Përshkrimi i CO2. Dioksidi i karbonit, i njohur gjithashtu si dioksidi i karbonit, i njohur gjithashtu si dioksidi i karbonit... Prodhimi i dioksidit të karbonit
Vitet e fundit, perspektivat e CO 2 si ftohës janë rritur ndjeshëm. Dioksidi i karbonit është një nga të paktët ftohës për sistemet e ftohjes që është i rëndësishëm për sa i përket efikasitetit dhe sigurisë mjedisore. Përdorimi i ftohësve tradicionalë është i kufizuar nga rregullore të ndryshme dhe ka një tendencë drejt shtrëngimit të tyre në të gjithë botën. Në këtë drejtim, ftohësit natyralë përdoren gjithnjë e më shumë. Po fillojmë një kolonë kushtuar përdorimit të ftohësit CO 2 në fushën e ftohjes artificiale.
Ftohësi CO 2 bën pjesë në grupin e të ashtuquajturve ftohës natyralë (amoniak, propan, butan, ujë etj.) i cili ka zero potencial për zvogëlimin e ozonit (ODP=0) dhe është njësia referencë për llogaritjen e potencialit të ngrohjes globale (GWP=1. ). Secili prej ftohësve natyrorë ka disavantazhet e tij, për shembull, amoniaku është toksik, propani është i ndezshëm dhe uji ka një gamë të kufizuar aplikimesh. Në të kundërt, CO 2 nuk është toksik ose i ndezshëm, megjithëse ndikimi i tij në mjedis nuk është i qartë. Nga njëra anë, CO 2 përmbahet në ajrin përreth nesh dhe është i nevojshëm për rrjedhën e proceseve jetësore. Nga ana tjetër, besohet se përqendrimi i lartë i dioksidit të karbonit në ajër është një nga shkaqet e ngrohjes globale.
Nisma për t'iu rikthyer përdorimit të CO 2 në teknologjinë e ftohjes vjen nga vendet skandinave, ku ligjet kufizojnë ndjeshëm përdorimin e ftohësve HFC dhe HCFC. Amoniaku përdoret tradicionalisht si ftohës për instalimet industriale, por sasia e tij në sistem është e kufizuar. Ky nuk është problem për instalimet që funksionojnë në temperatura të larta dhe mesatare (deri në -15/-25°C), ku sasia e amoniakut zvogëlohet duke përdorur një ftohës dytësor. Për temperatura më të ulëta, përdorimi i një ftohës sekondar është i paefektshëm për shkak të humbjeve të mëdha për shkak të ndryshimeve të temperaturës; në këtë rast, përdoret CO 2.
Figura e mësipërme tregon diagramin fazor të CO 2. Linjat e lakuara që ndajnë diagramin në seksione të veçanta përcaktojnë vlerat kufizuese të presionit dhe temperaturës për faza të ndryshme: të lëngshme, të ngurta, avulli ose superkritike. Pikat në këto kthesa përcaktojnë presionet dhe temperaturat përkatëse në të cilat dy faza janë në ekuilibër, për shembull, të ngurta dhe avulli, lëngu dhe avulli, i ngurtë dhe i lëngët.
Në presionin atmosferik, CO 2 ekziston në faza të ngurta ose të avullit. Në këtë presion, faza e lëngshme nuk ekziston. Në temperaturat nën –78.4°C, dioksidi i karbonit është në fazën e ngurtë ("akulli i thatë"). Ndërsa temperatura rritet, CO 2 sublimohet në fazën e avullit. Në një presion prej 5.2 bar dhe një temperaturë prej -56.6°C, ftohësi arrin të ashtuquajturën pikë të trefishtë. Në këtë pikë, të tre fazat ekzistojnë në një gjendje ekuilibri. Në një temperaturë prej +31,1°C CO 2 arrin pikën e tij kritike, ku dendësia e tij në fazën e lëngshme dhe të avullit është e njëjtë (figura më sipër). Rrjedhimisht, ndryshimi midis dy fazave zhduket dhe CO 2 ekziston në një gjendje superkritike.
Dioksidi i karbonit mund të përdoret si ftohës në lloje të ndryshme të sistemeve ftohëse, si nënkritike ashtu edhe transkritike. Kur përdorni CO 2 si ftohës, si pika e trefishtë ashtu edhe ajo kritike duhet të merren parasysh për të gjitha llojet e sistemeve ftohëse. Në ciklin nënkritik të CO 2 (figura më lart), i gjithë diapazoni i temperaturave dhe presioneve të funksionimit shtrihet midis pikave kritike dhe të trefishta. Ciklet e ftohjes me një fazë CO 2 janë të ngjashme me ftohësit e tjerë, por kanë disa disavantazhe, kryesisht të lidhura me kufizimet e temperaturës dhe presionit.
Sistemet e ftohjes transkritike CO 2 përdoren aktualisht në aplikime të vogla dhe komerciale të ftohjes, të tilla si sistemet e lëvizshme të ajrit të kondicionuar, pompat e vogla të nxehtësisë dhe sistemet e ftohjes së supermarketeve. Sistemet transkritike praktikisht nuk përdoren në njësitë e ftohjes industriale. Presioni i funksionimit në ciklin nënkritik është zakonisht në rangun prej 5,7 deri në 35 bar me një temperaturë korresponduese prej -55 deri në 0°C. Kur avulluesi shkrihet me gaz të nxehtë, presioni i funksionimit rritet me afërsisht 10 bar.
CO 2 përdoret më gjerësisht në sistemet kaskadë të njësive ftohëse industriale. Kjo për faktin se diapazoni i presionit të funksionimit lejon përdorimin e pajisjeve standarde (kompresorë, rregullatorë dhe valvola).
Ekzistojnë lloje të ndryshme të sistemeve të ftohjes me kaskadë CO 2: sistemet e vlimit të drejtpërdrejtë, sistemet e qarkullimit të pompës, sistemet e CO 2 me një qark sekondar shëllirë ose kombinime të këtyre sistemeve.
Aplikimi i acidit karbonik (dioksid karboni)
Aktualisht, dioksidi i karbonit në të gjitha shtetet e tij përdoret gjerësisht në të gjithë sektorët e industrisë dhe kompleksin agro-industrial.
Në gjendje të gaztë (dioksid karboni)
Në industrinë ushqimore
1. Për të krijuar një atmosferë inerte bakteriostatike dhe fungistatike (në përqendrime mbi 20%):
· gjatë përpunimit të produkteve bimore dhe shtazore;
· gjatë paketimit të produkteve ushqimore dhe ilaçeve për të rritur ndjeshëm jetëgjatësinë e tyre;
· kur shpërndani birrë, verë dhe lëngje si gaz zhvendosës.
2. Në prodhimin e pijeve joalkoolike dhe ujërave minerale (ngopje).
3. Në prodhimin dhe prodhimin e shampanjës dhe verërave të gazuara (karbonizimi).
4. Përgatitja e ujit të gazuar dhe pijeve duke përdorur sifone dhe saturatorë, për personelin në dyqanet e ngrohta dhe në verë.
5. Përdorimi në makinat shitëse për shitjen e gazit dhe ujit në shishe dhe për shitjen manuale të birrës dhe kvasit, ujit të gazuar dhe pijeve.
6. Në prodhimin e pijeve të qumështit të gazuar dhe lëngjeve të gazuara të frutave dhe manaferrave (“produkte me gaz”).
7. Në prodhimin e sheqerit (defekim – ngopje).
8. Për ruajtjen afatgjatë të lëngjeve të frutave dhe perimeve duke ruajtur erën dhe shijen e një produkti të freskët të shtrydhur duke u ngopur me CO2 dhe duke ruajtur nën presion të lartë.
9. Të intensifikohen proceset e precipitimit dhe largimit të kripërave të acidit tartarik nga verërat dhe lëngjet (detartimi).
10. Për përgatitjen e ujit të pijshëm të shkripëzuar duke përdorur metodën e filtrimit. Për të ngopur ujin e pijshëm pa kripë me jone kalciumi dhe magnezi.
