Co2 tavsifi. Karbonat angidrid deb ham ataladigan karbonat angidrid, shuningdek, karbonat angidrid ... Karbonat angidrid ishlab chiqarish
So'nggi yillarda CO 2 ning sovutgich sifatida istiqbollari sezilarli darajada oshdi. Karbonat angidrid - samaradorlik va ekologik xavfsizlik nuqtai nazaridan muhim bo'lgan sovutish tizimlari uchun bir nechta sovutgichlardan biridir. An'anaviy sovutgichlardan foydalanish turli xil qoidalar bilan cheklangan va butun dunyoda ularni kuchaytirish tendentsiyasi mavjud. Shu munosabat bilan tabiiy sovutgichlar tobora ko'proq foydalanilmoqda. Biz sun'iy sovutish sohasida CO 2 sovutgichidan foydalanishga bag'ishlangan ustunni boshlaymiz.
CO 2 sovutgichi tabiiy sovutgichlar (ammiak, propan, butan, suv va boshqalar) guruhiga kiradi, ular ozonni yo'q qilish potentsialiga (ODP = 0) ega va global isish potentsialini hisoblash uchun mos yozuvlar birligidir (GWP = 1). ). Tabiiy sovutgichlarning har biri o'zining kamchiliklariga ega, masalan, ammiak zaharli, propan yonuvchan va suv cheklangan doiraga ega. Bundan farqli o'laroq, CO 2 zaharli yoki yonuvchan emas, garchi uning atrof-muhitga ta'siri aniq emas. Bir tomondan, CO 2 atrofimizdagi havoda mavjud va hayot jarayonlari oqimi uchun zarurdir. Boshqa tomondan, havodagi karbonat angidridning yuqori konsentratsiyasi global isishning sabablaridan biri ekanligiga ishoniladi.
Sovutgich texnologiyasida CO 2 dan foydalanishga qaytish tashabbusi Skandinaviya davlatlaridan keladi, bu erda qonunlar HFC va HCFC sovutgichlaridan foydalanishni sezilarli darajada cheklaydi. Ammiak an'anaviy ravishda sanoat inshootlari uchun sovutgich sifatida ishlatiladi, ammo uning tizimdagi miqdori cheklangan. Yuqori va o'rta haroratlarda (-15/-25 ° C gacha) ishlaydigan qurilmalar uchun bu muammo emas, bu erda ammiak miqdori ikkilamchi sovutish suvi yordamida kamayadi. Pastroq haroratlar uchun ikkilamchi sovutish suvidan foydalanish harorat farqlari tufayli katta yo'qotishlar tufayli samarasiz bo'ladi, bu holda CO 2 ishlatiladi.
Yuqoridagi rasmda CO 2 ning fazaviy diagrammasi ko'rsatilgan. Diagrammani alohida bo'limlarga ajratadigan egri chiziqlar turli fazalar uchun bosim va haroratning chegara qiymatlarini belgilaydi: suyuq, qattiq, bug 'yoki o'ta kritik. Ushbu egri chiziqlardagi nuqtalar ikki faza muvozanatda bo'lgan bosim va mos haroratni aniqlaydi, masalan, qattiq va bug ', suyuqlik va bug', qattiq va suyuqlik.
Atmosfera bosimida CO 2 qattiq yoki bug 'fazalarida mavjud. Bu bosimda suyuqlik fazasi mavjud emas. -78,4 ° C dan past haroratlarda karbonat angidrid qattiq fazada ("quruq muz") bo'ladi. Harorat ko'tarilgach, CO 2 bug 'fazasiga sublimatsiyalanadi. 5,2 bar bosim va -56,6 ° S haroratda sovutgich uchlik deb ataladigan nuqtaga etadi. Bu vaqtda barcha uch faza muvozanat holatida mavjud. +31,1 ° S haroratda CO 2 o'zining kritik nuqtasiga etadi, bu erda uning suyuqlik va bug 'fazalaridagi zichligi bir xil (yuqoridagi rasm). Shunday qilib, ikki faza o'rtasidagi farq yo'qoladi va CO 2 o'ta kritik holatda mavjud.
Karbonat angidrid turli xil sovutish tizimlarida, ham subkritik, ham transkritik sovutgich sifatida ishlatilishi mumkin. Sovutgich sifatida CO 2 dan foydalanilganda, barcha turdagi sovutish tizimlari uchun uchta nuqta va tanqidiy nuqtani hisobga olish kerak. Subkritik CO 2 siklida (yuqoridagi rasm) ish harorati va bosimining butun diapazoni kritik va uchlik nuqtalar orasida joylashgan. Bir bosqichli CO 2 sovutish davrlari boshqa sovutgichlarga o'xshaydi, lekin ba'zi kamchiliklarga ega, birinchi navbatda harorat va bosim cheklovlari bilan bog'liq.
Transkritik CO 2 sovutish tizimlari hozirda mobil konditsioner tizimlari, kichik issiqlik nasoslari va supermarket sovutish tizimlari kabi kichik va tijorat sovutish ilovalarida qo'llaniladi. Transkritik tizimlar sanoat sovutgich qurilmalarida deyarli qo'llanilmaydi. Subkritik tsikldagi ish bosimi odatda mos keladigan harorat -55 dan 0 ° C gacha bo'lgan 5,7 dan 35 bar oralig'ida. Evaporatator issiq gaz bilan muzdan tushirilganda ish bosimi taxminan 10 barga oshadi.
CO 2 sanoat sovutish moslamalarining kaskad tizimlarida eng ko'p qo'llaniladi. Buning sababi shundaki, ish bosimi diapazoni standart uskunalardan (kompressorlar, regulyatorlar va klapanlar) foydalanishga imkon beradi.
CO 2 kaskadli sovutish tizimlarining har xil turlari mavjud: to'g'ridan-to'g'ri qaynatish tizimlari, nasosning aylanish tizimlari, ikkilamchi sho'r konturli CO 2 tizimlari yoki bu tizimlarning kombinatsiyasi.
Karbonat kislotasini qo'llash (karbonat angidrid)
Hozirgi vaqtda barcha shtatlarda karbonat angidrid sanoatning barcha tarmoqlarida va agrosanoat kompleksida keng qo'llaniladi.
Gaz holatida (karbonat angidrid)
Oziq-ovqat sanoatida
1. Inert bakteriostatik va fungistatik atmosferani yaratish uchun (20% dan yuqori konsentratsiyalarda):
· o'simlik va hayvonot mahsulotlarini qayta ishlashda;
· oziq-ovqat mahsulotlari va dori-darmonlarni qadoqlashda ularni saqlash muddatini sezilarli darajada oshirish;
· o'zgartiruvchi gaz sifatida pivo, vino va sharbatlarni tarqatishda.
2. Alkogolsiz ichimliklar va mineral suvlar ishlab chiqarishda (to'yinganlik).
3. Shampan va gazlangan vinolarni tayyorlash va ishlab chiqarishda (gazlash).
4. Issiq do'konlarda va yozda xodimlar uchun sifonlar va saturatorlar yordamida gazlangan suv va ichimliklar tayyorlash.
5. Shisha gaz va suvni sotish va pivo va kvas, gazlangan suv va ichimliklarni qo'lda sotish uchun avtomatlarda foydalaning.
6. Gazlangan sutli ichimliklar va gazlangan meva va rezavorlar sharbatlarini ishlab chiqarishda (“gazli mahsulotlar”).
7. Shakar ishlab chiqarishda (defekatsiya - to'yinganlik).
8. Meva va sabzavot sharbatlarini CO2 bilan to'yintirish va yuqori bosim ostida saqlash orqali yangi siqilgan mahsulotning hidi va ta'mini saqlab qolgan holda uzoq muddatli saqlash uchun.
9. Sharob va sharbatlardan tartarik kislota tuzlarini cho'ktirish va olib tashlash jarayonlarini faollashtirish (detartatsiya).
10. Filtrlash usuli yordamida tuzsizlangan ichimlik suvini tayyorlash uchun. Tuzsiz ichimlik suvini kaltsiy va magniy ionlari bilan to'yintirish uchun.
Qishloq xo'jaligi mahsulotlarini ishlab chiqarish, saqlash va qayta ishlashda
11. Oziq-ovqat mahsulotlari, sabzavot va mevalarni nazorat qilinadigan atmosferada saqlash muddatini oshirish (2-5 marta).
