¿Qué tipo de gas es el dióxido de carbono?
Dióxido de carbono (CO2)
Nombre en inglés dióxido de carbono
También conocido como gas de ácido carbónico
Fórmula estructural :O=C=O C=O.
Densidad relativa: 1,101 (-37 ℃)
Punto de fusión (grados Celsius)-56,6 (5270 Pa)
Punto de fusión (grados Celsius)-78,5 (sublimación)
Casno. 124-38-9
Comisión Europea de Energía Nuclear 204-696-9[1][2]
* * *Tiene tres núcleos y 22 protones.
Peso molecular relativo: 44
Estructura
El átomo de c forma un enlace delta con el orbital híbrido sp. Las formas moleculares son lineales. Moléculas no polares. En la molécula de CO2, los átomos de carbono están unidos a los átomos de oxígeno a través de orbitales híbridos sp. Los dos orbitales híbridos sp del átomo de C forman dos enlaces σ con los dos átomos de O respectivamente. Los dos orbitales P no hibridados en el átomo de C están en ángulo recto con los orbitales hibridados sp y se superponen uno al lado del otro con los orbitales P del átomo de oxígeno respectivamente, formando dos enlaces deslocalizados con tres centros y cuatro electrones. Por lo tanto, la distancia entre los átomos de carbono y oxígeno se acorta, y el enlace carbono-oxígeno en el CO2 tiene un cierto grado de características de triple enlace. La forma molecular está determinada por orbitales híbridos sp y el CO2 tiene una fórmula molecular lineal. La densidad del dióxido de carbono es mayor que la densidad del aire. Es inofensivo para el cuerpo humano cuando es bajo. Si excede cierta cantidad, afectará la respiración de las personas, pero no será venenoso.
El dióxido de carbono (nombre en inglés: Carbon dióxido) es un compuesto común en el aire. Su fórmula molecular es CO2. Está compuesto por dos átomos de oxígeno conectados a un átomo de carbono mediante un enlace de valencia. Hay una pequeña cantidad de dióxido de carbono en el aire, que representa aproximadamente el 0,039%. El dióxido de carbono es ligeramente soluble en agua para formar ácido carbónico, que es un ácido débil.
En la molécula de dióxido de carbono, el método de enlace de los átomos de carbono es el enlace orbital híbrido sp con átomos de oxígeno. Los dos orbitales híbridos sp del átomo de carbono generan dos enlaces σ con los dos átomos de oxígeno respectivamente. Los dos orbitales P no hibridados del átomo de carbono forman un ángulo de 90° con los orbitales híbridos sp enlazados y se superponen con los orbitales P del átomo de oxígeno respectivamente, acortando así la distancia entre los enlaces de carbono y oxígeno. En promedio, el dióxido de carbono constituye aproximadamente 387 ppm del volumen atmosférico. La cantidad de dióxido de carbono en la atmósfera cambia con las estaciones, principalmente debido a cambios estacionales en el crecimiento de las plantas. Cuando llegan la primavera y el verano, las plantas consumen dióxido de carbono a través de la fotosíntesis y su contenido disminuye en consecuencia; al contrario, cuando llegan el otoño y el invierno, las plantas producen dióxido de carbono en lugar de la fotosíntesis y su contenido aumenta en consecuencia; El dióxido de carbono es un gas incoloro, inodoro, no combustible [1] y no inflamable a presión atmosférica. El dióxido de carbono es un gas de efecto invernadero porque emite luz visible, pero absorbe fuertemente la luz infrarroja. En 2009, las concentraciones de dióxido de carbono aumentaron 2 partes por millón.
Densidad del gas en estado gaseoso: 1,96g/L
Tensión superficial en estado líquido: aproximadamente 3,0dyn/cm.
Densidad: 1,8kg/m3 Viscosidad: muy inferior a la del percloroetileno, por lo que el dióxido de carbono líquido puede penetrar mejor en la fibra. )
La estructura molecular del dióxido de carbono es muy estable, químicamente inactiva y no reacciona químicamente con los tejidos.
Tiene un punto de ebullición bajo (-78,5 ℃) y es un gas a temperatura y presión normales.
Características: Sin punto de inflamación, no inflamable, no combustible (general); incoloro, inodoro, no tóxico.
El dióxido de carbono líquido se convierte en gas mediante presión reducida y se puede separar fácilmente del tejido, eliminando por completo el complejo proceso de posprocesamiento provocado por los disolventes tradicionales. Tanto el CO2 líquido como el CO2 supercrítico se pueden utilizar como disolventes, aunque el CO2 supercrítico tiene una mayor solubilidad que el CO2 líquido (tiene una densidad y alta solubilidad similar a la de un líquido, y la baja viscosidad y alta permeabilidad de un gas). Pero requiere más equipo que el dióxido de carbono líquido.
Teniendo en cuenta el costo de la máquina, se utiliza CO2 como solvente, la temperatura se controla a aproximadamente 65438 ± 05 ℃ y la presión se controla a aproximadamente 5 MPa.
Estado sólido
Cuando el dióxido de carbono líquido se evapora, absorbe una gran cantidad de calor, cuando libera una gran cantidad de aire caliente, se condensa en dióxido de carbono sólido, comúnmente conocido como dióxido de carbono; hielo seco.
