KARBON DIOKSIDA: CIRI, KEGUNAAN DAN BAHAYA - KIMIA - 2025

The karbon dioksida adalah tidak berwarna, tidak berbau suhu dan tekanan atmosfera gas. Ia adalah molekul yang terdiri daripada atom karbon (C) dan dua atom oksigen (O). Membentuk asid karbonik (asid ringan) apabila dilarutkan di dalam air. Ia agak tidak beracun dan tahan api.

Lebih berat daripada udara, sehingga boleh menyebabkan sesak nafas ketika dipindahkan. Di bawah pendedahan panas atau kebakaran yang berpanjangan, bekasnya boleh pecah dengan ganas dan mengusir proyektil.

Ia digunakan untuk membekukan makanan, untuk mengawal reaksi kimia dan sebagai agen pemadam api.

• Formula : CO2
• Nombor CAS : 124-38-9
• PBB : 1013

Struktur 2D

ciri

Sifat fizikal dan kimia

Berat molekul:	44.009 g / mol
Titik sublimasi:	-79 ° C
Kelarutan dalam air, ml / 100 ml pada 20 ° C:	88
Tekanan wap, kPa pada 20 ° C:	5720
Ketumpatan wap relatif (udara = 1):	1.5
Pekali petakan Octanol / air sebagai log Pow:	0.83

Karbon dioksida tergolong dalam kumpulan bahan yang tidak reaktif secara kimia (bersama dengan argon, helium, krypton, neon, nitrogen, sulfur hexafluoride, dan xenon, misalnya).

Keradangan

Karbon dioksida, seperti kumpulan bahan kimia yang tidak reaktif, tidak mudah terbakar (walaupun ia boleh menjadi begitu pada suhu yang sangat tinggi).

Kereaktifan

Bahan kimia yang tidak bertindak balas dianggap tidak reaktif dalam keadaan persekitaran yang tipikal (walaupun ia boleh bertindak balas dalam keadaan yang agak melampau atau di bawah pemangkin). Mereka tahan terhadap pengoksidaan dan pengurangan (kecuali dalam keadaan melampau).

Apabila digantung dalam karbon dioksida (terutamanya dengan adanya oksidan kuat seperti peroksida) serbuk magnesium, litium, kalium, natrium, zirkonium, titanium, beberapa aloi magnesium-aluminium, dan aluminium, kromium, dan magnesium yang dipanaskan adalah mudah terbakar dan meletup.

Kehadiran karbon dioksida boleh menyebabkan penguraian yang ganas dalam larutan aluminium hidrida dalam eter, apabila residu dipanaskan.

Bahaya yang timbul dari penggunaan karbon dioksida dalam sistem pencegahan dan pemadaman kebakaran untuk jumlah udara dan wap mudah terbakar yang terkurung kini sedang dinilai.

Risiko yang berkaitan dengan penggunaannya berpusat pada kenyataan bahawa pembuangan elektrostatik yang besar dapat dibuat yang memulakan letupan.

Sentuhan karbon dioksida cair atau pepejal dengan air yang sangat sejuk boleh menyebabkan mendidih produk yang kuat atau ganas dan pengewapan yang sangat cepat kerana perbezaan suhu yang besar.

Sekiranya air panas, ada kemungkinan letupan cecair dapat terjadi akibat "terlalu panas". Tekanan boleh mencapai tahap berbahaya jika gas cair bersentuhan dengan air di dalam bekas tertutup. Asid karbonik yang lemah terbentuk dalam tindak balas tidak berbahaya dengan air.

Ketoksikan

Bahan kimia yang tidak bertindak balas dianggap tidak beracun (walaupun bahan gas dalam kumpulan ini boleh bertindak sebagai asfiksia).

Penyedutan kepekatan yang berpanjangan sama dengan atau kurang dari 5% karbon dioksida, menyebabkan peningkatan kadar pernafasan, sakit kepala, dan perubahan fisiologi yang halus.

Walau bagaimanapun, pendedahan kepada kepekatan yang lebih tinggi boleh menyebabkan kehilangan kesedaran dan kematian.

Gas cecair atau sejuk boleh menyebabkan luka pada radang dingin pada kulit atau mata yang serupa dengan luka bakar. Pepejal boleh menyebabkan luka bakar bersentuhan sejuk.

Permohonan

Penggunaan gas karbon dioksida. Sebilangan besar (kira-kira 50%) dari semua karbon dioksida yang dipulihkan digunakan pada titik pengeluaran untuk membuat bahan kimia penting komersial, terutamanya urea dan metanol.

Penggunaan penting karbon dioksida yang berdekatan dengan sumber gas adalah peningkatan minyak.

