Das Kohlendioxid Es ist ein farbloses und geruchloses Gas bei atmosphärischen Temperaturen und Drücken. Es ist ein Molekül, das aus einem Kohlenstoffatom (C) und zwei Sauerstoffatomen (O) besteht. Bildet Kohlensäure (eine milde Säure), wenn sie in Wasser gelöst wird. Es ist relativ ungiftig und feuerfest.
Es ist schwerer als Luft und kann beim Bewegen Ersticken verursachen. Bei längerer Hitze- oder Feuereinwirkung kann der Behälter heftig platzen und Projektile ausstoßen..
Es wird zum Einfrieren von Lebensmitteln, zur Kontrolle chemischer Reaktionen und als Feuerlöschmittel verwendet.
| Molekulargewicht: | 44,009 g / mol |
| Sublimationspunkt: | -79 ° C. |
| Löslichkeit in Wasser, ml / 100 ml bei 20 ° C: | 88 |
| Dampfdruck, kPa bei 20 ° C: | 5720 |
| Relative Dampfdichte (Luft = 1): | 1.5 |
| Octanol / Wasser-Verteilungskoeffizient als logarithmische Leistung: | 0,83 |
Kohlendioxid gehört zur Gruppe der chemisch nicht reaktiven Substanzen (z. B. neben Argon, Helium, Krypton, Neon, Stickstoff, Schwefelhexafluorid und Xenon)..
Kohlendioxid ist wie die Gruppe der chemisch nicht reaktiven Substanzen nicht brennbar (obwohl dies bei sehr hohen Temperaturen der Fall sein kann)..
Chemisch nicht reaktive Substanzen gelten unter typischen Umgebungsbedingungen als nicht reaktiv (obwohl sie unter relativ extremen Umständen oder unter Katalyse reagieren können). Sie sind oxidations- und reduktionsbeständig (außer unter extremen Bedingungen).
In Kohlendioxid suspendiert (insbesondere in Gegenwart starker Oxidationsmittel wie Peroxide) sind Pulver aus Magnesium, Lithium, Kalium, Natrium, Zirkonium, Titan, einigen Magnesium- und Aluminiumlegierungen sowie erhitztem Aluminium, Chrom und Magnesium brennbar und explosiv.
Das Vorhandensein von Kohlendioxid kann in Lösungen von Aluminiumhydrid in Ether eine heftige Zersetzung verursachen, wenn der Rückstand erhitzt wird..
Die Gefahren, die durch die Verwendung von Kohlendioxid in Brandschutz- und Löschsystemen mit begrenzten Luftmengen und brennbaren Dämpfen entstehen, werden derzeit bewertet..
Das mit seiner Verwendung verbundene Risiko beruht auf der Tatsache, dass große elektrostatische Entladungen erzeugt werden können, die die Explosion auslösen..
Der Kontakt von flüssigem oder festem Kohlendioxid mit sehr kaltem Wasser kann aufgrund der großen Temperaturunterschiede zu einem heftigen oder heftigen Kochen des Produkts und einer extrem schnellen Verdampfung führen..
Wenn das Wasser heiß ist, besteht die Möglichkeit, dass durch „Überhitzung“ eine Flüssigkeitsexplosion auftritt. Der Druck kann gefährliche Werte erreichen, wenn flüssiges Gas in einem geschlossenen Behälter mit Wasser in Kontakt kommt. Bei einer ungefährlichen Reaktion mit Wasser entsteht eine schwache Kohlensäure.
Chemisch nicht reaktive Substanzen gelten als ungiftig (obwohl gasförmige Substanzen dieser Gruppe als Erstickungsmittel wirken können).
Längeres Einatmen von Konzentrationen von weniger als oder gleich 5% Kohlendioxid führt zu erhöhter Atemfrequenz, Kopfschmerzen und subtilen physiologischen Veränderungen.
