Что тяжелее воздух или углекислый газ
Перейти к содержимому

Что тяжелее воздух или углекислый газ

  • автор:

Углекислый газ легче или же тяжелее воздуха? Характеристика газа

Углекислый газ, или диоксид углерода, или оксид углерода (IV) СО2 – бесцветный газ с кисловатым запахом и вкусом. Замороженный углекислый газ – «сухой лед», который используется для создания густой пелены тумана в эффектных шоу и при транспортировке продуктов. Углекислый газ не горит, поэтому применяется при тушении пожаров.

Характеристика углекислого газа

Через диоксид углерода проходят ультрафиолет и лучи видимой части спектра, с помощью которых наша планета обогревается. Он поглощает инфракрасное излучение. Он входит в состав парниковых газов, которые при большой концентрации приводят к глобальному потеплению. Повышение процента оксида углерода (IV) в воздухе связано с развитием индустриальной эпохи.

Углекислый газ участвует в обменных процессах клетки. Он образуется при окислительных реакциях животных и высвобождается при дыхании. Углекислый газ – главный источник углерода для растительных организмов. Растения при фотосинтезе поглощают диоксид углерода и выделяют кислород, которым дышат животные и человек. Существует ошибочное мнение, что растения выделяют только кислород. Но на самом деле они при отсутствии света выделяют небольшой процент углекислого газа.

Диоксид углерода не токсичен, но при высоких концентрациях приводит к удушьям. Но также он участвует в регуляции сосудистого тонуса. В промышленности углекислый газ применятся как консервант, и на упаковках обозначается как Е290.

Углекислый газ легче или тяжелее воздуха

Прежде чем ответить на вопрос, какой газ тяжелее, необходимо определить состав каждого газа. Воздух – сложная смесь из различных веществ. Он включает в себя азот (76 %), кислород (23 %), аргон (1,3 %), углекислый газ (0,046 %) и другие соединения. Условно молекулярная масса воздуха равняется 29.

Диоксид углерода состоит только из двух элементов – углерода и кислорода. Молекулярная масса углекислого газа:

Mr (CO2) = Ar (C) + 2 Ar (O) = 12 + 2 * 16 = 44

Таким образом, молекулярная масса воздуха ниже, чем углекислого газа. Это указывает на то, что воздух легче углекислого газа.

Какой газ тяжелее воздуха

Многие газы в периодической системе Д.И. Менделеева имеют молекулярную массу выше, чем у воздуха. Например, масса кислорода равна:

Mr (O2) = 2 * 16 = 32

Хлор тяжелее воздуха.

Mr (Cl2) = 2 * 35,5 = 71

Какой газ легче воздуха

Газы, которые легче воздуха, располагаются в начале периодической таблицы Д. И. Менделеева. Например, молекулярная масса водорода равна:

Гелий также легче воздуха.

Диоксид углерода иногда оседает в нижних слоях атмосферы из-за того, что углекислый газ тяжелее воздуха. Существует эффект «собачьей пещеры», при котором диоксид углерод оседает на высоте полутора метров от поверхности земли. Взрослый человек не почувствует избыток углекислого газа в воздухе, а собаки из-за своего небольшого роста оказываются в слое диоксида углерода и, таким образом, отравляются.

Углекислый газ (диоксид углерода)

Он не пригоден для поддержания жизни. Однако именно им «питаются» растения, превращая его в органические вещества. К тому же он является своеобразным «одеялом» Земли. Если этот газ вдруг исчезнет из атмосферы, на Земле станет гораздо прохладнее, а дожди практически исчезнут.

«Одеяло Земли»

Углекислый газ (двуокись углерода, диоксид углерода, CO2) формируется при соединении двух элементов: углерода и кислорода. Он образуется в процессе сжигания угля или углеводородных соединений, при ферментации жидкостей, а также как продукт дыхания людей и животных. В небольших количествах он содержится и в атмосфере, откуда он ассимилируется растениями, которые, в свою очередь, производят кислород.

Углекислый газ бесцветен и тяжелее воздуха. Замерзает при температуре −78.5°C с образованием снега, состоящего из двуокиси углерода. В виде водного раствора он образует угольную кислоту, однако она не обладает достаточной стабильностью для того, чтобы ее можно было легко изолировать.

Углекислый газ — это «одеяло» Земли. Он легко пропускает ультрафиолетовые лучи, которые обогревают нашу планету, и отражает инфракрасные, излучаемые с ее поверхности в космическое пространство. И если вдруг углекислый газ исчезнет из атмосферы, то это в первую очередь скажется на климате. На Земле станет гораздо прохладнее, дожди будут выпадать очень редко. К чему это в конце концов приведет, догадаться нетрудно.

Правда, такая катастрофа нам пока еще не грозит. Скорее даже, наоборот. Сжигание органических веществ: нефти, угля, природного газа, древесины – постепенно увеличивает содержание углекислого газа в атмосфере. Значит, со временем надо ждать значительного потепления и увлажнения земного климата. Кстати, старожилы считают, что уже сейчас заметно теплее, чем было во времена их молодости.

Двуокись углерода выпускается жидкая низкотемпературная, жидкая высокого давления и газообразная. Ее получают из отбросных газов производств аммиака, спиртов, а также на базе специального сжигания топлива и других производств. Газообразная двуокись углерода – газ без цвета и запаха при температуре 20°С и давлении 101,3 кПа (760 мм рт. ст.), плотность – 1,839 кг/м 3 . Жидкая двуокись углерода – просто бесцветная жидкость без запаха.

Углекислый газ нетоксичен и невзрывоопасен. При концентрациях более 5% (92 г/м 3 ) двуокись углерода оказывает вредное влияние на здоровье человека — она тяжелее воздуха и может накапливаться в слабо проветриваемых помещениях у пола. При этом снижается объемная доля кислорода в воздухе, что может вызвать явление кислородной недостаточности и удушья.

Получение двуокиси углерода

В промышленности углекислый газ получают из печных газов, из продуктов разложения природных карбонатов (известняк, доломит). Смесь газов промывают раствором карбоната калия, который поглощает углекислый газ, переходя в гидрокарбонат. Раствор гидрокарбоната при нагревании разлагается, высвобождая углекислоту. При промышленном производстве газ закачивается в баллоны.

В лабораторных условиях небольшие количества получают взаимодействием карбонатов и гидрокарбонатов с кислотами, например мрамора с соляной кислотой.

«Сухой лед» и прочие полезные свойства диоксида углерода

В повседневной практике углекислый газ используется достаточно широко. Например, газированная вода с добавками ароматных эссенций – прекрасный освежающий напиток. В пищевой промышленности диоксид углерода используется и как консервант — он обозначается на упаковке под кодом Е290, а также в качестве разрыхлителя теста.

Углекислотными огнетушителями пользуются при пожарах. Биохимики нашли, что удобрение. воздуха углекислым газом весьма эффективное средство для увеличения урожайности различных культур. Пожалуй, такое удобрение имеет единственный, но существенный недостаток: применять его можно только в оранжереях. На заводах, производящих диоксид углерода, сжиженный газ расфасовывают в стальные баллоны и отправляют потребителям. Если открыть вентиль, то из отверстия с шипением вырывается. снег. Что за чудо?

