Koolzuuranhydride eigenschappen, gebruik en gevaren

de koolstofdioxide Het is een kleurloos en geurloos gas bij atmosferische temperaturen en drukken. Het is een molecuul dat bestaat uit één koolstofatoom (C) en twee zuurstofatomen (O). Het vormt koolzuur (een mild zuur) door het op te lossen in water. Het is relatief niet-toxisch en onbrandbaar.

Het is zwaarder dan lucht, dus het kan verstikking veroorzaken bij het verplaatsen. Onder langdurige blootstelling aan hitte of vuur kan uw container met geweld breken en projectielen uitwerpen.

Het wordt gebruikt om voedsel te bevriezen, om chemische reacties te beheersen en als een brandblusmiddel.

• formule: CO2
• CAS-nummer: 124-38-9
• NU: 1013

2D-structuur

3D-structuur

features

Fysische en chemische eigenschappen

Koolstofdioxide behoort tot de groep van chemisch niet-reactieve stoffen (samen met argon, helium, krypton, neon, stikstof, zwavelhexafluoride en xenon, bijvoorbeeld).

ontvlambaarheid

Koolstofdioxide, net als de groep chemisch niet-reactieve stoffen, is niet ontvlambaar (hoewel ze bij zeer hoge temperaturen kunnen zijn).

reactiviteit

Chemisch niet-reactieve stoffen worden als niet-reactief beschouwd onder typische omgevingscondities (hoewel ze kunnen reageren in relatief extreme omstandigheden of in katalyse). Ze zijn bestand tegen oxidatie en reductie (behalve in extreme omstandigheden).

Wanneer gesuspendeerd in koolstofdioxide (vooral in de aanwezigheid van sterke oxidatiemiddelen, zoals peroxiden) zijn poeders van magnesium, lithium, kalium, natrium, zirkonium, titanium, sommige magnesium en aluminiumlegeringen en aluminium, chroom en magnesium verhit, brandbaar en explosief. 

De aanwezigheid van koolstofdioxide kan een hevige ontbinding veroorzaken in oplossingen van aluminiumhydride in ether, bij het verwarmen van het afval.

Momenteel worden de gevaren van het gebruik van koolstofdioxide in brandpreventie- en blussystemen van ingesloten luchtvolumes en ontvlambare dampen geëvalueerd..

Het risico verbonden aan het gebruik ervan is gecentreerd op het feit dat grote elektrostatische ontladingen kunnen worden gecreëerd om de explosie te starten.

Het contact van vloeibare of vaste koolstofdioxide met zeer koud water kan leiden tot krachtig of gewelddadig koken van het product en extreem snelle verdamping als gevolg van de grote temperatuurverschillen..

Als het water heet is, bestaat de kans dat een explosie van de vloeistof het gevolg is van "oververhitting". Drukken kunnen gevaarlijke niveaus bereiken als vloeibaar gas in contact komt met water in een gesloten container. Zwak koolzuur vormt zich in een niet-gevaarlijke reactie met water.

toxiciteit 

Chemisch niet-reactieve stoffen worden als niet-toxisch beschouwd (hoewel gasvormige stoffen uit deze groep als verstikkend kunnen werken).

Langdurige inademing van concentraties van minder dan of gelijk aan 5% koolstofdioxide veroorzaakt verhoogde ademhalingsfrequentie, hoofdpijn en subtiele fysiologische veranderingen.

Blootstelling aan hogere concentraties kan echter leiden tot verlies van bewustzijn en overlijden.

Vloeibaar of koud gas kan bevriezing van de huid of ogen veroorzaken, vergelijkbaar met een verbranding. De vaste stof kan brandwonden veroorzaken bij koud contact.

toepassingen

Gebruik van gasvormig koolstofdioxide. Een groot deel (ongeveer 50%) van alle teruggewonnen kooldioxide wordt op het moment van productie gebruikt om andere chemicaliën van commercieel belang te vervaardigen, voornamelijk ureum en methanol.

Een ander belangrijk gebruik van kooldioxide nabij de gasbron is het verbeterde terugwinnen van olie.

