이산화탄소 화학 원소. 이산화탄소의 기본 화학적 성질. 이산화탄소와 그 물리적 특성

탄산음료, 화산, 금성, 냉장고 - 이들의 공통점은 무엇인가요? 이산화탄소. 우리는 당신을 위해 가장 많이 모았습니다 흥미로운 정보지구상에서 가장 중요한 화합물 중 하나에 관한 것입니다.

이산화탄소 란 무엇입니까?

이산화탄소는 주로 기체 상태로 알려져 있습니다. 간단한 화학식 CO2를 사용하여 이산화탄소로 사용됩니다. 이 형태에서는 대기압 및 "보통"온도와 같은 정상적인 조건에서 존재합니다. 그러나 5,850kPa 이상의 압력(예: 해저 약 600m에서의 압력)이 증가하면 이 가스는 액체로 변합니다. 그리고 강하게 냉각(영하 78.5°C)하면 결정화되어 소위 드라이아이스가 되는데, 이는 냉동식품을 냉장고에 보관하는 무역에 널리 사용됩니다.

액체 이산화탄소와 드라이아이스가 생산되어 사용됩니다. 인간 활동그러나 이러한 형태는 불안정하고 쉽게 분해됩니다.

그러나 이산화탄소 기체는 어디에나 분포되어 있습니다. 이는 동물과 식물의 호흡 중에 방출되며 호흡의 중요한 구성 요소입니다. 화학적 구성 요소대기와 바다.

이산화탄소의 성질

이산화탄소 CO2는 무색, 무취입니다. 안에 정상적인 조건맛도 없어요. 그러나 고농도의 이산화탄소를 흡입하면 이산화탄소가 점막과 타액에 용해되어 약한 용액을 형성하여 입에서 신맛을 느낄 수 있습니다. 탄산.

그런데 탄산수를 만드는 데 사용되는 것은 이산화탄소가 물에 용해되는 능력입니다. 레모네이드 거품은 동일한 이산화탄소입니다. CO2로 물을 포화시키는 최초의 장치는 1770년에 발명되었으며 이미 1783년에 진취적인 스위스 Jacob Schweppes가 탄산음료 산업 생산을 시작했습니다(Schweppes 브랜드는 여전히 존재합니다).

이산화탄소는 공기보다 1.5배 무겁기 때문에 실내 환기가 제대로 되지 않으면 낮은 층에 "고정"되는 경향이 있습니다. CO2가 땅에서 직접 방출되어 약 0.5m 높이에 축적되는 "개 동굴" 효과가 알려져 있습니다. 그러한 동굴에 들어가는 성인은 성장이 절정에 달했을 때 과도한 이산화탄소를 느끼지 않지만 개는 두꺼운 이산화탄소 층에 직접 들어가 중독됩니다.

CO2는 연소를 지원하지 않으므로 소화기 및 화재 진압 시스템에 사용됩니다. 빈 유리잔(실제로는 이산화탄소)의 내용물로 불타는 양초를 끄는 비법은 바로 이러한 이산화탄소의 특성에 기초합니다.

자연 속의 이산화탄소: 천연 자원

이산화탄소는 자연에서 다양한 출처로부터 형성됩니다.

동물과 식물의 호흡.
모든 학생들은 식물이 공기 중 이산화탄소 CO2를 흡수하여 광합성 과정에 사용한다는 것을 알고 있습니다. 일부 주부들은 풍부한 실내 식물로 단점을 보완하려고 노력합니다. 그러나 식물은 빛이 없을 때 이산화탄소를 흡수할 뿐만 아니라 방출합니다. 이는 호흡 과정의 일부입니다. 따라서 환기가 잘 안되는 침실에 정글을 두는 것은 좋은 생각이 아닙니다. 밤에는 CO2 수준이 더욱 높아질 것입니다.
화산 활동.
이산화탄소는 화산가스의 일부입니다. 화산 활동이 활발한 지역에서는 모페트라 불리는 균열과 틈을 통해 땅에서 직접 CO2가 방출될 수 있습니다. 모페트가 있는 계곡의 이산화탄소 농도는 너무 높아서 많은 작은 동물들이 그곳에 도착하면 죽습니다.
분해 유기물.
유기물의 연소 및 부패 중에 이산화탄소가 형성됩니다. 자연적으로 대량의 이산화탄소가 배출되면 산불이 발생합니다.

이산화탄소는 석탄, 석유, 이탄, 석회석과 같은 광물의 탄소 화합물 형태로 자연적으로 "저장"됩니다. 세계 해양에는 막대한 양의 CO2가 용해된 형태로 발견됩니다.