12. Kesilgan gullarni karbonat angidrid atmosferasida 20 kun yoki undan ko'proq vaqt davomida saqlash.
13. Don, makaron, don, quritilgan mevalar va boshqa oziq-ovqat mahsulotlarini hasharotlar va kemiruvchilar tomonidan zararlanishdan himoya qilish uchun karbonat angidrid atmosferasida saqlash.
14. Meva va rezavorlarni saqlashdan oldin davolash uchun, bu qo'ziqorin va bakterial chirishning rivojlanishiga to'sqinlik qiladi.
15. Kesilgan yoki butun sabzavotlarni yuqori bosim bilan to'yintirish uchun, bu lazzat notalarini ("gavdalangan mahsulotlar") yaxshilaydi va ularning saqlash muddatini yaxshilaydi.
16. Himoyalangan tuproqda o'simliklarning o'sishini yaxshilash va mahsuldorligini oshirish.
Bugungi kunda Rossiyada sabzavot va gul etishtirish xo'jaliklarida karbonat angidrid bilan himoyalangan tuproqdagi o'simliklarni o'g'itlash masalasi dolzarb masaladir. CO2 tanqisligi mineral ozuqa moddalarining etishmasligidan ko'ra jiddiyroq muammodir. O'rtacha o'simlik quruq moddalar massasining 94 foizini suv va karbonat angidriddan sintez qiladi, qolgan 6 foizini mineral o'g'itlardan oladi! Kam karbonat angidrid miqdori endi hosilni cheklovchi omil hisoblanadi (birinchi navbatda kichik hajmli ekinlarda). 1 gektar issiqxona havosida 20 kg ga yaqin CO2 bor. Bahor va yoz oylarida maksimal yorug'lik darajasida, fotosintez paytida bodring o'simliklari tomonidan CO2 iste'moli 50 kg / ga ga yaqinlashishi mumkin (ya'ni, kunduzi soatiga 700 kg / ga CO2 gacha). Natijada paydo bo'lgan tanqislik faqat qisman atmosfera havosining transomlar orqali kirib kelishi va o'rab turgan tuzilmalarning oqishi, shuningdek o'simliklarning tungi nafas olishi bilan qoplanadi. Tuproqli issiqxonalarda karbonat angidridning qo'shimcha manbai go'ng, torf, somon yoki talaş bilan to'ldirilgan tuproqdir. Issiqxona havosini karbonat angidrid bilan boyitish ta'siri mikrobiologik parchalanishga uchragan ushbu organik moddalarning miqdori va turiga bog'liq. Masalan, mineral o'g'itlar bilan namlangan talaş qo'shilganda, karbonat angidrid darajasi dastlab kechasi va kunduzi transomlar yopilganda yuqori qiymatlarga yetishi mumkin. Biroq, umuman olganda, bu ta'sir etarlicha katta emas va o'simliklar ehtiyojlarining faqat bir qismini qondiradi. Biologik manbalarning asosiy kamchiliklari - karbonat angidrid konsentratsiyasini kerakli darajaga ko'tarishning qisqa muddati, shuningdek, oziqlantirish jarayonini tartibga solishning mumkin emasligi. Ko'pincha havo almashinuvi etarli bo'lmagan quyoshli kunlarda tuproqli issiqxonalarda o'simliklar tomonidan intensiv so'rilishi natijasida CO2 miqdori 0,01% dan pastga tushishi mumkin va fotosintez deyarli to'xtaydi! CO2 etishmasligi uglevodlarning assimilyatsiyasini va shunga mos ravishda o'simliklarning o'sishi va rivojlanishini cheklovchi asosiy omilga aylanadi. Kamomadni faqat karbonat angidrid gazining texnik manbalaridan foydalanish hisobiga to‘liq qoplash mumkin.
17. Chorvachilik uchun mikroalglar ishlab chiqarish. Avtonom suv o'tlarini etishtirish uchun qurilmalarda suv karbonat angidrid bilan to'yingan bo'lsa, suv o'tlarining o'sish tezligi sezilarli darajada oshadi (4-6 marta).
18. Silosning sifatini oshirish. Suvli ozuqani silalashda CO2 ning o'simlik massasiga sun'iy kiritilishi kislorodning havodan kirib borishini oldini oladi, bu esa organik kislotalarning maqbul nisbati, karotin va hazm bo'ladigan oqsilning yuqori miqdori bilan yuqori sifatli mahsulot hosil bo'lishiga yordam beradi. .
19. Oziq-ovqat va nooziq-ovqat mahsulotlarini xavfsiz dezinseksiya qilish uchun. 60% dan ortiq karbonat angidridni o'z ichiga olgan atmosfera 1-10 kun ichida (haroratga qarab) nafaqat katta yoshli hasharotlarni, balki ularning lichinkalari va tuxumlarini ham yo'q qiladi. Ushbu texnologiya don, guruch, qo'ziqorin, quritilgan mevalar, yong'oq va kakao, hayvonlar uchun ozuqa va boshqa ko'p narsalar kabi bog'langan suv miqdori 20% gacha bo'lgan mahsulotlarga nisbatan qo'llaniladi.
20. Sichqonga o'xshash kemiruvchilarni gaz bilan qisqacha to'ldirish, saqlash joylari va kameralarni (30% karbonat angidridning etarli konsentratsiyasi) to'liq yo'q qilish uchun.
21. 83 darajadan yuqori bo'lmagan haroratda suv bug'lari bilan aralashtirilgan hayvonlarning ozuqasini anaerobik pasterizatsiya qilish uchun - katta energiya xarajatlarini talab qilmaydigan granulyatsiya va ekstruziya o'rnini bosuvchi vosita sifatida.
22. Parranda va mayda hayvonlarni (cho'chqalar, buzoqlar, qo'ylar) so'yishdan oldin evtanizatsiya qilish uchun. Tashish paytida baliqlarni behushlik qilish uchun.
23. Ovipozitsiyaning boshlanishini tezlashtirish maqsadida malika ari va arilarning behushligi uchun.
24. Tovuqlar uchun ichimlik suvini to'yintirish uchun, bu ko'tarilgan yozgi haroratning parrandalarga salbiy ta'sirini sezilarli darajada kamaytiradi, tuxum qobig'ining qalinlashishi va suyaklarning mustahkamlanishiga yordam beradi.
25. Preparatlarning yaxshi ta'siri uchun fungitsidlar va gerbitsidlarning ishchi eritmalarini to'yintirish. Bu usul eritma sarfini 20-30% ga kamaytirish imkonini beradi.
Tibbiyotda
26. a) nafas olish stimulyatori sifatida kislorod bilan aralashtirilgan (5% konsentratsiyada);
b) qon bosimini pasaytirish va qon oqimini yaxshilash maqsadida quruq gazlangan vannalar uchun (15-30% konsentratsiyada).
27. Dermatologiyada kriyoterapiya, balneoterapiyada quruq va suv karbonat angidrid vannalari, jarrohlikda nafas olish aralashmalari.
Kimyo va qog'oz sanoatida
28. Soda, ammoniyli uglerod tuzlari (ekinchilikda oʻgʻit sifatida ishlatiladi, kavsh qaytaruvchi hayvonlar ozuqasida qoʻshimchalar, non va un qandolatlarida xamirturush oʻrniga), oq qoʻrgʻoshin, karbamid, gidroksikarbon kislotalar ishlab chiqarish uchun. Metanol va formaldegidning katalitik sintezi uchun.
29. Ishqoriy oqava suvlarni zararsizlantirish uchun. Eritmaning o'z-o'zini tamponlash ta'siri tufayli pHni aniq tartibga solish uskunalar va chiqindi quvurlarni korroziyadan saqlaydi va zaharli yon mahsulotlar hosil bo'lmaydi.
30. Ishqoriy oqartirishdan keyin pulpani qayta ishlash uchun qog'oz ishlab chiqarishda (jarayon samaradorligini 15% ga oshiradi).
31. Yog'ochni kislorod-soda bilan pishirishda hosildorlikni oshirish va tsellyulozaning fizik-mexanik xossalari va oqartiruvchanligini yaxshilash.
32. Issiqlik almashtirgichlarni shkaladan tozalash va uning shakllanishiga yo'l qo'ymaslik (gidrodinamik va kimyoviy usullarning kombinatsiyasi).
Qurilish va boshqa sohalarda
33. Po'lat va quyma temir quyish uchun qoliplarni tez kimyoviy qattiqlashtirish uchun. Quyma qoliplariga karbonat angidridni yetkazib berish ularning qattiqlashishini termik quritishga nisbatan 20-25 marta tezlashtiradi.