Все объясняется просто. Работа, затраченная на сжатие газа, оказывается значительно меньше той, которая требуется на его расширение. И чтобы как-то компенсировать возникающий дефицит, углекислый газ резко охлаждается, превращаясь в «сухой лед». Он широко используется для сохранения пищевых продуктов и перед обычным льдом имеет значительные преимущества: во-первых, «хладопроизводительность» его вдвое выше на единицу веса; во-вторых, он испаряется без остатка.

Углекислый газ используется в качестве активной среды при сварке проволокой, так как при температуре дуги углекислота разлагается на угарный газ СО и кислород, который, в свою очередь, и входит во взаимодействие с жидким металлом, окисляя его.

Углекислота в баллончиках применяется в пневматическом оружии и в качестве источника энергии для двигателей в авиамоделировании.

  • Двуокись углерода высокой чистоты марки 4.0
  • Двуокись углерода жидкая высший сорт (99,8%)

Углекислый газ в доме. Найдена первопричина головной боли, недосыпания, ринитов и аллергии

Концентрация CO2 в атмосфере

Перед жителями городских квартир довольно часто встает проблема духоты в помещении. Горячие радиаторы центрального отопления прекрасно обогревают жилые сооружения в зимний период времени, но с наступлением весны в доме становится очень душно. Можно открыть окна, но облегчение наступает ненадолго. К тому же, если жилой дом находится на близком расстоянии от дороги, в квартиру начинают врываться шумы с улицы и опасные для здоровья газы и примеси, в т.ч. известный всем углекислый газ.

Содержание углекислого газа в атмосферном воздухе за последние 50 лет постоянно растет, особенно в крупных городах, за счет выхлопов автомобилей и промышленных выбросов. Уровень углекислого газа в атмосфере Земли на 2013 год составил ~ 395 ppm (0,0395%). 1 ppm — миллионная доля или промилле соответствует 0,0001% CO2. Углекислый газ тяжелее воздуха в 1,52 раза.

Согласно рейтингу:

Топ-60 «Самые экологически грязные города России на 2013 год»,

Екатеринбург занимает 14-ое место.

Общий годовой объем выбросов — 203,5 тыс.тонн,

из них 83,9 % приходится на автомобили.

Вдыхаемый и выдыхаемый человеком воздух

Лучше всего дышится на природе. В чистом загородном воздухе ~ 360-400 ррm (0,036-0,04%) углекислого газа. Эта концентрация оптимальна для дыхания человека. Человек является основным источником углекислого газа в помещении, поскольку мы выдыхаем от 18 до 25 л/час этого газа. В виду чего повышенное содержание уровня СО2 может наблюдаться во всех помещениях, где находятся люди: в детских садах, школах, институтах, офисах и конечно же дома: в спальнях и детских комнатах.

То, что нам не хватает кислорода в душном помещении – это миф!

Отныне уже доказано, что вопреки существующему стереотипу, головная боль, слабость, бессонница, респираторные заболевания, аллергии у человека возникают в помещении не от недостатка кислорода, а именно от избытка углекислого газа!

Вопросы относительно духоты волнуют многих. Вот, например, что пишут на форумах некоторых сайтов:

— Почему в квартире может быть душно? Окна везде открыты. Может это из-за большого количества ковров? Сквозняк вроде, а все равно душно. Квартира угловая. Невозможно из-за этого там жить.

— В однокомнатной квартире очень душно, сухо. Маленький ребенок постоянно болеет. Что делать?

— Однокомнатная квартира. Ночью душно и не хватает кислорода. Мы с дочерью от этого спим плохо. Спать с открытой дверью на балкон не вариант — муж простывает. Что делать? Поможет ли увлажнитель? Цветы? Аквариум?

— В моей квартире очень жарко. Стены дома очень толстые, тепло хранят хорошо, окна пластик, без щелей, батареи топят на полную катушку. В итоге, лично я сплю с приоткрытым окном, иначе задыхаюсь и просыпаюсь вся взмокшая. Вариант «проветрить перед сном» не проходит — комната небольшая, нагревается очень быстро, через пару часов приходится вставать и проветривать снова. В среднем, в квартире 28-29 °C. Что делать? Установить кондиционер? Не будет ли ребенок простывать еще больше? Купить увлажнитель воздуха?

— Душно в доме. Как спасаться? Двухэтажный дом, на первом этаже — прохладно, а вот на втором, под крышей — выше 30 °C, остывает до 27°C ночью и всё. Крыша, к сожалению, покрыта металлом, наверно, от этого еще сильнее второй этаж нагревается. Нет спасения в такую жару или можно что-нибудь придумать? Окна заклеены светоотражающей пленкой, шторы днем даже не открываем, чтобы от окна еще не нагревалось.

Заболевания от переизбытка углекислого газа

Тут же на форумах мы встречаем следующие рекомендации:

— А просто проветривать не пробовали? Ребёнок постоянно в застоявшемся воздухе. Вы не думаете, что он болеет из-за этого?

— Оставляйте щелевое проветривание на кухне и открытыми двери на кухню и в комнату.

— Почитайте про вентиляционный клапан в стену. Ставьте КИВ.

— Закройте батареи одеялами или сделайте их регулируемыми.

— Купите «парогенератор» (точнее увлажнитель воздуха), с ним дышать легче.
— Можно установить современные деревянные окна, но они дороже.
— Можно принудительно увеличить объем вентиляции, поставив вентилятор на вытяжку.

— Может вентиляция забилась, или соседи сделали перепланировку?

— Установите приточно-вытяжную вентиляцию. Работает как на приток, так и на вытяжку. Зимой подает теплый воздух без затрат на подогрев.

Как видим, роль вентиляции в нынешних условиях оказалась огромной, и, к сожалению, пока еще недооцененной.

Вообще, «наш» человек, зачастую, не осведомлен о принципах работы коммуникаций многоквартирного жилища, и нередко с халатностью относится к ним. Въезжаем в уже построенный дом – разве нам кто-то объясняет, что и как в нем должно функционировать? Газ, свет, вода работает – и ладно.

Вентиляция в наших домах называется естественной, и происходит под действием термической тяги (как в печной трубе). Эффективно работает она только в отопительный сезон, когда за окном температура воздуха ниже +5 ºC. В чем ее принцип? Прохладный свежий воздух засасывается в теплую квартиру, согревается, загрязняется и через вентиляционные решетки, которые есть в каждой квартире в кухне и санузле, попадает в вентиляционные шахты (вместе с запахами, влажностью и углекислым газом), откуда выходит на улицу. Практически во всех жилых домах воздухообмен происходит таким образом. Откуда должен поступать к нам свежий приточный воздух? Из открытых окон, форточек, а если окна закрыты, то он проникает через щели в рамах. «В СНИПах всегда нормировалась кубатура по вытяжке, и всегда стояли прочерки по притоку воздуха, потому что это были непредсказуемые цифры. Представьте себе мелкие щели, распределенные по периметру окна. В старых сталинских домах, если все эти щели старой «столярки» собрать в одно место, мы получим постоянную дыру размером 200 кв.см. А учитывая, что отверстие примерно в 1 кв.см при термической тяге 10 Па обеспечивает приток 1 куб.м/час, то это 200 куб.м/час свежего воздуха (при нормативах 40-60 куб.м/чел*час )». Таким образом, старые деревянные окна обеспечивали постоянный и достаточный приток воздуха.