예를 들어, 1984년과 1986년에 발생한 것처럼 개방형 저수지에서 이산화탄소가 방출되면 림프계 재앙으로 이어질 수 있습니다. 카메룬의 마눈(Manoun) 호수와 니오스(Nyos) 호수에서. 두 호수 모두 화산 분화구 부지에 형성되었습니다. 현재는 멸종되었지만 깊은 곳에서는 화산 마그마가 여전히 이산화탄소를 방출하여 호수의 물로 올라가서 용해됩니다. 수많은 기후 및 지질 과정의 결과로 물의 이산화탄소 농도가 임계값을 초과했습니다. 엄청난 양의 이산화탄소가 대기 중으로 방출되어 눈사태처럼 산 경사면을 내려갔습니다. 약 1,800명이 카메룬 호수에서 발생한 림프학적 재난의 희생자가 되었습니다.

인공 이산화탄소 공급원

이산화탄소의 주요 인위적 배출원은 다음과 같습니다.

연소 과정과 관련된 산업 배출;
자동차 운송.

세계에서 환경 친화적인 교통수단의 비중이 증가하고 있다는 사실에도 불구하고, 세계 인구의 대다수는 곧 새 자동차로 전환할 기회(또는 욕구)를 갖지 못할 것입니다.

산업적 목적을 위한 활발한 삼림 벌채는 또한 대기 중 이산화탄소 CO2 농도를 증가시킵니다.

CO2는 신진대사(포도당과 지방의 분해)의 최종 산물 중 하나입니다. 조직에서 분비되어 헤모글로빈에 의해 폐로 운반되어 폐를 통해 배출됩니다. 사람이 내쉬는 공기에는 약 4.5%의 이산화탄소(45,000ppm)가 포함되어 있으며 이는 흡입하는 공기보다 60~110배 더 많습니다.

이산화탄소는 혈류와 호흡을 조절하는 데 큰 역할을 합니다. 혈액 내 CO2 수준이 증가하면 모세혈관이 확장되어 더 많은 혈액이 통과할 수 있게 되어 조직에 산소가 전달되고 이산화탄소가 제거됩니다.

호흡계는 또한 보이는 것처럼 산소 부족이 아니라 이산화탄소 증가에 의해 자극됩니다. 실제로 산소 부족은 오랫동안 신체에서 느껴지지 않으며 희박한 공기에서는 공기 부족을 느끼기 전에 의식을 잃을 가능성이 높습니다. CO2의 자극 특성은 인공 호흡 장치에 사용됩니다. 인공 호흡 장치에서는 이산화탄소가 산소와 혼합되어 호흡 시스템을 "시작"합니다.

이산화탄소와 우리: CO2가 위험한 이유

이산화탄소가 필요하다 인체에마치 산소처럼. 그러나 산소와 마찬가지로 과도한 이산화탄소는 우리의 안녕에 해를 끼칩니다.

공기 중 CO2 농도가 높으면 신체가 중독되고 고탄산증 상태가 발생합니다. 고탄산증이 있으면 호흡 곤란, 메스꺼움, 두통을 경험하고 심지어 의식을 잃을 수도 있습니다. 이산화탄소 함량이 감소하지 않으면 산소 결핍이 발생합니다. 사실 이산화탄소와 산소는 모두 동일한 "수송"인 헤모글로빈을 통해 몸 전체로 이동합니다. 일반적으로 그들은 헤모글로빈 분자의 다른 위치에 부착되어 함께 "이동"합니다. 그러나 혈액 내 이산화탄소 농도가 증가하면 산소가 헤모글로빈에 결합하는 능력이 감소합니다. 혈액 내 산소량이 감소하고 저산소증이 발생합니다.

신체에 대한 이러한 건강에 해로운 결과는 CO2 함량이 5,000ppm 이상인 공기를 흡입할 때 발생합니다(예를 들어 광산의 공기일 수 있음). 공평하게 말하자면, 일상 생활에서 우리는 그런 공기를 거의 접하지 않습니다. 그러나 훨씬 낮은 농도의 이산화탄소는 건강에 가장 좋은 영향을 미치지 않습니다.

일부 연구 결과에 따르면 1,000ppm의 CO2라도 피험자의 절반에게 피로와 두통을 유발합니다. 많은 사람들이 더 일찍부터 답답함과 불편함을 느끼기 시작합니다. 이산화탄소 농도가 1,500 – 2,500ppm으로 더욱 증가하면 뇌는 주도권을 잡고 정보를 처리하고 결정을 내리는 데 "게으르다".

그리고 5,000ppm 수준이 거의 불가능하다면 일상 생활그렇다면 1,000ppm, 심지어 2,500ppm도 쉽게 현실의 일부가 될 수 있습니다. 현대인. 우리는 환기가 거의 되지 않는 학교 교실에서 CO2 수준이 대부분의 경우 1,500ppm 이상으로 유지되고 때로는 2,000ppm 이상으로 점프하는 것으로 나타났습니다. 많은 사무실과 심지어 아파트에서도 상황이 유사하다고 믿을 만한 충분한 이유가 있습니다.