34. G'ovakli plastmassalar ishlab chiqarishda ko'pikli gaz sifatida.
35. Olovga chidamli g'ishtlarni mustahkamlash uchun.
36. Yengil va yengil avtomobillarning kuzovlarini ta'mirlash, yuk mashinalari va traktorlar kabinalarini ta'mirlash va yupqa qatlamli po'latdan yasalgan buyumlarni elektr payvandlash uchun yarim avtomatik payvandlash mashinalari uchun.
37. Himoya gazi sifatida karbonat angidrid muhitida avtomatik va yarim avtomatik elektr payvandlash bilan payvandlangan konstruktsiyalarni ishlab chiqarishda. Stik elektrod bilan payvandlash bilan solishtirganda, ishning qulayligi oshadi, mahsuldorlik 2-4 barobar ortadi, CO2 muhitida yotqizilgan 1 kg metallning narxi qo'lda payvandlash bilan solishtirganda ikki baravardan ko'proq past bo'ladi.
38. Avtomatlashtirilgan payvandlash va metallni kesish jarayonida inert va nobel gazlar bilan aralashmalarda himoya vositasi sifatida, buning natijasida juda yuqori sifatli tikuvlar olinadi.
39. Yong'in o'chirish moslamalarini zaryadlash va qayta zaryadlash, yong'inga qarshi uskunalar uchun. Yong'in o'chirish tizimlarida, yong'inga qarshi vositalarni to'ldirish uchun.
40. Gaz qurollari va sifonlar uchun zaryadlash qutilari.
41. Aerozolli qutilarda nebulizer gazi sifatida.
42. Sport jihozlarini (to'plar, to'plar va boshqalar) to'ldirish uchun.
43. Tibbiy va sanoat lazerlarida faol vosita sifatida.
44. Asboblarni aniq kalibrlash uchun.
Tog'-kon sanoatida
45. Tog' jinslariga moyil bo'lgan qatlamlarda toshko'mirni qazib olishda ko'mir jinsi massasini yumshatish uchun.
46. Olov hosil qilmasdan portlatish ishlarini bajarish uchun.
47. Neft rezervuarlariga karbonat angidrid qo'shish orqali neft qazib olish samaradorligini oshirish.
Suyuq holatda (past haroratli karbonat angidrid)
Oziq-ovqat sanoatida
1. Kontaktli muzlatgichlarda oziq-ovqat mahsulotlarini -18 daraja va undan past haroratgacha tez muzlatish uchun. Suyuq azot bilan bir qatorda, suyuq karbonat angidrid har xil turdagi mahsulotlarni bevosita kontaktli muzlatish uchun eng mos keladi. Kontaktli sovutgich sifatida u arzonligi, kimyoviy passivligi va termal barqarorligi tufayli jozibador bo'lib, metall tarkibiy qismlarni korroziyaga olib kelmaydi, yonuvchan emas va xodimlar uchun xavfli emas. Suyuq karbonat angidrid konveyer lentasida harakatlanadigan mahsulotga ma'lum qismlarda nozullardan etkazib beriladi, bu atmosfera bosimida bir zumda quruq qor va sovuq karbonat angidrid aralashmasiga aylanadi, fanatlar esa doimiy ravishda gaz aralashmasini apparat ichidagi aralashtirib turadi, bu esa: printsipial jihatdan bir necha daqiqada mahsulotni +20 darajadan -78,5 darajagacha sovutishga qodir. Kontaktli tez muzlatgichlardan foydalanish an'anaviy muzlatish texnologiyasiga nisbatan bir qator asosiy afzalliklarga ega:
Muzlatish vaqti 5-30 minutgacha kamayadi; mahsulotdagi fermentativ faollik tezda to'xtaydi;
· mahsulotning to'qimalari va hujayralarining tuzilishi yaxshi saqlanadi, chunki muz kristallari ancha kichikroq va deyarli bir vaqtning o'zida hujayralar va to'qimalarning hujayralararo bo'shlig'ida hosil bo'ladi;
· sekin muzlash bilan mahsulotda bakterial faollik izlari paydo bo'ladi, zarba muzlashda esa ular shunchaki rivojlanishga vaqtlari yo'q;
· qisqarish natijasida mahsulot vaznining yo'qolishi atigi 0,3-1% ni tashkil qiladi (3-6% ga nisbatan);
· Oson uchuvchi qimmatli aromatik moddalar ancha katta miqdorda saqlanib qoladi. Suyuq azot bilan muzlatish, karbonat angidrid bilan muzlatish bilan solishtirganda:
· muzlatilgan mahsulot yuzasi va yadrosi o'rtasidagi juda katta harorat farqi tufayli mahsulotning yorilishi kuzatilmaydi.
· muzlash jarayonida CO2 mahsulotga kirib boradi va muzdan tushirish vaqtida uni oksidlanishdan va mikroorganizmlarning rivojlanishidan himoya qiladi. Tez muzlatilgan va joyida qadoqlangan meva va sabzavotlar o'zlarining ta'mi va ozuqaviy qiymatini, barcha vitaminlar va biologik faol moddalarni to'liq saqlab qoladi, bu esa ulardan bolalar va parhez ovqatlanish uchun mahsulotlar ishlab chiqarishda keng foydalanish imkonini beradi. Qimmatbaho muzlatilgan aralashmalarni tayyorlash uchun nostandart meva-sabzavot mahsulotlaridan muvaffaqiyatli foydalanish mumkinligi muhimdir. Suyuq karbonat angidriddan foydalanadigan tez muzlatish kameralari ixcham, dizayni sodda va ishlatish uchun arzon (agar yaqin atrofda arzon suyuq karbonat angidrid manbai bo'lsa). Qurilmalar mobil va statsionar versiyalarda, spiral, tunnel va shkaf turlarida mavjud bo'lib, ular qishloq xo'jaligi ishlab chiqaruvchilari va mahsulotni qayta ishlovchilarni qiziqtiradi. Ular, ayniqsa, ishlab chiqarish turli xil oziq-ovqat mahsulotlari va xom ashyoni turli xil harorat sharoitida (-10...-70 daraja) muzlatish talab qilinganda qulaydir. Tez muzlatilgan ovqatlar yuqori vakuum sharoitida quritilishi mumkin - muzlatish bilan quritish. Ushbu usul yordamida quritilgan mahsulotlar yuqori sifatga ega: ular barcha oziq moddalarni saqlab qoladilar, tiklash qobiliyatini oshiradilar, minimal qisqarish va gözenekli tuzilishga ega va tabiiy rangini saqlaydilar. Muzlatib quritilgan mahsulotlar suvi tozalangani uchun asl nusxasidan 10 barobar yengilroq bo‘ladi, ular yopiq qoplarda (ayniqsa, qoplar karbonat angidrid bilan to‘ldirilganda) juda uzoq vaqt saqlanadi va arzon narxlarda aholiga yetkazib berilishi mumkin. eng chekka hududlar.
2. Qadoqlangan va qadoqlanmagan yangi oziq-ovqat mahsulotlarini +2…+6 darajagacha tez sovutish uchun. Faoliyati tez muzlatish kameralarining ishlashiga o'xshash qurilmalardan foydalanish: suyuq karbonat angidrid AOK qilinganida, mahsulot ma'lum vaqt davomida qayta ishlanadigan mayda quruq qor hosil bo'ladi. Quruq qor haroratni tezda pasaytirishning samarali vositasi bo'lib, u havo sovutish kabi mahsulotning qurib ketishiga olib kelmaydi va suv muzi bilan sovutishda bo'lgani kabi uning namligini oshirmaydi. Quruq qorni sovutish an'anaviy sovutish bilan talab qilinadigan soatlarni emas, balki bir necha daqiqada kerakli haroratni pasaytirishni ta'minlaydi. Ichkarida CO2 ning ozgina tarqalishi tufayli mahsulotning tabiiy rangi saqlanib qoladi va hatto yaxshilanadi. Shu bilan birga, mahsulotlarning saqlash muddati sezilarli darajada oshadi, chunki CO2 ham aerob, ham anaerob bakteriyalar va mog'or qo'ziqorinlarining rivojlanishini bostiradi. Parranda go'shti (kesilgan yoki tana go'shti), porsiyalangan go'sht, kolbasa va yarim tayyor mahsulotlarni muzlatgichda saqlash qulay va foydalidir. Birliklar, shuningdek, texnologiya mahsulotni qoliplash, presslash, ekstruding, maydalash yoki kesish paytida yoki undan oldin tez sovutishni talab qiladigan joylarda ham qo'llaniladi. Ushbu turdagi qurilmalar parrandachilik fermalarida yangi qo'yilgan tovuq tuxumlarini 42,7 ° C dan 4,4-7,2 ° S gacha bo'lgan ultra tez sovutish uchun foydalanish uchun juda qulaydir.