Закрытые герметичные окна нарушают движение воздуха в наших домах. Свежему воздуху просто неоткуда проникнуть внутрь – это приводит к отсутствию тяги, и загрязненный воздух не может выйти из помещения. В доме повышается влажность, накапливается углекислый газ, появляется плесень. Фенол, формальдегид, аммиак, ацетальдегид и им подобные вещества – примеры химических загрязнений в квартире. Выделяют эту «вредность» элементы мебели, отделки, лакокрасочные покрытия, пыль, которая накапливается внутри помещения. Так же по квартире «летают» споры плесени, микроскопические клещи. Их высокая концентрация приводит к аллергии, заболеваниям дыхательных путей.

Избавиться от всей этой «нечисти» возможно только при постоянном обновлении воздуха – вентиляции.

Позвольте, но мы же периодически проветриваем квартиру, — скажете вы. «Свежий воздух нельзя в квартиру дать с запасом. Максимум, что может дать проветривание – это единовременно выбросить грязный воздух и заменить свежим. Пожалуйста, вы можете 20-25 раз в сутки проделывать такую операцию, чтобы добиться положенного воздухообмена. Никто никогда этого не делает и делать не будет. И ночью никто по часам не станет подниматься, чтобы проветрить. Например, зимой можно перед сном проветрить, однако, затем окна все равно закрываются, иначе можно замерзнуть к утру. Утром человек просыпается с чугунной головой, потому что через час-два своими влаговыделениями и выдыхаемым углекислым газом два спящих человека в спальне 15 кв.м от свежего воздуха не оставят вообще ничего.

Содержание кислорода и углекислого газа в школьном классе

Однако к старой столярке возврата нет. Герметичные стеклопакеты в течение последних 15 лет прочно закрепились в проемах наших окон. Их установка избавила нас от сквозняков, от шума улицы, обеспечила тепло в квартирах в холодный сезон. Все это можно отнести к понятиям комфорта. Однако физический комфорт состоит не только из вышеперечисленных условий. Основные параметры, которыми мы физически ощущаем комфорт — это температура воздуха, его подвижность (сквозняк), уровень шума, уровень освещенности, влажность воздуха и его чистота (состав). По акустике, по сквозняку, по теплу, при недостаточном отоплении пластиковые окна работают в плюс. По влажности и по качеству воздуха — в минус. Но из этого минуса надо вылезать не возвратом к старой столярке. Необходимо найти компромиссное решение – сохранить все плюсы, достигнутые современными оконными конструкциями и ликвидировать их минусы.

Современный человек почти 90% времени находится в помещении, где воздействие загрязненного воздуха особенно сильно. Иммунная система на 80% загружена борьбой с негативными последствиями вдыхания грязного воздуха. Ведь когда вы входите в помещение, где много людей, то практически всегда чувствуете, что там тяжелее дышится, чем снаружи.

Закрытые помещения — своего рода ловушки СО2. Воздух с уже повышенным или даже нормальным содержанием углекислого газа поступает через окна и вентиляцию, а потом его концентрация начинает быстро расти из-за дыхания людей, которые находятся внутри. При этом уровень углекислого газа повышается гораздо быстрее, чем убывает кислород. Замеры показывают, что, даже когда в школьном классе уровень СО2 достигает 1000 ppm (0,1%), содержание кислорода практически не меняется. Повышенное содержание СО2 во вдыхаемом воздухе отрицательно влияет на кровь, слизистые оболочки, дыхательную и мочевыводящую системы, костную ткань, иммунитет и умственную деятельность человека. К счастью, мы находимся в душных помещениях не постоянно, и организм успевает восстанавливаться через какое-то время пребывания на свежем воздухе.

В норме кислотность (рН) крови человека равна примерно 7,4.

Наш организм настроен на эту цифру, она необходима для работы всех ферментных и биологических систем организма. Логично предположить, что даже небольшие постоянные изменения кислотности крови могут оказывать очень сильное воздействие на живое существо.

pH-среда. Возможные состояния организма

Респираторный ацидоз (от лат. acidus — кислый) возникает из-за недостаточного выведения углекислого газа при дыхании. Получается, что он накапливается в крови и меняет её состав. Т.е. это состояние организма, характеризующееся нарушением кислотно-щелочного баланса со смещением в сторону увеличения кислотности и уменьшению рН его сред. Длительный ацидоз приводит к заболеванию сердечно-сосудистой системы, гипертонии, усталости и другим неблагоприятным для человеческого организма последствиям. Тяжелые же состояния провоцируют шок, кому и смерть пациента.

Основными симптомами при ацидозе являются: кратковременная тошнота, рвота, общее недомогание, усиление сердцебиения, одышка, сердечные аритмии, повышение кровяного давления, расстройство функций центральной нервной системы (сонливость, спутанность сознания, головокружение, потеря сознания, заторможенность), шоковые состояния. Следует отметить, что при легких формах ацидоза симптомы могут не проявляться вовсе.

Как организм управляет уровнем кислотности?

При длительных отклонениях от равновесия в кислую сторону, скелет, как депо кальция и магния, может быть привлечен к компенсаторным процессам, т.к. поддержание кислотно-щелочного равновесия в организме с участием скелета высокопроизводительно. Организм не допускает выхода pH крови за заданные пределы. Но достигается это дорогой ценой. В жертву приносится скелет: в целях ощелачивания, вымываются из костей щелочные буферы – кальций и магний.

По данным последних мировых научных исследований:

1) Кости сначала теряют магний, затем кальций. Отсюда ускоренное развитие остеопороза.

2) Разрушаются мышцы. Хроническая слабость и боли в мышцах отмечаются уже в молодом возрасте.

3) Слабость костей и мышц ведет к деградации суставов.

4) Кислая реакция мочи создает идеальные условия для образования камней в почках. Это принимает характер эпидемии. Хроническое нарушение работы почек вызывает развитие воспалительных заболеваний и почечной недостаточности.

5) Кислая реакция слюны разрушает зубы и способствует развитию стоматитов.

6) Хроническое закисление может вызывать головные боли, тревожность, бессонницу, задержку жидкости в организме.

При избыточном кислотном рационе питания большое количество магния, кальция, калия и других нейтрализующих кислоты элементов постоянно истощается, изымается из тканей, и они должны быть обязательно восполнены, иначе очень скоро последуют симптомы болезней.

Человек за сутки вдыхает до 24кг воздуха

По оценкам экологов, домашний воздух в 4-6 раз «грязнее» и в 8-10 раз токсичнее наружного.

Жители крупного мегаполиса подвергаются негативному влиянию повышенного уровня углекислого газа круглосуточно. Сначала в переполненном общественном транспорте и в собственных автомобилях, которые подолгу стоят в пробках. Затем на работе, где часто бывает душно и нечем дышать.

Так же очень важно поддерживать хорошее качество воздуха и в собственном доме, особенно в спальне, там мы проводим треть своей жизни. Для того, чтобы хорошо выспаться, гораздо важнее чистый воздух, чем продолжительность сна, а уровень СО2 в спальнях и детских комнатах должен быть ниже 600 ppm. Высокий уровень СО2 в этих помещениях может стать причиной таких симптомов, как заложенность носа, раздражение горла и глаз, головной боли и бессонницы.