생리학자들은 800ppm을 인간의 행복을 위한 안전한 이산화탄소 수준으로 간주합니다.

또 다른 연구에서는 CO2 수준과 산화 스트레스 사이의 연관성을 발견했습니다. 이산화탄소 수준이 높을수록 우리 몸의 세포를 손상시키는 산화 스트레스에 더 많이 시달리게 됩니다.

지구 대기의 이산화탄소

지구 대기에는 약 0.04%의 CO2가 존재하며(약 400ppm), 최근에는 그 양이 훨씬 더 적어졌습니다. 이산화탄소는 2016년 가을에만 400ppm을 넘었습니다. 과학자들은 대기 중 CO2 수준의 증가를 산업화에 기인합니다. 산업 혁명 직전인 18세기 중반에는 약 270ppm에 불과했습니다.

고려하기 전에 화학적 특성이산화탄소, 이 화합물의 몇 가지 특성을 알아봅시다.

일반 정보

탄산수의 가장 중요한 성분입니다. 음료에 신선함과 반짝이는 품질을 제공하는 것이 바로 이것이다. 이 화합물은 산성의 염을 형성하는 산화물입니다. 이산화탄소는 44g/mol입니다. 이 가스는 공기보다 무거워서 방의 아래쪽에 쌓입니다. 이 화합물은 물에 잘 녹지 않습니다.

화학적 특성

이산화탄소의 화학적 성질을 간략하게 살펴 보겠습니다. 물과 상호 작용하면 약한 탄산이 형성됩니다. 형성 직후 거의 즉시 수소 양이온과 탄산염 또는 중탄산염 음이온으로 해리됩니다. 생성된 화합물은 다음과 상호작용합니다. 활성 금속, 산화물 및 알칼리도 포함됩니다.

이산화탄소의 기본 화학적 성질은 무엇입니까? 반응 방정식은 이 화합물의 산성 특성을 확인합니다. (4) 염기성 산화물과 함께 탄산염을 형성할 수 있다.

물리적 특성

정상적인 조건에서 이 화합물은 기체 상태입니다. 압력이 증가하면 액체 상태로 전환될 수 있습니다. 이 가스는 무색, 무취이며 약간 신맛이 난다. 액화 이산화탄소는 무색 투명하며 이동성이 뛰어난 산으로 외부 매개변수가 에테르나 알코올과 유사합니다.

이산화탄소의 상대 분자량은 44g/mol입니다. 이는 공기보다 거의 1.5배 더 많은 양입니다.

온도가 -78.5도까지 떨어지면 형성이 일어나며 경도는 분필과 비슷합니다. 이 물질이 증발하면 일산화탄소 가스가 형성됩니다(4).

정성적 반응

이산화탄소의 화학적 성질을 고려할 때, 질적 반응을 강조할 필요가 있습니다. 이 화학물질이 석회수와 상호작용하면 탁한 탄산칼슘 침전물이 형성됩니다.

캐번디시는 이러한 특성을 발견했습니다. 물리적 특성일산화탄소(4)는 물에 대한 용해도와 비중이 높습니다.

라부아지에는 산화납에서 순수한 금속을 분리하려는 연구를 수행했습니다.

이러한 연구 결과 밝혀진 이산화탄소의 화학적 성질은 이 화합물의 환원 성질을 확증하게 되었다. Lavoisier는 일산화탄소로 산화납을 소성하여 금속을 얻었습니다(4). 두 번째 물질이 일산화탄소(4)인지 확인하기 위해 그는 가스에 석회수를 통과시켰습니다.

이산화탄소의 모든 화학적 특성은 이 화합물의 산성 특성을 확인합니다. 이 화합물은 지구 대기에서 충분한 양으로 발견됩니다. 지구 대기에서 이 화합물이 체계적으로 성장하면 심각한 기후 변화(지구 온난화)가 발생할 수 있습니다.

살아있는 자연에서 중요한 역할을 하는 것은 이산화탄소입니다. 왜냐하면 이 화학물질은 살아있는 세포의 신진대사에 적극적으로 참여하기 때문입니다. 다양한 결과로 나타나는 것은 바로 이 화합물입니다. 산화 과정살아있는 유기체의 호흡과 관련이 있습니다.

지구 대기에 포함된 이산화탄소는 살아있는 식물의 주요 탄소원입니다. (빛 속에서) 광합성 과정에서 광합성 과정이 일어나며, 이는 포도당의 형성과 산소의 대기 중 방출을 동반합니다.

이산화탄소는 독성이 없으며 호흡을 지원하지 않습니다. 대기 중 이 물질의 농도가 증가하면 사람은 숨을 멈추고 심한 두통을 경험하게 됩니다. 살아있는 유기체에서 이산화탄소는 중요한 생리학적 중요성을 갖고 있습니다. 예를 들어 혈관 긴장도 조절에 필요합니다.