Në prodhimin, ruajtjen dhe përpunimin e produkteve bujqësore
11. Për të rritur jetëgjatësinë e produkteve ushqimore, perimeve dhe frutave në një atmosferë të kontrolluar (2-5 herë).
12. Ruajtja e luleve të prera për 20 ditë ose më shumë në një atmosferë me dioksid karboni.
13. Ruajtja e drithërave, makaronave, drithërave, frutave të thata dhe produkteve të tjera ushqimore në një atmosferë me dioksid karboni për t'i mbrojtur ato nga dëmtimi nga insektet dhe brejtësit.
14. Për trajtimin e frutave dhe manave përpara ruajtjes, gjë që parandalon zhvillimin e kalbjes kërpudhore dhe bakteriale.
15. Për ngopjen me presion të lartë të perimeve të prera ose të plota, që përmirëson notat e shijes (“produkte me gaz”) dhe përmirëson jetëgjatësinë e tyre.
16. Për të përmirësuar rritjen dhe rritjen e produktivitetit të bimëve në tokën e mbrojtur.
Sot, në fermat e rritjes së perimeve dhe luleve në Rusi, çështja e fekondimit të bimëve në tokë të mbrojtur me dioksid karboni është një çështje urgjente. Mungesa e CO2 është një problem më serioz sesa mungesa e lëndëve ushqyese minerale. Mesatarisht, një bimë sintetizon 94% të masës së saj të lëndës së thatë nga uji dhe dioksidi i karbonit; bima merr 6% të mbetur nga plehrat minerale! Përmbajtja e ulët e dioksidit të karbonit është tani një faktor që kufizon rendimentin (kryesisht në kulturat me vëllim të vogël). Ajri në një serë prej 1 hektarësh përmban rreth 20 kg CO2. Në nivelet maksimale të ndriçimit në muajt e pranverës dhe të verës, konsumi i CO2 nga bimët e kastravecit gjatë fotosintezës mund të arrijë 50 kg h/ha (d.m.th. deri në 700 kg/ha CO2 në orë të ditës). Deficiti që rezulton mbulohet vetëm pjesërisht nga fluksi i ajrit atmosferik përmes tërthoreve dhe rrjedhja e strukturave mbyllëse, si dhe nga frymëmarrja natën e bimëve. Në serrat e tokës, një burim shtesë i dioksidit të karbonit është toka e mbushur me pleh organik, torfe, kashtë ose tallash. Efekti i pasurimit të ajrit të serrës me dioksid karboni varet nga sasia dhe lloji i këtyre substancave organike që i nënshtrohen dekompozimit mikrobiologjik. Për shembull, kur shtohet tallash i lagur me plehra minerale, niveli i dioksidit të karbonit në fillim mund të arrijë vlera të larta gjatë natës, dhe gjatë ditës kur mbyllen këllëfët. Megjithatë, në përgjithësi, ky efekt nuk është mjaftueshëm i madh dhe plotëson vetëm një pjesë të nevojave të bimëve. Disavantazhi kryesor i burimeve biologjike është kohëzgjatja e shkurtër e rritjes së përqendrimit të dioksidit të karbonit në nivelin e dëshiruar, si dhe pamundësia e rregullimit të procesit të të ushqyerit. Shpesh në serrat tokësore në ditët me diell me shkëmbim të pamjaftueshëm të ajrit, përmbajtja e CO2 si rezultat i përthithjes intensive nga bimët mund të bjerë nën 0,01% dhe fotosinteza praktikisht ndalon! Mungesa e CO2 bëhet faktori kryesor që kufizon asimilimin e karbohidrateve dhe, në përputhje me rrethanat, rritjen dhe zhvillimin e bimëve. Mbulimi i plotë i deficitit është i mundur vetëm nëpërmjet përdorimit të burimeve teknike të dioksidit të karbonit.
17. Prodhimi i mikroalgave për bagëtinë. Kur uji është i ngopur me dioksid karboni në instalimet për kultivimin autonom të algave, shkalla e rritjes së algave rritet ndjeshëm (4-6 herë).
18. Për të përmirësuar cilësinë e silazhit. Gjatë silimit të ushqimit të shijshëm, futja artificiale e CO2 në masën bimore parandalon depërtimin e oksigjenit nga ajri, gjë që kontribuon në formimin e një produkti me cilësi të lartë me një raport të favorshëm të acideve organike, një përmbajtje të lartë të karotinës dhe proteinave të tretshme. .
19. Për dezinfektim të sigurt të produkteve ushqimore dhe joushqimore. Një atmosferë që përmban më shumë se 60% dioksid karboni brenda 1-10 ditësh (në varësi të temperaturës) shkatërron jo vetëm insektet e rritur, por edhe larvat dhe vezët e tyre. Kjo teknologji është e aplikueshme për produktet me përmbajtje uji të lidhur deri në 20%, si drithërat, orizi, kërpudhat, frutat e thata, arrat dhe kakaoja, ushqimi i kafshëve dhe shumë më tepër.
20. Për shkatërrimin total të brejtësve të ngjashëm me miun duke mbushur me gaz gropat, objektet e magazinimit dhe dhomat për një kohë të shkurtër (përqendrim i mjaftueshëm prej 30% dioksid karboni).
21. Për pasterizimin anaerobik të ushqimit të kafshëve, të përzier me avujt e ujit në temperaturë jo më të madhe se 83 gradë C - si zëvendësim për granulimin dhe nxjerrjen, që nuk kërkon kosto të mëdha energjie.
22. Për eutanizimin e shpendëve dhe kafshëve të vogla (derra, viça, dele) para therjes. Për anestezi të peshkut gjatë transportit.
23. Për anestezi të bletëve mbretëreshë dhe grerëzave për të përshpejtuar fillimin e vezëzimit.
24. Për të ngopur ujin e pijshëm për pulat, gjë që redukton ndjeshëm ndikimin negativ të temperaturave të ngritura të verës tek shpendët, ndihmon në trashjen e lëvozhgave të vezëve dhe forcimin e kockave.
25. Të ngopin tretësirat e punës të fungicideve dhe herbicideve për veprim më të mirë të preparateve. Kjo metodë ju lejon të zvogëloni konsumin e solucionit me 20-30%.
Në mjekësi
26. a) i përzier me oksigjen si stimulues i frymëmarrjes (në një përqendrim 5%);
b) për banjot e thata të gazuara (në një përqendrim 15-30%) me qëllim uljen e presionit të gjakut dhe përmirësimin e qarkullimit të gjakut.
27. Krioterapia në dermatologji, banjot e thata dhe të ujit me dioksid karboni në balneoterapi, përzierjet e frymëmarrjes në kirurgji.
Në industrinë kimike dhe të letrës
28. Për prodhimin e sodës, kripërave të karbonit të amonit (përdoren si plehra në prodhimin e bimëve, aditivë në ushqimin e kafshëve ripërtypës, në vend të majasë në produktet e furrës dhe ëmbëlsirat e miellit), plumbi të bardhë, ure, acide hidroksikarboksilike. Për sintezën katalitike të metanolit dhe formaldehidit.
29. Për neutralizimin e ujërave të zeza alkaline. Për shkak të efektit vetë-buferues të tretësirës, rregullimi i saktë i pH shmang korrozionin e pajisjeve dhe tubacioneve të mbeturinave dhe nuk ka formim të nënprodukteve toksike.
30. Në prodhimin e letrës për përpunimin e pulpës pas zbardhjes alkaline (rrit efikasitetin e procesit me 15%).
31. Për të rritur rendimentin dhe për të përmirësuar vetitë fizike dhe mekanike dhe zbardhueshmërinë e celulozës gjatë gatimit të drurit me sodë me oksigjen.
32. Për të pastruar shkëmbyesit e nxehtësisë nga shkalla dhe për të parandaluar formimin e tij (një kombinim i metodave hidrodinamike dhe kimike).
Në ndërtim dhe industri të tjera
33. Për forcim të shpejtë kimik të kallëpeve për derdhje çeliku dhe gize. Furnizimi i dioksidit të karbonit në kallëpet e derdhjes përshpejton forcimin e tyre 20-25 herë në krahasim me tharjen termike.