Финские ученые нашли способ решения этой проблемы, исходя из аксиомы, что если в природе уровень углекислого газа составляет 350-400 ppm, то и в помещениях он должен быть приближен к этому уровню.

Финские ученые нашли способ решения этой проблемы, исходя из аксиомы, что если в природе уровень углекислого газа составляет 350-400 ppm

*Все указанные в таблице уровни вполне нормальны и допустимы время от времени.

Для того, чтобы понять в каких пределах находится концентрация СО2, мы произвели следующие замеры:

За городом:

Содержание углекислого газа загородом

на улице в доме без вентиляции

В городской квартире без вентиляции:

Содержание углекислого газа в городской квартире без вентиляции

утром в спальне начало проветривания окончание проветривания

В офисе с вентиляцией:

Содержание углекислого газа в офисе с вентиляцией

У тех, кто заботится о своём здоровье и здоровье своих близких, наверняка, после прочтения этой статьи возникнет желание проверить концентрацию СО2 в квартире или офисе. Теперь при заказе в компании Интелл Хаус вентиляционного оборудования, наши сотрудники дополнительно произведут замеры СО2 до и после монтажа вентиляции, совершенно бесплатно!

Наши решения для вентиляции в квартире:

Приточно-вытяжная установка с рекуператором тепла Приточно-вытяжная установка с охлаждением Приточная установка с увлажнением воздуха
Приточно-вытяжная установка
с рекуператором тепла. Хороший воздухообмен,
быстро уменьшает концентрацию СО2
51 600 руб
Приточно-вытяжная установка с охлаждением
241 900 руб
Приточная установка с увлажнением воздуха
288 200 руб

Приложение 5. Характеристика взрывоопасных и вредных газов, наиболее часто встречающихся в резервуарах и подземных сооружениях

В резервуарах и подземных сооружениях наиболее часто обнаруживаются взрывоопасные и вредные газы: метан, пропан, бутан, пропилен, бутилен, окись углерода, углекислый газ, сероводород и аммиак.

Метан CH4 (болотный газ) — бесцветный горючий газ без запаха, легче воздуха. Проникает в подземные сооружения из почвы. Образуется при медленном разложении без доступа воздуха растительных веществ: при гниении клетчатки под водой (в болотах, стоячих водах, прудах) или разложении растительных остатков в залежах каменного угля. Метан является составной частью промышленного газа и при неисправном газопроводе может проникать в подземные сооружения. Не ядовит, но его присутствие уменьшает количество кислорода в воздушной среде подземных сооружений, что приводит к нарушению нормального дыхания при работах в этих сооружениях. При содержании метана в воздухе 5 — 15% по объему образуется взрывоопасная смесь.

Средства защиты — шланговые противогазы ПШ-1, ПШ-2, самоспасатели СПИ-20, ПДУ-3 и др.

Пропан C3H8, бутан C4H10, пропилен C3H6 и бутилен C4H8 — бесцветные горючие газы, тяжелее воздуха, без запаха, трудно смешиваются с воздухом. Вдыхание пропана и бутана в небольших количествах не вызывает отравления; пропилен и бутилен оказывают наркотическое воздействие.

Сжиженные газы с воздухом могут образовывать взрывоопасные смеси при следующем их содержании, % по объему:

Пропилен 2,2 — 9,7

Средства защиты — шланговые противогазы ПШ-1, ПШ-2, самоспасатели СПИ-20, ПДУ-3 и др.

Окись углерода CO — бесцветный газ, без запаха, горючий и взрывоопасный, немного легче воздуха. Окись углерода чрезвычайно ядовита. Физиологическое воздействие окиси углерода на человека зависит от ее концентрации в воздухе и длительности вдыхания.

Вдыхание воздуха, содержащего окись углерода выше предельно допустимой концентрации, может привести к отравлению и даже к смерти. При содержании в воздухе 12,5 — 75% по объему окиси углерода образуется взрывоопасная смесь.

Средства защиты — фильтрующий противогаз марки СО, самоспасатели СПИ-20, ПДУ-3 и др.

Углекислый газ CO2 (двуокись углерода) — бесцветный газ, без запаха, с кисловатым вкусом, тяжелее воздуха. Проникает в подземные сооружения из почвы. Образуется в результате разложения органических веществ. Образуется также в резервуарах (баках, бункерах и др.) при наличии в них сульфоугля или угля вследствие его медленного окисления.

Попадая в подземное сооружение, углекислый газ вытесняет воздух, заполняя со дна пространство подземного сооружения. Углекислый газ не ядовит, но обладает наркотическим действием и способен раздражать слизистые оболочки. При высоких концентрациях вызывает удушье вследствие уменьшения содержания кислорода в воздухе.

Средства защиты — шланговые противогазы ПШ-1, ПШ-2, самоспасатели СПИ-20, ПДУ-3 и др.

Сероводород H2S — бесцветный горючий газ, имеет запах тухлых яиц, несколько тяжелее воздуха. Ядовит, действует на нервную систему, раздражает дыхательные пути и глаза.

При содержании в воздухе сероводорода 4,3 — 45,5% по объему образуется взрывоопасная смесь.

Средства защиты — фильтрующие противогазы марок В, КД, самоспасатели СПИ-20, ПДУ-3 и др.

Аммиак NH3 — бесцветный горючий газ с резким характерным запахом, легче воздуха, ядовит, раздражает глаза и дыхательные пути, вызывает удушье. При содержании в воздухе аммиака 15 — 20% по объему образуется взрывоопасная смесь.

Средства защиты — фильтрующий противогаз марки КД, самоспасатели СПИ-20, ПДУ-3 и др.

Водород H2 — бесцветный горючий газ без вкуса и запаха, намного легче воздуха. Водород — физиологически инертный газ, но при высоких концентрациях вызывает удушье вследствие уменьшения содержания кислорода. При соприкосновении кислотосодержащих реагентов с металлическими стенками емкостей, не имеющих антикоррозионного покрытия, образуется водород. При содержании в воздухе водорода 4 — 75% по объему образуется взрывоопасная смесь.

Кислород O2 — бесцветный газ, без запаха и вкуса, тяжелее воздуха. Токсическими свойствами не обладает, но при длительном вдыхании чистого кислорода (при атмосферном давлении) наступает смерть вследствие развития плеврального отека легких.

Кислород не горюч, но является основным газом, поддерживающим горение веществ. Высокоактивен, соединяется с большинством элементов. С горючими газами кислород образует взрывоопасные смеси.

Углекислый газ — применение

Углекислый газ формируется при соединении двух элементов: углерода и кислорода. Он образуется в процессе сжигания угля или углеводородных соединений, при ферментации жидкостей, а также как продукт дыхания людей и животных. В небольших количествах он содержится и в атмосфере, откуда он ассимилируется растениями, которые в свою очередь производят кислород. Углекислый газ бесцветен и тяжелее воздуха. Он не пригоден для поддержания жизни. Углекислый газ замерзает при температуре −78,5 °C с образованием снега, состоящего из двуокиси углерода. В виде водного раствора он образует угольную кислоту, однако она не обладает достаточной стабильностью для того, чтобы ее можно было легко изолировать.