3. Muzlatish usuli yordamida rezavorlardan terini olib tashlash uchun.
4. Qoramol va cho'chqalarning spermatozoidlari va embrionlarini kriokonservalash uchun.
Sovutgich sanoatida
5. Sovutgich tizimlarida muqobil sovutgich sifatida foydalanish uchun. Karbonat angidrid samarali sovutgich bo'lib xizmat qilishi mumkin, chunki u past kritik haroratga (31,1 daraja), nisbatan yuqori uch nuqta haroratiga (-56 daraja), yuqori uch nuqtali bosimga (0,5 mPa) va yuqori kritik bosimga (7,39) ega. mPa). Sovutgich sifatida u quyidagi afzalliklarga ega:
· boshqa sovutgichlarga nisbatan juda past narx;
· toksik bo'lmagan, yonmaydigan va portlamaydigan;
· barcha elektr izolyatsion va konstruktiv materiallar bilan mos;
· ozon qatlamini buzmaydi;
· zamonaviy galogenli sovutgichlarga nisbatan issiqxona effektini oshirishga o'rtacha hissa qo'shadi. Yuqori kritik bosim past siqish nisbatining ijobiy tomoniga ega, bu esa kompressorning sezilarli samaradorligiga olib keladi, bu esa ixcham va arzon sovutgich dizaynlarini yaratishga imkon beradi. Shu bilan birga, kondensator elektr motorini qo'shimcha sovutish talab qilinadi va quvurlar va devorlarning qalinligi oshishi tufayli sovutish moslamasining metall iste'moli ortadi. CO2 ni sanoat va yarim sanoat ilovalari uchun past haroratli ikki bosqichli qurilmalarda, ayniqsa avtomobillar va poezdlar uchun konditsioner tizimlarda qo'llash istiqbolli.
6. Yumshoq, termoplastik va elastik mahsulotlar va moddalarni yuqori samarali muzlatilgan silliqlash uchun. Kriogen tegirmonlarda odatdagi shaklda maydalab bo'lmaydigan mahsulotlar va moddalar, masalan, jelatin, kauchuk, har qanday polimerlar, shinalar muzlatilgan holda tez va kam energiya sarfi bilan maydalanadi. Quruq, inert atmosferada sovuq silliqlash barcha o'tlar va ziravorlar, kakao va qahva loviyalari uchun zarurdir.
7. Past haroratlarda texnik tizimlarni sinovdan o'tkazish uchun.
Metallurgiya sohasida
8. Tokarlik stanoklarida ishlov berishda qiyin kesiladigan qotishmalarni sovutish uchun.
9. Mis, nikel, sink va qo'rg'oshinni eritish yoki shishaga quyish jarayonlarida tutunni bostirish uchun himoya muhitini shakllantirish.
10. Kabel mahsulotlari uchun qattiq mis simni tavlanganda.
Tog'-kon sanoatida
11. Ko'mir qazib olishda portlash paytida metan va ko'mir changining alangalanishiga olib kelmaydigan va zaharli gazlar hosil qilmaydigan kam portlovchi portlovchi modda sifatida.
12. Tarkibida portlovchi bug‘lar va gazlar bo‘lgan konteynerlar va konlardan havoni karbonat angidrid bilan almashtirish orqali yong‘in va portlashlarning oldini olish.
O'ta tanqidiy
Ekstraksiya jarayonlarida
1. Meva va rezavorlar sharbatlaridan aromatik moddalarni ushlash, suyuq karbonat angidrid yordamida o'simlik ekstraktlari va dorivor o'tlarni olish. O'simlik va hayvonot xom ashyosini olishning an'anaviy usullarida har xil turdagi organik erituvchilar qo'llaniladi, ular yuqori o'ziga xos xususiyatga ega va kamdan-kam hollarda xom ashyodan biologik faol birikmalarning to'liq kompleksini ajratib olishni ta'minlaydi. Bundan tashqari, ekstraktdan erituvchi qoldiqlarini ajratish muammosi doimo paydo bo'ladi va bu jarayonning texnologik parametrlari ekstraktning ba'zi tarkibiy qismlarining qisman yoki hatto to'liq yo'q qilinishiga olib kelishi mumkin, bu nafaqat tarkibida, balki tarkibida ham o'zgarishlarga olib keladi. ajratilgan ekstraktning xossalari. An'anaviy usullar bilan solishtirganda, o'ta kritik karbonat angidrid yordamida ekstraksiya jarayonlari (shuningdek, fraksiyalash va emdirish) bir qator afzalliklarga ega:
· jarayonning energiya tejamkorligi;
· erituvchining past yopishqoqligi va yuqori penetratsion qobiliyati tufayli jarayonning yuqori massa uzatish xususiyatlari;
· tegishli komponentlarning yuqori darajada olinishi va olingan mahsulotning yuqori sifati;
· tayyor mahsulotlarda CO2 ning virtual yo'qligi;
· inert erituvchi vosita materiallarning termal degradatsiyasiga tahdid solmaydigan haroratda qo'llaniladi;
· jarayon chiqindi suv va chiqindi erituvchilarni ishlab chiqarmaydi, dekompressiyadan so'ng CO2 yig'ilishi va qayta ishlatilishi mumkin;
· olingan mahsulotlarning o'ziga xos mikrobiologik tozaligi ta'minlanadi;
· murakkab uskunalar va ko'p bosqichli jarayonning etishmasligi;
· Arzon, toksik bo'lmagan va yonmaydigan erituvchi ishlatiladi. Karbonat angidridning selektiv va ekstraktsiya xususiyatlari harorat va bosimning o'zgarishi bilan keng farq qilishi mumkin, bu esa hozirgi vaqtda ma'lum bo'lgan biologik faol birikmalarning spektrining ko'p qismini past haroratlarda o'simlik materiallaridan ajratib olish imkonini beradi.
2. Qimmatbaho tabiiy mahsulotlarni olish uchun - ziravorlar, efir moylari va biologik faol moddalarning CO2 ekstraktlari. Ekstrakt asl o'simlik materialini amalda nusxa ko'chiradi, uning tarkibidagi moddalarning kontsentratsiyasiga kelsak, klassik ekstraktlar orasida o'xshashlari yo'qligini aytishimiz mumkin. Xromatografik tahlil ma'lumotlari shuni ko'rsatadiki, qimmatbaho moddalar tarkibi klassik ekstraktlardan o'nlab marta ko'pdir. Sanoat miqyosida ishlab chiqarish o'zlashtirildi:
· ziravorlar va dorivor o'tlardan olingan ekstraktlar;
· meva aromati;
· hopdan olingan ekstraktlar va kislotalar;
· antioksidantlar, karotenoidlar va likopenlar (shu jumladan pomidor xom ashyosidan);
· tabiiy rang beruvchi moddalar (qizil qalampir mevalaridan va boshqalardan);
jundan lanolin;
· tabiiy o'simlik mumlari;
· dengiz shimoli moylari.
3. Yuqori darajada tozalangan efir moylarini, xususan, tsitrus mevalaridan olish uchun. O'ta kritik CO2 bilan efir moylarini olishda yuqori uchuvchan fraktsiyalar ham muvaffaqiyatli chiqariladi, ular ushbu moylarga mahkamlash xususiyatlarini, shuningdek, yanada to'liq xushbo'ylikni beradi.
4. Choy va qahvadagi kofeinni, tamakidagi nikotinni olib tashlash uchun.
5. Oziq-ovqatlardan (go'sht, sut mahsulotlari va tuxum) xolesterinni olib tashlash uchun.
6. Kam yog'li kartoshka chiplari va soya mahsulotlarini ishlab chiqarish uchun;
7. Belgilangan texnologik xususiyatlarga ega yuqori sifatli tamaki ishlab chiqarish uchun.
8. Kiyimlarni kimyoviy tozalash uchun.
9. Radioaktiv ifloslangan tuproqlardan va metall jismlar yuzalaridan uran birikmalari va transuran elementlarini olib tashlash. Shu bilan birga, suv chiqindilarining hajmi yuzlab marta kamayadi va agressiv organik erituvchilardan foydalanishning hojati yo'q.