34. Si gaz shkumues në prodhimin e plastikës poroze.
35. Për forcimin e tullave zjarrduruese.
36. Për saldimet gjysmë automatike për riparimin e trupave të makinave të pasagjerëve dhe pasagjerëve, riparimin e kabinave të kamionëve dhe traktorëve dhe për saldimin elektrik të produkteve të çelikut me fletë të hollë.
37. Në prodhimin e strukturave të salduara me saldim elektrik automatik dhe gjysëm automatik në një mjedis me dioksid karboni si gaz mbrojtës. Krahasuar me saldimin me një elektrodë shkop, komoditeti i punës rritet, produktiviteti rritet me 2-4 herë, kostoja e 1 kg metali të depozituar në një mjedis CO2 është më shumë se dy herë më e ulët në krahasim me saldimin me hark manual.
38. Si mjet mbrojtës në përzierjet me gazra inerte dhe fisnike gjatë saldimit të automatizuar dhe prerjes së metaleve, falë të cilit fitohen tegela me cilësi shumë të lartë.
39. Karikimi dhe rimbushja e aparateve zjarrfikëse, për pajisjet zjarrfikëse. Në sistemet e shuarjes së zjarrit, për mbushjen e aparateve për fikjen e zjarrit.
40. Kuti karikimi për armët me gaz dhe sifonët.
41. Si gaz nebulizator në kanaçe aerosol.
42. Për mbushjen e pajisjeve sportive (topa, topa etj.).
43. Si një medium aktiv në lazerët mjekësorë dhe industrialë.
44. Për kalibrimin e saktë të instrumenteve.
Në industrinë minerare
45. Për zbutjen e masës shkëmbore të qymyrit gjatë nxjerrjes së qymyrit të fortë në formacione të prirura ndaj shkëmbinjve.
46. Për kryerjen e operacioneve të shpërthimit pa krijuar flakë.
47. Rritja e efikasitetit të prodhimit të naftës duke shtuar dioksid karboni në rezervuarët e naftës.
Në gjendje të lëngshme (dioksid karboni me temperaturë të ulët)
Në industrinë ushqimore
1. Për ngrirje të shpejtë, në një temperaturë prej -18 gradë C e më poshtë, të produkteve ushqimore në ngrirës me kontakt. Së bashku me azotin e lëngshëm, dioksidi i karbonit i lëngshëm është më i përshtatshëm për ngrirjen me kontakt të drejtpërdrejtë të llojeve të ndryshme të produkteve. Si një ftohës kontakti, ai është tërheqës për shkak të kostos së tij të ulët, pasivitetit kimik dhe stabilitetit termik, nuk gërryen komponentët metalikë, nuk është i ndezshëm dhe nuk është i rrezikshëm për personelin. Dioksidi i karbonit i lëngshëm i furnizohet produktit që lëviz në rripin transportues nga hundët në pjesë të caktuara, i cili në presion atmosferik shndërrohet menjëherë në një përzierje të borës së thatë dhe dioksidit të karbonit të ftohtë, ndërsa tifozët vazhdimisht përziejnë përzierjen e gazit brenda aparatit, i cili, në parim, është në gjendje të ftoh produktin nga +20 gradë C në -78.5 gradë C në pak minuta. Përdorimi i ngrirësve të shpejtë me kontakt ka një sërë përparësish themelore në krahasim me teknologjinë tradicionale të ngrirjes:
Koha e ngrirjes zvogëlohet në 5-30 minuta; Aktiviteti enzimatik në produkt pushon shpejt;
· struktura e indeve dhe qelizave të produktit ruhet mirë, pasi kristalet e akullit formohen me madhësi shumë më të vogla dhe pothuajse njëkohësisht në qeliza dhe në hapësirën ndërqelizore të indeve;
· me ngrirje të ngadaltë, gjurmët e aktivitetit bakterial shfaqen në produkt, ndërsa me ngrirjen me goditje ato thjesht nuk kanë kohë të zhvillohen;
· humbja e peshës së produktit si rezultat i tkurrjes është vetëm 0.3-1% (kundrejt 3-6%);
· Substancat aromatike të vlefshme lehtësisht të avullueshme do të ruhen në sasi shumë më të mëdha. Krahasuar me ngrirjen me azot të lëngshëm, ngrirjen me dioksid karboni:
· plasaritja e produktit nuk vërehet për shkak të një ndryshimi shumë të madh të temperaturës midis sipërfaqes dhe bërthamës së produktit të ngrirë
· gjatë procesit të ngrirjes, CO2 depërton në produkt dhe gjatë shkrirjes e mbron atë nga oksidimi dhe zhvillimi i mikroorganizmave. Frutat dhe perimet që i nënshtrohen ngrirjes dhe ambalazhimit të shpejtë në vend, ruajnë plotësisht shijen dhe vlerën ushqyese, të gjitha vitaminat dhe substancat biologjikisht aktive, gjë që bën të mundur përdorimin e gjerë të tyre për prodhimin e produkteve për ushqimin e fëmijëve dhe dietik. Është e rëndësishme që produktet jo standarde të frutave dhe perimeve të mund të përdoren me sukses për të përgatitur përzierje të shtrenjta të ngrira. Ngrirësit e shpejtë që përdorin dioksid karboni të lëngshëm janë kompakt, të thjeshtë në dizajn dhe të lirë për t'u përdorur (nëse ka një burim afër dioksidit të karbonit të lëngshëm të lirë). Pajisjet ekzistojnë në versione të lëvizshme dhe të palëvizshme, spirale, tunele dhe kabinete, të cilat janë me interes për prodhuesit bujqësorë dhe përpunuesit e produkteve. Ato janë veçanërisht të përshtatshme kur prodhimi kërkon ngrirjen e produkteve të ndryshme ushqimore dhe lëndëve të para në kushte të ndryshme temperaturash (-10...-70 gradë C). Ushqimet e ngrira shpejt mund të thahen në kushte vakum të lartë - tharje në ngrirje. Produktet e thara duke përdorur këtë metodë janë të një cilësie të lartë: ruajnë të gjithë lëndët ushqyese, kanë kapacitet të rritur restaurues, kanë tkurrje minimale dhe strukturë poroze dhe ruajnë ngjyrën e tyre natyrale. Produktet e thara në ngrirje janë 10 herë më të lehta se ato origjinale për shkak të largimit të ujit prej tyre, ato ruhen për një kohë shumë të gjatë në qese të mbyllura (veçanërisht kur qeset janë të mbushura me dioksid karboni) dhe mund të dërgohen me çmim të ulët në. zonat më të largëta.
2. Për ftohje të shpejtë të produkteve ushqimore të freskëta, të paketuara dhe të pa ambalazhuara, në +2…+6 gradë C. Përdorimi i instalimeve, funksionimi i të cilave është i ngjashëm me funksionimin e ngrirësve të shpejtë: kur injektohet dioksid karboni i lëngshëm, formohet borë e vogël e thatë, me të cilën produkti përpunohet për një kohë të caktuar. Dëbora e thatë është një mjet efektiv për uljen e shpejtë të temperaturës, e cila nuk çon në tharjen e produktit, si ftohja e ajrit, dhe nuk rrit përmbajtjen e lagështisë së tij, siç ndodh gjatë ftohjes me akull uji. Ftohja e thatë e borës siguron uljen e kërkuar të temperaturës në vetëm disa minuta, në vend të orëve të kërkuara me ftohjen konvencionale. Ngjyra natyrale e produktit ruhet dhe madje përmirësohet për shkak të difuzionit të lehtë të CO2 brenda. Në të njëjtën kohë, jetëgjatësia e produkteve rritet ndjeshëm, pasi CO2 shtyp zhvillimin e baktereve aerobe dhe anaerobe dhe kërpudhave të mykut. Është i përshtatshëm dhe fitimprurës të ngrini mishin e shpendëve (të prerë ose në trupa të pajetë), mishin e ndarë, salcice dhe produkte gjysëm të gatshme. Njësitë përdoren gjithashtu aty ku teknologjia kërkon ftohje të shpejtë të produktit gjatë ose përpara formimit, shtypjes, nxjerrjes, bluarjes ose prerjes në feta. Pajisjet e këtij lloji janë gjithashtu shumë të përshtatshme për t'u përdorur në fermat e shpendëve për ftohje ultra të shpejtë në linjë nga 42,7 gradë C deri në 4,4-7,2 gradë C të vezëve të pulës të sapolindura.