Die Exposition gegenüber höheren Konzentrationen kann jedoch zu Bewusstlosigkeit und zum Tod führen..
Flüssiges oder kaltes Gas kann Erfrierungen an Haut oder Augen verursachen, die einer Verbrennung ähneln. Feststoff kann Verbrennungen durch kalten Kontakt verursachen.
Verwendung von Kohlendioxidgas. Ein großer Teil (ungefähr 50%) des gesamten zurückgewonnenen Kohlendioxids wird am Produktionsort verwendet, um andere Chemikalien von kommerzieller Bedeutung herzustellen, hauptsächlich Harnstoff und Methanol.
Eine weitere wichtige Verwendung von Kohlendioxid in der Nähe der Gasquelle ist die verbesserte Rückgewinnung von Öl..
Der Rest des weltweit erzeugten Kohlendioxids wird zur anderweitigen Verwendung in seine flüssige oder feste Form umgewandelt oder in die Atmosphäre abgelassen, da der Transport von Kohlendioxidgas wirtschaftlich nicht machbar ist..
Trockeneis war ursprünglich die wichtigere der beiden nicht gasförmigen Formen von Kohlendioxid..
Seine Verwendung wurde erstmals Mitte der 1920er Jahre in den USA als Kältemittel für die Lebensmittelkonservierung populär, und in den 1930er Jahren wurde es zu einem wichtigen Faktor für das Wachstum der Eisindustrie..
Nach dem Zweiten Weltkrieg ermöglichten Änderungen im Kompressordesign und die Verfügbarkeit spezieller Niedertemperaturstähle die Verflüssigung von Kohlendioxid in großem Maßstab. Daher begann flüssiges Kohlendioxid in vielen Anwendungen, Trockeneis zu ersetzen..
Die Verwendungsmöglichkeiten für flüssiges Kohlendioxid sind vielfältig. In einigen Fällen spielt die chemische Zusammensetzung eine Rolle, in anderen nicht.
Unter diesen haben wir: Verwendung als inertes Medium zur Förderung des Pflanzenwachstums, als Wärmeübertragungsmedium in Kernkraftwerken, als Kältemittel, Verwendung basierend auf der Löslichkeit von Kohlendioxid, chemische Verwendungen und andere Verwendungen.
Kohlendioxid wird anstelle einer Luftatmosphäre verwendet, wenn die Anwesenheit von Luft unerwünschte Wirkungen verursachen würde.
Bei der Handhabung und beim Transport von Lebensmitteln kann durch die Verwendung von Kohlendioxid eine Oxidation derselben (die zu einem Geschmacksverlust oder zum Wachstum von Bakterien führt) vermieden werden..
Diese Technik wird von Obst- und Gemüseproduzenten angewendet, die das Gas in ihre Gewächshäuser einleiten, um den Pflanzen einen höheren Kohlendioxidgehalt als den normalerweise in der Luft vorhandenen zu verleihen. Pflanzen reagieren mit einer Erhöhung ihrer Kohlendioxid-Assimilationsrate und einer Steigerung der Produktion um etwa 15%.
Kohlendioxid wird in bestimmten Kernreaktoren als Zwischenwärmeübertragungsmedium verwendet. Überträgt Wärme aus Spaltprozessen in Wärmetauschern auf Dampf oder kochendes Wasser.
Flüssiges Kohlendioxid wird häufig zum Einfrieren von Lebensmitteln sowie zur weiteren Lagerung und zum Transport verwendet.
Kohlendioxid ist in Wasser mäßig löslich, und diese Eigenschaft wird bei der Herstellung von alkoholischen und alkoholfreien Brausegetränken verwendet. Dies war die erste größere Anwendung von Kohlendioxid. Der Einsatz von Kohlendioxid in der Aerosolindustrie nimmt ständig zu.
Bei der Herstellung von Gießereiformen und -kernen wird die chemische Reaktion zwischen Kohlendioxid und Kieselsäure verwendet, die dazu dient, die Sandkörner zu verbinden.
