Bazzanella, A., Schiebahn, S., Luhr, S., Zhao, L., Otto, A., & Stolten, D. (2000). Cạc-bon đi-ô-xít. Trong Bách khoa toàn thư về Hóa học Công nghiệp của Ullmann. Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA.
12. Wikipedia. (2017). Cạc-bon đi-ô-xít. Truy cập ngày 17 tháng 1 năm 2017, từ wikipedia.org.