El hielo seco es muy utilizado en alimentación, saneamiento, industria, restauración y mejora artificial de las precipitaciones. Incluye principalmente:
1. Ámbito de aplicación del hielo seco en moldes industriales
Moldes para neumáticos, moldes de caucho, moldes de poliuretano, moldes de polietileno, moldes de PET, moldes de espuma, moldes de inyección, troqueles de aleación. -Los moldes de fundición, las cajas de núcleos calientes para fundición y las cajas de núcleos fríos pueden eliminar la resina residual, las capas de pelado ineficaces, los agentes de película carbonizada y las manchas de aceite, y pueden abrir orificios de aire. Después de la limpieza, el molde queda tan brillante como nuevo.
La limpieza en línea no requiere enfriamiento y desmontaje del molde, lo que evita la corrosión y daños al molde causados por métodos de limpieza químicos, daños mecánicos y rayones en el molde causados por métodos de limpieza mecánica, y una disminución en Precisión del molde causada por cargas y descargas repetidas. Lo más importante es que se pueden eliminar los dos pasos que consumen más tiempo: retirar el molde y esperar a que se enfríe, lo que puede reducir el tiempo de inactividad entre un 80% y un 95%.
Beneficios de la limpieza con hielo seco: la limpieza con hielo seco puede reducir el tiempo de inactividad; reducir el daño al equipo; reducir o reducir el uso de la eficiencia del mantenimiento; tiempo de paradas de producción, reducir costos y mejorar la eficiencia de producción.
2. Ámbito de aplicación del hielo seco en la industria petroquímica
Limpieza de ventiladores principales, compresores de aire, campanas extractoras, turbinas de vapor, sopladores y otros equipos, y limpieza de diversos hornos de calefacción y reactores de coquización. y depósitos de carbono. Limpiar resina de PVC en intercambiadores de calor; eliminar aceite, óxido, hidrocarburos y suciedad en las superficies de compresores, tanques de almacenamiento, calderas y otros recipientes a presión; limpiar reactores y condensadores, purificación biológica compleja, etc.
3. Ámbito de aplicación del hielo seco en la industria alimentaria y farmacéutica.
Puede eliminar con éxito residuos de horneado, sustancias coloidales y manchas de aceite en hornos, así como mezclas de productos frescos antes. hornada. Limpia eficazmente hornos, equipos de mezcla, cintas transportadoras, productos moldeados, equipos de envasado, parrillas de hornos, placas de cocción, recipientes, rodillos, paredes interiores de frigoríficos, rejillas para galletas, etc.
Beneficios de la limpieza con hielo seco: elimina el uso de productos químicos nocivos, evita que los equipos de producción queden expuestos a productos químicos nocivos y generan residuos secundarios; prepara o elimina bacterias como salmonella y listeria, y desinfecta y limpia más. eliminar a fondo La limpieza con chorro de agua elimina los daños a los equipos electrónicos; minimiza el desmontaje del equipo;
4. Ámbito de aplicación del hielo seco en la industria de la impresión
La eliminación de la tinta es difícil y la acumulación de tinta en los engranajes y rieles guía provocará una mala calidad de impresión. La limpieza con hielo seco puede eliminar diversas tintas y barnices a base de aceite y agua, limpiar manchas de aceite, depósitos de tinta y tintes en engranajes, rieles guía y boquillas, y evitar la descarga de desechos y soluciones peligrosos, así como lesiones personales causadas por sustancias peligrosas. disolventes.
5. Ámbito de aplicación del hielo seco en la industria de la energía eléctrica
Puede limpiar calderas eléctricas, condensadores y diversos intercambiadores de calor, puede limpiar directamente transformadores, aisladores y distribución interiores y exteriores; gabinetes, alambres y cables vivos (por debajo de 37 KV); generadores, motores, rotores, estatores y otros componentes limpios y sin daños, limpios de óxido, hidrocarburos y polvo adhesivo en turbinas, impulsores, palas y otros componentes sin desmontar las palas ni reajustar las Equilibrio dinámico de las palas.
Beneficios de la limpieza con hielo seco: descompone eficazmente los contaminantes a limpiar porque se eliminan estos contaminantes, se reduce la pérdida de energía; se reducen los costos de mantenimiento de los equipos externos y básicos y se reduce la confiabilidad del sistema de energía; se mejora la limpieza no abrasiva que mantiene el aislamiento intacto; es más adecuada para el mantenimiento preventivo.
6. Ámbito de aplicación del hielo seco en la industria del automóvil
La limpieza de manchas de aceite en los revestimientos de las puertas, los techos, los compartimentos y la parte inferior de los automóviles no provocará la contaminación del agua; carburadores de automóviles Eliminación de pintura de superficies de automóviles; eliminación de depósitos de carbón en los motores. Si se trata de depósitos de carbón, el uso de agentes químicos llevará mucho tiempo, al menos 48 horas, porque los agentes son perjudiciales para el cuerpo humano. La limpieza con hielo seco puede resolver completamente el problema de los depósitos de carbón en 10 minutos, ahorrando tiempo, reduciendo costos y la tasa de eliminación de incrustaciones alcanza el 100%.