Natriumsalicylat, eines der Zwischenprodukte bei der Herstellung von Aspirin, wird durch Umsetzung von Kohlendioxid mit Natriumphenolat hergestellt..
Die Karbonisierung von erweichtem Wasser wird unter Verwendung von Kohlendioxid durchgeführt, um die Ausfällung unlöslicher Kalkverbindungen zu entfernen.
Kohlendioxid wird auch zur Herstellung von basischem Bleicarbonat, Natrium-, Kalium- und Ammoniumcarbonaten sowie Hydrogencarbonaten verwendet..
Es wird als Neutralisationsmittel bei Mercerisierungsvorgängen in der Textilindustrie verwendet, da es bequemer zu verwenden ist als Schwefelsäure.
Flüssiges Kohlendioxid wird in einem Kohleextraktionsverfahren verwendet. Es kann verwendet werden, um bestimmte Aromen und Duftstoffe zu isolieren, Tiere vor dem Schlachten zu betäuben, Tiere mit einem Kryo-Branding zu versehen, Nebel für Theaterproduktionen zu erzeugen. Beispiele für solche Anwendungen sind das Einfrieren gutartiger Tumoren und Warzen, Laser, Herstellung von Schmieröladditiven, Tabakverarbeitung und Hygiene vor der Bestattung..
Die Exposition gegenüber Erstickungsmitteln erfolgt hauptsächlich in industriellen Umgebungen, gelegentlich im Zusammenhang mit Naturkatastrophen oder Industriekatastrophen.
Einfache Erstickungsmittel umfassen, ohne darauf beschränkt zu sein, Kohlendioxid (CO2), Helium (He) und gasförmige Kohlenwasserstoffe (Methan (CH4), Ethan (C2H6), Propan (C3H8) und Butan (C4H10))..
Sie verdrängen Sauerstoff aus der Atmosphäre, was zu einer Abnahme des Partialdrucks von Alveolarsauerstoff und folglich zu einer Hypoxämie führt.
Hypoxämie erzeugt ein Bild der anfänglichen Euphorie, die die Fähigkeit des Patienten beeinträchtigen kann, aus der toxischen Umgebung zu entkommen.
ZNS-Dysfunktion und anaerober Stoffwechsel weisen auf eine schwere Toxizität hin.
Die Sauerstoffsättigung kann selbst bei asymptomatischen oder leicht symptomatischen Patienten unter 90% liegen. Es tritt mit verminderter Nachtsicht, Kopfschmerzen, Übelkeit, kompensatorisch erhöhter Atmung und Puls auf.
Die Sauerstoffsättigung kann 80% oder weniger betragen. Es gibt verminderte Wachsamkeit, Schläfrigkeit, Schwindel, Müdigkeit, Euphorie, Gedächtnisverlust, verminderte Sehschärfe, Zyanose, Bewusstlosigkeit, Rhythmusstörungen, Myokardischämie, Lungenödem, Krampfanfälle und Tod.
Gefahrenhinweise des global harmonisierten Systems zur Einstufung und Kennzeichnung von Chemikalien (GHS).
Das global harmonisierte System zur Einstufung und Kennzeichnung von Chemikalien (GHS) ist ein international vereinbartes System, das von den Vereinten Nationen geschaffen wurde, um die verschiedenen in verschiedenen Ländern verwendeten Klassifizierungs- und Kennzeichnungsstandards durch einheitliche Kriterien auf globaler Ebene zu ersetzen (Nations United, 2015) ).
Die Gefahrenklassen (und das entsprechende Kapitel des GHS), die Klassifizierungs- und Kennzeichnungsstandards sowie die Empfehlungen für Kohlendioxid lauten wie folgt (Europäische Chemikalienagentur, 2017; Vereinte Nationen, 2015; PubChem, 2017):
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