3. Për të hequr lëkurën nga manaferrat duke përdorur metodën e ngrirjes.
4. Për kriopruajtjen e spermës dhe embrioneve të gjedhëve dhe derrave.
Në industrinë e ftohjes
5. Për përdorim si ftohës alternativ në sistemet ftohëse. Dioksidi i karbonit mund të shërbejë si një ftohës efektiv sepse ka një temperaturë të ulët kritike (31.1 gradë C), një temperaturë relativisht të lartë të pikës së trefishtë (-56 gradë C), një presion të lartë të pikës së trefishtë (0.5 mPa) dhe një presion të lartë kritik (7.39 mPa). Si një ftohës ka përparësitë e mëposhtme:
· çmim shumë i ulët në krahasim me ftohësit e tjerë;
· jo toksike, jo e ndezshme dhe jo shpërthyese;
· i pajtueshëm me të gjitha materialet elektrike izoluese dhe strukturore;
· nuk shkatërron shtresën e ozonit;
· jep një kontribut të moderuar në rritjen e efektit serë në krahasim me ftohësit modernë të halogjenizuar. Një presion i lartë kritik ka aspektin pozitiv të një raporti të ulët kompresimi, duke rezultuar në efikasitet të konsiderueshëm të kompresorit, duke lejuar dizajne ftohjeje kompakte dhe me kosto të ulët. Në të njëjtën kohë, kërkohet ftohje shtesë e motorit elektrik të kondensatorit, dhe konsumi i metalit të njësisë së ftohjes rritet për shkak të rritjes së trashësisë së tubave dhe mureve. Është premtues përdorimi i CO2 në instalimet me dy faza me temperaturë të ulët për aplikime industriale dhe gjysmë-industriale, dhe veçanërisht në sistemet e ajrit të kondicionuar për makina dhe trena.
6. Për bluarjen e ngrirë me performancë të lartë të produkteve dhe substancave të buta, termoplastike dhe elastike. Në mullinjtë kriogjenikë, ato produkte dhe substanca që nuk mund të bluhen në formën e tyre të zakonshme, për shembull xhelatina, goma, çdo polimer, goma, bluhen shpejt dhe me konsum të ulët të energjisë në formë të ngrirë. Bluarja e ftohtë në një atmosferë të thatë dhe inerte është e nevojshme për të gjitha barishtet dhe erëzat, kokrrat e kakaos dhe kokrrat e kafesë.
7. Për testimin e sistemeve teknike në temperatura të ulëta.
Në metalurgji
8. Për ftohjen e lidhjeve të vështira për t'u prerë kur përpunohen në torno.
9. Për të formuar një mjedis mbrojtës për shtypjen e tymit në proceset e shkrirjes ose mbushjes së bakrit, nikelit, zinkut dhe plumbit.
10. Gjatë pjekjes së telit të ngurtë të bakrit për produkte kabllore.
Në industrinë minerare
11. Si një eksploziv me shpërthim të ulët në minierat e qymyrit, i cili nuk çon në ndezjen e metanit dhe pluhurit të qymyrit gjatë një shpërthimi dhe nuk prodhon gazra toksikë.
12. Parandalimi i zjarreve dhe shpërthimeve duke zhvendosur ajrin nga kontejnerët dhe minat që përmbajnë avuj shpërthyes dhe gazra me dioksid karboni.
Superkritike
Në proceset e nxjerrjes
1. Kapja e substancave aromatike nga lëngjet e frutave dhe manave, marrja e ekstrakteve bimore dhe bimëve mjekësore duke përdorur dioksid karboni të lëngshëm. Në metodat tradicionale të nxjerrjes së lëndëve të para bimore dhe shtazore, përdoren lloje të ndryshme tretësish organikë, të cilët janë shumë specifikë dhe rrallëherë sigurojnë nxjerrjen e kompleksit të plotë të përbërjeve biologjikisht aktive nga lëndët e para. Për më tepër, problemi i ndarjes së mbetjeve të tretësit nga ekstrakti lind gjithmonë, dhe parametrat teknologjikë të këtij procesi mund të çojnë në shkatërrim të pjesshëm apo edhe të plotë të disa përbërësve të ekstraktit, gjë që shkakton një ndryshim jo vetëm në përbërje, por edhe në vetitë e ekstraktit të izoluar. Krahasuar me metodat tradicionale, proceset e nxjerrjes (si dhe fraksionimi dhe impregnimi) duke përdorur dioksid karboni superkritik kanë një sërë përparësish:
· natyra kursyese e procesit;
· Karakteristikat e transferimit të masës së lartë të procesit për shkak të viskozitetit të ulët dhe aftësisë së lartë depërtuese të tretësit;
· shkallë e lartë e nxjerrjes së komponentëve përkatës dhe cilësi e lartë e produktit që rezulton;
· Mungesa virtuale e CO2 në produktet e gatshme;
· përdoret një medium tretës inert në një temperaturë që nuk kërcënon degradimin termik të materialeve;
· Procesi nuk prodhon ujëra të ndotura dhe tretës të mbeturinave; pas dekompresimit, CO2 mund të mblidhet dhe të ripërdoret;
· Sigurohet pastërtia unike mikrobiologjike e produkteve që rezultojnë;
· mungesa e pajisjeve komplekse dhe procesi me shumë faza;
· Përdoret një tretës i lirë, jo toksik dhe jo i ndezshëm. Vetitë selektive dhe ekstraktuese të dioksidit të karbonit mund të ndryshojnë shumë me ndryshimet në temperaturë dhe presion, gjë që bën të mundur nxjerrjen e shumicës së spektrit të përbërjeve biologjikisht aktive të njohura aktualisht nga materialet bimore në temperatura të ulëta.
2. Për të marrë produkte të vlefshme natyrore - ekstrakte CO2 të erëzave, vajrave esencialë dhe substancave biologjikisht aktive. Ekstrakti praktikisht kopjon materialin origjinal bimor; sa i përket përqendrimit të substancave përbërëse, mund të themi se nuk ka analoge midis ekstrakteve klasike. Të dhënat e analizës kromatografike tregojnë se përmbajtja e substancave të vlefshme tejkalon dhjetëra herë ekstraktet klasike. Prodhimi në shkallë industriale është zotëruar:
· ekstrakte nga erëzat dhe bimët mjekësore;
· aroma frutash;
· ekstrakte dhe acide nga hopi;
· antioksidantë, karotenoidë dhe likopene (përfshirë lëndët e para të domates);
· substanca ngjyrosëse natyrale (nga frutat e specit të kuq dhe të tjerë);
lanolinë nga leshi;
· dyllëra natyralë të bimëve;
· vajra të gjembave të detit.
3. Për nxjerrjen e vajrave esencialë shumë të purifikuar, veçanërisht nga agrumet. Gjatë nxjerrjes së vajrave esencialë me CO2 superkritik, nxirren me sukses edhe fraksione shumë të paqëndrueshme, të cilat u japin këtyre vajrave veti fiksuese, si dhe një aromë më të plotë.
4. Për të hequr kafeinën nga çaji dhe kafeja, nikotinën nga duhani.
5. Për të hequr kolesterolin nga ushqimi (mishi, produktet e qumështit dhe vezët).
6. Për prodhimin e patatinave me pak yndyrë dhe produkteve të sojës;
7. Për prodhimin e duhanit të cilësisë së lartë me veti teknologjike të specifikuara.
8. Për pastrim kimik të rrobave.
9. Për të hequr komponimet e uraniumit dhe elementët e transuraniumit nga tokat e kontaminuara me radioaktive dhe nga sipërfaqet e trupave metalikë. Në të njëjtën kohë, vëllimi i mbeturinave të ujit zvogëlohet qindra herë, dhe nuk ka nevojë të përdoren tretës organikë agresivë.