수신의 특징

산업 규모에서는 배기가스에서 이산화탄소를 분리할 수 있습니다. 또한, CO2는 백운석과 석회석이 분해되면서 생성되는 부산물입니다. 현대의 이산화탄소 생산 시설에는 연도 가스에 포함된 가스를 흡착하는 에탄아민 수용액을 사용하는 것이 포함됩니다.

실험실에서는 탄산염이나 중탄산염이 산과 반응하여 이산화탄소가 방출됩니다.

이산화탄소의 적용

이 산성 산화물은 업계에서 팽창제나 방부제로 사용됩니다. 제품 포장에는 이 화합물이 E290으로 표시되어 있습니다. 액체 형태의 이산화탄소는 소화기에서 화재를 진압하는 데 사용됩니다. 일산화탄소(4)는 탄산수와 레모네이드 음료를 생산하는 데 사용됩니다.

이산화탄소

대기의 필수적인 부분, 녹색 식물의 광합성 과정의 주요 원료, 살아있는 유기체의 필수 활동의 산물입니다.

체계적인 국제 명명법(IUPAC)에 따르면, 공식이 CO2인 물질을 일산화탄소(IV)라고 합니다. 사소한(일반 이름) - 이산화탄소 또는 이산화탄소, 탄산 무수물(산성 성질을 갖는 염 형성 산화물).

이산화탄소 공식

이산화탄소 분자는 두 개의 산소 원자와 하나의 탄소 원자로 구성됩니다. 구조식– O=C=O. 탄소의 원자가는 4입니다. 산화 상태는 (+4)입니다. 결합 유형: 극성 공유.

이산화탄소 생성

천연 이산화탄소 공급원

유기물의 호흡, 발효, 부패 과정에서 천천히 산화되면서 이산화탄소가 생성됩니다. 천연 탄산염의 분해, 연료 연소 및 연도 가스 형성 중에 방출됩니다. 공기와 광천수에 함유되어 있습니다.

인체는 하루에 1kg의 CO2를 배출합니다. 공기에는 0.03%의 이산화탄소가 포함되어 있습니다.

실험실에서 얻는 방법

실험실에서는 반응을 통해 가스를 얻을 수 있습니다. 염산의분필, 대리석, 소다. 가스는 공기 치환 방식으로 포집됩니다.

CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + H2O + CO2,

NaHCO 3 + HCl → NaCl + H 2 O + CO 2.

산업적 생산 방법

석회석 로스팅: CaCO 3 → CaO + CO 2.
산소, 질소, 아르곤을 생산할 때 공기 분리의 부산물로.

이산화탄소의 성질

물리적 특성

이 물질은 무독성, 불연성입니다.

고체가 응집된 상태의 물질을 '드라이아이스'라고 합니다.

고농도의 이산화탄소는 관능적으로 결정될 수 있습니다. 입안에서는 신맛이 혀에 나타납니다. 높은 수준은 신체에 위험하며 질식을 유발합니다.

화학적 특성

정성적 반응:이산화탄소가 석회유(수산화칼슘)와 반응하면 흰색 침전물인 탄산칼슘이 형성됩니다.

CO 2 + Ca(OH) 2 = CaCO 3 ↓ + H 2 O.

산성 산화물로서 CO 2 , 물과 반응한다탄산의 형성과 함께. 이 산은 불안정한 화합물이며 쉽게 이산화탄소와 물로 분해됩니다. 반응 유형 – 복합 반응, 가역적.

CO 2 + H 2 O ← H 2 CO 3 .

가열되면 일산화탄소(II)와 물로 분해됩니다. 2CO2 = 2CO + O2.

상호 작용 염기성 산화물, 염의 형성과 함께:

CaO + CO 2 = CaCO 3; Al2O3 + 3CO2 = Al2(CO3)3.

반응 유형– 복합 반응.

상호 작용 알칼리, 산성 및 중간 염의 형성과 함께:

CO 2 + NaOH = NaHCO 3;

CO 2 + 2NaOH = Na 2 CO 3 + H 2 O.

알칼리가 과잉되면 중간 염이 형성됩니다. 산화물과 알칼리 물질의 비율이 1:1이면 산성염이 생성됩니다.

온도에서는 다음과 반응합니다. 활성 금속:

CO 2 + 2Mg = C + 2MgO

이산화탄소는 주로 환원 특성을 나타내지만 활성 금속과 상호 작용할 때는 산화제입니다.

와 반응을 시작합니다. 단순 물질:

CO 2 + 4H 2 = CH 4 + 2H 2 O (반응 조건 - 고온, Cu 2 O 촉매).

이산화탄소의 적용

안에 음식 산업:

생산에 사용됨 광천수탄산음료;
식품 첨가물(E290)로서 제품의 유통기한을 연장합니다.
팽창제로서 제과제품에 가벼움과 부드러움을 부여합니다.
냉매로서;
커피에서 카페인을 제거하려면

항공기 모델링에서는 엔진의 에너지원으로 사용됩니다. 공압 무기에 사용됩니다. 이산화탄소 소화기의 리필용으로 사용됩니다. 용접 중 보호 매체로 사용됩니다.