Selebihnya karbon dioksida yang dihasilkan di seluruh dunia diubah menjadi bentuk cecair atau pepejal untuk digunakan di tempat lain, atau dibuang ke atmosfera, kerana pengangkutan gas karbon dioksida tidak dapat dilaksanakan secara ekonomi.

Penggunaan karbon dioksida pepejal

Es kering pada asalnya adalah yang lebih penting daripada dua bentuk karbon dioksida bukan gas.

Penggunaannya pertama kali menjadi popular di Amerika Syarikat pada pertengahan tahun 1920-an sebagai bahan pendingin untuk pengawetan makanan, dan pada tahun 1930-an ia menjadi faktor utama pertumbuhan industri ais krim.

Selepas Perang Dunia II, perubahan reka bentuk pemampat dan ketersediaan keluli suhu rendah khas memungkinkan untuk mencairkan karbon dioksida secara besar-besaran. Oleh itu, karbon dioksida cair mula menggantikan ais kering dalam banyak aplikasi.

Penggunaan karbon dioksida cair

Kegunaan untuk karbon dioksida cair adalah banyak. Di sebilangan itu penting komposisi kimianya dan yang lain tidak.

Di antaranya kita ada: gunakan sebagai media lengai, untuk mempromosikan pertumbuhan tanaman, sebagai media pemindahan haba di loji tenaga nuklear, sebagai bahan pendingin, penggunaan berdasarkan kelarutan karbon dioksida, penggunaan kimia dan kegunaan lain.

Gunakan sebagai medium lengai

Karbon dioksida digunakan sebagai ganti atmosfer udara ketika kehadiran udara akan menyebabkan kesan yang tidak diingini.

Dalam pengendalian dan pengangkutan produk makanan, pengoksidaan yang sama (yang menyebabkan kehilangan rasa, atau pertumbuhan bakteria) dapat dihindari dengan menggunakan karbon dioksida.

Gunakan untuk menggalakkan pertumbuhan tanaman

Teknik ini diterapkan oleh penanam buah dan sayur, yang memasukkan gas ke dalam rumah hijau mereka untuk memberi kadar karbon dioksida kepada tanaman lebih tinggi daripada yang biasanya ada di udara. Tumbuhan bertindak balas dengan peningkatan kadar asimilasi karbon dioksida mereka, dan dengan peningkatan pengeluaran sekitar 15%.

Gunakan sebagai medium pemindahan haba di loji tenaga nuklear

Karbon dioksida digunakan dalam reaktor nuklear tertentu sebagai medium pemindahan haba perantaraan. Ia memindahkan haba dari proses pembelahan ke stim atau air mendidih dalam penukar haba.

Gunakan sebagai bahan pendingin

Karbon dioksida cair banyak digunakan untuk membekukan makanan dan juga untuk penyimpanan dan pengangkutannya kemudian.

Kegunaan berdasarkan kelarutan karbon dioksida

Karbon dioksida mempunyai kelarutan sederhana dalam air, dan sifat ini digunakan dalam pengeluaran minuman beralkohol dan bukan alkohol. Ini adalah aplikasi utama karbon dioksida pertama. Penggunaan karbon dioksida dalam industri aerosol sentiasa meningkat.

Penggunaan kimia

Dalam pengeluaran acuan dan inti pengecoran, tindak balas kimia antara karbon dioksida dan silika digunakan, yang berfungsi untuk bergabung dengan butiran pasir.

Natrium salisilat, salah satu perantara dalam pembuatan aspirin, dibuat dengan bertindak balas karbon dioksida dengan natrium fenolat.

Karbonasi perairan yang dilunaskan dilakukan menggunakan karbon dioksida untuk menghilangkan pemendakan sebatian kapur yang tidak larut.

Karbon dioksida juga digunakan dalam pembuatan karbonat plumbum asas, natrium, kalium dan amonium karbonat, dan hidrogen karbonat.
Ia digunakan sebagai agen peneutralan dalam operasi mercerisasi dalam industri tekstil kerana lebih mudah digunakan daripada asid sulfurik.

Kegunaan lain

Karbon dioksida cair digunakan dalam proses pengekstrakan arang batu, ia dapat digunakan untuk mengasingkan aroma dan aroma tertentu, anestesia haiwan sebelum disembelih, penjenamaan cryo haiwan, penjanaan kabut untuk produksi teater, contoh penggunaan seperti pembekuan tumor jinak dan ketuat, laser, pengeluaran bahan tambahan minyak pelincir, pemprosesan tembakau, dan sanitasi preburial.

