, karbon dioksida, sifat karbon dioksida, produksi karbon dioksida
Tidak cocok untuk menunjang kehidupan. Namun, tanaman inilah yang “memakannya”, mengubahnya menjadi zat organik. Selain itu, ini adalah semacam “selimut” bagi Bumi. Jika gas ini tiba-tiba menghilang dari atmosfer, bumi akan menjadi lebih dingin dan hujan pun akan hilang.
"Selimut Bumi"
(karbon dioksida, karbon dioksida, CO 2) terbentuk ketika dua unsur bergabung: karbon dan oksigen. Ini terbentuk selama pembakaran batubara atau senyawa hidrokarbon, selama fermentasi cairan, dan juga sebagai produk respirasi manusia dan hewan. Ia juga ditemukan dalam jumlah kecil di atmosfer, tempat ia diasimilasi oleh tanaman, yang kemudian menghasilkan oksigen.
Karbon dioksida tidak berwarna dan lebih berat dari udara. Membeku pada suhu −78,5°C membentuk salju yang terdiri dari karbon dioksida. Dalam larutan air ia membentuk asam karbonat, namun tidak cukup stabil sehingga mudah diisolasi.
Karbon dioksida adalah selimut bumi. Ia dengan mudah mentransmisikan sinar ultraviolet yang memanaskan planet kita dan memantulkan sinar infra merah yang dipancarkan dari permukaannya ke luar angkasa. Dan jika karbon dioksida tiba-tiba menghilang dari atmosfer, hal ini terutama akan berdampak pada iklim. Suhu di Bumi akan jauh lebih dingin, dan hujan akan sangat jarang turun. Tidak sulit untuk menebak ke mana hal ini pada akhirnya akan mengarah.
Benar, bencana seperti itu belum mengancam kita. Justru sebaliknya. Pembakaran bahan organik: minyak, batu bara, gas alam, kayu - secara bertahap meningkatkan kandungan karbon dioksida di atmosfer. Artinya, seiring berjalannya waktu kita akan mengalami pemanasan dan pelembapan iklim bumi secara signifikan. Ngomong-ngomong, orang-orang tua percaya bahwa cuaca saat ini sudah terasa lebih hangat dibandingkan saat mereka masih muda...
Karbon dioksida dilepaskan cairan suhu rendah, cairan bertekanan tinggi Dan berbentuk gas. Itu diperoleh dari gas buang dari produksi amonia dan alkohol, serta dari pembakaran bahan bakar khusus dan industri lainnya. Gas karbon dioksida merupakan gas yang tidak berwarna dan tidak berbau pada suhu 20°C dan tekanan 101,3 kPa (760 mm Hg), massa jenis - 1,839 kg / m 3. Karbon dioksida cair hanyalah cairan yang tidak berwarna dan tidak berbau.
Tidak beracun dan tidak mudah meledak. Pada konsentrasi lebih dari 5% (92 g/m3), karbon dioksida memiliki efek berbahaya pada kesehatan manusia - lebih berat daripada udara dan dapat terakumulasi di area yang berventilasi buruk di dekat lantai. Hal ini mengurangi fraksi volume oksigen di udara, yang dapat menyebabkan kekurangan oksigen dan mati lemas.
Menghasilkan karbon dioksida
Dalam industri, karbon dioksida diperoleh dari gas tungku, dari produk dekomposisi karbonat alami(batu kapur, dolomit). Campuran gas dicuci dengan larutan kalium karbonat, yang menyerap karbon dioksida, berubah menjadi bikarbonat. Saat dipanaskan, larutan bikarbonat terurai, melepaskan karbon dioksida. Selama produksi industri, gas dipompa ke dalam silinder.
Di laboratorium, diperoleh sejumlah kecil interaksi karbonat dan bikarbonat dengan asam, misalnya marmer dengan asam klorida.