이산화탄소는 의학에도 사용됩니다. 이는 종양의 냉동 절제에 사용되며 심호흡 자극제 역할을 합니다.

화학 산업에서는 합성에 가스가 사용됩니다. 화학 물질, 탄산염 생산, 중합체, 식물 및 동물 유래 섬유의 건조 및 정제 공정. 폐수 처리에 사용되며 초순수의 전도성을 높입니다.

문제 해결의 예

문제 1

이산화탄소에서 탄소의 질량 분율을 구합니다.

해결책

M(CO 2) = 12+2x16 = 44g/mol.
Ar(C) = 12g/mol.
W(C) = 12/44 = 0.27 또는 27%

답변: 이산화탄소에서 탄소의 질량 분율은 27%입니다.

문제 2

염산과 100g 무게의 대리석이 상호작용할 때 방출되는 이산화탄소의 양을 계산하십시오.

해결책

CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + H2O + CO2

1몰 - 1몰
100g/몰 - 22.4l/몰
100g - 22.4리터

x(CO2) = 300x22.4/100 = 67.2(l).

답변:이산화탄소의 양은 67.2리터이다.

"질소 산화물 공식" - 가스. 무수아질소. 여우의 꼬리. 산화물. 산화질소. 날아다니는 크리스탈. 이산화질소. 염을 형성하는 산성 산화물. 파란색 액체. 질소의 산소 화합물. 물리적 특성. 공식. 실험실에서 사용됩니다. 성격. 물과 반응하지 않습니다. 질소 산화물. 애플리케이션. 물과 반응합니다.

"일산화탄소 II" - " 온실 효과" C, Z, 물 끓는점에 잘 녹지 않습니다. -192.1C` 독성 - 공중에서 0.2% 치명적! 탄소 산화물(II) 및 (IV). 강화. : co2를 획득합니다. CO를 획득합니다. T0 및 P=60 atm. 액화됩니다. CO의 화학적 성질. 실험실에서 - H+ T HCOOH H2O + CO 포름산. CO 획득: 방에서. 화학적 특성.

"일산화탄소" - 일산화탄소(II)는 환원 특성이 특징입니다. 일산화탄소(IV). 그래서. 탄소 산화물. 일산화탄소(IV) 획득. COR이 사용됩니다: 또는 이산화탄소 - 무색 및 무취 가스. 시범 수업 계획. 일산화탄소(II).

"산화물의 화학적 성질" - 화학적 성질에 따른 산화물의 분류. 염기성 산화물의 화학적 성질. 기본 산화물. 양쪽성 산화물의 화학적 성질. 산화물. 산성 산화물. 비염성 산화물. 염을 형성하는 산화물. 양쪽성 산화물. 산성 산화물의 화학적 성질. 산화물 생산 방법.

"일산화탄소" - 일산화탄소 (II) (일산화탄소). 화학적 특성: CO가 인체에 미치는 영향: 신체 조직에 산소 공급이 감소하고 저산소증이 발생합니다. 인과 질소의 교환이 중단됩니다. 물리적 특성. 일산화탄소는 연료가 불완전 연소되는 동안 형성됩니다. 탄수화물 대사가 중단됩니다. 연료의 가스화.

"산화질소" - NH3. 산화환원 이중성. “폭스 테일(Fox Tail)” 갈색을 띠고 독특한 냄새가 나는 독성 가스입니다. N2o3-산화질소(III). 산화제: 2NO + 2SO2 = 2SO3 + N2 황산을 생산하는 아질산 방법. N2O는 산화질소(I)입니다. N2O5. 분자는 선형입니다. 아니요. 무색, 무취의 가스.

해당 주제에 대해 총 14개의 프레젠테이션이 있습니다.

물질 화학식 CO2와 분자량 44.011g/mol은 기체, 액체, 고체, 초임계의 4가지 상 상태로 존재할 수 있습니다.

CO2의 기체 상태를 일반적으로 이산화탄소라고 합니다. 대기압에서는 온도가 +20?1.839kg/m?일 때 무색, 무취의 가스입니다. (공기보다 1.52 배 무거움) 물에 잘 녹고 (물 1 부피에 0.88 부피) 탄산 형성과 부분적으로 상호 작용합니다. 대기 중에는 평균 0.035%의 양이 포함되어 있습니다. 팽창(팽창)으로 인한 급격한 냉각 중에 CO2는 승화 해제될 수 있습니다. 즉, 액체상을 우회하여 고체 상태로 직접 이동합니다.