Kesan klinikal

Pendedahan kepada asphyxiants berlaku terutamanya dalam persekitaran industri, kadang-kadang dalam konteks bencana alam atau industri.

Asfiksia sederhana termasuk, tetapi tidak terhad kepada, karbon dioksida (CO2), helium (He), dan hidrokarbon gas (metana (CH4), etana (C2H6), propana (C3H8), dan butana (C4H10)).

Mereka bertindak dengan mengalihkan oksigen dari atmosfer, menyebabkan penurunan tekanan separa oksigen alveolar dan, akibatnya, hipokemia.

Hipoksemia menghasilkan gambaran euforia awal, yang boleh menjejaskan kemampuan pesakit untuk melepaskan diri dari persekitaran beracun.

Disfungsi CNS dan metabolisme anaerobik menunjukkan ketoksikan yang teruk.

Keracunan ringan hingga sederhana

Ketepuan oksigen boleh berada di bawah 90%, walaupun pada pesakit tanpa gejala atau simptomatik ringan. Ia berlaku dengan penurunan penglihatan malam, sakit kepala, mual, peningkatan pernafasan dan nadi.

Keracunan teruk

Ketepuan oksigen boleh menjadi 80% atau kurang. Terdapat penurunan kewaspadaan, mengantuk, pening, keletihan, euforia, kehilangan ingatan, penurunan ketajaman penglihatan, sianosis, kehilangan kesedaran, disritmia, iskemia miokard, edema paru, sawan, dan kematian.

Keselamatan dan Risiko

Penyataan bahaya Sistem Pengkelasan dan Pelabelan Produk Kimia (GHS) yang Diselaraskan Secara Global.

Sistem Klasifikasi dan Pelabelan Bahan Kimia yang Diselaraskan Secara Global (GHS) adalah sistem yang dipersetujui secara antarabangsa, yang dibuat oleh PBB, yang direka untuk menggantikan pelbagai piawaian klasifikasi dan pelabelan yang digunakan di negara-negara yang berbeza melalui penggunaan kriteria yang konsisten secara global (Negara-negara Bangsa, 2015).

Kelas bahaya (dan bab GHS yang sesuai), piawaian pengkelasan dan pelabelan, dan cadangan untuk karbon dioksida adalah seperti berikut (European Chemicals Agency, 2017; United Nations, 2015; PubChem, 2017):

(Pertubuhan Bangsa-bangsa Bersatu, 2015, hlm.345).

(Pertubuhan Bangsa-bangsa Bersatu, 2015, hlm.346).

Rujukan

1. Dari Jacek FH, (2006). Karbon-dioksida-3D-vdW Dipulihkan dari wikipedia.org.
2. Anon, (2017). Diperolehi dari nih.gov.
3. Agensi Bahan Kimia Eropah (ECHA). (2017). Ringkasan Pengelasan dan Pelabelan.
4. Pengelasan dan pelabelan yang diberitahu. Karbon dioksida. Diakses pada 16 Januari 2017.
5. Bank Data Bahan Berbahaya (HSDB). TOXNET. (2017). Karbon dioksida. Bethesda, MD, EU: Perpustakaan Perubatan Nasional.
6. Institut Keselamatan Kerja Nasional (INSHT). (2010). Kad Keselamatan Kimia Antarabangsa Karbon dioksida. Kementerian Pekerjaan dan Keselamatan. Madrid. IA ADALAH.
7. Pertubuhan Bangsa-Bangsa Bersatu (2015). Sistem Pengkelasan dan Pelabelan Bahan Kimia yang Diselaraskan Secara Global (GHS) Edisi Semakan Keenam. New York, EU: Penerbitan Bangsa-Bangsa Bersatu.
8. Pusat Maklumat Nasional Bioteknologi. Pangkalan Data Kompaun PubChem. (2017). Karbon dioksida. Bethesda, MD, EU: Perpustakaan Perubatan Nasional.
9. Pentadbiran Lautan dan Atmosfera Negara (NOAA). Bahan Kimia CAMEO. (2017). Lembaran Data Kumpulan Reaktif. Tidak Reaktif Kimia. Silver Spring, MD. EU.
10. Pentadbiran Lautan dan Atmosfera Negara (NOAA). Bahan Kimia CAMEO. (2017). Lembaran Data Kimia. Karbon dioksida. Silver Spring, MD. EU.
11. Topham, S., Bazzanella, A., Schiebahn, S., Luhr, S., Zhao, L., Otto, A., & Stolten, D. (2000). Karbon dioksida. Dalam Ensiklopedia Kimia Industri Ullmann. Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA.
12. Wikipedia. (2017). Karbon dioksida. Diakses pada 17 Januari 2017, dari wikipedia.org.