"Es kering" dan sifat bermanfaat lainnya dari karbon dioksida
Karbon dioksida digunakan cukup luas dalam praktik sehari-hari. Misalnya, air soda dengan tambahan esens aromatik - minuman menyegarkan yang luar biasa. DI DALAM industri makanan karbon dioksida juga digunakan sebagai pengawet - hal ini ditunjukkan pada kemasan di bawah kode E290, dan juga sebagai bahan ragi adonan.
Alat pemadam api karbon dioksida digunakan dalam kebakaran. Ahli biokimia telah menemukan hal itu pemupukan...udara dengan karbon dioksida cara yang sangat efektif untuk meningkatkan hasil berbagai tanaman. Mungkin pupuk ini memiliki satu kelemahan namun signifikan: pupuk ini hanya dapat digunakan di rumah kaca. Di pabrik yang menghasilkan karbon dioksida, gas cair dikemas dalam silinder baja dan dikirim ke konsumen. Jika Anda membuka katup, salju keluar dengan desisan. Keajaiban macam apa?
Semuanya dijelaskan secara sederhana. Usaha yang dikeluarkan untuk mengompresi gas jauh lebih kecil dibandingkan dengan usaha yang diperlukan untuk mengembangkannya. Dan untuk mengkompensasi defisit yang diakibatkannya, karbon dioksida mendingin secara tajam, berubah menjadi "es kering". Ini banyak digunakan untuk mengawetkan makanan dan memiliki keunggulan signifikan dibandingkan es biasa: pertama, “kapasitas pendinginan” dua kali lebih tinggi per satuan berat; kedua, ia menguap tanpa bekas.
Karbon dioksida digunakan sebagai media aktif dalam pengelasan kawat, karena pada suhu busur, karbon dioksida terurai menjadi karbon monoksida CO dan oksigen, yang selanjutnya berinteraksi dengan logam cair, mengoksidasinya.
Karbon dioksida dalam kaleng digunakan dalam senjata udara dan sebagai sumber energi untuk mesin dalam pemodelan pesawat.
Karbon dioksida (karbon dioksida, karbon dioksida, CO 2) dibentuk oleh interaksi dua unsur - oksigen dan karbon. Karbon dioksida dihasilkan dari pembakaran senyawa hidrokarbon atau batu bara, sebagai hasil fermentasi cairan, dan juga sebagai produk pernapasan hewan dan manusia. Itu ditemukan di atmosfer dalam jumlah kecil. Tumbuhan menyerap karbon dioksida dari atmosfer dan mengubahnya menjadi senyawa organik. Ketika gas ini hilang dari atmosfer, hampir tidak ada hujan di Bumi dan suhu akan terasa lebih dingin.
Sifat karbon dioksida
Karbon dioksida lebih berat dari udara. Membeku pada suhu -78 °C. Ketika karbon dioksida membeku, ia membentuk salju. Dalam larutan, karbon dioksida membentuk asam karbonat. Karena sifat-sifat tertentu, karbon dioksida kadang-kadang disebut “selimut” bumi. Ini dengan mudah mentransmisikan sinar ultraviolet. Sinar inframerah dipancarkan dari permukaan karbon dioksida ke luar angkasa.
Karbon dioksida dilepaskan dalam bentuk cair pada suhu rendah, bentuk cair pada tekanan tinggi, dan bentuk gas. Bentuk gas karbon dioksida diperoleh dari gas limbah selama produksi alkohol, amonia, dan juga hasil pembakaran bahan bakar. Gas karbon dioksida merupakan gas yang tidak beracun dan tidak mudah meledak, tidak berbau dan tidak berwarna. Dalam bentuk cair, karbon dioksida adalah cairan yang tidak berwarna dan tidak berbau. Jika kandungannya lebih dari 5%, karbon dioksida terakumulasi di area lantai di area yang berventilasi buruk. Penurunan fraksi volume oksigen di udara dapat menyebabkan kekurangan oksigen dan mati lemas. Ahli embriologi telah menemukan bahwa sel manusia dan hewan membutuhkan sekitar 7% karbon dioksida dan hanya 2% oksigen. Karbon dioksida adalah obat penenang sistem saraf dan obat bius yang sangat baik. Gas dalam tubuh manusia terlibat dalam sintesis asam amino dan memiliki efek vasodilatasi. Kurangnya karbon dioksida dalam darah menyebabkan kejang pembuluh darah dan otot polos semua organ, peningkatan sekresi di saluran hidung, bronkus dan berkembangnya polip dan kelenjar gondok, hingga penebalan selaput akibat pengendapan kolesterol.