7. Ámbito de aplicación del hielo seco en la industria electrónica
Limpiar la grasa y la suciedad del interior de los robots y los equipos de automatización; eliminar las placas de circuito integrado, el fundente posterior a la soldadura y la contaminación del circuito impreso. Tableros Recubrimientos, resinas, recubrimientos solventes, capas protectoras e inhibidores de corrosión fotosensibles.
8. Ámbito de aplicación del hielo seco en el sector aeroespacial
Prepintado y montaje final de misiles y aeronaves; eliminación de pintura de moldes compuestos y aeronaves especiales: limpieza y mantenimiento de carbones de motores; (especialmente en la zona de los huecos de las ruedas del tren de aterrizaje); decapado de revestimientos de aviones: sistemas de conversión de motores a reacción; Puede trabajar directamente dentro del cuerpo, ahorrando tiempo.
9. El ámbito de aplicación del hielo seco en la industria de la construcción naval
Cascos de barcos; válvulas de succión de agua de mar e intercambiadores de calor son mucho más livianos; que el limpiador ordinario con chorros de agua a alta presión.
10. Ámbito de aplicación del hielo seco en la industria nuclear
Si se utilizan métodos de limpieza tradicionales como agua, chorro de arena o detergentes químicos para limpiar equipos de la industria nuclear, agua, chorro de arena o productos químicos. Los medios de descontaminación, como las manchas, también pueden estar contaminados por elementos radiactivos, por lo que se necesita tiempo y dinero para tratar estos medios contaminados secundarios. Durante el proceso de limpieza con hielo seco, las partículas de hielo seco se rocían directamente sobre el objeto a limpiar y se subliman instantáneamente, eliminando el problema de la contaminación secundaria. Lo único que hay que eliminar son los residuos limpios que contienen contaminación e incrustaciones nucleares.
11. Ámbito de aplicación del hielo seco en la industria de la belleza
Algunos dermatólogos utilizan hielo seco para tratar el acné, lo que se llama crioterapia. Porque congelará ligeramente la piel.
Existe una sustancia congelada que trata el acné, que es una mezcla de hielo seco molido y etilcetona, a veces con algo de azufre añadido. También se pueden utilizar nitrógeno líquido y hielo seco sólido como materiales de crioterapia. La crioterapia puede reducir la inflamación. Hace algún tiempo, las noticias informaron que Liu Xiang usó esta crioterapia para tratar el acné en la cara. Este método puede reducir la aparición de cicatrices de acné, pero no se utiliza para eliminar cicatrices.
12. Ámbito de aplicación del hielo seco en la industria alimentaria
a Agregar hielo seco al vino, cócteles o bebidas hará que la bebida sea fresca y deliciosa, y la copa se llenará de fumar, lo cual es muy agradable.
b Añade hielo seco al hacer helado para que el helado no se derrita fácilmente. El hielo seco es especialmente adecuado para la refrigeración de helados para llevar.
Los platos de mariscos producidos por hoteles y restaurantes de estrellas C, junto con hielo seco, pueden producir un paisaje de humo blanco y mejorar el nivel de los banquetes, como preparar sashimi de langosta.
d La langosta, el cangrejo, la aleta de tiburón y otros mariscos se congelan y refrigeran. El hielo seco es insoluble en agua y es cada vez más limpio de almacenar que el agua y el hielo. Es ampliamente utilizado en Europa, América, Japón y otros países.
13. Ámbito de aplicación del hielo seco en el transporte refrigerado
Congelación criogénica médica y transporte a baja temperatura de medicamentos especiales, como plasma y vacunas.
b.Transporte de larga y corta distancia de materiales criogénicos electrónicos y componentes de precisión.
c.Preservación y transporte de carne vacuna y ovina de alta gama y otros alimentos de alta gama.
14. Ámbito de aplicación del hielo seco en el campo del entretenimiento
Ampliamente utilizado en escenarios, teatros, cine y televisión, bodas, celebraciones, efectos de fiestas, etc. Por ejemplo, algunos de los espectáculos del Teatro Nacional están hechos con hielo seco.
15. Ámbito de aplicación del hielo seco en la industria de protección contra incendios
El hielo seco se utiliza para extinguir incendios, como algunos extintores de baja temperatura, pero el hielo seco tiene menos aplicaciones en Esta área, es decir, el nivel del mercado es relativamente bajo.
Precauciones al usar hielo seco:
Recuerde tener cuidado cada vez que toque hielo seco y use guantes gruesos de algodón u otros refugios para tocar hielo seco. El contacto directo prolongado con la piel puede provocar congelación de células y quemaduras similares, menores o muy graves. El hielo seco no se puede utilizar en coches, cabinas, etc., porque el dióxido de carbono sublimado sustituirá al oxígeno, lo que puede provocar dificultad para respirar o incluso asfixia.
1. ¡Nunca dejes que los niños toquen el hielo seco solos!