10. Për teknologjinë miqësore me mjedisin e gravimit të PCB-ve për mikroelektronikën, pa gjeneruar mbetje të lëngshme toksike.
Në proceset e fraksionimit
Ndarja e një lënde të lëngshme nga një tretësirë ose ndarja e një përzierje të substancave të lëngshme quhet fraksionim. Këto procese janë të vazhdueshme dhe për këtë arsye shumë më efikase sesa ndarja e substancave nga nënshtresat e ngurta.
11. Për rafinimin dhe deodorizimin e vajrave dhe yndyrave. Për të marrë vaj tregtar, është e nevojshme të kryhen një sërë masash, të tilla si heqja e lecitinës, mukusit, acidit, zbardhimit, deodorizimit dhe të tjera. Gjatë nxjerrjes me CO2 superkritik, këto procese kryhen gjatë një cikli teknologjik, dhe cilësia e vajit të marrë në këtë rast është shumë më e mirë, pasi procesi zhvillohet në temperatura relativisht të ulëta.
12. Për të reduktuar përmbajtjen e alkoolit në pije. Prodhimi i pijeve tradicionale joalkoolike (verë, birrë, musht) është në kërkesë në rritje për arsye etike, fetare ose dietike. Edhe nëse këto pije me pak alkool janë shpesh të cilësisë më të ulët, tregu i tyre është i rëndësishëm dhe po rritet me shpejtësi, kështu që përmirësimi i një teknologjie të tillë është një çështje shumë tërheqëse.
13. Për prodhimin e kursimit të energjisë të glicerinës me pastërti të lartë.
14. Për prodhimin e kursimit të energjisë të lecitinës nga vaji i sojës (me një përmbajtje koline fosfatidil prej rreth 95%).
15. Për pastrimin përmes rrjedhës së ujërave të zeza industriale nga ndotësit hidrokarbure.
Në proceset e impregnimit
Procesi i impregnimit - futja e substancave të reja, është në thelb procesi i kundërt i nxjerrjes. Substanca e kërkuar tretet në CO2 superkritike, më pas tretësira depërton në nënshtresën e ngurtë, kur lirohet presioni, dioksidi i karbonit avullon menjëherë dhe substanca mbetet në nënshtresë.
16. Për teknologjinë e ngjyrosjes miqësore me mjedisin për fibrat, pëlhurat dhe aksesorët e tekstilit. Pikturimi është një rast i veçantë i impregnimit. Ngjyrat zakonisht treten në një tretës organik toksik, kështu që materialet e lyera duhet të lahen plotësisht, duke shkaktuar që tretësi ose të avullojë në atmosferë ose të përfundojë në ujërat e zeza. Në ngjyrosjen superkritike, uji dhe tretësit nuk përdoren; boja tretet në CO2 superkritike. Kjo metodë ofron një mundësi interesante për të ngjyrosur lloje të ndryshme të materialeve sintetike në të njëjtën kohë, si dhëmbët plastikë dhe veshjen prej pëlhure të një zinxhiri.
17. Për teknologji miqësore me mjedisin, aplikimi i bojës. Bojë e thatë shpërndahet në një rrjedhë të CO2 superkritike dhe së bashku me të fluturon nga hunda e një arme speciale. Dioksidi i karbonit avullon menjëherë, dhe boja vendoset në sipërfaqe. Kjo teknologji është veçanërisht premtuese për lyerjen e makinave dhe pajisjeve të mëdha.
18. Për ngopjen e homogjenizuar të strukturave polimer me ilaçe, duke siguruar kështu një çlirim konstant dhe të zgjatur të barit në trup. Kjo teknologji bazohet në aftësinë e CO2 superkritik për të depërtuar lehtësisht shumë polimere, për t'i ngopur ato, duke shkaktuar hapjen dhe fryrjen e mikroporeve.
Në proceset teknologjike
19. Zëvendësimi i avullit të ujit me temperaturë të lartë me CO2 superkritik në proceset e nxjerrjes, gjatë përpunimit të lëndëve të para të ngjashme me drithërat, lejon përdorimin e temperaturave relativisht të ulëta, futjen e përbërësve të qumështit dhe çdo aditiv të ndjeshëm ndaj nxehtësisë në recetë. Nxjerrja e lëngut superkritik lejon krijimin e produkteve të reja me një strukturë të brendshme ultraporoze dhe një sipërfaqe të lëmuar dhe të dendur.
20. Për prodhimin e pluhurave të polimerit dhe yndyrës. Një rrjedhë CO2 superkritike me disa polimere ose yndyrna të tretura në të, injektohet në një dhomë me presion më të ulët, ku ato "kondensohen" në formën e një pluhuri plotësisht homogjen të shpërndarë imët, fibrat ose filmat më të mirë.
21. Për t'u përgatitur për tharjen e zarzavateve dhe frutave duke hequr shtresën e dyllit kutikular me një rrymë CO2 superkritike.
Në proceset e reaksioneve kimike
22. Një fushë premtuese e aplikimit të CO2 superkritik është përdorimi i tij si një medium inert gjatë reaksioneve kimike të polimerizimit dhe sintezës. Në një mjedis superkritik, sinteza mund të ndodhë një mijë herë më shpejt se sinteza e të njëjtave substanca në reaktorët tradicionalë. Është shumë e rëndësishme për industrinë që një përshpejtim kaq domethënës i shpejtësisë së reaksionit, për shkak të përqendrimeve të larta të reagentëve në një mjedis superkritik me viskozitetin e tij të ulët dhe difuzivitetin e lartë, të bëjë të mundur uljen përkatëse të kohës së kontaktit të reagentëve. Në aspektin teknologjik, kjo bën të mundur zëvendësimin e reaktorëve statikë të mbyllur me reaktorë rrjedhës që janë thelbësisht më të vegjël, më të lirë dhe më të sigurt.
Në proceset termike
23. Si lëng pune për termocentralet moderne.
24. Si një lëng pune i pompave të nxehtësisë me gaz që prodhon nxehtësi me temperaturë të lartë për sistemet e furnizimit me ujë të nxehtë.
Në gjendje të ngurtë (akulli i thatë dhe bora)
Në industrinë ushqimore
1. Për ngrirjen me kontakt të mishit dhe peshkut.
2. Për ngrirjen e shpejtë të kontaktit të manave (rrush pa fara e kuqe dhe e zezë, manaferra, mjedra, aronia dhe të tjera).
3. Shitjet e akulloreve dhe pijeve joalkoolike në vende të largëta nga rrjeti elektrik, të ftohur me akull të thatë.
4. Gjatë ruajtjes, transportit dhe shitjes së produkteve ushqimore të ngrira dhe të ftohta. Po zhvillohet prodhimi i akullit të thatë të briketuar dhe të grimcuar për blerësit dhe shitësit e produkteve që prishen. Akulli i thatë është shumë i përshtatshëm për transport dhe për shitjen e mishit, peshkut dhe akullores në mot të nxehtë - produktet mbeten të ngrira për një kohë shumë të gjatë. Meqenëse akulli i thatë vetëm avullon (sublimohet), nuk ka lëng të shkrirë dhe kontejnerët e transportit mbeten gjithmonë të pastra. Autofrigoriferët mund të pajisen me një sistem ftohjeje me akull të thatë me madhësi të vogël, i cili karakterizohet nga thjeshtësia ekstreme e pajisjes dhe besueshmëria e lartë operative; kostoja e tij është shumë herë më e ulët se kostoja e çdo njësie ftohjeje klasike. Kur transportoni në distanca të shkurtra, një sistem i tillë ftohjeje është më ekonomik.
5. Për të ftohur paraprakisht kontejnerët përpara se të ngarkoni produktet. Fryrja e borës së thatë në dioksid karboni të ftohtë është një nga mënyrat më efektive për të ftohur paraprakisht çdo enë.