Produksi karbon dioksida
Ada beberapa cara untuk menghasilkan karbon dioksida. Dalam industri, karbon dioksida diperoleh dari dolomit, batu kapur - produk penguraian karbonat alami, serta dari gas tungku. Campuran gas dicuci dengan larutan kalium karbonat. Campuran tersebut menyerap karbon dioksida dan berubah menjadi bikarbonat. Larutan bikarbonat dipanaskan dan terurai, melepaskan karbon dioksida. Dalam metode produksi industri, karbon dioksida dipompa ke dalam silinder.
Di laboratorium, produksi karbon dioksida didasarkan pada interaksi bikarbonat dan karbonat dengan asam.
Penerapan karbon dioksida
Dalam praktek sehari-hari, karbon dioksida cukup sering digunakan. Dalam industri makanan, karbon dioksida digunakan sebagai bahan ragi adonan dan juga sebagai pengawet. Hal ini tertera pada kemasan produk dengan kode E290. Sifat karbon dioksida juga digunakan dalam produksi air soda.
Ahli biokimia telah menemukan bahwa untuk meningkatkan hasil berbagai tanaman, sangat efektif untuk menyuburkan udara dengan karbon dioksida. Namun cara pemupukan ini hanya bisa dilakukan di rumah kaca. Di bidang pertanian, gas digunakan untuk menghasilkan hujan buatan. Saat menetralkan lingkungan basa, karbon dioksida menggantikan asam mineral kuat. Di fasilitas penyimpanan sayuran, karbon dioksida digunakan untuk menciptakan lingkungan berbentuk gas.
Dalam industri parfum, karbon dioksida digunakan dalam pembuatan parfum. Dalam pengobatan, karbon dioksida digunakan untuk efek antiseptik selama operasi terbuka.
Saat didinginkan, karbon dioksida berubah menjadi “es kering”. Karbon dioksida cair dikemas dalam silinder dan dikirim ke konsumen. Karbon dioksida dalam bentuk “es kering” digunakan untuk mengawetkan makanan. Saat dipanaskan, es tersebut menguap tanpa meninggalkan residu.
Karbon dioksida digunakan sebagai media aktif dalam pengelasan kawat. Saat pengelasan, karbon dioksida terurai menjadi oksigen dan karbon monoksida. Oksigen berinteraksi dengan logam cair dan mengoksidasinya.
Dalam pemodelan pesawat terbang, karbon dioksida digunakan sebagai sumber energi untuk mesin. Tabung karbon dioksida digunakan dalam senjata angin.
(IV), karbon dioksida atau karbon dioksida. Ini juga disebut karbonat anhidrida. Ini adalah gas yang tidak berwarna dan tidak berbau dengan rasa asam. Karbon dioksida lebih berat daripada udara dan sulit larut dalam air. Pada suhu di bawah -78 derajat Celcius, ia mengkristal dan menjadi seperti salju.
Zat ini berubah dari wujud gas menjadi padat, karena zat ini tidak dapat berada dalam wujud cair di bawah tekanan atmosfer. Kepadatan karbon dioksida dalam kondisi normal adalah 1,97 kg/m3 - 1,5 kali lebih tinggi. Karbon dioksida dalam bentuk padat disebut “es kering”. Ini menjadi keadaan cair yang dapat disimpan untuk waktu yang lama ketika tekanan meningkat. Mari kita lihat lebih dekat zat ini dan struktur kimianya.
Karbon dioksida, rumusnya adalah CO2, terdiri dari karbon dan oksigen, dan diperoleh dari pembakaran atau pembusukan zat organik. Karbon monoksida ditemukan di udara dan mata air mineral bawah tanah. Manusia dan hewan juga mengeluarkan karbon dioksida saat mereka menghembuskan napas. Tumbuhan tanpa cahaya melepaskannya dan menyerapnya secara intensif selama fotosintesis. Berkat proses metabolisme sel semua makhluk hidup, karbon monoksida menjadi salah satu komponen utama alam sekitar.
Gas ini tidak beracun, tetapi jika terakumulasi dalam konsentrasi tinggi, mati lemas (hiperkapnia) dapat dimulai, dan jika kekurangannya, kondisi sebaliknya berkembang - hipokapnia. Karbon dioksida mentransmisikan dan memantulkan inframerah. Hal inilah yang secara langsung berdampak pada pemanasan global. Hal ini disebabkan kandungannya di atmosfer yang terus meningkat sehingga menimbulkan efek rumah kaca.
Karbon dioksida dihasilkan secara industri dari asap atau gas tungku, atau melalui dekomposisi karbonat dolomit dan batu kapur. Campuran gas-gas ini dicuci secara menyeluruh dengan larutan khusus yang terdiri dari kalium karbonat. Selanjutnya berubah menjadi bikarbonat dan terurai saat dipanaskan, mengakibatkan pelepasan karbon dioksida. Karbon dioksida (H2CO3) terbentuk dari karbon dioksida yang dilarutkan dalam air, namun dalam kondisi modern juga diperoleh dengan metode lain yang lebih maju. Setelah karbon dioksida dimurnikan, karbon tersebut dikompresi, didinginkan dan dipompa ke dalam silinder.
Dalam industri, zat ini digunakan secara luas dan universal. Produsen makanan menggunakannya sebagai bahan ragi (misalnya untuk membuat adonan) atau sebagai pengawet (E290). Dengan bantuan karbon dioksida, berbagai minuman tonik dan soda diproduksi, yang sangat disukai tidak hanya oleh anak-anak, tetapi juga oleh orang dewasa. Karbon dioksida digunakan dalam produksi soda kue, bir, gula, dan anggur bersoda.
Karbon dioksida juga digunakan dalam produksi alat pemadam kebakaran yang efektif. Dengan bantuan karbon dioksida, media aktif dibuat, yang diperlukan ketika busur las berada pada suhu tinggi, karbon dioksida terurai menjadi oksigen dan karbon monoksida. Oksigen berinteraksi dengan logam cair dan mengoksidasinya. Karbon dioksida dalam kaleng digunakan dalam senapan angin dan pistol.
Pemodel pesawat menggunakan zat ini sebagai bahan bakar untuk model mereka. Dengan bantuan karbon dioksida, Anda dapat meningkatkan hasil tanaman yang ditanam di rumah kaca secara signifikan. Ini juga banyak digunakan dalam industri di mana produk makanan diawetkan dengan lebih baik. Ini digunakan sebagai pendingin di lemari es, freezer, generator listrik dan pembangkit listrik termal lainnya.
Karbon dioksida adalah gas tidak berwarna dengan bau yang hampir tidak terlihat, tidak beracun, dan lebih berat dari udara. Karbon dioksida tersebar luas di alam. Ini larut dalam air, membentuk asam karbonat H 2 CO 3, memberikan rasa asam. Udara mengandung sekitar 0,03% karbon dioksida. Massa jenisnya 1,524 kali lebih besar dari massa jenis udara dan sama dengan 0,001976 g/cm 3 (pada suhu nol dan tekanan 101,3 kPa). Potensi ionisasi 14.3V. Rumus kimianya adalah CO2.
Dalam produksi pengelasan istilah ini digunakan "karbon dioksida" cm. Dalam “Aturan untuk Desain dan Pengoperasian Bejana Tekanan yang Aman” istilahnya "karbon dioksida", dan dalam jangka waktu "karbon dioksida".
Ada banyak cara untuk menghasilkan karbon dioksida, yang utama dibahas dalam artikel.
Kepadatan karbon dioksida bergantung pada tekanan, suhu, dan keadaan agregasi di mana ia ditemukan. Pada tekanan atmosfer dan suhu -78,5°C, karbon dioksida, melewati wujud cair, berubah menjadi massa putih seperti salju "es kering".
Di bawah tekanan 528 kPa dan pada suhu -56,6°C, karbon dioksida dapat berada dalam ketiga keadaan (yang disebut titik tripel).
Karbon dioksida stabil secara termal dan terdisosiasi menjadi karbon monoksida hanya pada suhu di atas 2000°C.
Karbon dioksida adalah gas pertama yang digambarkan sebagai zat diskrit. Pada abad ketujuh belas, seorang ahli kimia Flemish Jan Baptist van Helmont (Jan Baptist van Helmont) memperhatikan bahwa setelah pembakaran batu bara dalam bejana tertutup, massa abunya jauh lebih kecil dibandingkan massa batu bara yang dibakar. Dia menjelaskan hal ini dengan mengatakan bahwa batu bara diubah menjadi massa yang tidak terlihat, yang dia sebut “gas”.
Sifat-sifat karbon dioksida dipelajari kemudian pada tahun 1750. Fisikawan Skotlandia Joseph Hitam (Joseph Hitam).
Ia menemukan bahwa batu kapur (kalsium karbonat CaCO 3), ketika dipanaskan atau bereaksi dengan asam, melepaskan gas, yang disebutnya “udara terikat”. Ternyata “udara terikat” lebih padat dari udara dan tidak mendukung pembakaran.
CaCO 3 + 2HCl = CO 2 + CaCl 2 + H 2 O
Dengan melewati “udara terikat” yaitu karbon dioksida CO 2 melalui larutan kapur Ca(OH) 2 kalsium karbonat CaCO 3 diendapkan ke dasar. Joseph Black menggunakan eksperimen ini untuk membuktikan bahwa karbon dioksida dilepaskan melalui pernapasan hewan.
CaO + H 2 O = Ca(OH) 2
Ca(OH) 2 + CO 2 = CaCO 3 + H 2 O
Karbon dioksida cair adalah cairan tidak berwarna dan tidak berbau yang kepadatannya sangat bervariasi terhadap suhu. Itu ada pada suhu kamar hanya pada tekanan di atas 5,85 MPa. Massa jenis karbon dioksida cair adalah 0,771 g/cm 3 (20°C). Pada suhu di bawah +11°C, ia lebih berat daripada air, dan di atas +11°C lebih ringan.
Berat jenis karbon dioksida cair bervariasi secara signifikan terhadap suhu, oleh karena itu, jumlah karbon dioksida ditentukan dan dijual berdasarkan beratnya. Kelarutan air dalam karbon dioksida cair pada kisaran suhu 5,8-22,9°C tidak lebih dari 0,05%.
Karbon dioksida cair berubah menjadi gas ketika panas disuplai ke dalamnya. Dalam kondisi normal (20°C dan 101,3 kPa) Ketika 1 kg karbon dioksida cair menguap, 509 liter karbon dioksida terbentuk. Ketika gas dikeluarkan terlalu cepat, tekanan di dalam silinder berkurang dan suplai panas tidak mencukupi, karbon dioksida mendingin, laju penguapannya menurun dan ketika mencapai “titik tripel” berubah menjadi es kering, yang menyumbat lubang. di gigi reduksi, dan ekstraksi gas selanjutnya berhenti. Saat dipanaskan, es kering langsung berubah menjadi karbon dioksida, melewati wujud cair. Untuk menguapkan es kering, diperlukan lebih banyak panas yang disuplai secara signifikan daripada menguapkan karbon dioksida cair - oleh karena itu, jika es kering telah terbentuk di dalam silinder, es kering akan menguap secara perlahan.
Karbon dioksida cair pertama kali diproduksi pada tahun 1823. Humphry Davy(Humphry Davy) dan Michael Faraday(Michael Faraday).
Karbon dioksida padat "es kering" menyerupai salju dan es. Kandungan karbon dioksida yang diperoleh dari briket es kering cukup tinggi - 99,93-99,99%. Kadar air berada pada kisaran 0,06-0,13%. Es kering, ketika berada di udara terbuka, menguap dengan cepat, sehingga digunakan wadah untuk penyimpanan dan pengangkutannya. Karbon dioksida dihasilkan dari es kering di evaporator khusus. Karbon dioksida padat (es kering), disuplai sesuai dengan GOST 12162.
Karbon dioksida paling sering digunakan:
- untuk menciptakan lingkungan yang melindungi logam;
- dalam produksi minuman berkarbonasi;
- pendinginan, pembekuan dan penyimpanan produk makanan;
- untuk sistem pemadam kebakaran;
- untuk membersihkan permukaan dengan es kering.
Kepadatan karbon dioksida cukup tinggi, yang memungkinkan ruang reaksi busur terlindung dari kontak dengan gas udara dan mencegah nitridasi pada konsumsi karbon dioksida yang relatif rendah dalam pancaran. Karbon dioksida, selama proses pengelasan, berinteraksi dengan logam las dan memiliki efek oksidasi dan juga karburasi pada logam di kolam las.
Sebelumnya hambatan dalam penggunaan karbon dioksida sebagai media pelindung di jahitannya. Pori-pori tersebut disebabkan oleh pendidihan logam yang mengeras pada kolam las akibat pelepasan karbon monoksida (CO) karena deoksidasi yang tidak mencukupi.
Pada suhu tinggi, karbon dioksida berdisosiasi membentuk oksigen monoatomik bebas yang sangat aktif:
Oksidasi logam las yang dilepaskan bebas dari karbon dioksida selama pengelasan dinetralkan oleh kandungan sejumlah tambahan elemen paduan dengan afinitas tinggi terhadap oksigen, paling sering silikon dan mangan (melebihi jumlah yang diperlukan untuk paduan logam las) atau fluks yang dimasukkan ke dalam zona pengelasan (welding).
Karbon dioksida dan karbon monoksida praktis tidak larut dalam logam padat dan cair. Bahan aktif bebas mengoksidasi unsur-unsur yang ada di kolam las tergantung pada afinitas dan konsentrasi oksigennya sesuai dengan persamaan:
Saya + O = SayaO
dimana Me adalah logam (mangan, aluminium, dll).
Selain itu, karbon dioksida sendiri bereaksi dengan unsur-unsur ini.
Sebagai hasil dari reaksi-reaksi ini, ketika pengelasan dengan karbon dioksida, terjadi pembakaran aluminium, titanium, dan zirkonium yang signifikan, dan pembakaran silikon, mangan, kromium, vanadium, dll yang kurang intens.
Oksidasi pengotor terjadi terutama dengan cepat pada . Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa ketika pengelasan dengan elektroda habis pakai, interaksi logam cair dengan gas terjadi ketika setetes tetap berada di ujung elektroda dan di kolam las, dan ketika mengelas dengan elektroda tidak habis pakai, itu hanya terjadi di kolam. Seperti diketahui, interaksi gas dengan logam pada celah busur terjadi jauh lebih intens karena suhu yang tinggi dan permukaan kontak logam dengan gas yang lebih besar.