Углекислый газ

Основное применение

Химическая отрасль

Углекислый газ используется при производстве синтетических химических веществ и регулировании реакторных температур.

CO2 также служит для нейтрализации щелочных сточных вод. В закритических условиях диоксид углерода используется в процессах очистки или осушки полимеров, волокон животного или растительного происхождения.

Фармацевтика

Углекислый газ используется для создания инертной среды, синтеза химических веществ, сверхкритической флюидной экстракции (SFE), подкисления (pH) сточных вод или продукта при их низкотемпературной транспортировке (−78 °C или −108 °F).

Пищевая отрасль

В пищевой отрасли выделяются следующие основные направления применения CO2
  • Насыщение углекислотой шипучих напитков, в том числе безалкогольных напитков, минеральной воды и пива.
  • Упаковка пищевых продуктов — инертные и бактерицидные свойства газа успешно используются в азотных смесях (упаковка в модифицированной атмосфере) для увеличения срока хранения многих продуктов питания (§ ALIGAL™).
  • Процессы охлаждения или заморозки (в виде криогенной жидкости) и контроль температуры при распределении пищевых продуктов (в виде сухого льда).
  • Удаление кофеина из кофе с использованием диоксида углерода в сверхкритическом состоянии.

Медицина

При проведении операций на искусственных органах углекислый газ служит для создания атмосферных условий, близких к физиологическим.

В качестве одного из компонентов кислородной или воздушной смеси углекислый газ служит стимулятором глубокого дыхания. Другим его применением является хирургическая дилатация при интраабдоминальных инсуффляциях.

Металлургическая отрасль

Наиболее популярным применением углекислого газа в металлургии является защита окружающей среды
  • CO2 применяется для осаждения бурого дыма в процессах завалки лома и закачки углерода, для сокращения объема поглощения азота в процессе вскрытия электродуговых печей, а также для донного перемешивания.
  • Отрасль переработки цветных металлов использует углекислый газ для осаждения дыма в процессе ковшовой транспортировки штейна (производство Cu/Ni) или слитков (производство Zn/Pb).
  • Небольшое количество жидкого диоксида углерода может использоваться при рециркуляции воды в процессе отвода кислотных шахтных вод.
  • Лазеры, использующие CO2, хорошо известны еще и как потребители некоторых специальных марок диоксида углерода (§ LASAL™).

Лабораторные исследования и анализ

Диоксид углерода в сверхкритическом состоянии представляет собой подвижную фазу, используемую как в процессе хроматографического анализа, так и в процессах экстрагирования.

отрасль

После щелочной отбелки древесной массы или целлюлозы диоксид углерода позволяет с высокой точностью регулировать уровень pH в переработанном сырье.

CO2 может использоваться в процессах нейтрализации талового масла и в целях повышения производительности бумагоделательных машин.

Электроника

Диоксид углерода стандартно применяется для обработки сточных вод, а в качестве охладителя он используется при испытании электронных приборов на воздействие окружающей среды.

Помимо этого диоксид углерода позволяет повышать проводимость сверхчистой воды, а в виде снега используется для абразивной очистки деталей или удаления осадков на кристаллических пластинах.

Дополнительно диоксид углерода может использоваться в качестве экологически чистой сверхкритической жидкости для удаления фототвердеющих материалов из кристаллических пластин без применения органических растворителей.

Охрана окружающей среды

Добавление диоксида углерода позволяет поддерживать необходимый уровень pH в жидких стоках. В качестве регулятора рН он является прекрасной альтернативой серной кислоте.

Не является публичной офертой

Получите больше информации
Отправьте запрос и наш менеджер свяжется с Вами в ближайшее время

Узнаем что тяжелее – воздух или углекислый газ: ответ на вопрос

Что тяжелее – воздух или углекислый газ: ответ на вопрос

Наверное, вопрос, что тяжелее – воздух или углекислый газ, может возникнуть у любого человека. С одной стороны дышать воздухом приходится постоянно – без него даже натренированный человек не продержится дольше нескольких минут. С другой – каждый с детства знает, что при дыхании выделяется углекислый газ. Поэтому давайте разберемся с этим вопросом более детально.

Состав воздуха

Воздух, в отличие от углекислого газа, является не одним веществом, а сложнейшей смесью, в состав которой входят больше десяти веществ. И это только нормальный воздух, а не городской, в который входит еще несколько десятков опасных для человека ингредиентов.

Загрязнение атмосферы

Итак, самая большая доля приходится на азот – воздух состоит из него на 76%. Он не поддерживает горение, не используется при дыхании.

А вот следующий компонент жизненно важен всему живому – кислород. Его в составе воздуха значительно меньше, лишь 23%. Но именно он позволяет человеку, животным, птицам, рыбам и растениям жить. Да-да, растения тоже дышат, хотя это и известно не всем.

Третий газ в составе воздуха – аргон. Его уже совсем немного, лишь 1,3 процента. В живой природе он также почти не применяется, зато активно используется людьми в разных сферах деятельности.

Четвертое же место занимает именно углекислый газ. Правда, количество очень невелико – только 0,046%. Представьте себе, все заводы, автомобили и живые существа на планете почти не могут повысить этот показатель. Хотя, по прогнозам экологов, вредное производство и вырубка лесов приводят к тому, что этот показатель все-таки увеличивается.

Также воздух состоит из неона, криптона, метана, гелия, водорода и ксенона. Последний занимает всего 0,00004% от общей массы. Другие примеси настолько незначительны, что о них можно и не говорить.

Из чего состоит углекислый газ?

Углекислый газ же представляет собой отдельное вещество. Его формула – СО2. Что интересно, в отличие от большинства химических смесей, в природе он совершенно не существует в жидком состоянии. Встречается только в газообразном и твердом, постепенно переходя из одного состояния в другое при определенных условиях.

Парниковый эффект

Он легко пропускает ультрафиолетовые лучи, позволяя Солнцу обогревать Землю. А вот инфракрасное тепло, исходящее от поверхности планеты, не пропускает. Из-за этого оно накапливается, и постепенно температура во всем мире повышается. Это и называется парниковым эффектом, из-за которого экологи всего мира бьют тревогу.

Сравнение плотности

Ученые любят все взвешивать, сравнивать и анализировать. Разумеется, этой участи не избежали и воздух с углекислым газом. Путем сложнейших вычислений с использованием современного оборудования удалось предельно точно установить плотность обоих веществ. Зная их, можно определить, что тяжелее – воздух или углекислый газ, а что – легче.

Опыт, показывающий, что CO2 тяжелее воздуха

Для углекислого газа этот показатель составляет 1,977 килограмма на кубический метр. У обычного воздуха же меньше – всего 1,204 кг/м3. Однако стоит учитывать, что столь чистый воздух в природе редко встречается – обычно в нем присутствует также пыль, влага и различные примеси.

Но с научной точки зрения рассматривать следует именно эталонные показатели. Поэтому можно с уверенностью сказать, во сколько раз углекислый газ тяжелее воздуха – почти в 1,64 раза.

Почему они важны?

О важности воздуха уже говорилось выше. Но любой образованный человек и так прекрасно знает, что без него ничто живое на планете Земля не смогло бы выжить в принципе.

