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        二氧化碳《氣體應用大全》

        • 1.別名·英文名

        • 碳酸酐、碳酸氣、碳酐、干冰(固體)、無水碳;Carbon diox-ide、Carbonic acid gas.

        • 2.用途

        • 干冰:青霉素制造,魚類、奶油、奶酪、冰糕等的保存,低溫輸送,滅火劑,冷卻劑。

        • 液體二氧化碳:冷卻劑、焊接、鑄造工業、清涼飲料、滅火劑、碳酸鹽類的制造、殺蟲劑、氧化防止劑、植物生長促進劑、發酵工業、藥品(局部麻醉)、制糖工業、膠及動物膠制造等。

        • 二氧化碳氣體:在半導體制造中氧化、擴散、化學氣相淀積,蔬菜保鮮,某些反應的惰性介質,石墨反應器的熱載體,輸送易燃液體的壓入氣體,標準氣,校正氣,在線儀表標準氣,特種混合氣。

        • 3.制法

        • (1)煅燒石灰石。

        • (2)天然氣、發酵氣、石油精煉副產品氣、合成氨工業的副產品氣等,這些氣體經物理的和化學的凈化法進行脫硫凈化,除去雜質,壓縮到80大氣壓可得液體二氧化碳,把它再經過細孔噴射口導人“雪花”貯槽并絕熱膨脹,可得雪片狀固態凝結物,把這雪片裝在金屬框中壓縮成形得干冰。

        • 4.理化性質

        • 分子量: 44.01

        • 熔點(517.97kPa): -56.6

        • 沸點(101.325kPa,升華點): -78.5

        • 液體密度(273.15K,3485kPa): 929.5kg/m3

        • 氣體密度(0,101.325kPa): 1.977kg/m3

        • 相對密度(氣體,空氣=1,0,101.325KPa):1.53

        • 比容(21.1,101.325kPa):0.547m3/kg

        • 氣液容積比(15,100kPa):845L/L

        • 臨界溫度: 31.0

        • 臨界壓力: 7381.5kPa

        • 臨界密度:468kg/m3

        • 壓縮系數:

        • 溫度(℃)壓縮系數
          100kPa1000kPa5000kPa10000kPa
          100.994010.937770.107370.20291
          500.996130.960700.781460.42010

        • 熔化熱(-56.57,518.5kPa): 196.65kJ/kg

        • 氣化熱(-78.5,101.325kPa): 570.08kJ/kg

        • 比熱容(100kPa,0): Cp=825.64J/(kg·K)

        • Cv=630.96J/(kg·K)

        • 比熱比(氣體,20,101.325kPa): Cp/Cv=1.316

        • 蒸氣壓(-20): 1965.7kPa

        • (0): 3485.6kPa

        • (20): 5724.9kPa

        • 粘度(100kPa,0):0.01373mPa·S

        • 表面張力(20): 1.16mN/m

        • 導熱系數(100kPa,0):0.01645w/(m·K)

        • 折射率(氣體,0,101.325kPa,5461?):1.0004506

        • 二氧化碳在常溫常壓下為無色無臭稍帶酸味的氣體。比空氣重。液化后變成無色無臭的液體,可揮發。固化后變成白雪一樣的薄片或立方體。在氣液固三態均不燃燒,也不助燃。二氧化碳稍微呈惰性,對許多金屬幾乎無影響,但有水分時生成碳酸而腐蝕普通鋼。與強堿起劇烈反應形成碳酸鹽,在高溫能被鐵、鋅和某些其它的金屬以及碳還原成一氧化碳。在350~400,有鎳存在的條件下(或在200,有氧化銅存在的條件下)可被氫還原為甲烷。在赤熱的溫度下與鈣反應,生成碳化鈣和氧化鈣;在同樣溫度下與氨反應生成尿素;有銅存在時與二硫化碳反應可生成硫和一氧化碳。與許多有機化合物反應??蓪⑦@些化合物羰基化。能溶于水、烴類及大多數有機溶劑中。

        • 二氧化碳在水中的溶解度如下表所示。

        • 溫度℃10204060
          吸收系數1.18870.87040.50200.2717

        • 5.霉性

        • 最高容許濃度:5000ppm(9000mg/m3)

        • 人吸入二氧化碳仍以原形從呼氣中排出。在空氣中大約有0.03%(~300ppm)的二氧化碳,此時,根據生物體正常的物質代謝,在肺泡中含有6%的二氧化碳。但是,如果環境中的二氧化碳濃度增加,肺泡內的濃度也增加,從而,血液中二氧化碳濃度增加,使血液的pH值發生變化。這種變化刺激呼吸神經,條件反射地放出過剩的二氧化碳,因此呼吸自然變激。長時間吸入高濃度的二氧化碳,將引起代謝障礙,特別是因中樞神經的沉滯而逐漸陷入沉睡。

        • 當空氣中的二氧化碳濃度超過3%時出現呼吸困難、頭痛、眩暈、嘔吐等癥狀;濃度超過10%時,可引起視力障礙、痙攣、呼吸加快、血壓升高、意識喪失等;濃度超過25%時,能出現中樞神經的抑制、昏睡、痙攣以及窒息死亡。

        • 如果皮膚接觸固體或液體二氧化碳,能引起凍傷。

        • 6.安全防護

        • 廢氣要排放到大氣中。

        • 在土法儲存蔬菜、水果、谷物等不通風的地窖及密閉倉庫,長期不開放的下水道、陰溝、礦井、油井及船艙底部等,以及偶而開放的沼氣池,往往積存有大量二氧化碳。因此,不要驟然進入多日未行通風的菜窖、干井、礦坑中。群眾常用的預防方法是下窖前先做火焰試驗。如蠟燭入窖即熄滅,說明氧氣不足,不可進入。還有小動物試驗,常用鴿和雞,動物入窖后無任何不良反應時才能進入。懷疑窖內氧氣不足時,先進行通風,通風管必須插到窖底。通風后再用火焰或小動物做試驗。如果沒有通風設備,可將窖門大開,促進自然通風。進窖時,不可一人單獨行動,否則發生意外時無人搶救。

        • 對無水二氧化碳在常溫下可以使用鐵、鑄鐵、鋼、鋁、銅和銅合金、鎳和鎳合金、銀和銀合金、金和鉑。濕的二氧化碳是有腐蝕性的,對此可用的材質有不銹鋼、耐蝕鎳基合金、蒙乃爾等。在高溫可以用鋁,它有抗氧化劑作用,但是鉬、鎢、鐵和鎳基合金被氧化。在常溫可以用天然橡膠、聚四氟乙烯、聚三氟氯乙烯、聚氯乙烯等大多數塑性材料和彈性材料。

        • 用于CO2的設備,首先應在120溫度下烘烤至少30分鐘,同時抽真空至P10-2mmHg。


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