10. Zaharli suyuq chiqindilarni hosil qilmasdan, mikroelektronika uchun ekologik toza PCB etching texnologiyasi uchun.
Fraksiyalash jarayonlarida
Suyuq moddani eritmadan ajratish yoki suyuq moddalar aralashmasini ajratish fraksiyalash deyiladi. Bu jarayonlar uzluksiz va shuning uchun moddalarni qattiq substratlardan ajratishdan ancha samaralidir.
11. Yog'lar va yog'larni tozalash va deodorizatsiya qilish uchun. Savdo moyini olish uchun lesitin, shilliq, kislota, oqartirish, deodorizatsiya va boshqalarni olib tashlash kabi bir qator tadbirlarni amalga oshirish kerak. O'ta kritik CO2 bilan qazib olishda bu jarayonlar bir texnologik tsikl davomida amalga oshiriladi va bu holda olingan moyning sifati ancha yaxshi bo'ladi, chunki jarayon nisbatan past haroratlarda sodir bo'ladi.
12. Ichimliklar tarkibidagi alkogol miqdorini kamaytirish uchun. Alkogolsiz an'anaviy ichimliklar (sharob, pivo, sidr) ishlab chiqarish axloqiy, diniy yoki parhez sabablarga ko'ra ortib bormoqda. Ushbu past alkogolli ichimliklar ko'pincha past sifatli bo'lsa ham, ularning bozori sezilarli va tez o'sib bormoqda, shuning uchun bunday texnologiyani takomillashtirish juda jozibador masala.
13. Yuqori tozalikdagi glitserinni energiyani tejaydigan ishlab chiqarish uchun.
14. Soya yog'idan energiyani tejovchi lesitin ishlab chiqarish uchun (fosfatidil xolin miqdori taxminan 95% ni tashkil qiladi).
15. Sanoat oqava suvlarini uglevodorodli ifloslantiruvchi moddalardan oqimli tozalash uchun.
Emprenye jarayonlarida
Emprenye jarayoni - yangi moddalarni kiritish, asosan ekstraktsiyaning teskari jarayonidir. Kerakli modda superkritik CO2 da eritiladi, keyin eritma qattiq substratga kiradi, bosim chiqarilganda karbonat angidrid darhol bug'lanadi va modda substratda qoladi.
16. Elyaflar, matolar va to'qimachilik aksessuarlari uchun ekologik toza binoni texnologiyasi uchun. Rasm emdirishning alohida holatidir. Bo'yoqlar odatda zaharli organik erituvchida eritiladi, shuning uchun bo'yalgan materiallarni yaxshilab yuvish kerak, bu hal qiluvchi atmosferaga bug'lanishi yoki oqava suvga tushishiga olib keladi. Superkritik bo'yashda suv va erituvchilar ishlatilmaydi, bo'yoq superkritik CO2 da eriydi. Ushbu usul bir vaqtning o'zida turli xil sintetik materiallarni, masalan, plastik tishlarni va fermuarning mato qoplamasini bo'yash uchun qiziqarli imkoniyatni beradi.
17. Ekologik toza texnologiya uchun, bo'yoq qo'llash. Quruq bo'yoq superkritik CO2 oqimida eriydi va u bilan birga maxsus qurolning nozulidan uchib ketadi. Karbonat angidrid darhol bug'lanadi va bo'yoq sirtga joylashadi. Ushbu texnologiya, ayniqsa, avtomobillar va katta jihozlarni bo'yash uchun istiqbolli.
18. Polimer tuzilmalarini dori vositalari bilan gomogenlashtirilgan singdirish, shu bilan preparatning organizmda doimiy va uzoq muddat chiqarilishini ta'minlash uchun. Ushbu texnologiya o'ta kritik CO2 ning ko'plab polimerlarga osonlikcha kirib borishi, ularni to'yintirishi, mikroporlarning ochilishi va shishishiga olib kelishi qobiliyatiga asoslangan.
Texnologik jarayonlarda
19. Ekstruziya jarayonlarida, donga o'xshash xom ashyoni qayta ishlashda yuqori haroratli suv bug'ini o'ta kritik CO2 bilan almashtirish nisbatan past haroratlardan foydalanishga, sut tarkibiy qismlarini va har qanday issiqlikka sezgir qo'shimchalarni retseptga kiritishga imkon beradi. Superkritik suyuqlik ekstruziyasi ultra gözenekli ichki tuzilishga va silliq, zich sirtga ega bo'lgan yangi mahsulotlarni yaratishga imkon beradi.
20. Polimer va moy kukunlari ishlab chiqarish uchun. Ba'zi polimerlar yoki unda erigan yog'lar bilan o'ta kritik CO2 oqimi pastroq bosimli kameraga yuboriladi, u erda ular butunlay bir hil nozik dispers kukun, eng yaxshi tolalar yoki plyonkalar shaklida "kondensatsiyalanadi".
21. Kutikulyar mum qatlamini superkritik CO2 oqimi bilan olib tashlash orqali ko'katlar va mevalarni quritishga tayyorlash.
Kimyoviy reaksiya jarayonlarida
22. O'ta kritik CO2ni qo'llashning istiqbolli yo'nalishi uni polimerlanish va sintezning kimyoviy reaktsiyalarida inert muhit sifatida ishlatishdir. Superkritik muhitda sintez an'anaviy reaktorlarda bir xil moddalar sinteziga qaraganda ming marta tezroq sodir bo'lishi mumkin. Sanoat uchun juda muhim bo'lib, reaksiya tezligining bunday sezilarli tezlashishi, uning past yopishqoqligi va yuqori diffuziyali superkritik muhitda reagentlarning yuqori konsentratsiyasi tufayli reagentlarning aloqa qilish vaqtini mos ravishda qisqartirish imkonini beradi. Texnologik nuqtai nazardan, bu statik yopiq reaktorlarni printsipial jihatdan kichikroq, arzonroq va xavfsizroq oqim reaktorlari bilan almashtirish imkonini beradi.
Issiqlik jarayonlarida
23. Zamonaviy elektr stansiyalari uchun ishchi suyuqlik sifatida.
24. Issiq suv ta'minoti tizimlari uchun yuqori haroratli issiqlik ishlab chiqaradigan gazli issiqlik nasoslarining ishchi suyuqligi sifatida.
Qattiq holatda (quruq muz va qor)
Oziq-ovqat sanoatida
1. Go'sht va baliqni kontaktli muzlatish uchun.
2. Rezavorlar (qizil va qora uzumni, Bektoshi uzumni, malina, aronia va boshqalar) kontaktni tez muzlatish uchun.
3. Muzqaymoq va alkogolsiz ichimliklarni elektr tarmoqlaridan uzoqda, quruq muz bilan sovutilgan joylarda sotish.
4. Muzlatilgan va sovutilgan oziq-ovqat mahsulotlarini saqlash, tashish va sotishda. Tez buziladigan mahsulotlarni xaridor va sotuvchilar uchun briketlangan va donador quruq muz ishlab chiqarish yo‘lga qo‘yilmoqda. Quruq muz tashish va issiq havoda go'sht, baliq va muzqaymoq sotish uchun juda qulay - mahsulotlar juda uzoq vaqt muzlatilgan holda qoladi. Quruq muz faqat bug'langanligi sababli (sublimatsiya qilinadi), erigan suyuqlik yo'q va transport idishlari doimo toza bo'lib qoladi. Avtosovutgichlar kichik o'lchamli quruq muzli sovutish tizimi bilan jihozlanishi mumkin, bu qurilmaning o'ta soddaligi va yuqori operatsion ishonchliligi bilan ajralib turadi; uning narxi har qanday klassik sovutish moslamasining narxidan ko'p marta past. Qisqa masofalarga tashishda bunday sovutish tizimi eng tejamkor hisoblanadi.
5. Mahsulotlarni yuklashdan oldin idishlarni oldindan sovutish uchun. Quruq qorni sovuq karbonat angidridga puflash har qanday konteynerni oldindan sovutishning eng samarali usullaridan biridir.
6. Avtonom ikki bosqichli sovutish tizimi (granüle qilingan quruq muz - freon) bilan izotermik konteynerlarda asosiy sovutgich sifatida havo tashish uchun.