6. Për transportin ajror si ftohës primar në kontejnerë izotermikë me sistem ftohjeje autonome me dy faza (akulli i thatë i grimcuar - freon).
Gjatë punës së pastrimit të sipërfaqes
8. Pastrimi i pjesëve dhe komponentëve, motorëve nga ndotësit që përdorin impiante trajtimi duke përdorur kokrriza akulli të thatë në një rrjedhje gazi Për të pastruar sipërfaqet e komponentëve dhe pjesëve nga ndotësit operacionalë. Kohët e fundit ka pasur një kërkesë të madhe për pastrim ekspres jo-gërryes të materialeve, sipërfaqeve të thata dhe të lagura me një rrymë akulli të thatë të grimcuar imët (shpërthim). Pa çmontuar njësitë, mund të kryeni me sukses:
· pastrimi i linjave të saldimit;
· heqja e bojës së vjetër;
· pastrimi i kallëpeve të shkritores;
· pastrimi i njësive të makinerive të printimit;
· pastrimi i pajisjeve për industrinë ushqimore;
· pastrimi i kallëpeve për prodhimin e produkteve me shkumë poliuretani.
· pastrimi i kallëpeve për prodhimin e gomave të makinave dhe produkteve të tjera të gomës;
· pastrimi i kallëpeve për prodhimin e produkteve plastike, duke përfshirë pastrimin e kallëpeve për prodhimin e shisheve PET; Kur fishekët e akullit të thatë godasin një sipërfaqe, ato avullohen menjëherë, duke krijuar një mikro-shpërthim që largon ndotësit nga sipërfaqja. Kur hiqni materialin e brishtë si bojë, procesi krijon një valë presioni midis veshjes dhe nënshtresës. Kjo valë është mjaft e fortë për të hequr veshjen, duke e ngritur atë nga brenda. Kur hiqni materiale ngjitëse ose ngjitëse si vaji ose papastërtia, procesi i pastrimit është i ngjashëm me një rrymë të fortë uji.
7. Për pastrimin e produkteve të stampuara të gomës dhe plastike nga gërvishtjet (rrëshqitjet).
Gjatë punimeve të ndërtimit
9. Në procesin e prodhimit të materialeve ndërtimore poroze me të njëjtën madhësi të flluskave të dioksidit të karbonit, të shpërndara në mënyrë të barabartë në të gjithë vëllimin e materialit.
10. Për ngrirjen e dherave gjatë ndërtimit.
11. Vendosja e tapave të akullit në tuba me ujë (duke i ngrirë nga jashtë me akull të thatë), gjatë punimeve të riparimit në tubacione pa kullimin e ujit.
12. Për pastrimin e puseve arteziane.
13. Kur hiqni sipërfaqet e asfaltit në mot të nxehtë.
Në industri të tjera
14. Marrja e temperaturave të ulëta deri në minus 100 gradë (kur përzihet akull i thatë me eter) për testimin e cilësisë së produktit, për punë laboratorike.
15. Për montimin në të ftohtë të pjesëve në inxhinieri mekanike.
16. Në prodhimin e notave duktile të aliazheve dhe çeliqeve inox, lidhjeve të aluminit të pjekura.
17. Gjatë grimcimit, bluarjes dhe ruajtjes së karbitit të kalciumit.
18. Për të krijuar shi artificial dhe për të marrë reshje shtesë.
19. Shpërndarja artificiale e reve dhe mjegullës, luftimi i breshërit.
20. Të prodhojë tym të padëmshëm gjatë shfaqjeve dhe koncerteve. Marrja e një efekti tymi në skenat pop gjatë shfaqjeve të artistëve duke përdorur akull të thatë.
Në mjekësi
21. Për trajtimin e disa sëmundjeve të lëkurës (krioterapia).
Proceset më të zakonshme për formimin e këtij përbërësi janë kalbja e mbetjeve të kafshëve dhe bimëve, djegia e llojeve të ndryshme të karburantit dhe frymëmarrja e kafshëve dhe bimëve. Për shembull, një person lëshon rreth një kilogram dioksid karboni në atmosferë në ditë. Monoksidi i karbonit dhe dioksidi mund të formohen gjithashtu në natyrën e pajetë. Dioksidi i karbonit lirohet gjatë aktivitetit vullkanik dhe gjithashtu mund të prodhohet nga burimet e ujit mineral. Dioksidi i karbonit gjendet në sasi të vogla në atmosferën e Tokës.
Veçoritë e strukturës kimike të këtij përbërësi e lejojnë atë të marrë pjesë në shumë reaksione kimike, baza e të cilave është dioksidi i karbonit.
Formula
Në përbërjen e kësaj substance, atomi katërvalent i karbonit formon një lidhje lineare me dy molekula oksigjeni. Shfaqja e një molekule të tillë mund të përfaqësohet si më poshtë:
Teoria e hibridizimit shpjegon strukturën e molekulës së dioksidit të karbonit si më poshtë: dy lidhjet ekzistuese sigma formohen midis orbitaleve sp të atomeve të karbonit dhe dy orbitaleve 2p të oksigjenit; Orbitalet p të karbonit, të cilat nuk marrin pjesë në hibridizim, janë të lidhura në lidhje me orbitale të ngjashme të oksigjenit. Në reaksionet kimike, dioksidi i karbonit shkruhet si: CO 2.
Vetitë fizike
Në kushte normale, dioksidi i karbonit është një gaz pa ngjyrë dhe erë. Është më i rëndë se ajri, prandaj dioksidi i karbonit mund të sillet si një lëng. Për shembull, mund të derdhet nga një enë në tjetrën. Kjo substancë është pak e tretshme në ujë - rreth 0,88 litra CO 2 treten në një litër ujë në 20 ⁰C. Një rënie e lehtë e temperaturës ndryshon rrënjësisht situatën - 1,7 litra CO 2 mund të shpërndahen në të njëjtin litër ujë në 17⁰C. Me ftohje të fortë, kjo substancë precipiton në formën e thekoneve të borës - formohet i ashtuquajturi "akulli i thatë". Ky emër vjen nga fakti se në presion normal substanca, duke anashkaluar fazën e lëngshme, kthehet menjëherë në gaz. Dioksidi i karbonit i lëngshëm formohet në një presion pak mbi 0,6 MPa dhe në temperaturën e dhomës.
Vetitë kimike
Kur ndërvepron me agjentë të fortë oksidues, 4-dioksidi i karbonit shfaq veti oksiduese. Reagimi tipik i këtij ndërveprimi është:
C + CO 2 = 2 CO.
Kështu, me ndihmën e qymyrit, dioksidi i karbonit reduktohet në modifikimin e tij dyvalent - monoksid karboni.
Në kushte normale, dioksidi i karbonit është inert. Por disa metale aktive mund të digjen në të, duke hequr oksigjenin nga përbërja dhe duke lëshuar gaz karboni. Një reagim tipik është djegia e magnezit:
2 Mg + CO 2 = 2 MgO + C.
Gjatë reaksionit, formohen oksidi i magnezit dhe karboni i lirë.
Në përbërjet kimike, CO 2 shpesh shfaq vetitë e një oksidi tipik acid. Për shembull, ai reagon me bazat dhe oksidet bazë. Rezultati i reaksionit është kripërat e acidit karbonik.
Për shembull, reagimi i një përbërjeje të oksidit të natriumit me dioksid karboni mund të përfaqësohet si më poshtë:
Na 2 O + CO 2 = Na 2 CO 3;
2NaOH + CO 2 = Na 2 CO 3 + H 2 O;
NaOH + CO 2 = NaHCO 3.
Solucioni i acidit karbonik dhe CO 2
Dioksidi i karbonit në ujë formon një zgjidhje me një shkallë të vogël disociimi. Kjo tretësirë e dioksidit të karbonit quhet acid karbonik. Është i pangjyrë, i shprehur dobët dhe ka shije të thartë.
Regjistrimi i një reaksioni kimik:
CO 2 + H 2 O ↔ H 2 CO 3.