2. La temperatura del hielo seco es extremadamente baja, ¡no lo pongas en la boca para evitar la congelación!
3. Cuando tome hielo seco, asegúrese de usar guantes gruesos de algodón, abrazaderas y otras cubiertas (¡los guantes de plástico no tienen efecto protector!)
4. Área bien ventilada para evitar ¡En un espacio confinado con hielo seco!
5. El hielo seco no se puede mezclar con líquido.
Propiedades básicas
Uno de los óxidos de carbono es una sustancia inorgánica que a temperatura ambiente es un gas incoloro e inodoro. Su densidad es ligeramente mayor que la del aire y puede disolverse en agua para formar ácido carbónico. (Principio básico de las bebidas carbonatadas) Hace que la solución de tornasol púrpura se vuelva roja, enturbia el agua de cal clara (Ca(OH)) y puede usarse en experimentos para producir dióxido de carbono como producto de la respiración. También puede soportar la quema de cintas de magnesio.
Preparación o Procedencia
Se puede obtener quemando carbón o calcinando mármol, caliza y dolomita (principalmente CaCO3) en exceso de aire o reaccionando con ácido. Es un subproducto de la cal, la fermentación y otras industrias.
Usos del dióxido de carbono
El dióxido de carbono gaseoso se utiliza en la industria de fabricación de álcalis, la industria de fabricación de azúcar, el enfriamiento de piezas fundidas de acero y la fabricación de blanco de plomo.
El dióxido de carbono es muy utilizado en el campo de la soldadura.
Por ejemplo, la soldadura protegida con gas de dióxido de carbono es actualmente el método más utilizado en la producción.
El dióxido de carbono sólido, comúnmente conocido como hielo seco, puede absorber una gran cantidad de calor durante la sublimación. , por lo que se utiliza como refrigerante. La lluvia artificial, por ejemplo, se utiliza a menudo para generar humo en el escenario. El dióxido de carbono generalmente no arde y no favorece la combustión. A temperatura normal, su densidad es ligeramente mayor que la del aire y se acumulará en la parte superior cuando se expanda al calentarse. También se utiliza habitualmente como agente extintor de incendios, pero cuando se combina con magnesio, sodio, potasio, etc. Al quemarse, el CO2 no se puede utilizar para extinguir el fuego, porque: 2Mg+CO2==ignición==2MgO+C, 4Na+CO2==ignición==2Na2O+C, 4K+CO2==ignición==2k2o+C..
El dióxido de carbono es una materia prima indispensable para la fotosíntesis de las plantas verdes y se utiliza a menudo como fertilizante en invernaderos. Reacción total de la fotosíntesis: CO2+H2O-cloroplasto, luz → C6H12O6+O Nota: Todo el oxígeno liberado por la fotosíntesis proviene del agua. Los productos de la fotosíntesis no son solo azúcares, sino también aminoácidos (sin incluir proteínas) y grasas, por lo que los. Los productos de la fotosíntesis deben ser materia orgánica.
Cada paso de reacción: 2h2o-luz → 2H2 ↑+ O2 ↑ (fotólisis del agua) NADP++2e-+H+ → NADPH (transferencia de hidrógeno) ADP+Pi —→ ATP (transferencia de energía) ¿CO? +Compuesto C5 → Compuesto C6 (fijación de dióxido de carbono) Compuesto C6 - ATP, NADPH → (CH2O)n + Compuesto C5 (formación de materia orgánica)
El dióxido de carbono también se puede utilizar para fabricar diamantes. La ecuación química de la reacción es 4Na+CO2=2Na2O+C, y las condiciones de reacción son 440°C y 800 atmósferas. En tales condiciones, el dióxido de carbono formará un superfluido que puede adsorberse en la superficie del sodio y acelerar la transferencia de electrones del sodio al dióxido de carbono. Cuando la temperatura baja a 400°C, no hay diamante. Cuando la presión cae, el producto es principalmente grafito.
La densidad del dióxido de carbono líquido es de 1,1g/cm3. El dióxido de carbono líquido puede condensarse en dióxido de carbono sólido cuando se evapora o se enfría bajo presión, lo que comúnmente se conoce como hielo seco. Es un refrigerante de baja temperatura con una densidad de 1,56 g/cm3. El dióxido de carbono se puede disolver en agua. A 20°C, cada 100 volúmenes de agua pueden disolver 88 volúmenes de dióxido de carbono, parte del cual reacciona con el agua para formar ácido carbónico. Es químicamente estable, no inflamable y generalmente no admite la combustión, pero los metales activos pueden arder en dióxido de carbono. Por ejemplo, una varilla de magnesio encendida puede arder en dióxido de carbono para producir óxido de magnesio y carbono. El dióxido de carbono es un óxido ácido que reacciona con bases u óxidos alcalinos para formar carbonatos. Reacciona con amoníaco para producir bicarbonato de amonio. No es tóxico, pero cuando el contenido de dióxido de carbono en el aire es demasiado alto, también puede provocar que las personas se asfixien por falta de oxígeno. Las plantas verdes pueden sintetizar materia orgánica a partir de dióxido de carbono y agua mediante la fotosíntesis. El dióxido de carbono se puede utilizar para fabricar bicarbonato de amonio, bicarbonato de sodio, carbonato de sodio, urea, pigmento blanco de plomo, bebidas, extintores y piezas fundidas de acero para enfriamiento. El dióxido de carbono representa aproximadamente el 0,03% del volumen total de la atmósfera, y el dióxido de carbono representa aproximadamente el 4% del gas exhalado por los humanos. En el laboratorio, el ácido clorhídrico reacciona con el mármol para producir dióxido de carbono, y en la industria, el dióxido de carbono se obtiene a partir de piedra caliza calcinada o de los gases de fermentación de la elaboración del vino.