Sirtni tozalash ishlari paytida
8. Gaz oqimidagi quruq muz granulalari yordamida tozalash inshootlari yordamida qismlar va qismlarni, dvigatellarni ifloslantiruvchi moddalardan tozalash.Tuzuvchi qismlar va qismlarning sirtlarini operatsion ifloslantiruvchi moddalardan tozalash. So'nggi paytlarda materiallarni, quruq va ho'l yuzalarni nozik taneli quruq muz (portlash) bilan abraziv bo'lmagan ekspress tozalashga talab katta. Birliklarni demontaj qilmasdan, siz quyidagi ishlarni muvaffaqiyatli bajarishingiz mumkin:
· payvandlash liniyalarini tozalash;
· eski bo'yoqni olib tashlash;
· quyish qoliplarini tozalash;
· bosma mashina agregatlarini tozalash;
· oziq-ovqat sanoati uchun uskunalarni tozalash;
· ko'pikli poliuretan mahsulotlarini ishlab chiqarish uchun qoliplarni tozalash.
· avtomobil shinalari va boshqa rezina buyumlar ishlab chiqarish uchun qoliplarni tozalash;
· plastmassa buyumlar ishlab chiqarish uchun qoliplarni tozalash, shu jumladan PET butilkalarini ishlab chiqarish uchun qoliplarni tozalash; Quruq muz granulalari sirtga tushganda, ular bir zumda bug'lanib, sirtdan ifloslantiruvchi moddalarni olib tashlaydigan mikro-portlash hosil qiladi. Bo'yoq kabi mo'rt materialni olib tashlashda jarayon qoplama va substrat o'rtasida bosim to'lqinini hosil qiladi. Bu to'lqin qoplamani olib tashlash uchun etarlicha kuchli, uni ichkaridan ko'taradi. Yog 'yoki axloqsizlik kabi yopishqoq yoki yopishqoq materiallarni olib tashlashda tozalash jarayoni kuchli suv oqimiga o'xshaydi.
7. Shtamplangan kauchuk va plastmassa buyumlarni burmalardan tozalash uchun (tumbling).
Qurilish ishlari davomida
9. Materialning butun hajmi bo'ylab teng ravishda taqsimlangan karbonat angidrid pufakchalari bir xil o'lchamdagi gözenekli qurilish materiallarini ishlab chiqarish jarayonida.
10. Qurilish vaqtida tuproqlarni muzlatish uchun.
11. Quvurlarda suvni to'kib tashlamasdan ta'mirlash ishlarini olib borishda (tashqaridan quruq muz bilan muzlatish yo'li bilan) suv bilan quvurlarga muz tiqinlarini o'rnatish.
12. Artezian quduqlarini tozalash uchun.
13. Issiq havoda asfalt yuzalarni olib tashlashda.
Boshqa sohalarda
14. Mahsulot sifatini tekshirish, laboratoriya ishi uchun (quruq muzni efir bilan aralashtirishda) minus 100 darajagacha past haroratlarni qabul qilish.
15. Mashinasozlikda qismlarni sovuq o'rnatish uchun.
16. Qotishma va zanglamaydigan po'latlarning egiluvchan navlarini, tavlangan alyuminiy qotishmalarini ishlab chiqarishda.
17. Kaltsiy karbidini maydalash, maydalash va saqlashda.
18. Sun'iy yomg'ir yaratish va qo'shimcha yog'ingarchilik olish.
19. Bulutlar va tumanlarni sun'iy ravishda tarqatish, do'l bilan kurashish.
20. Spektakl va kontsertlar paytida zararsiz tutun hosil qilish. Quruq muzdan foydalangan holda rassom chiqishlari paytida pop sahnalarida tutun effektini olish.
Tibbiyotda
21. Ayrim teri kasalliklarini davolash uchun (kriyoterapiya).
Ushbu birikma hosil bo'lishining eng keng tarqalgan jarayonlari hayvonlar va o'simliklar qoldiqlarining chirishi, turli turdagi yoqilg'ining yonishi, hayvonlar va o'simliklarning nafas olishidir. Misol uchun, bir kishi kuniga taxminan bir kilogramm karbonat angidridni atmosferaga chiqaradi. Uglerod oksidi va dioksid jonsiz tabiatda ham hosil bo'lishi mumkin. Karbonat angidrid vulqon faolligida ajralib chiqadi va mineral suv manbalaridan ham ishlab chiqarilishi mumkin. Karbonat angidrid Yer atmosferasida oz miqdorda topiladi.
Ushbu birikmaning kimyoviy tuzilishining o'ziga xos xususiyatlari unga ko'plab kimyoviy reaktsiyalarda qatnashish imkonini beradi, ularning asosi karbonat angidriddir.
Formula
Ushbu moddaning birikmasida to'rt valentli uglerod atomi ikkita kislorod molekulasi bilan chiziqli bog' hosil qiladi. Bunday molekulaning ko'rinishini quyidagicha ifodalash mumkin:
Gibridlanish nazariyasi karbonat angidrid molekulasining strukturasini quyidagicha tushuntiradi: mavjud ikkita sigma bog'lanish uglerod atomlarining sp orbitallari va kislorodning ikkita 2p orbitallari o'rtasida hosil bo'ladi; Gibridlanishda ishtirok etmaydigan uglerodning p-orbitallari kislorodning o'xshash orbitallari bilan bog'langan. Kimyoviy reaksiyalarda karbonat angidrid quyidagicha yoziladi: CO 2.
Jismoniy xususiyatlar
Oddiy sharoitlarda karbonat angidrid rangsiz, hidsiz gazdir. U havodan og'irroq, shuning uchun karbonat angidrid o'zini suyuqlik kabi tutishi mumkin. Misol uchun, uni bir idishdan ikkinchisiga quyish mumkin. Ushbu modda suvda ozgina eriydi - taxminan 0,88 litr CO 2 bir litr suvda 20 ⁰C da eriydi. Haroratning biroz pasayishi vaziyatni tubdan o'zgartiradi - 1,7 litr CO 2 bir litr suvda 17⁰C da erishi mumkin. Kuchli sovutish bilan bu modda qor parchalari shaklida cho'kadi - "quruq muz" deb ataladigan narsa hosil bo'ladi. Bu nom normal bosimda moddaning suyuqlik fazasini chetlab o'tib, darhol gazga aylanishidan kelib chiqadi. Suyuq karbonat angidrid 0,6 MPa dan biroz yuqori bosimda va xona haroratida hosil bo'ladi.
Kimyoviy xossalari
Kuchli oksidlovchi moddalar bilan o'zaro ta'sirlashganda, 4-karbonat angidrid oksidlovchi xususiyatni namoyon qiladi. Ushbu o'zaro ta'sirning odatiy reaktsiyasi:
C + CO 2 = 2CO.
Shunday qilib, ko'mir yordamida karbonat angidrid o'zining ikki valentli modifikatsiyasiga - uglerod oksidiga kamayadi.
Oddiy sharoitlarda karbonat angidrid inertdir. Ammo ba'zi faol metallar unda yonib, birikmadan kislorodni olib tashlashi va uglerod gazini chiqarishi mumkin. Oddiy reaktsiya magniyning yonishidir:
2Mg + CO 2 = 2MgO + C.
Reaksiya jarayonida magniy oksidi va erkin uglerod hosil bo'ladi.
Kimyoviy birikmalarda CO 2 ko'pincha odatdagi kislota oksidi xususiyatlarini namoyon qiladi. Masalan, asoslar va asosiy oksidlar bilan reaksiyaga kirishadi. Reaksiya natijasi karbonat kislota tuzlaridir.
Masalan, natriy oksidi birikmasining karbonat angidrid bilan reaksiyasi quyidagicha ifodalanishi mumkin:
Na 2 O + CO 2 = Na 2 CO 3;
2NaOH + CO 2 = Na 2 CO 3 + H 2 O;
NaOH + CO 2 = NaHCO 3.
Karbon kislotasi va CO 2 eritmasi
Suvdagi karbonat angidrid kichik darajada dissotsiatsiyalangan eritma hosil qiladi. Karbonat angidridning bu eritmasi karbonat kislota deb ataladi. Rangsiz, zaif ifodalangan va nordon ta'mga ega.
Kimyoviy reaktsiyani qayd etish:
CO 2 + H 2 O ↔ H 2 CO 3.
Muvozanat juda kuchli chapga siljiydi - dastlabki karbonat angidridning atigi 1% karbonat kislotaga aylanadi. Harorat qanchalik yuqori bo'lsa, eritmadagi karbonat kislota molekulalari shunchalik kam bo'ladi. Murakkab qaynatilganda u butunlay yo'qoladi va eritma karbonat angidrid va suvga parchalanadi. Karbonat kislotaning struktura formulasi quyida keltirilgan.
