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气体百科

二氧化碳(CO2

 

1. 别名英文名
碳酸酐、碳酸气、碳酐、干冰 ( 固体 ) 、无水碳 ;Carbon dioxideCarbonic acid gas.
2. 
用途
干冰 : 青霉素制造 , 鱼类、奶油、奶醋、冰糕等的保存 , 低温输送 , 灭火剂 , 冷却剂。
液体二氧化碳 : 冷却剂、焊接、铸造工业、清凉饮料、灭火剂、联酸盐类的制造、杀虫剂、氧化防止剂、植物生长促进剂、发酵工业、药品 ( 局部麻醉 ) 、制糖工业、胶及动物胶制造等。
二氧化碳气体 : 在半导体制造中氧化、扩散、化学气相淀积 ,蔬菜保鲜 , 某些反应的惰性介质 , 石墨反应器的热载体 , 输送易燃液体的压入气体 , 标准气 , 校正气 , 在线仪表标准气 , 特种混合气


3. 
制法
(1) 
般烧石灰石。
(2) 
天然气、发酵气、石油精炼副产品气、合成氨工业的副产品气等 , 这些气体经物理的和化学的净化法进行脱硫净化 , 除去杂质 , 压缩  80 大气压可得液体二氧化碳 , 把它再经过细孔喷射口导人 " 雪花 " 贮槽并绝热膨胀 , 可得雪片状固态凝结物 , 把这雪片装在金属框中 压缩成形得干冰。
4. 
理化性质
分子量 : 44.01
熔点 (517.97kpa):  56.6 
沸点 (101.325kPL 升华点 ):-78.5
液体密度 (273.15K,3485kPa):929.5kg/m3
气体密度 (0  ,101.325kPa):1.997 kg/m3
相对密度 ( 气体 , 空气 =1,0  ,101.325KPa):1.53 
比容 (21.1  ,101.325KPa):0.547m/kg 
气液容积比 (15  ,10OKPa):845L/L
临界温度 :31.0
临界压力 :7381.5kpa
临界密度 :468kg/m3
压缩系数 :
温度(C ) 压缩系数

lookPa 100OKPa 500OKPa 1000OKPa
10 0.99401 0.93777 0.10737 0.20291
50 10OKPa 100OKPa 500OKPa 1000OKPa
0.99613 0.96070 0.78146 0.42010
熔化热(-56.57  ,518.5kPa)196.65kJ/kg
气化热 (-78.5  ,101.325kpa):570.08kJ/kg
比热容 (10OKPa,0  ): Cp=825.64J/(kg•K)
比热比 ( 气体 ,20  ,101.325kpa): Cp/Cv=1.316 1965.7kPa
蒸气压(-20  ):1965.7kPa
(0 
 ):3485.6kPa
(20 
):5724.9kPa
粘度 (10OKPa,0 ): 0.01373mPa•S
表面张力(20  ):1.16mN/m 
导热系数 (10OKPa,0  ):0.01645W/(m-K) 
折射率 ( 气体 ,0  ,101.325kPL5461A):1.0004506
二氧化碳在常温常压下为无色无臭稍带酸味的气体。比空气重。液化后变成无色元臭的液体 , 可挥发。固化后变成白雪一样的薄片或立方体。在气液固三态均不 燃烧 , 也不助燃。二氧化碳稍微呈惰性 , 对许多金属几乎无影响 , 但有水分时生成碳酸而腐蚀普通钢。与强碱起剧烈反应形成碳酸盐 , 在高温能被 铁、锌和某些其它的金属以及碳还原成一氧化碳。在 350~400  , 有镍存在的条件下 ( 或在 200  , 有氧化铜存在的条件下 )  被氢还原为甲烷。在赤热的温度下与钙反应 , 生成碳化钙和氧化钙 ; 在同样温度下与氨反应生成尿素 ; 有铜存在时与二硫化碳反应可生成硫和一氧化 碳。与许多有机化合物反应 , 可将这些化合物羰基化。能溶于水、经类及大多数有机溶剂中。 
二氧化碳在水中的溶解度如下表所示。

温度 10 20 40 60
吸收系数 1.1887 0.8704 0.5020 0.2747

5. 
毒性
最高容许浓度 :5000ppm(9000mg/m3)
人吸入二氧化碳仍以原形从呼气中排出。在空气中大约有0.03%(~30Oppm) 的二氧化碳 , 此时 , 根据生物体正常的物质代谢 , 在肺泡中 含有 6% 的二氧化碳。但是 , 如果环境宁的二氧化碳浓度增加 , 肺泡内的浓度也增加 , 从而 , 血液中二氧化碳浓度增加 , 使血液  pH 值发生变化。这种变化剌激呼吸神经 , 条件反射地放出过剩的二氧化碳 , 因此呼吸自然变激。长时间吸入高浓度的二氧化碳 , 将引起代谢障  , 特别是因中枢神经的沉滞而逐渐陷入沉睡。
当空气中的二氧化碳浓度超过 3% 时出现呼吸困难、头痛、眩晕、呕吐等症状 ; 浓度超过 10%  , 可引起视力障碍、痊孪、呼吸加快、血压升高、意识丧失等 ; 浓度超过 25%  , 能出现中枢神经的抑制、昏睡、痊孪以及窒息死亡。
如果皮肤接触固体或液体二氧化碳 , 能引起冻伤。
6. 
安全防护
废气要排放到大气中。 在土法储存蔬菜、水果、谷物等不通风的地窑及密闭仓库 ,长期不开放的下水道、阴沟、矿井、油井及船舱底部等 , 以及偶而开放的 沼气池 , 往往积存有大量二氧化碳。因此 , 不要骤然进人多日未行通风的菜害、干井、矿坑中。群众常用的预防方法是下窖前先做火焰试验。如蜡烛人窑即 熄灭 , 说明氧气不足 , 不可进入。还有小动物试验 , 常用鸽和鸡 , 动物入害后无任何不良反应时才能进入。怀疑窑内氧气不足时 , 先进行通  , 通风管必须插到害底。通风后再用火焰或小动物做试验。如果没有通风设备 , 可将窑门大开 , 促进自然通风。进窑时 , 不可一人单独行  , 否则发生意外时元人抢救。
对元水二氧化碳在常温下可以使用铁、铸铁、钢、铝、铜和铜合金、镍和镍合金、银和银合金、金和铅。湿的二氧化碳是有腐蚀性的 , 对此可用的材质有不锈 钢、耐蚀镍基合金、蒙乃尔等。在高温可以用铝 , 它有抗氧化剂作用 , 但是钼、钨、铁和镍基合金被氧化。在常温可以用天然橡胶、聚四氟乙烯、聚三氟氯 乙烯、聚氯乙烯等大多数塑性材料和弹性材料。
用于C02 的设备首先应在120 温度下烘烤至少30分钟同时抽真空至P10-2mmHg 

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