De rest van de koolstofdioxide die over de hele wereld wordt gegenereerd, wordt omgezet naar zijn vloeibare of vaste vorm voor gebruik op andere plaatsen of wordt in de atmosfeer geloosd, omdat het vervoer van gasvormige koolstofdioxide economisch niet haalbaar is.

Gebruik van vaste koolstofdioxide

Droogijs was oorspronkelijk het belangrijkste van de twee niet-koolstofhoudende vormen van koolstofdioxide.

Het gebruik werd voor het eerst populair in de Verenigde Staten in het midden van de jaren 1920 als een koelmiddel voor het bewaren van voedsel, en in de jaren 1930 werd het een belangrijke factor in de groei van de ijsindustrie..

Na de Tweede Wereldoorlog maakten wijzigingen in het ontwerp van de compressor en de beschikbaarheid van speciaal staal bij lage temperaturen het mogelijk om op grote schaal koolstofdioxide vloeibaar te maken. Daarom begon vloeibaar kooldioxide in veel toepassingen droogijs te vervangen.

Gebruik van vloeibaar koolstofdioxide

Het gebruik van vloeibare koolstofdioxide is veel. In sommige gevallen is de chemische samenstelling van belang en in andere niet.

Hiervan hebben we: gebruik als inert medium, om de groei van planten te bevorderen, als een middel voor warmteoverdracht in kerncentrales, als een koelmiddel, toepassingen op basis van de oplosbaarheid van koolstofdioxide, chemische toepassingen en andere toepassingen.

Gebruik als een inert medium

Koolstofdioxide wordt gebruikt in plaats van een luchtatmosfeer wanneer de aanwezigheid van lucht ongewenste effecten zou veroorzaken.

Bij het hanteren en transporteren van voedingsproducten kan oxidatie daarvan (wat leidt tot een verlies aan smaak of de groei van bacteriën) worden voorkomen door koolstofdioxide te gebruiken.

Gebruik om de plantengroei te bevorderen

Deze techniek wordt toegepast door groente- en fruittelers, die het gas in hun kassen introduceren om de planten kooldioxidegehaltes te geven die hoger zijn dan die normaal in de lucht worden aangetroffen. De planten reageren met een toename van hun snelheid van assimilatie van koolstofdioxide en met een toename van de productie van ongeveer 15%.

Gebruik als een medium voor warmteoverdracht in kerncentrales

Koolstofdioxide wordt in bepaalde kernreactoren gebruikt als een tussenliggend warmteoverdrachtsmedium. Brengt warmte over van splijtingsprocessen naar stoom of kokend water in warmtewisselaars.

Gebruik als koelmiddel

Vloeibare kooldioxide wordt veel gebruikt om voedsel te bevriezen en ook voor de daaropvolgende opslag en transport.

Gebruik op basis van de oplosbaarheid van koolstofdioxide

Koolstofdioxide heeft een matige oplosbaarheid in water en deze eigenschap wordt gebruikt bij de productie van bruisende alcoholische en niet-alcoholische dranken. Dit was de eerste belangrijke toepassing van koolstofdioxide. Het gebruik van kooldioxide in de aerosolindustrie neemt voortdurend toe.

Chemisch gebruik

Bij de productie van gietvormen en -kernen wordt de chemische reactie tussen koolstofdioxide en silica gebruikt, die wordt gebruikt om de zandkorrels te verbinden.

Natriumsalicylaat, een van de tussenproducten bij de productie van aspirine, wordt gemaakt door de reactie van koolstofdioxide met natriumfenolaat.

De carbonatatie van onthard water wordt uitgevoerd met koolstofdioxide om de precipitatie van onoplosbare kalkverbindingen te elimineren.

Kooldioxide wordt ook gebruikt bij de productie van basisch loodcarbonaat, natrium-, kalium- en ammoniumcarbonaten en waterstofcarbonaten.
Het wordt gebruikt als een neutraliserend middel bij mercerisatiebewerkingen in de textielindustrie omdat het handiger in gebruik is dan zwavelzuur.

Andere toepassingen

Het vloeibare kooldioxide wordt gebruikt in een proces van winning van steenkool, kan worden gebruikt om bepaalde smaken en geuren isoleren verdoving van de dieren voor de slacht, cryo-branding dieren, nevelvoortbrenging voor theatervoorstellingen, bevriezen wratten en goedaardige tumoren, lasers, de productie van smeerolie additieven, technische snuiftabak en ontsmetting vóór begraven zijn voorbeelden van dergelijke toepassingen.