Karbon kislotaning xossalari
Karbon kislotasi juda zaif. Eritmalarda u vodorod ionlari H + va HCO 3 - birikmalariga parchalanadi. CO 3 - ionlari juda oz miqdorda hosil bo'ladi.
Karbon kislotasi ikki asosli, shuning uchun u tomonidan hosil bo'lgan tuzlar o'rta va kislotali bo'lishi mumkin. Rus kimyoviy an'analarida o'rta tuzlar karbonatlar, kuchli tuzlar esa bikarbonatlar deb ataladi.
Sifatli reaktsiya
Karbonat angidrid gazini aniqlashning mumkin bo'lgan usullaridan biri ohak ohaklarining tiniqligini o'zgartirishdir.
Ca(OH) 2 + CO 2 = CaCO 3 ↓ + H 2 O.
Bu tajriba maktab kimyo kursidan ma'lum. Reaksiyaning boshida oz miqdorda oq cho'kma hosil bo'ladi, keyinchalik u karbonat angidridni suvdan o'tkazganda yo'qoladi. Shaffoflikning o'zgarishi o'zaro ta'sir jarayonida erimaydigan birikma - kaltsiy karbonat - eriydigan moddaga - kaltsiy bikarbonatga aylanishi tufayli yuzaga keladi. Reaktsiya shu yo'l bo'ylab boradi:
CaCO 3 + H 2 O + CO 2 = Ca(HCO 3) 2.
Karbonat angidrid ishlab chiqarish
Agar siz oz miqdorda CO2 olishingiz kerak bo'lsa, siz xlorid kislotaning kaltsiy karbonat (marmar) bilan reaktsiyasini boshlashingiz mumkin. Ushbu o'zaro ta'sirning kimyoviy belgilari quyidagicha ko'rinadi:
CaCO 3 + HCl = CaCl 2 + H 2 O + CO 2.
Shuningdek, shu maqsadda uglerod o'z ichiga olgan moddalarning, masalan, asetilenning yonish reaktsiyalari qo'llaniladi:
CH 4 + 2O 2 → 2H 2 O + CO 2 -.
Hosil bo'lgan gazsimon moddani yig'ish va saqlash uchun Kipp apparati ishlatiladi.
Sanoat va qishloq xo'jaligi ehtiyojlari uchun karbonat angidrid ishlab chiqarish ko'lami katta bo'lishi kerak. Ushbu keng ko'lamli reaktsiyaning mashhur usuli - bu karbonat angidrid ishlab chiqaradigan ohaktoshni yoqishdir. Reaksiya formulasi quyida keltirilgan:
CaCO 3 = CaO + CO 2.
Karbonat angidridning qo'llanilishi
Oziq-ovqat sanoati, "quruq muz" ni keng miqyosda ishlab chiqarishdan so'ng, oziq-ovqat mahsulotlarini saqlashning tubdan yangi usuliga o'tdi. Gazlangan ichimliklar va mineral suv ishlab chiqarishda ajralmas hisoblanadi. Ichimliklardagi CO 2 tarkibi ularga tazelik beradi va saqlash muddatini sezilarli darajada oshiradi. Mineral suvlarning karbidizatsiyasi esa chiriyotganlik va yoqimsiz ta'mdan qochish imkonini beradi.
Pishirishda limon kislotasini sirka bilan o'chirish usuli tez-tez ishlatiladi. Bu jarayonda ajralib chiqadigan karbonat angidrid qandolat mahsulotlariga yumshoqlik va yengillik beradi.
Ushbu birikma ko'pincha oziq-ovqat mahsulotlarini saqlash muddatini oshirish uchun oziq-ovqat qo'shimchasi sifatida ishlatiladi. Mahsulotlar tarkibidagi kimyoviy qo'shimchalarni tasniflash bo'yicha xalqaro standartlarga muvofiq, u E 290 kodiga ega,
Kukunli karbonat angidrid yong'inga qarshi aralashmalarga kiritilgan eng mashhur moddalardan biridir. Ushbu modda yong'inga qarshi ko'pikda ham mavjud.
Karbonat angidridni metall tsilindrlarda tashish va saqlash eng yaxshisidir. 31⁰C dan yuqori haroratlarda silindrdagi bosim kritik darajaga yetishi mumkin va suyuq CO 2 ish bosimining 7,35 MPa ga keskin ko'tarilishi bilan o'ta kritik holatga o'tadi. Metall silindr 22 MPa gacha bo'lgan ichki bosimga bardosh bera oladi, shuning uchun o'ttiz darajadan yuqori haroratlarda bosim oralig'i xavfsiz hisoblanadi.
Soda, vulqon, Venera, muzlatgich - ularda qanday umumiylik bor? Karbonat angidrid. Biz siz uchun Yerdagi eng muhim kimyoviy birikmalardan biri haqidagi eng qiziqarli ma'lumotlarni to'pladik.
Karbonat angidrid nima
Karbonat angidrid, asosan, gazsimon holatda ma'lum, ya'ni. oddiy kimyoviy formula CO2 bilan karbonat angidrid sifatida. Ushbu shaklda u normal sharoitlarda - atmosfera bosimida va "oddiy" haroratlarda mavjud. Ammo 5850 kPa dan yuqori bosimda (masalan, dengiz chuqurligidagi bosim taxminan 600 m) bu gaz suyuqlikka aylanadi. Va kuchli sovutilganda (minus 78,5 ° C) u kristallanadi va muzlatilgan oziq-ovqatlarni muzlatgichlarda saqlash uchun savdoda keng qo'llaniladigan quruq muz deb ataladi.
Suyuq karbonat angidrid va quruq muz ishlab chiqariladi va inson faoliyatida ishlatiladi, ammo bu shakllar beqaror va oson parchalanadi.
Ammo karbonat angidrid gazi hamma joyda mavjud: u hayvonlar va o'simliklarning nafas olishi paytida ajralib chiqadi va atmosfera va okean kimyoviy tarkibining muhim qismidir.
Karbonat angidridning xossalari
Karbonat angidrid CO2 rangsiz va hidsizdir. Oddiy sharoitlarda uning ta'mi yo'q. Ammo, agar siz yuqori konsentratsiyali karbonat angidridni nafas olsangiz, og'zingizda nordon ta'm paydo bo'lishi mumkin, bu karbonat angidridning shilliq pardalar va tupurikda erishi natijasida karbonat kislotasining kuchsiz eritmasini hosil qiladi.
Aytgancha, bu karbonat angidridning suvda erishi qobiliyatidir, bu gazlangan suvni tayyorlash uchun ishlatiladi. Limonad pufakchalari bir xil karbonat angidriddir. Suvni CO2 bilan to'yintirish uchun birinchi qurilma 1770 yilda ixtiro qilingan va 1783 yilda tashabbuskor shveytsariyalik Jeykob Shveppes soda sanoat ishlab chiqarishini boshladi (Schweppes brendi hali ham mavjud).
Karbonat angidrid havodan 1,5 baravar og'irroqdir, shuning uchun xona yomon ventilyatsiya qilingan bo'lsa, u o'zining pastki qatlamlarida "joylashishga" moyil bo'ladi. "It g'ori" effekti ma'lum, bu erda CO2 to'g'ridan-to'g'ri erdan chiqariladi va taxminan yarim metr balandlikda to'planadi. Bunday g'orga kirgan kattalar o'sish cho'qqisida karbonat angidridning ko'pligini sezmaydilar, lekin itlar to'g'ridan-to'g'ri karbonat angidridning qalin qatlamida bo'lib, zaharlanadi.
CO2 yonishni qo'llab-quvvatlamaydi, shuning uchun u yong'inga qarshi vositalar va yong'inga qarshi tizimlarda qo'llaniladi. Yonayotgan shamni go'yoki bo'sh stakan (lekin aslida karbonat angidrid) bilan o'chirish nayrangi aynan karbonat angidridning ushbu xususiyatiga asoslangan.
Tabiatdagi karbonat angidrid: tabiiy manbalar
Karbonat angidrid tabiatda turli manbalardan hosil bo'ladi:
- Hayvonlar va o'simliklarning nafas olishi.