А вот что можно сказать про углекислый газ? Парадоксально, но если он внезапно исчезнет с Земли, то и человечество вымрет удивительно быстро. Дело даже не в том, что углекислый газ активно применяется в различных сферах промышленности. Просто он необходим растениям.

Здесь и происходит фотосинтез

Как говорилось выше, любые живые организмы дышат кислородом. И растения – не исключение. Однако им также необходим углекислый газ. Ведь на свету в зеленых клетках активно идет процесс фотосинтеза. Он заключается в расщеплении клеток CO2 на углерод и кислород. Последний выделяется в атмосферу (или в воду, если речь идет о зеленых водорослях, в которых также идет фотосинтез), а углерод используется для построения новых клеток и роста растений. Если весь углекислый газ исчезнет, то и процесс фотосинтеза замрет. А значит, растения перестанут расти, животные и люди останутся без еды, что очень быстро приведет к голоду и вымиранию всего человечества.

Где используется разница массы?

Зная, что тяжелее – воздух или углекислый газ, можно предположить, что последний всегда стремится вниз. И это можно использовать на практике. Например, применяется данный эффект водолазами при погружении с колпаком. Запас воздуха здесь ограничен, и, если бы углекислый газ смешивался с ним равномерно, дыхание было бы затруднено. Но его избыток преимущественно выделяется и опускается ниже, позволяя человеку легко дышать.

Углекислотный огнетушитель

Применяется этот эффект и при пожаротушении. Углекислым газом заправляют специальные огнетушители – углекислотные. Когда сжиженный газ вырывается из раструба, он тут же расширяется примерно в 400-500 раз, заодно охлаждаясь на 72 градуса. Уже этого достаточно, чтобы многие горящие предметы потухли. Но тяжелый газ расползается по полу и горящим предметам, вытесняя воздух. Так как СО2 не поддерживает горение, то пламя, оставшись без подпитки кислородом, просто гаснет.

Заключение

На этом можно закончить статью. Теперь вам известно, что тяжелее – воздух или углекислый газ, и во сколько раз. Заодно вы узнали об основных свойствах обоих веществ, их важности в природе, а также использовании разницы плотности в человеческой жизни. Будем надеяться, что эта информация окажется для вас полезной.

Знаете ли вы, что воздух - смесь газов? Газовый состав воздуха

Воздух — неотъемлемая часть жизнедеятельности подавляющего числа организмов на нашей планете. Состоит из множества составляющих, каждый из которых подробно рассмотрен в статье.

Что это - воздух? Влажность и температура воздуха

Мы не можем жить без него. Он окружает нас, давая возможность дышать. Воздух. В благодатном кислороде содержится начало существования любой особи на планете. Сейчас мы попробуем детально разобраться в том, что такое воздух. Также из статьи узнаем, .

Узнаем что нам известно о двуокиси углерода?

Двуокись углерода (СО2) – это газ с едва уловимым кисловатым привкусом, не имеющий ни цвета, ни запаха. Его концентрация в атмосфере Земли в среднем составляет около 0,04%. С одной стороны, для поддержания жизни он абсолютно непригоден. А с другой – .

Хозяйственная деятельность человека является причиной серьезного загрязнения атмосферы. Эта проблема многогранна. На ее решение сегодня брошены самые разные средства мирового сообщества.

Влияние человека на атмосферу: примеры

Многие газообразные вещества, существующие в природе и получаемые при производствах, являются сильными отравляющими соединениями. Известно, что хлор использовался как биологическое оружие, пары брома обладают сильно разъедающим действием на кожу, сероводород вызывает отравление и так далее.

Угарный газ: формула расчета и свойства

Монооксид углерода, также известный как угарный газ, имеет очень прочный молекулярный состав, является инертным по своим химическим свойствам и не растворяется в воде. Это соединение также невероятно токсично, при попадании в органы дыхания оно соединяется с гемоглобином крови, и тот перестает переносить кислород к тканям и органам.

Что это - монооксид углерода? Строение молекулы

Состоящий из метана болотный газ известен своей взрывоопасностью. Он вырабатывается вследствие органических реакций под водной толщей, где происходит разложение ила и других растений.

Формула расчета и применение болотного газа

Каковы физические и химические свойства углекислого газа? Какое значение имеет этот оксид? Будем вместе искать ответы.

Углекислота (CO2)

Диоксид углерода (углекислота, двуокись углерода, оксид углерода (IV), углекислый газ, угольный ангидрид, химическая формула CO₂) — бесцветный газ (в нормальных условиях) без запаха (в больших концентрациях с кисловатым «содовым» запахом), легко растворяется в воде. Он является важным элементом процесса фотосинтеза. При этом Углекислый газ поглощается растениями в светлое время суток. Происходит процесс фотосинтеза, в результате которого вырабатывается Кислород.
Плотность Диоксида углерода при нормальных условиях 1,98 кг/м³ (в 1,5 раза тяжелее воздуха). При атмосферном давлении Диоксид углерода не существует в жидком состоянии, переходя непосредственно из твёрдого состояния в газообразное (возгонка). Твёрдый Диоксид углерода называют «сухим льдом». При повышенном давлении и обычных температурах Углекислый газ переходит в жидкое агрегатное состояние, и это свойство используется для хранения его больших количеств.

Диоксид углерода имеет сравнительно низкую критическую температуру +31°С. В стандартный 40-литровый баллон заливают около 24 кг сжиженного Углекислого газа и при комнатной температуре в баллоне будет находиться жидкая фаза, а давление составит 5,88 МПа (60 кгс/см²). Если температура будет выше +31°С, то Углекислота перейдёт в сверхкритическое состояние с давлением выше 7,36 МПа. Стандартное рабочее давление для обычного 40-литрового баллона составляет 14,7 МПа (150 кгс/см²), однако он должен безопасно выдерживать давление в 1,5 раза выше, то есть 22,5 МПа и, таким образом, работа с подобными баллонами может считаться вполне безопасной.

ПРИМЕНЕНИЕ

Области применения Углекислоты:

  • в пищевой промышленности для создания газированных напитков и как консервант и разрыхлитель (код Е290);
  • в машиностроении для создания защитной среды при сварке металлов;
  • в сельском хозяйстве как стимулятор роста растений и консервант для силосования кормов;
  • в медицине (криохирургия) используется как одно из основных веществ для лечения и удаления новообразований;
  • в качестве огнетушащего вещества в газовых установках пожаротушения и огнетушителях;
  • в пневматическом оружии (в газобаллонной пневматике) и в качестве источника энергии для двигателей в авиамоделизме;
  • в качестве хладагента (твердое состояние — «сухой лёд») в лабораторных исследованиях, в розничной торговле, при ремонте оборудования.

Что такое CO2

Что такое CO2

Что такое диоксид углерода и какие имеет химические свойства? Источники образования СО2. Влияние диоксида углерода на человека и атмосферу. Негативное воздействие. Область применения СО2. Диоксид углерода один из самых распространенных химических соединений на земле. Наверняка Вы хотя бы раз слышали о его вреде для атмосферы и ускорении наступления глобального потепления. Мы подготовили для Вас подробный обзор со всеми характеристиками этого вещества. В этой статье сможете найти ответы на такие вопросы, как: что такое СО2? какой вред может причинить человеку и окружающей среде? есть ли польза от этого соединения?