Ekuilibri është zhvendosur mjaft fuqishëm në të majtë - vetëm rreth 1% e dioksidit fillestar të karbonit shndërrohet në acid karbonik. Sa më e lartë të jetë temperatura, aq më pak molekula të acidit karbonik në tretësirë. Kur përbërja vlon, ajo zhduket plotësisht, dhe tretësira shpërbëhet në dioksid karboni dhe ujë. Formula strukturore e acidit karbonik është paraqitur më poshtë.
Vetitë e acidit karbonik
Acidi karbonik është shumë i dobët. Në tretësira, ajo zbërthehet në jone hidrogjeni H + dhe komponimet HCO 3 -. Jonet CO 3 - formohen në sasi shumë të vogla.
Acidi karbonik është dybazik, kështu që kripërat e formuara prej tij mund të jenë mesatare dhe acide. Në traditën kimike ruse, kripërat mesatare quhen karbonate, dhe kripërat e forta quhen bikarbonate.
Reagimi cilësor
Një mënyrë e mundshme për të zbuluar gazin e dioksidit të karbonit është ndryshimi i qartësisë së llaçit gëlqeror.
Ca(OH) 2 + CO 2 = CaCO 3 ↓ + H 2 O.
Kjo përvojë njihet nga një kurs kimie në shkollë. Në fillim të reaksionit, formohet një sasi e vogël e precipitatit të bardhë, i cili më pas zhduket kur dioksidi i karbonit kalon nëpër ujë. Ndryshimi i transparencës ndodh sepse gjatë procesit të ndërveprimit, një përbërës i patretshëm - karbonati i kalciumit - shndërrohet në një substancë të tretshme - bikarbonat kalciumi. Reagimi vazhdon në këtë rrugë:
CaCO 3 + H 2 O + CO 2 = Ca (HCO 3) 2.
Prodhimi i dioksidit të karbonit
Nëse keni nevojë të merrni një sasi të vogël të CO2, mund të filloni reagimin e acidit klorhidrik me karbonat kalciumi (mermer). Shënimi kimik për këtë ndërveprim duket si ky:
CaCO 3 + HCl = CaCl 2 + H 2 O + CO 2.
Gjithashtu për këtë qëllim, përdoren reaksionet e djegies së substancave që përmbajnë karbon, për shembull acetilen:
CH 4 + 2O 2 → 2H 2 O + CO 2 -.
Një aparat Kipp përdoret për të mbledhur dhe ruajtur substancën e gaztë që rezulton.
Për nevojat e industrisë dhe bujqësisë, shkalla e prodhimit të dioksidit të karbonit duhet të jetë e madhe. Një metodë popullore për këtë reagim në shkallë të gjerë është djegia e gurit gëlqeror, i cili prodhon dioksid karboni. Formula e reagimit është dhënë më poshtë:
CaCO 3 = CaO + CO 2.
Aplikimet e dioksidit të karbonit
Industria ushqimore, pas prodhimit në shkallë të gjerë të "akullit të thatë", kaloi në një metodë thelbësisht të re të ruajtjes së ushqimit. Është i domosdoshëm në prodhimin e pijeve të gazuara dhe ujit mineral. Përmbajtja e CO 2 në pije u jep atyre freski dhe rrit ndjeshëm jetëgjatësinë e tyre. Dhe karbidizimi i ujërave minerale ju lejon të shmangni mykun dhe shijen e pakëndshme.
Në gatim përdoret shpesh metoda e shuarjes së acidit citrik me uthull. Dioksidi i karbonit i çliruar gjatë këtij procesi u jep butësi dhe lehtësi produkteve të ëmbëlsirave.
Ky përbërës shpesh përdoret si një shtesë ushqimore për të rritur jetëgjatësinë e produkteve ushqimore. Sipas standardeve ndërkombëtare për klasifikimin e aditivëve kimikë që përmbahen në produkte, ai është i koduar E 290,
Dioksidi i karbonit në pluhur është një nga substancat më të njohura të përfshira në përzierjet e fikjes së zjarrit. Kjo substancë gjendet edhe në shkumën e zjarrfikësve.
Është mirë që të transportohet dhe ruhet dioksidi i karbonit në cilindra metalikë. Në temperatura mbi 31⁰C, presioni në cilindër mund të arrijë kritike dhe CO 2 i lëngshëm do të shkojë në një gjendje superkritike me një rritje të mprehtë të presionit të funksionimit në 7.35 MPa. Cilindri metalik mund të përballojë presionin e brendshëm deri në 22 MPa, kështu që diapazoni i presionit në temperatura mbi tridhjetë gradë konsiderohet i sigurt.
Sode, vullkan, Venus, frigorifer - çfarë kanë të përbashkët? Dioksid karboni. Ne kemi mbledhur për ju informacionin më interesant për një nga përbërjet kimike më të rëndësishme në Tokë.
Çfarë është dioksidi i karbonit
Dioksidi i karbonit njihet kryesisht në gjendje të gaztë, d.m.th. si dioksid karboni me formulë të thjeshtë kimike CO2. Në këtë formë, ajo ekziston në kushte normale - në presion atmosferik dhe temperatura "të zakonshme". Por me presion të shtuar, mbi 5,850 kPa (si p.sh. presioni në një thellësi deti prej rreth 600 m), ky gaz shndërrohet në lëng. Dhe kur ftohet fort (minus 78,5°C), ai kristalizohet dhe bëhet i ashtuquajturi akull i thatë, i cili përdoret gjerësisht në tregti për ruajtjen e ushqimeve të ngrira në frigoriferë.
Dioksidi i karbonit i lëngshëm dhe akulli i thatë prodhohen dhe përdoren në aktivitetet njerëzore, por këto forma janë të paqëndrueshme dhe shpërbëhen lehtësisht.
Por gazi i dioksidit të karbonit është i kudondodhur: ai lirohet gjatë frymëmarrjes së kafshëve dhe bimëve dhe është një pjesë e rëndësishme e përbërjes kimike të atmosferës dhe oqeanit.
Vetitë e dioksidit të karbonit
Dioksidi i karbonit CO2 është pa ngjyrë dhe pa erë. Në kushte normale nuk ka shije. Megjithatë, nëse thithni përqendrime të larta të dioksidit të karbonit, mund të përjetoni një shije të thartë në gojë, e shkaktuar nga tretja e dioksidit të karbonit në mukozën dhe në pështymë, duke formuar një zgjidhje të dobët të acidit karbonik.
Nga rruga, është aftësia e dioksidit të karbonit për t'u tretur në ujë që përdoret për të bërë ujë të gazuar. Flluskat e limonadës janë i njëjti dioksid karboni. Aparati i parë për ngopjen e ujit me CO2 u shpik në 1770, dhe tashmë në 1783, zvicerani me iniciativë Jacob Schweppes filloi prodhimin industrial të sodës (marka Schweppes ekziston ende).
Dioksidi i karbonit është 1.5 herë më i rëndë se ajri, kështu që tenton të "vendoset" në shtresat e tij të poshtme nëse dhoma është e ajrosur dobët. Dihet efekti i “shpellës së qenit”, ku CO2 lirohet direkt nga toka dhe grumbullohet në një lartësi prej rreth gjysmë metri. Një i rritur, duke hyrë në një shpellë të tillë, në kulmin e rritjes së tij nuk e ndjen tepricën e dioksidit të karbonit, por qentë e gjejnë veten direkt në një shtresë të trashë dioksidi karboni dhe helmohen.
CO2 nuk mbështet djegien, kjo është arsyeja pse përdoret në aparatet e zjarrit dhe sistemet e shuarjes së zjarrit. Truku për të shuar një qiri të ndezur me përmbajtjen e një gote gjoja bosh (por në fakt dioksid karboni) bazohet pikërisht në këtë veti të dioksidit të karbonit.
Dioksidi i karbonit në natyrë: burime natyrore
Dioksidi i karbonit formohet në natyrë nga burime të ndryshme:
- Frymëmarrja e kafshëve dhe bimëve.