Har bir maktab o'quvchisi biladiki, o'simliklar havodan karbonat angidrid CO2 ni o'zlashtiradi va uni fotosintez jarayonlarida ishlatadi. Ba'zi uy bekalari yopiq o'simliklarning ko'pligi bilan kamchiliklarni to'ldirishga harakat qilishadi. Biroq, o'simliklar yorug'lik yo'qligida nafaqat so'riladi, balki karbonat angidridni ham chiqaradi - bu nafas olish jarayonining bir qismidir. Shuning uchun, yomon shamollatiladigan yotoqxonadagi o'rmon yaxshi fikr emas: CO2 darajasi kechalari yanada ko'tariladi. - Vulkanik faoliyat.
Karbonat angidrid vulqon gazlarining bir qismidir. Vulkan faolligi yuqori bo'lgan hududlarda CO2 to'g'ridan-to'g'ri erdan - mofetlar deb ataladigan yoriqlar va yoriqlardan chiqarilishi mumkin. Mofetli vodiylarda karbonat angidrid konsentratsiyasi shunchalik yuqoriki, ko'plab mayda hayvonlar u erga etib borganlarida nobud bo'lishadi. - Organik moddalarning parchalanishi.
Karbonat angidrid organik moddalarning yonishi va parchalanishi paytida hosil bo'ladi. O'rmon yong'inlari bilan karbonat angidridning katta tabiiy chiqindilari hamroh bo'ladi.
Karbonat angidrid tabiatda minerallardagi uglerod birikmalari shaklida "saqlanadi": ko'mir, neft, torf, ohaktosh. CO2 ning katta zahiralari jahon okeanlarida erigan holda topilgan.
Ochiq suv omboridan karbonat angidridning chiqishi, masalan, 1984 va 1986 yillarda bo'lgani kabi, limnologik falokatga olib kelishi mumkin. Kamerundagi Manun va Nyos ko'llarida. Ikkala ko'l ham vulqon kraterlari o'rnida hosil bo'lgan - hozir ular yo'q bo'lib ketgan, ammo chuqurlikda vulqon magma hali ham ko'llarning suvlariga ko'tarilgan va ularda erigan karbonat angidridni chiqaradi. Bir qator iqlimiy va geologik jarayonlar natijasida suvlarda karbonat angidrid konsentratsiyasi kritik qiymatdan oshib ketdi. Atmosferaga juda katta miqdordagi karbonat angidrid chiqarildi, u tog' yonbag'irlaridan qor ko'chkisi kabi pastga tushdi. 1800 ga yaqin odam Kamerun ko'llarida limnologik ofat qurboni bo'ldi.
Karbonat angidridning sun'iy manbalari
Karbon dioksidning asosiy antropogen manbalari:
- yonish jarayonlari bilan bog'liq sanoat chiqindilari;
- avtomobil transporti.
Dunyoda ekologik toza transport ulushi ortib borayotganiga qaramay, dunyo aholisining katta qismi tez orada yangi avtomobillarga o'tish imkoniyatiga (yoki xohishiga) ega bo'lmaydi.
Sanoat maqsadlarida faol ravishda o'rmonlarni kesish ham havodagi karbonat angidrid CO2 kontsentratsiyasining oshishiga olib keladi.
CO2 metabolizmning yakuniy mahsulotlaridan biridir (glyukoza va yog'larning parchalanishi). U to'qimalarda ajralib chiqadi va gemoglobin tomonidan o'pkaga ko'chiriladi, u orqali u chiqariladi. Odam tomonidan chiqarilgan havoda taxminan 4,5% karbonat angidrid (45000 ppm) mavjud - bu nafas olayotgan havodan 60-110 baravar ko'p.
Karbonat angidrid qon oqimi va nafas olishni tartibga solishda katta rol o'ynaydi. Qondagi CO2 darajasining oshishi kapillyarlarning kengayishiga olib keladi, bu esa ko'proq qon o'tishiga imkon beradi, bu esa kislorodni to'qimalarga etkazib beradi va karbonat angidridni olib tashlaydi.
Nafas olish tizimi ham tuyulishi mumkin bo'lgan kislorod etishmasligi bilan emas, balki karbonat angidridning ko'payishi bilan rag'batlantiriladi. Darhaqiqat, kislorod etishmasligi organizm tomonidan uzoq vaqt davomida sezilmaydi va kamdan-kam uchraydigan havoda odam havo etishmasligini his qilmasdan oldin hushini yo'qotishi mumkin. CO2 ning ogohlantiruvchi xususiyati sun'iy nafas olish qurilmalarida qo'llaniladi: bu erda nafas olish tizimini "boshlash" uchun karbonat angidrid kislorod bilan aralashtiriladi.
Karbonat angidrid va biz: nima uchun CO2 xavfli
Karbonat angidrid inson tanasi uchun kislorod kabi zarurdir. Ammo kislorod bilan bo'lgani kabi, karbonat angidridning ko'pligi bizning farovonligimizga zarar etkazadi.
Havodagi CO2 ning yuqori konsentratsiyasi tananing intoksikatsiyasiga olib keladi va giperkapniya holatini keltirib chiqaradi. Giperkapniya bilan odam nafas olish, ko'ngil aynishi, bosh og'rig'ini boshdan kechiradi va hatto ongni yo'qotishi mumkin. Agar karbonat angidrid miqdori kamaymasa, u holda kislorod ochligi paydo bo'ladi. Gap shundaki, karbonat angidrid ham, kislorod ham tana bo'ylab bir xil "transport" - gemoglobinda harakatlanadi. Odatda, ular gemoglobin molekulasining turli joylariga yopishib, birgalikda "sayohat qilishadi". Shu bilan birga, qondagi karbonat angidrid konsentratsiyasining ortishi kislorodning gemoglobin bilan bog'lanish qobiliyatini pasaytiradi. Qonda kislorod miqdori kamayadi va gipoksiya paydo bo'ladi.
Tana uchun bunday nosog'lom oqibatlar CO2 miqdori 5000 ppm dan ortiq bo'lgan havoni nafas olayotganda sodir bo'ladi (bu, masalan, shaxtalardagi havo bo'lishi mumkin). Rostini aytsam, oddiy hayotda biz bunday havoni deyarli uchratmaymiz. Biroq, karbonat angidridning ancha past konsentratsiyasi sog'likka eng yaxshi ta'sir ko'rsatmaydi.
Ba'zi topilmalarga ko'ra, hatto 1000 ppm CO2 ham sub'ektlarning yarmida charchoq va bosh og'rig'iga sabab bo'ladi. Ko'p odamlar to'lg'azish va noqulaylikni ertaroq his qila boshlaydilar. Karbonat angidrid kontsentratsiyasining 1500 - 2500 ppm gacha ko'tarilishi bilan miya tashabbus ko'rsatish, ma'lumotni qayta ishlash va qarorlar qabul qilish uchun "dangasa" bo'ladi.
Va agar kundalik hayotda 5000 ppm darajasi deyarli imkonsiz bo'lsa, unda 1000 va hatto 2500 ppm osongina zamonaviy inson haqiqatining bir qismi bo'lishi mumkin. Bizniki shuni ko'rsatdiki, kamdan-kam shamollatiladigan maktab sinflarida CO2 darajasi ko'pincha 1500 ppm dan yuqori bo'lib qoladi va ba'zan 2000 ppm dan oshadi. Ko'pgina idoralarda va hatto kvartiralarda ham vaziyat o'xshash deb ishonish uchun barcha asoslar mavjud.
Fiziologlar 800 ppm ni inson farovonligi uchun karbonat angidridning xavfsiz darajasi deb hisoblashadi.
Boshqa bir tadqiqot CO2 darajasi va oksidlanish stressi o'rtasidagi bog'liqlikni aniqladi: karbonat angidrid darajasi qanchalik yuqori bo'lsa, biz tanamiz hujayralariga zarar etkazadigan oksidlovchi stressdan shunchalik ko'p azob chekamiz.
Yer atmosferasidagi karbonat angidrid
Sayyoramiz atmosferasida atigi 0,04% CO2 bor (bu taxminan 400 ppm) va yaqinda u kamroq edi: karbonat angidrid 400 ppm chegarasini faqat 2016 yilning kuzida kesib o'tdi. Olimlar atmosferadagi CO2 miqdorining oshishini sanoatlashtirish bilan bog‘lashadi: 18-asr o‘rtalarida, sanoat inqilobi arafasida bu ko‘rsatkich bor-yo‘g‘i 270 ppm ni tashkil qilgan.
Yuklanmoqda...