Диоксид углерода: понятие, химические и физические свойства

В научной литературе диоксид углерода характеризуется, как химическое соединение, в формуле которого присутствуют следующие компоненты: 1 атом углерода и 2 атома кислорода. Известны и другие названия этого вещества: углекислота, двуокись углерода или СО2.

Ответим на вопрос, что такое СО2 с точки зрения его химических и физический свойств:

  • в обычных условиях имеет вид бесцветного газа, у которого практически полностью отсутствует какой-либо запах. Если же его концентрация повышается, то отмечается запах газированной воды с кисловатым ароматом.
  • диоксид углерода также может принимать форму бесцветной жидкости (образуется при температуре +20 и давлении более 6 МПа) или твердого вещества (сухой лед). Переход в твердое состояние происходит при снижении температуры до -78 градусов,
  • при контакте с водой происходит реакция, в результате чего образуется угольная кислота,
  • под воздействием высоким теператур диоксид углерода превращается в угарный газ,
  • плотность этого соединения находится на уровне 1,98 кг/м3, что в 1,5 раза тяжелее воздуха,
  • сам по себе углекислый кислород не имеет свойства гореть, однако может поддерживать горение активных металлов (например, магния, бария и т.д.)

Откуда берется СО2?

Все источники диоксида углерода на земле можно разделить на две большие категории: естественные (углекислый кислород образуется независимо от воли человека) и искусственные (образование этого соединения является результатом деятельности человечества). Ниже предлагаем подробно рассмотреть обе эти категории.

Естественные источники

Углекислый газ это вещество, которое активно вырабатывается в природе без какого-либо стороннего вмешательства. Происходит это следующими способами:

  1. Выделение СО2 человеком при дыхании — установлено, что человеческий организм выделяет примерно 1 кг этого соединения в сутки. Происходит этот процесс по следующей схеме: вначале углекислый газ образуется в качестве конечного продукта метаболизма, после чего по венозной системе он через легкие выводится наружу вместе с дыханием.
  2. Выработка СО2 растениями в условиях недостаточного освещения — принято считать, что зеленые насаждения активно поглощают этот газ. Однако, если света не хватает, то запускается обратная реакция. Именно поэтому наличие густой растительности в плохо проветриваемом помещении — не самое лучшее решение. В темное время суток концентрация углекислого газа будет расти, что негативно скажется на самочувствии человека.
  3. Другие естественные источники образования СО2 — сюда можно отнести извержение вулканов, гниение и разложение органических соединений, массивные лесные пожары. Во время всех этих процессов идет активная выработка диоксида углерода.

В природе углекислый газ встречается не только в чистом виде. Он также содержится во многих полезных ископаемых, например: нефти, известняке, торфе и т.д. Кроме того, большие запасы этого соединения находятся в мировом океане.

Искусственные источники

Концентрация СО2 в атмосфере начала резко расти с приходом индустриальной эпохи. Активная выработка этого газа является результатом деятельности человека. В чем это выражается:

  1. Выработка СО2 в качестве продукта сгорания топлива — главным источникам выступает большое количество наземного, воздушного и водного транспорта. В процессе его работы в окружающую среду попадают ядовитые выхлопные газы.
  2. Рост промышленных производств — СО2 активно выделяется из дымовых газов, часто выступает побочным продуктом различных химических процессов. К отраслям, лидирующим по объему выбросов этого газа в атмосферу, можно отнести: металлургическую, химическую, пищевую, энергетическую.

Немалый “вклад” в рост концентрации СО2 на земле также вносит активная вырубка лесов. Сокращение количества зеленых насаждений только усугубляет ситуацию.

Роль диоксида углерода в человеческом организме

Вокруг часто говорят о вреде повышения концентрации СО2 для человека и атмосферы, однако нельзя не отметить ту большую роль, которую играет это химическое соединение в нашем организме.

В первую очередь углекислый газ это важное вещество, которое обеспечивает ауторегуляцию кровотока. При повышении СО2 в ткани или крови происходит следующий эффект:

  • расширяются капилляры,
  • кровоток увеличивается,
  • кислород начинает активно поступать к тканям, а накопившаяся углекислота выводиться.

Еще один полезный эффект СО2 для человека — положительное воздействие на миокард, что выражается в повышении его чувствительности. В итоге увеличивается частота и сила сердечных сокращений, растет сердечный выброс и объем крови (ударный и минутный). Такое воздействие дает возможность корректировать состояние гипоксии и гиперкапнии.

Также СО2 играет большую роль для дыхательной системы человека. Дыхание стимулируется именно за счет повышения уровня этого газа в крови.

Углекислый газ активно используется в аппаратах искусственного дыхания. Его подмешивают к кислороду. Такая смесь помогает запустить дыхательную систему.

Углекислый газ в организме человека

СО2 в природе

Определенную роль углекислый кислород также играет и для окружающей среды. Это химическое соединение содержится в атмосфере, литосфере, биосфере и гидросфере. Здесь его роль заключается в обеспечении обмена углерода между этими оболочками земли.

Так как СО2 является парниковым газом, то от его концентрации напрямую зависит климат на планете. Связано это с тем, что он создает парниковый эффект — поглощает и удерживает инфракрасное излучение. Без этого свойства средняя температура воздуха на всей планете была бы на 30 градусов меньше.

Углекислый газ в природе

Вред повышения концентрации СО2 для человека и земли

Углекислый газ начинает вредить только при повышении допустимой концентрации. Какие здесь могут быть негативные последствия:

  • Ухудшение общего самочувствия — при превышении концентрации СО2 выше 1000 ppm человек становится вялым, появляется сонливость и становится тяжело дышать. Когда уровень углекислого газа поднимается свыше 1400 ppm, заметно падает работоспособность, засыпать становится трудно. При достижении объема СО2 3000 ppm и выше у человека учащается пульс, может начаться тошнота. Появление перечисленных симптомов обычно происходит при длительном нахождении в непроветриваемом помещении. Чтобы решить эту проблему можно установить в комнате систему приточной вентиляции. Тогда в вашем доме будет всегда свежий воздух, обогащенный кислородом.
  • Повышенная концентрация СО2 пагубно сказывается не только на здоровье человека. Рост числа производств и выхлопных газов усиливает парниковый эффект. Для всей планеты это грозит глобальным потеплением, то есть повышение средней температуры климатической системы Земли. Какие последствия это может повлечь за собой: рост уровня моря из-за таяния ледников, частое наступление природных катаклизмов, увеличение площади пустынь, сильное закисление воды в океане, вследствие чего гибнут многие его обитатели, резкое изменение климата и т.д.

Область применения СО2

Отвечая на вопрос, что такое СО2, нельзя не отметить роль этого химического соединения в промышленной сфере. Сегодня оно активно используется в самых разных отраслях, начиная с производства пищевых продуктов и заканчивая медициной.

Рассмотрим несколько наиболее распространенных областей применения СО2:

Углекислый газ в атмосфере Земли

  1. Пищевая промышленность — здесь данный газ используется в качестве разрыхлителя для теста, консерванта (пищевая добавка Е290). Также углекислый газ является незаменимым компонентом при производстве газированной воды, лимонада и других напитков.
  2. Авиамоделирование — СО2 в баллончиках является источником энергии, обеспечивающей работу двигателей самолетов.
  3. Лабораторные исследования — в этой области СО2 больше используется в виде “сухого льда”. Он играет роль хладагента.
  4. Пожарная безопасность — сегодня для тушения пожаров активно используются автоматические углекислотные установки.