이전에는 이산화탄소 가스를 고정된 가스 탱크에 저장하는 경우가 많았습니다. 현재 이 저장 방법은 사용되지 않습니다. 필요한 양의 이산화탄소는 가스화기에서 액체 이산화탄소를 증발시켜 현장에서 직접 얻습니다. 그러면 가스는 2-6기압의 압력 하에서 모든 가스 파이프라인을 통해 쉽게 펌핑될 수 있습니다.

CO2의 액체 상태는 기술적으로 "액체 이산화탄소" 또는 간단히 "이산화탄소"라고 불립니다. 이는 평균 밀도가 771kg/m3인 무색, 무취의 액체로 0~56.5°C의 온도에서 3,482~519kPa의 압력에서만 존재합니다("저온 이산화탄소"). ) 또는 0~+31.0°C 온도에서 3,482~7,383kPa의 압력("고압 이산화탄소")을 사용합니다. 고압 이산화탄소는 이산화탄소를 응축 압력으로 압축하는 동시에 물로 냉각함으로써 가장 흔히 생성됩니다. 산업용으로 소비되는 이산화탄소의 주요 형태인 저온 이산화탄소는 특수 설비에서 3단계 냉각 및 조절에 의한 고압 사이클을 통해 가장 많이 생산됩니다.

이산화탄소의 저소비 및 중간 소비(고압)의 경우 보관 및 운송을 위해 다양한 강철 실린더가 사용됩니다(가정용 사이펀용 실린더부터 55리터 용량의 컨테이너까지). 가장 일반적인 것은 24kg의 이산화탄소를 함유하고 작동 압력이 15,000kPa인 40리터 실린더입니다. 강철 실린더는 추가 관리가 필요하지 않으며 이산화탄소는 오랫동안 손실없이 저장됩니다. 고압 이산화탄소 실린더는 검정색으로 칠해져 있습니다.

상당한 소비를 위해 저온 액체 이산화탄소를 저장하고 운반하는 데 서비스 냉동 장치가 장착된 다양한 용량의 등온 탱크가 사용됩니다. 3~250톤 용량의 저장(고정) 수직형 및 수평형 탱크와 3~18톤 용량의 운반형 탱크가 있으며, 수직형 탱크는 기초 공사가 필요하며 주로 조건에 사용됩니다. 제한된 공간수용하기 위해. 수평 탱크를 사용하면 특히 이산화탄소 스테이션이 있는 공통 프레임이 있는 경우 기초 비용을 줄일 수 있습니다. 탱크는 저온 강철로 제작되고 폴리우레탄 폼 또는 진공 단열재를 갖춘 내부 용접 용기로 구성됩니다. 플라스틱, 아연 도금 또는 스테인레스 스틸로 만들어진 외부 케이싱; 파이프라인, 부속품 및 제어 장치. 용접 용기의 내부 및 외부 표면은 특수 처리되어 금속 표면 부식 가능성을 줄입니다. 고가의 수입 모델에서는 외부 밀봉 케이스가 알루미늄으로 만들어집니다. 탱크를 사용하면 액체 이산화탄소를 채우고 배출할 수 있습니다. 제품 손실 없는 보관 및 운송; 재급유, 보관 및 분배 중 무게와 작동 압력을 시각적으로 제어합니다. 모든 유형의 탱크에는 다단계 보안 시스템이 장착되어 있습니다. 안전 밸브를 사용하면 탱크를 정지하거나 비우지 않고도 검사 및 수리가 가능합니다.

특수 팽창 챔버에 주입하는 동안(스로틀링) 대기압으로 압력이 순간적으로 감소하면 액체 이산화탄소가 즉시 가스로 변하고 눈과 같은 얇은 덩어리가 압축되어 이산화탄소가 얻어집니다. 고체 상태흔히 '드라이아이스'라고 부르는 것입니다. 대기압에서 이는 밀도가 1,562kg/m²이고 온도가 -78.5°C인 흰색 유리질 덩어리로, 야외에서 승화되며 액체 상태를 우회하여 점차적으로 증발합니다. 드라이아이스는 저온 이산화탄소를 생산하는 데 사용되는 고압 공장에서 직접 얻을 수도 있습니다. 가스 혼합물최소 75~80%의 CO2를 함유하고 있습니다. 드라이아이스의 체적 냉각 용량은 워터 아이스보다 거의 3배 크며 573.6kJ/kg에 달합니다.

고체 이산화탄소는 일반적으로 200×100×20-70mm 크기의 연탄, 직경 3, 6, 10, 12 및 16mm의 과립으로 생성되며, 드물게 가장 미세한 분말(“마른 눈”) 형태로 생성됩니다. 연탄, 과립 및 눈은 작은 구획으로 나누어진 고정식 지하 광산 유형 저장 시설에 1-2일 이상 보관되지 않습니다. 안전 밸브가 달린 특수 절연 용기에 담아 운송합니다. 용량이 40~300kg 이상인 다양한 제조업체의 컨테이너가 사용됩니다. 승화로 인한 손실은 주변 온도에 따라 하루 4~6% 이상입니다.