El impacto del dióxido de carbono en la agricultura
Los experimentos demuestran que en un ambiente con altas concentraciones de CO2, las plantas crecerán más rápido y serán más altas. Sin embargo, los resultados del "calentamiento global" pueden afectar la circulación atmosférica, cambiando así la distribución global de las precipitaciones y el contenido de humedad de la superficie del suelo en cada continente. Los cambios en la ecología vegetal aún no se han determinado debido a una falta de comprensión clara del impacto del "calentamiento global" en el clima regional.
Generación de dióxido de carbono
(1) Toda la materia orgánica (incluidos animales y plantas) puede liberar CO2 durante el proceso de descomposición, fermentación, descomposición y deterioro.
(2) El CO2 también debería liberarse durante el proceso de combustión del petróleo, la parafina, el carbón y el gas natural.
(3) El petróleo y el carbón también liberan CO2 durante la producción de productos químicos.
(4) Todas las heces y el ácido húmico también pueden liberar CO2 durante la fermentación y maduración.
(5) Todos los animales inhalan oxígeno y escupen CO2.
(6) Todas las plantas verdes absorben CO2 y liberan oxígeno para la fotosíntesis. El gas CO2, así, circula silenciosamente en el equilibrio ecológico natural.
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Preparación
Método industrial
Caliza calcinada de alta temperatura
CaCO3==Alta temperatura = = Cao+CO2 =
Método de preparación en laboratorio
Cuando el mármol o la piedra caliza reaccionan con el ácido clorhídrico, suele ser necesario eliminar las impurezas y secar el gas. El ácido clorhídrico volatilizará el gas cloruro de hidrógeno (HCl) durante la reacción, por lo que se debe utilizar una solución saturada de bicarbonato de sodio (NaHCO3) para eliminar el cloruro de hidrógeno del gas. La reacción en la solución producirá vapor de agua cuando el gas se desborde, por lo que es estrictamente necesario o necesario secar el gas. Generalmente se utiliza un tanque de lavado lleno de ácido sulfúrico concentrado.
CaCO3+ 2HCl ==== CaCl2+ H2O + CO2
Luz
c+O2 = = = = = = CO2
También , no se puede preparar haciendo reaccionar carbonato de sodio y ácido clorhídrico, porque la velocidad de reacción es demasiado rápida y no es fácil de recolectar. El carbonato de calcio no puede reaccionar con ácido clorhídrico concentrado, porque el ácido clorhídrico concentrado volatiliza una gran cantidad de gas cloruro de hidrógeno, por lo que el bicarbonato de sodio no se puede eliminar por completo y el dióxido de carbono producido se reducirá. La pureza no se puede recolectar haciendo reaccionar carbonato de calcio con ácido sulfúrico diluido, porque la reacción generará sulfato de calcio insoluble y las raíces de sulfato se adherirán a la superficie del calcio; carbonato, impidiendo el contacto entre el carbonato cálcico y el ácido, afectando la continuación de la reacción. Adjunto: CaCO3+H2SO4 = = = caso4+H2O+CO2 =
Na2CO3+2HCl====2NaCl+H2O+CO2 ↑
Carbonato de sodio + ácido sulfúrico = = = sulfúrico ácido Sodio + H2O + dióxido de carbono
(Los tres métodos anteriores no son aplicables en el laboratorio)
Sistema legal popular
El bicarbonato de sodio (bicarbonato de sodio) reacciona con vinagre blanco.
Bicarbonato de sodio + acetato de etilo ==== Acetato de etilo + H2O + dióxido de carbono
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Fertilizante
En Dentro En un cierto rango, cuanto mayor es la concentración de dióxido de carbono, más fuerte es la fotosíntesis de las plantas, por lo que el dióxido de carbono es el mejor fertilizante gaseoso. En una granja de Nueva Jersey, los científicos estadounidenses utilizaron dióxido de carbono para realizar una gran cantidad de estudios experimentales en diferentes cultivos en diferentes etapas de crecimiento. Descubrieron que el dióxido de carbono es más eficaz cuando se utiliza durante las etapas de crecimiento vigoroso y madurez de los cultivos. Durante estos dos períodos, si se rocía gas dióxido de carbono dos veces por semana por un total de 4 a 5 veces, los rendimientos de hortalizas, arroz, soja y sorgo se pueden aumentar en un 90%, 70%, 60% y 200%. respectivamente.
Los fertilizantes gaseosos tienen un futuro brillante, pero actualmente es difícil para los científicos determinar cuánto dióxido de carbono absorbe cada cultivo para lograr resultados óptimos. Además del dióxido de carbono, ¿existen otros gases que puedan utilizarse como fertilizantes gaseosos?