Как видно, углекислый газ играет большую роль для человека и всей планеты, участвуя в различных биологических, климатических и химических процессах. Перед человеком же стоит задача в контроле концентрации этого химического соединения. И если на глобальном уровне мы едва ли сможем изменить ситуацию, то обезопасить свое жилье от высоких объемов СО2 вполне в наших силах!

Углекислый газ (диоксид углерода, CO2)

Углекислый газ (диоксид углерода, двуокись углерода)

Углекислый газ (диоксид углерода, двуокись углерода) — соединение углерода с кислородом; конечный продукт окисления углерода; бесцветный газ, обладающий слегка кисловатым вкусом и запахом.
Химическая формула — CO2.

  • углекислый газ относится к классу кислотных оксидов, т. е. при взаимодействии с водой он образует кислоту — она называется угольной (химически неустойчива и в момент образования сразу же распадается на составляющие, т.е. реакция взаимодействия углекислого газа с водой носит обратимый характер);
  • при нагревании углекислый газ распадается на угарный газ и кислород (2CO2 = 2CO + O2);
  • как и для всех кислотных оксидов, для углекислого газа характерны реакции взаимодействия с основными оксидами (образованными только активными металлами) и основаниями;
  • не поддерживает горения, в нем горят только активные металлы;
  • вступает в реакции взаимодействия с простыми веществами, такими как водород и углерод;
  • при взаимодействии углекислого газа с пероксидами активных металлов образуются карбонаты и выделяется кислород;
  • качественной реакцией на углекислый газ является реакция его взаимодействия с известковой водой (молоком), т. е. с гидроксидом кальция, в которой образуется осадок белого цвета — карбонат кальция.
  • газообразное вещество,
  • не имеет цвета и запаха,
  • тяжелее воздуха,
  • термически устойчив,
  • при сжатии и охлаждении легко переходит в твердое («сухой лед») и жидкое состояния,
  • плохо растворим в воде, частично реагирует с ней,
  • плотность – 1,977 г/л.

Большая часть диоксида углерода планеты естественного происхождения (разложение органических элементов, извержения вулканов).
Однако источниками СО2 являются также промышленные предприятия и транспорт, которые обеспечивают выброс в атмосферу углекислого газа искусственного происхождения.

Высокая концентрация СO2 вредит экологии.
Она является причиной роста средней температуры на планете и соответственно ускорения глобального потепления.
Углекислый газ входит в число парниковых газам, которые при скоплении в атмосфере удерживают часть солнечной энергии и создают парниковый эффект.

двуокись углерода, углекислый газ, лёд сухой

1,9769 кг/м 3 , газ; 771 кг/м 3 , жидкий; 1512 кг/м 3 , твердый

Углекислота

Углекислота

Углекислота при обычных условиях – бесцветный газ, примерно в 1.5 раза тяжелее воздуха, благодаря чему ее можно переливать, как жидкость, из одного сосуда в другой. Масса одного литра углекислоты при 0 градусах Цельсия и 760 мм рт. ст. составляет 1.98 г. Вода растворяет значительное количество углекислоты; 1 объем воды при 20 градусах Цельсия растворяет 0.88 объема СО2, а при 0 градусах Цельсия – 1.7 объема. Под давлением около 60 атмосфер углекислота при обыкновенной температуре превращается в жидкость. Жидкую углекислоту хранят в стальных баллонах. При быстром выливании ее из баллона поглощается вследствие испарения так много тепла, что углекислота превращается в твердую, белую снегообразную массу, которая, не плавясь, возгоняется при – 78.5 градусах Цельсия.

В промышленных количествах углекислота выделяется из дымовых газов, или как побочный продукт химических процессов, например, при разложении природных карбонатов (известняк, доломит) или при производстве алкоголя. Смесь полученных газов промывают раствором карбоната калия, которые поглощают углекислый газ, переходя в гидрокарбонат. Раствор гидрокарбоната при нагревании или при пониженном давлении разлагается, высвобождая углекислоту. В современных установках получения углекислого газа вместо гидрокарбоната чаще применяется водный раствор моноэтаноламина, который при определённых условиях способен абсорбировать СО₂, содержащийся в дымовом газе, а при нагреве отдавать его; таким образом отделяется готовый продукт от других веществ.Также углекислый газ получают на установках разделения воздуха как побочный продукт получения чистого кислорода, азота и аргона.

Углекислота в баллонах

В пищевой промышленности углекислота используется как консервант и разрыхлитель, обозначается на упаковке кодом Е290. Углекислый газ используется для газирования лимонада и газированной воды.

Углекислота в баллончиках применяется в пневматическом оружии (в газобаллонной пневматике) и в качестве источника энергии для двигателей в авиамоделировании.

Жидкая углекислота широко применяется в системах пожаротушения и в огнетушителях. Автоматические углекислотные установки для пожаротушения различаются по системам пуска, которые бывают пневматическими, механическими или электрическими.

Углекислый газ используется также в качестве защитной среды при сварке проволокой, но при высоких температурах происходит его диссоциация с выделением кислорода. Выделяющийся кислород окисляет металл. В связи с этим приходится в сварочную проволоку вводить раскислители, такие как марганец и кремний. Другим следствием влияния кислорода, также связанного с окислением, является резкое снижение поверхностного натяжения, что приводит, среди прочего, к более интенсивному разбрызгиванию металла, чем при сварке в аргоне или гелии.

Когда углекислота применяется в газовой фазе, то для хранения она используется под давлением, как сжиженный газ, в виде жидкой фазы. Хранение углекислоты в стальном баллоне в сжиженном состоянии намного выгоднее, чем в виде газа. Углекислота имеет сравнительно низкую критическую температуру +31 °С. Когда в 40-литровый баллон с нормальным давлением 100 кгс/см² залито 20 кг сжиженного углекислого газа, то при температуре +31 °С в баллоне будет только жидкая фаза с давлением 100 кгс/сm². Если температура будет выше, то следует уменьшить заполнение баллона или использовать баллоны с более высоким рабочим давлением. Если углекислота будет охлаждаться, то при температуре +21 °С при нормальном заполнении в баллоне появится газовая фаза.

Твёрдая углекислота — «сухой лёд» — используется в качестве хладагента в лабораторных исследованиях, в розничной торговле, при ремонте оборудования (например: охлаждение одной из сопрягаемых деталей при посадке внатяг) и т. д. Для сжижения углекислого газа и получения сухого льда применяются углекислотные установки.

Углекислота ГОСТ 8050-85 поступает клиенту в баллонах объемом 40, 30, 20,10,7 и 5 литров. НЕ РЕКОМЕНДУЕТСЯ использовать пищевую углекислоту, произведенную на спиртзаводах, для сварочных работ в связи с повышенным содержанием влаги в таком продукте. Баллоны под углекислоту принимаются под наполнение как с рабочим давлением 150, так и 125 атмосфер, за исключением 40л баллонов под наполнение 24 кг – это только под 150 атмосфер. Баллоны укомплектовываются вентилями ВК-86 и ВК-94, один раз в пять лет проводится техническое освидетельствование баллона.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *