Dwutlenek_węgla - Encyklopedia

Pozycjonowanie oraz tworzenie stron www. Informacje na temat programu Google Adsense. Druk cyfrowy na życzenie - książki, recepty, katalogi - tanio! Pomysł na upominek na wesele twojej znajomej! Podkarpacki OTS, zdrowie omówienie chorób - objawy, leczenie

Dwutlenek_węgla

Tekst z tej strony jest kopią wikipedii: pl.wikipedia.org/.
Na licencji GNU Free Documentation License

Dwutlenek węgla
Ogólne informacje
Nazwa systematycznaTlenek węgla(IV)
Inne nazwyDwutlenek węglaDitlenek węglaSuchy lód (stały)
Wzór chemicznyCO2
SMILESO=C=O
Masa molowa44,0095 g/mol
Wyglądbezbarwny gaz
Numer CAS124-38-9
Właściwości
Gęstość i stan skupienia0,00198 g/cm3 ; gaz
Rozpuszczalność w wodzie1,45 kg/m³
Temperatura topnienia-57°C (216 K)
Temperatura wrzenia-78°C (195 K; sublimuje)
Kwasowość (pKa)pKa1 6.35pKa2 10.33
Lepkość0,07 (-78°C)
Budowa
Typ hybrydyzacji i VSEPRliniowy
Układ krystalograficznyjak kwarc
Moment dipolowyzero D
Niebezpieczeństwa
NFPA 704

0
0
0
Temperatura zapłonuniepalny
Temperatura samozapłonuniepalny
Numer RTECSFF6400000
Podobne związki
Pochodne węglanywęglan soduwęglan potasuwęglan wapnia
Podobne związkitlenek węglapodtlenek węgladisiarczek węgladitlenek krzemu
Jeżeli nie podano inaczej, dane dotycząwarunków standardowych (25°C, 1000 hPa)

Dwutlenek węgla, ditlenek węgla (CO2, nazwa systematyczna: tlenek węgla(IV)) - nieorganiczny związek chemiczny, tlenek węgla na IV stopniu utlenienia.

W temperaturze pokojowej jest to bezbarwny, bezwonny i niepalny gaz, dobrze rozpuszczalny w wodzie i cięższy od powietrza (ok. 1,5 razy). Pod normalnym ciśnieniem przechodzi ze stanu stałego do gazowego (sublimuje) z pominięciem fazy ciekłej w temperaturze -78,5°C. Pod zwiększonym ciśnieniem (5.1 atm) można go jednak skroplić w temperaturze - 57 °C.

W naturze występuje w stanie wolnym w atmosferze i związanym (np. jako składnik CaCO3).

Dwutlenek węgla jest produktem spalania i oddychania. Jest wykorzystywany przez rośliny w procesie fotosyntezy. Tworzy się przy utlenianiu i fermentacji substancji organicznych. Występuje w kopalniach, cukrowniach, gorzelniach, wytwórniach win, silosach zbożowych, browarach i studzienkach kanalizacyjnych. W małych stężeniach nie jest trujący, w większych stężeniach ditlenek węgla jest szkodliwy dla zdrowia a nawet zabójczy, a jego działanie powoduje powstawanie hiperkapni, a co za tym idzie kwasicy oddechowej i w następstwie obrzęku mózgu.

W czerwcu 2006 francusko-włoska grupa badawcza pod kierownictwem Mario Santoro opublikowała w Nature informację o uzyskaniu, dzięki ciśnieniu rzędu 40-48 GPa, stałego dwutlenku węgla o charakterze amorficznym[1]. Podobny charakter mają tlenki pierwiastków tej samej grupy układu okresowego: krzemu (szkło) i germanu.

Spis treści
//

[ Właściwości fizyczne
Masa cząsteczkowa44,011kg/kmol
Indywidualna stała gazowa0,18892kJ/kgK
Temperatura krytyczna31,05°C
Ciśnienie krytyczne73,771bar
Gęstość krytyczna467,9kg/m3
Ciśnienie punktu potrójnego5,18bar
Temperatura punktu potrójnego-56,6°C
Potencjał niszczenia warstwy ozonowej ODP0
Potencjał tworzenia efektu cieplarnianego GWP1
Właściwości dla temperatury nasycenia -20°C:
Ciśnienie nasycenia16,831bar
Gęstość własciwa cieczy1057,29kg/m3
Gęstość właściwa pary44,31kg/m3
Entalpia parowania(Ciepło parowania)289,75kJ/kg
Ciepło właściwe cp cieczy2,154kJ/kgK
Ciepło właściwe cp pary1,292kJ/kgK
Współczynnik przewodności cieplnej cieczy0,0394W/(m·K)
Współczynnik przewodności cieplnej pary0,0164W/(m·K)
Lepkość dynamiczna cieczy124,4μPas
Lepkość dynamiczna pary13,64μPas
Lepkość kinematyczna cieczy0,1202μm2/s
Lepkość kinematyczna pary0,261μm2/s
Liczba Prandtla cieczy6,808
Liczba Prandtla pary1,073
Stała Poissona1,725
Wykładnik izentropy1,292
Napięcie powierzchniowe8,81mN/m

[ Wytwarzanie

W laboratorium najłatwiej wytworzyć dwutlenek węgla działając dowolnym kwasem (np. octowym, solnym, cytrynowym) na węglan wapniowy (CaCO3) lub węglan sodu (Na2CO3) czy też wodorowęglan sodowy(NaHCO3).