Recientemente, el geólogo alemán Ellenster descubrió que dondequiera que sale gas natural del suelo, las plantas son particularmente exuberantes. Entonces envió gas natural licuado al suelo a través de un gasoducto especial. Gracias a ello, este fertilizante gaseoso especial ha sido eficaz durante dos años. Resulta que el metano, el principal componente del gas natural, influyó. El metano se utiliza para ayudar a la reproducción de los microorganismos del suelo, lo que puede mejorar la estructura del suelo y ayudar a las plantas a absorber completamente los nutrientes.
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Policarbonato dióxido de carbono
Se está investigando un nuevo material sintético. Después de que el dióxido de carbono se activa altamente bajo la acción de un catalizador de PBM de coordinación bimetálica, reacciona con epóxido para formar policarbonato alifático (PPC), que luego se procesa posteriormente para obtener un material de resina de dióxido de carbono. Se pueden obtener resinas de dióxido de carbono con diferentes estructuras químicas agregando otros reactivos durante la reacción de polimerización. Los polímeros de dióxido de carbono tienen cadenas moleculares flexibles cuyas propiedades se pueden ajustar fácilmente cambiando su estructura química. Es fácil de biodegradar bajo la acción del calor, catalizadores o microorganismos, pero también se puede controlar mediante ciertas medidas: baja permeabilidad a gases como el oxígeno. Se pueden desarrollar los siguientes productos: 1. Los materiales de poliuretano preparados a partir de policarbonato y poliisocianato alifáticos tienen mejor resistencia a la hidrólisis que los poliuretanos de poliéster ordinarios.
2. Terpolimerización utilizando anhídrido maleico como tercer monómero; el producto es una resina insaturada que contiene grupos carbonato y grupos éster, que se pueden reticular y curar, y también se pueden combinar con sólidos como fibras. Es un material nuevo similar al poliéster insaturado ordinario. 3. El policarbonato alifático se puede mezclar con varios polímeros para obtener diversas propiedades. Puede usarse como agente endurecedor, plastificante o coadyuvante de procesamiento para resina epoxi, plástico PVC, etc. 4. El polímero de dióxido de carbono y óxido de etileno, así como el polímero ternario de dióxido de carbono, óxido de propileno y anhídrido succínico, pueden ser completamente descompuestos por microorganismos sin dejar ningún residuo y son un material biodegradable prometedor. 5. El polímero de dióxido de carbono tiene una excelente biocompatibilidad. Se espera que polímeros * * * especialmente diseñados se utilicen como materiales anticoagulantes o agentes farmacológicos de liberación sostenida. 6. Algunos modelos de caucho resistente al aceite pueden reducir los costos en aproximadamente un 10% en comparación con el caucho de nitrilo puro, y pueden reducir los costos en más de 1.000 yuanes por tonelada de producto.
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Otras propiedades
El dióxido de carbono es un gas incoloro e inodoro a temperatura y presión normales. La molécula de CO2 tiene 16 electrones de valencia y su estado fundamental es lineal y pertenece al grupo de puntos D∞h. La longitud del enlace carbono-oxígeno en la molécula de CO2 es 116 pm, que se encuentra entre el doble enlace carbono-oxígeno (la longitud del enlace de C=O en acetaldehído es 124 pm) y el triple enlace carbono-oxígeno (la longitud del enlace de C≡O en la molécula de CO está a 112,8 pm), lo que indica que tiene un cierto grado de características de tres enlaces. Por lo tanto, algunas personas piensan que puede haber grandes enlaces π deslocalizados en la molécula de CO2, es decir, además de los átomos de oxígeno, los átomos de carbono también forman dos grandes enlaces π con tres centros y cuatro electrones.
A principios del siglo XVII, el químico belga J.B. Van Helmont (1577 ~ 1644) descubrió el dióxido de carbono al detectar el gas subproducto durante el proceso de combustión y fermentación del carbón. En 1757, J. Black fue el primero en estudiar cuantitativamente este gas. En 1773, Lavoisier calentó carbono en oxígeno para obtener lo que llamó "ácido carbónico". La composición de masa medida es carbono 23,5~28,9% y oxígeno 71,1~76,5%. En 1823, Michael Faraday descubrió que el dióxido de carbono presurizado podía licuarse. En 1835, el señor Thilorier produjo dióxido de carbono sólido (hielo seco). En 1884 se construyó en Alemania la primera fábrica que producía dióxido de carbono líquido.
El dióxido de carbono es abundante en la naturaleza y forma parte de la atmósfera. El dióxido de carbono también está presente en los gases asociados de algunos yacimientos de gas natural o petróleo y en minerales formados a partir de carbonatos. El dióxido de carbono en la atmósfera es de 0,03~0,04% (proporción de volumen), y la cantidad total es de aproximadamente 2,75×1012t. Se produce principalmente por la combustión de materiales carbonosos y el metabolismo animal. El dióxido de carbono tiene una gama muy amplia de usos en diversos sectores de la economía nacional. Los productos de dióxido de carbono se extraen y recuperan principalmente del gas de proceso, gas de fermentación, gas de horno de cal, gas de neutralización de ácido, gas subproducto de la oxidación de etileno y gas de combustión. La pureza de los productos comerciales actuales no es inferior al 99% (en volumen).