Çdo nxënës shkolle e di se bimët thithin dioksid karboni CO2 nga ajri dhe e përdorin atë në proceset e fotosintezës. Disa amvise përpiqen të kompensojnë mangësitë me një bollëk të bimëve të brendshme. Sidoqoftë, bimët jo vetëm që thithin, por edhe lëshojnë dioksid karboni në mungesë të dritës - kjo është pjesë e procesit të frymëmarrjes. Prandaj, një xhungël në një dhomë gjumi të ajrosur dobët nuk është një ide e mirë: nivelet e CO2 do të rriten edhe më shumë gjatë natës. - Aktiviteti vullkanik.
Dioksidi i karbonit është pjesë e gazeve vullkanike. Në zonat me aktivitet të lartë vullkanik, CO2 mund të çlirohet drejtpërdrejt nga toka - nga çarjet dhe çarjet e quajtura mofet. Përqendrimi i dioksidit të karbonit në luginat me mofet është aq i lartë sa shumë kafshë të vogla ngordhin kur arrijnë atje. - Zbërthimi i lëndës organike.
Dioksidi i karbonit formohet gjatë djegies dhe kalbjes së lëndës organike. Emetimet e mëdha natyrore të dioksidit të karbonit shoqërojnë zjarret në pyje.
Dioksidi i karbonit "ruhet" në natyrë në formën e komponimeve të karbonit në minerale: qymyr, vaj, torfe, gur gëlqeror. Rezerva të mëdha të CO2 gjenden në formë të tretur në oqeanet e botës.
Lëshimi i dioksidit të karbonit nga një rezervuar i hapur mund të çojë në një katastrofë limnologjike, siç ndodhi, për shembull, në 1984 dhe 1986. në liqenet Manoun dhe Nyos në Kamerun. Të dy liqenet u formuan në vendin e kratereve vullkanike - tani ato janë zhdukur, por në thellësi magma vullkanike ende lëshon dioksid karboni, i cili ngrihet në ujërat e liqeneve dhe tretet në to. Si rezultat i një sërë procesesh klimatike dhe gjeologjike, përqendrimi i dioksidit të karbonit në ujëra tejkaloi një vlerë kritike. Një sasi e madhe e dioksidit të karbonit u lëshua në atmosferë, e cila zbriti në shpatet e malit si një ortek. Rreth 1,800 njerëz u bënë viktima të fatkeqësive limnologjike në liqenet e Kamerunit.
Burimet artificiale të dioksidit të karbonit
Burimet kryesore antropogjene të dioksidit të karbonit janë:
- emetimet industriale të lidhura me proceset e djegies;
- transport automobilistik.
Përkundër faktit se pjesa e transportit miqësor ndaj mjedisit në botë po rritet, shumica dërrmuese e popullsisë së botës nuk do të ketë së shpejti mundësinë (ose dëshirën) për të kaluar në makina të reja.
Shpyllëzimi aktiv për qëllime industriale çon gjithashtu në një rritje të përqendrimit të dioksidit të karbonit CO2 në ajër.
CO2 është një nga produktet përfundimtare të metabolizmit (shpërbërja e glukozës dhe yndyrave). Ai sekretohet në inde dhe transportohet nga hemoglobina në mushkëri, përmes të cilave nxirret. Ajri i nxjerrë nga një person përmban rreth 4,5% dioksid karboni (45,000 ppm) - 60-110 herë më shumë se në ajrin e thithur.
Dioksidi i karbonit luan një rol të madh në rregullimin e qarkullimit të gjakut dhe frymëmarrjes. Një rritje në nivelet e CO2 në gjak bën që kapilarët të zgjerohen, duke lejuar që të kalojë më shumë gjak, i cili dërgon oksigjen në inde dhe largon dioksidin e karbonit.
Sistemi i frymëmarrjes stimulohet gjithashtu nga një rritje e dioksidit të karbonit, dhe jo nga mungesa e oksigjenit, siç mund të duket. Në realitet, mungesa e oksigjenit nuk ndihet nga trupi për një kohë të gjatë dhe është shumë e mundur që në ajër të rrallë njeriu të humbasë vetëdijen para se të ndjejë mungesën e ajrit. Vetia stimuluese e CO2 përdoret në pajisjet e frymëmarrjes artificiale: ku dioksidi i karbonit përzihet me oksigjenin për të "filluar" sistemin e frymëmarrjes.
Dioksidi i karbonit dhe ne: pse CO2 është i rrezikshëm
Dioksidi i karbonit është i nevojshëm për trupin e njeriut ashtu si oksigjeni. Por ashtu si me oksigjenin, një tepricë e dioksidit të karbonit dëmton mirëqenien tonë.
Përqendrimi i lartë i CO2 në ajër çon në dehje të trupit dhe shkakton një gjendje hiperkapnie. Me hiperkapni, një person përjeton vështirësi në frymëmarrje, të përziera, dhimbje koke dhe madje mund të humbasë vetëdijen. Nëse përmbajtja e dioksidit të karbonit nuk zvogëlohet, atëherë ndodh uria e oksigjenit. Fakti është se si dioksidi i karbonit ashtu edhe oksigjeni lëvizin në të gjithë trupin në të njëjtin "transport" - hemoglobinë. Normalisht, ata "udhëtojnë" së bashku, duke u ngjitur në vende të ndryshme në molekulën e hemoglobinës. Megjithatë, përqendrimet e rritura të dioksidit të karbonit në gjak reduktojnë aftësinë e oksigjenit për t'u lidhur me hemoglobinën. Sasia e oksigjenit në gjak zvogëlohet dhe shfaqet hipoksi.
Pasoja të tilla jo të shëndetshme për trupin ndodhin kur thithni ajër me një përmbajtje CO2 prej më shumë se 5000 ppm (ky mund të jetë ajri në miniera, për shembull). Për të qenë të drejtë, në jetën e zakonshme praktikisht nuk hasim kurrë një ajër të tillë. Megjithatë, një përqendrim shumë më i ulët i dioksidit të karbonit nuk ka efektin më të mirë në shëndet.
Sipas disa gjetjeve, edhe 1000 ppm CO2 shkakton lodhje dhe dhimbje koke në gjysmën e subjekteve. Shumë njerëz fillojnë të ndiejnë mbytje dhe parehati edhe më herët. Me një rritje të mëtejshme të përqendrimit të dioksidit të karbonit në 1,500 - 2,500 ppm në mënyrë kritike, truri është "dembel" për të marrë iniciativën, për të përpunuar informacionin dhe për të marrë vendime.
Dhe nëse një nivel prej 5000 ppm është pothuajse i pamundur në jetën e përditshme, atëherë 1000 dhe madje 2500 ppm mund të jenë lehtësisht pjesë e realitetit të njeriut modern. E jona tregoi se në klasat e shkollave të ajrosura rrallë, nivelet e CO2 mbeten mbi 1500 ppm shumicën e kohës dhe ndonjëherë kërcejnë mbi 2000 ppm. Ka të gjitha arsyet për të besuar se situata është e ngjashme në shumë zyra dhe madje edhe apartamente.
Fiziologët e konsiderojnë 800 ppm si një nivel të sigurt të dioksidit të karbonit për mirëqenien e njeriut.
Një tjetër studim zbuloi një lidhje midis niveleve të CO2 dhe stresit oksidativ: sa më i lartë të jetë niveli i dioksidit të karbonit, aq më shumë vuajmë nga stresi oksidativ, i cili dëmton qelizat e trupit tonë.
Dioksidi i karbonit në atmosferën e Tokës
Ka vetëm rreth 0,04% CO2 në atmosferën e planetit tonë (kjo është afërsisht 400 ppm), dhe kohët e fundit ishte edhe më pak: dioksidi i karbonit kaloi kufirin prej 400 ppm vetëm në vjeshtën e 2016. Shkencëtarët ia atribuojnë rritjes së niveleve të CO2 në atmosferë industrializimit: në mesin e shekullit të 18-të, në prag të Revolucionit Industrial, ishte vetëm rreth 270 ppm.
Po ngarkohet...