W przemyśle dwutlenek węgla otrzymuje się jako wynik spalania lub wydobywa się z ziemi, a także jako produkt uboczny przy produkcji piwa.

[ Zastosowanie w przemyśle
  • jako suchy lód jest wykorzystywany jako chłodziwo
  • zawarty w powietrzu wywołuje twardnienie zaprawy wapiennej
  • gazowanie napojów chłodzących
  • jako atmosfera neutralna w dojrzewalniach owoców i wielu innych miejscach
  • czynnik chłodniczy w obiegach nadkrytycznych
  • czynnik roboczy w gaśnicach śniegowych i instalacjach gaśniczych (obecnie w krajach UE wycofywane gaśnice tzw. śniegowe)

[ Zatrucie dwutlenkiem węgla

Do zatruć dwutlenkiem węgla dochodzi przede wszystkim w różnych zakładach przemysłowych, głównie kopalniach, jednak zatrucia są także możliwe w zamkniętych pomieszczeniach, gdzie wydzielany w wyniku fermentacji dwutlenek węgla zwiększa stężenie tego gazu w powietrzu wdechowym. Wejście do takich pomieszczeń bez sprawdzenia składu powietrza lub bez aparatów tlenowych zagraża zatruciem, a nawet śmiercią.

CO2 tworzy się przy utlenianiu i fermentacji substancji organicznych - powietrze zostaje zubożone w tlen, a zwiększa się w nim procentowa zawartość dwutlenku węgla. Dzieje się tak w cukrowniach, gorzelniach, wytwórniach win, silosach zbożowych, browarach, studzienkach kanalizacyjnych i innych podobnych. Odmienna sytuacja ma miejsce w kopalniach, gdzie nagle na wskutek prac górniczych lub ruchów górotworu zostają uwolnione znaczne ilości gazów, w tym najczęściej dwutlenku węgla.

Zatrucie CO2 ma nieco odmienny charakter od zatruć innymi gazami takimi jak tlenek węgla, siarkowodór czy cyjanowodór. Polega zwykle na połączeniu zagrażającego życiu niedotlenienia (hipoksja) i hiperkapnii, a co za tym idzie powstającej kwasicy oddechowej. Przy znacznej hiperkapnii dochodzi do obrzęku mózgu i porażenia ośrodka oddechowego.

Przy oddychaniu powietrzem zawierającym dwutlenek węgla w małych stężeniach (poniżej 5% w powietrzu wdechowym) zwiększa się jego ciśnienie parcjalne we krwi (hiperkapnia), co powoduje uczucie duszności, niepokój, pobudzenie ośrodka oddechowego i zwiększenie częstości oddechów. Przy zwiększaniu się jego stężenia dochodzi do bólów i zawrotów głowy, szumu w uszach, zaburzeń postrzegania, tachykardii, nadmiernej potliwości i przekrwienia spojówek. Przy stężeniach powyżej 10% narasta duszność i osłabienie, pojawiają się omamy i zaburzenia świadomości do śpiączki włącznie oraz drgawki. Stężenia powyżej 20% powodują śmierć w ciągu kilkunastu minut, a powyżej 30% śmierć natychmiastową. Niedotlenienie i obrzęk mózgu mogą spowodować nieodwracalne zmiany w mózgu, mimo uratowania zatrutej osoby.

Przedszpitalne postępowanie z osobą zatrutą: usunięcie z miejsca o dużym stężeniu CO2 bez narażania osób ratujących na niebezpieczeństwo, ułożenie nieprzytomnych w pozycji bezpiecznej - bocznej ustalonej, transport do szpitala. W szpitalu stosuje się intensywną tlenoterapię, a także w razie potrzeby oddech kontrolowany lub wspomagany.

[ Wykrywanie

Obecność dwutlenku węgla można stwierdzić za pomocą wody wapiennej. W zetknięciu się wody wapiennej z dwutlenkiem węgla następuję reakcja:

CO2 + Ca(OH)2 → H2O + CaCO3

Wytrącenie się węglanu wapnia powoduje zmętnienie roztworu.

[ Zobacz też

[ Przypisy