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Ecuaciones químicas relacionadas
El ácido carbónico es inestable y fácil de descomponer;
H2CO3==== H2O + CO2 ↑
Entonces 2 HCl+CaCO3 = = = = CaCl 2+H2O+CO2 ↑CO2 =
El dióxido de carbono puede ser ligeramente soluble en agua para formar ácido carbónico;
CO2+ H2O ==== H2CO3
Agregar dióxido de carbono al agua de cal clara hará que el carbonato de calcio transparente se vuelva turbio;
Dióxido de carbono + hidróxido de calcio ==== carbonato de calcio ↓ + H2O
Si hay demasiado dióxido de carbono, habrá:
CaCO3+ CO2+ H2O ==== Ca(HCO3)2
Dióxido de carbono deteriorará la sosa cáustica;
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2NaOH + CO2==== Na2CO3+ H2O
Si hay exceso de dióxido de carbono:
Carbonato de sodio + dióxido de carbono + H2O ====Bicarbonato de sodio
Es decir:
NaOH + CO2==== NaHCO3
Reacción del dióxido de carbono y el magnesio metálico :
2Mg+CO2 (exceso) = =ignición= = 2MgO+C.
Mg+CO2 (una pequeña cantidad) = = Ignición = ==MgO + CO
Método industrial: piedra caliza calcinada a alta temperatura;
CaCO3==Alta temperatura = = Cao +CO2 =
Método de laboratorio:
CaCO3+2 HCl = CaCl 2+H2O+CO2
C+O2==Ignición== CO2
Fijación de dióxido de carbono:
¿CO? +C5→(enzima)2C?
En la etapa de reacción oscura de la fotosíntesis, una molécula de CO2 reacciona con una molécula de un compuesto de cinco carbonos para producir dos moléculas de un compuesto de tres carbonos.
La conversión mutua de dióxido de carbono y monóxido de carbono;
CO2+C==Alta temperatura==2CO
2CO+O2==Ignición==2CO2
Edite este párrafo
Daño
La temperatura de la Tierra está aumentando cada vez más, lo cual es causado por el aumento de dióxido de carbono. Debido a que el dióxido de carbono tiene un efecto de aislamiento térmico, el número de miembros de este grupo aumenta, lo que hace que aumente la temperatura. En los últimos 100 años, las temperaturas globales han aumentado 0,6°C. Si esto continúa, se espera que llegue a 2.
Los peligros del dióxido de carbono (7) 65438+ A mediados del siglo XX, las temperaturas globales aumentarán entre 1,5 y 4,5 °C.
El aumento del nivel del mar también es causado por el aumento de dióxido de carbono. En los últimos 100 años, el nivel del mar aumentará 14 centímetros. A mediados del siglo XXI, el nivel del mar aumentará entre 25 y 140 centímetros. A medida que aumente el nivel del mar, la selva amazónica desaparecerá y todo el hielo de los océanos polares se derretirá. Todos estos cambios significan un desastre para la vida silvestre.
El aire contiene aproximadamente un 0,03% de dióxido de carbono. Sin embargo, debido al impacto de las actividades humanas (como la quema de combustibles fósiles), los niveles de dióxido de carbono se han disparado en los últimos años, provocando el efecto invernadero, el calentamiento global, el derretimiento de los glaciares y el aumento del nivel del mar... El Protocolo de Kioto, que Tiene como objetivo frenar las emisiones excesivas de dióxido de carbono, ha entrado en vigor y se espera que frene el efecto invernadero a través de la cooperación internacional.
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Limpieza en seco
La tecnología de limpieza en seco más común actualmente utiliza hidrocarburos (petróleo) e hidrocarburos clorados (como el tetracloroetileno) como disolvente. Sin embargo, los disolventes derivados del petróleo tienen un punto de inflamación bajo, son explosivos, inflamables y de secado lento. Los hidrocarburos clorados tienen un olor acre y son muy tóxicos (su contenido en el aire generalmente se limita a menos de 50 ppm). La industria de la limpieza en seco, especialmente en algunos países europeos y americanos, ha estado buscando un disolvente de limpieza limpio, higiénico, seguro y eficiente. Actualmente existen nuevos agentes de limpieza como Greenearth, RYNEX y dióxido de carbono líquido. La esmectita es un líquido transparente e inodoro, su valor KB (tasa de limpieza) es cercano al del disolvente de petróleo, pero inferior al del tetracloroetileno, y es caro. El valor KB de RYNEX es similar al del tetracloroetileno, pero tiene un alto contenido de agua, se evapora demasiado lentamente, no es fácil de regenerar y reciclar y tiene un ciclo de limpieza en seco largo. El valor KB del dióxido de carbono líquido es más alto que el de los solventes de petróleo y ligeramente más bajo que el del percloroetileno, pero es mejor que el percloroetileno en términos de pérdida de color y prevención de que la suciedad se vuelva a agregar.
