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二氧化碳

  

什么是二氧化碳?

  二氧化碳是空氣中常見的化合物,碳與氧反應生成其化學式為CO2,一個二氧化碳分子由兩個氧原子與一個碳原子通過共價鍵構成。

  二氧化碳常溫下是一種無色無味、不助燃、不可燃的氣體,密度比空氣大,略溶于水,與水反應生成碳酸。固態二氧化碳壓縮后俗稱為干冰。工業上可由碳酸鈣強熱下分解制取。

  二氧化碳被認為是加劇溫室效應的主要來源。目前,其在大氣中的含量約為400ppm,相比工業革命前的1750年增加了42%  。

應用領域

  在國民經濟各部門,二氧化碳有著十分廣泛的用途。二氧化碳產品主要是從合成氨制氫氣過程氣、發酵氣、石灰窯氣、酸中和氣、乙烯氧化副反應氣和煙道氣等氣體中提取和回收,商用產品的純度不低于99%(體積)。
  ●二氧化碳可注入飲料中,增加壓力,使飲料中帶有氣泡,增加飲用時的口感,像汽水、啤酒均為此類的例子。

  ●固態的二氧化碳(或干冰)在常溫下會氣化,吸收大量的熱,因此可用在急速的食品冷凍。

  ●二氧化碳的重量比空氣重,不助燃,因此許多滅火器都通過產生二氧化碳,利用其特性滅火。而二氧化碳滅火器是直接用液化的二氧化碳滅火,除上述特性外,更有滅火后不會留下固體殘留物的優點。

  ●二氧化碳也可用作焊接用的保護氣體,其保護效果不如其他稀有氣體(如氬),但價格相對便宜許多。

  ●二氧化碳激光是一種重要的工業激光來源。

  ●二氧化碳可用來釀酒,二氧化碳氣體創造一個缺氧的環境,有助于防止細菌在葡萄生長。

  ●二氧化碳可控制pH值,游泳池加入二氧化碳以控制pH值,加入二氧化碳從而保持pH值不上升。

  ●二氧化碳可用于制堿工業和制糖工業。

  ●二氧化碳可用于塑料行業的發泡劑。

  ●干冰可以用于人造雨、舞臺的煙霧效果、食品行業、美食的特殊效果等。

  ●干冰可以用于清理核工業設備及印刷工業的版輥等。

  ●干冰可以用于汽車、輪船、航空、太空與電子工業。液體二氧化碳通過減壓變成氣體很容積和織物分離,完全省去了用傳統溶劑帶來的復雜后處理過程。

  ●CO?超臨界萃取技術。二氧化碳在溫度高于臨界溫度(Tc)31℃、壓力高于臨界壓力(Pc)3MPa的狀態下,性質會發生變化,其密度近于液體,粘度近于氣體,擴散系數為液體的100倍,因而具有很強的溶解能力,用它可溶解多種物質,然后提取其中的有效成分,運用該技術可生產高附加值的產品,可提取過去用化學方法無法提取的物質,且廉價、無毒、安全、高效。它適用于化工、醫藥、食品等工業。

人體危害

  二氧化碳密度較空氣大,當二氧化碳少時對人體無危害,但其超過一定量時會影響人(其他生物也是)的呼吸,原因是血液中的碳酸濃度增大,酸性增強,并產生酸中毒。空氣中二氧化碳的體積分數為1%時,感到氣悶,頭昏,心悸;4%-5%時感到眩暈。6%以上時使人神志不清、呼吸逐漸停止以致死亡。

  因為二氧化碳比空氣重,所以在低洼處的濃度較高。以人工鑿井或挖孔樁時,若通風不良則會造成井底的人員窒息。CO?的正常含量是0.04%,當CO?的濃度達1%會使人感到氣悶、頭昏、心悸,達到4%~5%時人會感到氣喘、頭痛、眩暈,而達到10%的時候,會使人體機能嚴重混亂,使人喪失知覺、神志不清、呼吸停止而死亡。應避免之物質:

各種金屬粉塵(例如鎂、鋯、鈦、鋁、錳):當懸浮在二氧化碳中易點燃而爆炸。

  人吸入高濃度的二氧化碳所出現的昏迷及腦缺氧情況,一般大氣中二氧化碳含量超過1%時,人即有輕度頭暈反應;當超過3%時,開始出現呼吸困難;超過6%時,就會重度缺氧窒息甚至死亡。

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