7.39kPa 이상의 압력과 31.6°C 이상의 온도에서 이산화탄소는 소위 초임계 상태에 있으며 밀도는 액체와 비슷하고 점도와 표면 장력가스처럼. 이 특이한 물리적 물질(유체)은 탁월한 비극성 용매입니다. 초임계 CO2는 테르펜, 왁스, 색소, 고분자량 포화 및 불포화 지방산, 알칼로이드, 지용성 비타민, 피토스테롤 등 분자량이 2,000달톤 미만인 모든 비극성 성분을 완전히 또는 선택적으로 추출할 수 있습니다. 초임계 CO2에 대한 불용성 물질은 셀룰로오스, 전분, 유기 및 무기 고분자량 중합체, 당, 글리코시드 물질, 단백질, 금속 및 다양한 금속 염입니다. 유사한 특성을 지닌 초임계 이산화탄소는 유기 및 무기 물질의 추출, 분별 및 함침 과정에서 점점 더 많이 사용되고 있습니다. 이는 또한 현대 열 엔진에 유망한 작동 유체이기도 합니다.

비중. 이산화탄소의 비중은 압력, 온도, 집합 상태, 그녀가 위치한 곳입니다.
이산화탄소의 임계온도는 +31도이다. 0도, 압력 760mmHg에서의 이산화탄소의 비중. 1.9769kg/m3과 같습니다.
이산화탄소의 분자량은 44.0이다. 공기와 비교한 이산화탄소의 상대적 무게는 1.529입니다.
0도 이상의 온도에서 액체 이산화탄소. 물보다 훨씬 가볍고 압력을 가한 상태에서만 보관할 수 있습니다.
고체 이산화탄소의 비중은 생산 방법에 따라 다릅니다. 액체 이산화탄소가 얼면 투명하고 유리 같은 드라이아이스가 됩니다. 단단한. 이 경우 고체 이산화탄소의 밀도가 가장 높습니다 (영하 79도까지 냉각 된 용기의 정상 압력에서 밀도는 1.56입니다). 산업용 고체 이산화탄소는 흰색이고 경도는 분필에 가깝습니다.
비중은 제조방법에 따라 1.3~1.6 범위로 다양하다.

상태 방정식.이산화탄소의 부피, 온도 및 압력 사이의 관계는 방정식으로 표현됩니다.
V= R T/p - A, 여기서
V - 부피, m3/kg;
R - 가스 상수 848/44 = 19.273;
T - 온도, K도;
p 압력, kg/m2;
A는 이상 기체에 대한 상태 방정식의 편차를 나타내는 추가 용어입니다. 이는 의존성 A = (0.0825 + (1.225)10-7 r)/(T/100)10/3으로 표현됩니다.

이산화탄소의 삼중점.삼중점은 압력이 5.28ata(kg/cm2)이고 온도가 영하 56.6도인 것이 특징입니다.
이산화탄소는 삼중점에서만 세 가지 상태(고체, 액체, 기체)로 존재할 수 있습니다. 5.28ata(kg/cm2) 미만의 압력(또는 영하 56.6도 미만의 온도)에서 이산화탄소는 고체 및 기체 상태로만 존재할 수 있습니다.
증기-액체 영역에서, 즉 삼중점 위에서는 다음 관계가 유효합니다.
i"x + i"" y = i,
x + y = 1, 여기서,
x 및 y - 액체 및 증기 형태의 물질 비율.
i"는 액체의 엔탈피이고;
나는"" - 증기 엔탈피;
i는 혼합물의 엔탈피이다.
이 값들로부터 x와 y의 값을 결정하는 것은 쉽습니다. 따라서 삼중점 아래 영역의 경우 다음 방정식이 유효합니다.
i"" y + i"" z = i,
y + z = 1, 여기서,
i"" - 고체 이산화탄소의 엔탈피;
z는 고체 상태의 물질의 비율입니다.
3상에 대한 삼중점에는 방정식도 2개만 있습니다.
i" x + i"" y + i""" z = i,
x + y + z = 1.
삼중점에 대한 i,"i","i"""의 값을 알고 주어진 방정식을 사용하면 모든 지점에 대한 혼합물의 엔탈피를 결정할 수 있습니다.

열용량. 20 도의 온도에서 이산화탄소의 열용량. 그리고 1ata는
Ср = 0.202 및 Сv = 0.156 kcal/kg*deg. 단열 지수 k =1.30.
-50도에서 +20도 사이의 온도 범위에서 액체 이산화탄소의 열용량. kcal/kg*deg 값을 특징으로 합니다. :
℃ -50 -40 -30 -20 -10 0 10 20
수, 0.47 0.49 0.515 0.514 0.517 0.6 0.64 0.68

녹는 점.고체 이산화탄소의 용융은 삼중점(t = -56.6도 및 p = 5.28 ata)에 해당하는 온도 및 압력에서 발생합니다.
삼중점 이하에서는 고체 이산화탄소가 승화됩니다. 승화 온도는 압력의 함수입니다. 정상 압력에서는 -78.5도이고, 진공에서는 -100도일 수 있습니다. 그리고 아래.