El dióxido de carbono existe en la naturaleza como un producto metabólico de las actividades vitales y subproductos industriales, principalmente de la generación de energía térmica, materiales de construcción, acero, industria química, gases de escape de automóviles y campos naturales de gas dióxido de carbono. Es el principal gas responsable del "efecto invernadero". El solvente líquido para limpieza en seco de dióxido de carbono es un subproducto industrial que solo se usa antes de regresar a la naturaleza y no aumenta la concentración de dióxido de carbono en la atmósfera. Las emisiones de dióxido de carbono de China ocupan el segundo lugar en el mundo (aproximadamente 3 mil millones de toneladas). Para aprovechar al máximo este recurso, China ha puesto en marcha muchos proyectos de investigación.
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Medicinal
Farmacodinámica
En bajas concentraciones es un agente de excitación respiratoria fisiológica. Cuando el contenido de este producto en el aire excede el valor normal (0,03%), puede profundizar y acelerar la respiración si el contenido es del 1%, puede aumentar la capacidad respiratoria de personas normales en un 25%; %, el volumen respiratorio aumenta 2 veces. Sin embargo, cuando el contenido es del 25%, puede paralizar el centro respiratorio y provocar acidosis, por lo que la concentración por inhalación no debe exceder el 10%.
Instrucciones
Clínicamente, este producto suele inhalarse con 5 ~ 7% y 93 ~ 95% de oxígeno, y se utiliza para rescatar ahogamientos, intoxicaciones por morfina o monóxido de carbono, asfixia neonatal, etc. Durante la anestesia con éter, si se inhala oxígeno que contiene entre 3 y 5 % de este producto, se puede mejorar la eficacia de la anestesia y reducir la irritación del tracto respiratorio.
Dosificación
Siga los consejos de su médico. La inhalación de concentraciones elevadas del 25% puede paralizar el centro respiratorio y provocar acidosis. La concentración por inhalación no debe exceder el 10%.
Efectos inversos
La inhalación de altas concentraciones del 25% puede paralizar el centro respiratorio y provocar acidosis. La concentración por inhalación no debe exceder el 10%.
Intoxicación del sistema respiratorio causada por dióxido de carbono
(1) Bajas concentraciones de dióxido de carbono pueden excitar el centro respiratorio, profundizando y acelerando así la respiración. Altas concentraciones de dióxido de carbono inhiben y paralizan el centro respiratorio.
(2) Dado que la difusividad del dióxido de carbono es 25 veces más fuerte que la del oxígeno, el dióxido de carbono puede difundirse fácilmente desde los alvéolos a la sangre, provocando acidosis respiratoria.
La intoxicación simple por dióxido de carbono es clínicamente rara. Porque un aumento de dióxido de carbono en el aire suele ir acompañado de una disminución de la concentración de oxígeno. Por ejemplo, las frutas y verduras almacenadas en los sótanos producen dióxido de carbono y consumen oxígeno al respirar. El envenenamiento causado por ingresar al sótano sin medidas de protección se debe a una alta concentración de dióxido de carbono y falta de oxígeno. Los experimentos han demostrado que cuando la concentración de dióxido de carbono en el aire rico en oxígeno es del 5%, es inofensivo para los humanos, mientras que el aire con una concentración de oxígeno inferior al 17% contiene un 4% de dióxido de carbono, que puede envenenar a las personas; La hipoxia puede provocar edema pulmonar, edema cerebral, acidosis metabólica, desequilibrio electrolítico, shock, encefalopatía hipóxica, etc.
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Extintor de incendios
El dióxido de carbono exterior es uno de los principales culpables del calentamiento global, y los efectos interiores sobre la salud humana y la seguridad al conducir son preocupantes. No se puede ignorar una de las razones principales. En la vida, el dióxido de carbono es un gas producido por los humanos todo el tiempo, pero a menudo se ignora. En las últimas dos o tres décadas, el estilo de vida del público ha cambiado, especialmente la gente moderna que teme el ruido y la mala calidad del aire exterior. Para aislar el ruido y disfrutar del confort y la conveniencia que brinda el sistema de aire acondicionado en la sala de estar o en la oficina, las ventanas interiores están selladas durante mucho tiempo, lo que hace que la concentración de dióxido de carbono en el interior sea mucho más alta que el nivel promedio en el exterior. . Incluso hay informes médicos que dicen que dormir en una habitación con aire acondicionado durante ocho horas consecutivas generará ácaros del polvo debido a una convección de aire suficiente, y síntomas como congestión nasal y picazón en la piel aparecerán por la mañana.
La concentración de dióxido de carbono afectará la vida y el descanso de las personas. La relación entre la concentración de dióxido de carbono y las reacciones fisiológicas humanas es la siguiente:
350 ~ 450 ppm: igual que. el ambiente exterior general.
350 ~ 1000 ppm: Aire fresco y respiración suave.
1000 ~ 2000 ppm: El aire se siente turbio y empiezas a sentir sueño.
2000 ~ 5000 ppm: Sensación de dolor de cabeza, somnolencia, somnolencia, incapacidad para concentrarse, taquicardia, náuseas leves.
Superar las 5000ppm: puede provocar hipoxia grave, daño cerebral permanente, coma o incluso la muerte.
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