Klinische effecten

Blootstelling aan verstikking komt vooral voor in industriële omgevingen, soms in de context van natuurrampen of industriële rampen.

Eenvoudige verstikkingsstoffen zijn onder andere koolstofdioxide (CO2), helium (He) en gasvormige koolwaterstoffen (methaan (CH4), ethaan (C2H6), propaan (C3H8) en butaan (C4H10)).

Ze werken door zuurstof uit de atmosfeer te verdringen, wat leidt tot een afname van de alveolaire partiële zuurstofdruk en bijgevolg tot hypoxemie..

Hypoxemie produceert een beeld van initiële euforie, wat het vermogen van de patiënt om aan de toxische omgeving te ontsnappen in gevaar kan brengen.

CNS-disfunctie en anaëroob metabolisme duiden op ernstige toxiciteit.

Lichte tot matige intoxicatie

De zuurstofverzadiging kan lager zijn dan 90%, zelfs bij asymptomatische of licht symptomatische patiënten. Vloeken met verminderd nachtzicht, hoofdpijn, misselijkheid, compensatoire toename van ademhaling en pols.

Ernstige vergiftiging

Zuurstofverzadiging kan oplopen tot 80% of minder zijn. Er is verminderde waakzaamheid, slaperigheid, duizeligheid, vermoeidheid, euforie, geheugenverlies, verminderde gezichtsscherpte, cyanose, bewustzijnsverlies, dysrhythmias, myocardischemie, longoedeem, toevallen en overlijden.

Beveiliging en risico's

Gevaaraanduidingen van het wereldwijd geharmoniseerd systeem voor classificatie en etikettering van chemische stoffen (SGA).

Het wereldwijd geharmoniseerd systeem voor de indeling en etikettering van chemische stoffen (GHS) is een internationaal overeengekomen systeem, gecreëerd door de Verenigde Naties ontworpen om de verschillende standaarden en etikettering wordt gebruikt in de verschillende landen op basis van consistente criteria wereldwijd (Nations vervangen United, 2015).

Gevarenklassen (en de bijbehorende hoofdstuk van de GHS) criteria voor de indeling en etikettering, en aanbevelingen voor kooldioxide zijn als volgt (European Chemicals Agency, 2017, de Verenigde Naties, 2015; PubChem, 2017):

referenties

1. Van Jacek FH, (2006). Kooldioxide-3D-vdW [afbeelding] Verkregen uit wikipedia.org.
2. Anon, (2017). [image] Hersteld van nih.gov.
3. Europees Agentschap voor chemische stoffen (ECHA). (2017). Samenvatting van classificatie en etikettering.
4. Aangemelde classificatie en etikettering. Kooldioxide. Opgehaald op 16 januari 2017.
5. Databank Gevaarlijke Stoffen (HSDB). TOXNET. (2017). Kooldioxide. Bethesda, MD, EU: National Library of Medicine.
6. Nationaal Instituut voor de veiligheid op het werk (INSHT). (2010). Internationale veiligheid Chemische kaarten Kooldioxide. Ministerie van werkgelegenheid en veiligheid. Madrid. Het is.
7. Verenigde Naties (2015). Globaal geharmoniseerd systeem voor classificatie en etikettering van chemische producten (SGA) Zesde herziene editie. New York, EU: publicatie van de Verenigde Naties. 
8. Nationaal centrum voor informatie over biotechnologie. PubChem Compound-database. (2017). Kooldioxide. Bethesda, MD, EU: National Library of Medicine.
9. National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA). CAMEO Chemicals. (2017). Reactive Group Datasheet. Niet chemisch reactief. Silver Spring, MD. EU.
10. National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA). CAMEO Chemicals. (2017). Chemisch gegevensblad. Kooldioxide. Silver Spring, MD. EU.
11. Topham, S., Bazzanella, A., Schiebahn, S., Luhr, S., Zhao, L., Otto, A., & Stolten, D. (2000). Kooldioxide. In Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA.
12. Wikipedia. (2017). Kooldioxide. Op 17 januari 2017 opgehaald van wikipedia.org.