엔탈피.광범위한 온도 및 압력에서 이산화탄소 증기의 엔탈피는 플랑크 및 쿠프리야노프 방정식을 사용하여 결정됩니다.
i = 169.34 + (0.1955 + 0.000115t)t - 8.3724p(1 + 0.007424p)/0.01T(10/3), 여기서
I - kcal/kg, p - kg/cm2, T - K, t - C.
어떤 지점에서든 액체 이산화탄소의 엔탈피는 포화 증기 엔탈피에서 증발 잠열을 빼면 쉽게 결정할 수 있습니다. 마찬가지로 승화 잠열을 빼면 고체 이산화탄소의 엔탈피를 결정할 수 있습니다.

열 전도성. 0℃에서 이산화탄소의 열전도도. 0.012 kcal/m*hour*degree C이고 온도는 -78도입니다. 0.008 kcal/m*hour*deg.S로 떨어집니다.
10 4 tbsp의 이산화탄소 열전도율에 대한 데이터. 양의 온도에서 kcal/m*시간*℃가 표에 나와 있습니다.
압력, kg/cm2 10도. 20도 30도 40도
이산화탄소 가스
1 130 136 142 148
20 - 147 152 157
40 - 173 174 175
60 - - 228 213
80 - - - 325
액체 이산화탄소
50 848 - - -
60 870 753 - -
70 888 776 - -
80 906 795 670
고체 이산화탄소의 열전도도는 다음 공식을 사용하여 계산할 수 있습니다.
236.5/T1.216 st., kcal/m*시간*deg.S.

열팽창 계수.고체 이산화탄소의 부피팽창계수 a는 비중과 온도의 변화에 따라 계산됩니다. 선형계수확장은 b = a/3이라는 표현으로 결정됩니다. 온도 범위는 -56도에서 -80도까지입니다. 계수의 값은 다음과 같습니다: a *10*5st. = 185.5-117.0, b* 10* 5st. = 61.8-39.0.

점도.이산화탄소 점도 10 * 6st. 압력 및 온도에 따라 다름(kg*sec/m2)
압력, -15도. 0도 20도 40도
5 1,38 1,42 1,49 1,60
30 12,04 1,63 1,61 1,72
75 13,13 12,01 8,32 2,30

유전 상수. 50 - 125 ati에서 액체 이산화탄소의 유전 상수는 1.6016 - 1.6425 범위에 있습니다.
15도에서의 이산화탄소의 유전 상수. 압력은 9.4 - 39, 1.009 - 1.060입니다.

이산화탄소의 수분 함량.습한 이산화탄소의 수증기 함량은 다음 방정식을 사용하여 결정됩니다.
X = 18/44 * p'/p - p' = 0.41 p'/p - p' kg/kg, 여기서
p' - 100% 포화 시 수증기 부분압;
p는 증기-가스 혼합물의 전체 압력입니다.

물에 대한 이산화탄소의 용해도.가스의 용해도는 용매 부피당 정상 조건(0도, C 및 760mmHg)으로 감소된 가스의 부피로 측정됩니다.
적당한 온도와 최대 4 - 5 atm의 압력에서 물에 대한 이산화탄소의 용해도는 다음 방정식으로 표현되는 헨리의 법칙을 따릅니다.
P = N X, 여기서
P는 액체 위의 기체 부분압력입니다.
X는 몰 단위의 가스량입니다.
H - 헨리의 계수.

용매로서의 액체 이산화탄소.-20 도의 온도에서 액체 이산화탄소에 대한 윤활유의 용해도. 최대 +25도. 100 CO2에서는 0.388g이고,
+25도 온도에서 CO2 100g당 0.718g으로 증가합니다. 와 함께.
-5.8 ~ +22.9 도의 온도 범위에서 액체 이산화탄소에 대한 물의 용해도. 중량으로 0.05% 이하이다.

안전 예방 조치

인체에 미치는 영향의 정도 측면에서 이산화탄소 가스는 GOST 12.1.007-76 "유해 물질"에 따라 4급 위험 등급에 속합니다. 분류 및 일반적인 요구 사항보안." 작업 구역 공기 중 최대 허용 농도는 확립되지 않았으며, 이 농도를 평가할 때 석탄 및 오조케라이트 광산에 대한 표준을 0.5% 이내로 설정하는 데 중점을 두어야 합니다.

드라이아이스를 사용하는 경우, 액체 저온 이산화탄소를 담은 용기를 사용하는 경우 작업자의 손 및 기타 신체 부위에 동상이 발생하지 않도록 안전 조치를 취해야 합니다.