Karena aktivitas kimia karbon dioksida dalam kaitannya dengan tungsten, pengelasan pada gas ini hanya dilakukan dengan elektroda habis pakai.
Karbon dioksida tidak beracun dan tidak mudah meledak. Pada konsentrasi lebih dari 5% (92 g/m3), karbon dioksida mempunyai efek berbahaya pada kesehatan manusia, karena lebih berat daripada udara dan dapat terakumulasi di area yang berventilasi buruk di dekat lantai. Hal ini mengurangi fraksi volume oksigen di udara, yang dapat menyebabkan kekurangan oksigen dan mati lemas. Tempat di mana pengelasan dilakukan menggunakan karbon dioksida harus dilengkapi dengan pasokan umum dan ventilasi pembuangan. Konsentrasi maksimum karbon dioksida yang diperbolehkan di udara area kerja adalah 9,2 g/m 3 (0,5%).
Karbon dioksida dipasok oleh . Untuk mendapatkan lapisan berkualitas tinggi, digunakan gas dan karbon dioksida cair dengan kualitas tertinggi dan pertama.
Karbon dioksida diangkut dan disimpan dalam silinder baja atau tangki berkapasitas besar dalam keadaan cair, diikuti dengan gasifikasi di pabrik, dengan pasokan terpusat ke stasiun pengelasan melalui jalur landai. Tangki standar dengan kapasitas air 40 liter diisi dengan 25 kg karbon dioksida cair, yang pada tekanan normal menempati 67,5% volume silinder dan menghasilkan 12,5 m 3 karbon dioksida saat diuapkan. Udara terakumulasi di bagian atas silinder bersama dengan gas karbon dioksida. Air, yang lebih berat dari karbon dioksida cair, terkumpul di bagian bawah silinder.
Untuk mengurangi kelembapan karbon dioksida, disarankan untuk memasang silinder dengan katup menghadap ke bawah dan, setelah didiamkan selama 10...15 menit, buka katup dengan hati-hati dan keluarkan uap air dari silinder. Sebelum pengelasan, sejumlah kecil gas perlu dikeluarkan dari silinder yang dipasang normal untuk menghilangkan udara yang terperangkap di dalam silinder. Sebagian kelembapan tertahan dalam karbon dioksida dalam bentuk uap air, sehingga memperburuk pengelasan lapisan.
Ketika gas dilepaskan dari silinder, karena efek pelambatan dan penyerapan panas selama penguapan karbon dioksida cair, gas mendingin secara signifikan. Dengan ekstraksi gas yang intensif, peredam dapat tersumbat oleh uap air beku yang terkandung dalam karbon dioksida, serta es kering. Untuk menghindari hal ini, saat mengekstraksi karbon dioksida, pemanas gas dipasang di depan peredam. Penghapusan kelembapan terakhir setelah gearbox dilakukan dengan pengering khusus yang diisi dengan wol kaca dan kalsium klorida, gel silika, tembaga sulfat atau peredam kelembapan lainnya
Silinder karbon dioksida dicat hitam, dengan tulisan “KARBON ASAM” ditulis dengan huruf kuning..
8.1. Apa itu tata nama kimia
Tata nama kimia berkembang secara bertahap selama beberapa abad. Seiring bertambahnya pengetahuan kimia, hal itu berubah beberapa kali. Ia sedang disempurnakan dan dikembangkan bahkan sekarang, yang tidak hanya disebabkan oleh ketidaksempurnaan beberapa aturan tata nama, tetapi juga dengan fakta bahwa para ilmuwan terus-menerus menemukan senyawa baru dan baru, yang terkadang diberi nama (dan terkadang bahkan dibuat rumusnya). ), tidak mungkin menggunakan aturan yang ada. Aturan tata nama yang saat ini diterima oleh komunitas ilmiah di seluruh dunia terkandung dalam publikasi multi-volume: “Peraturan Tata Nama IUPAC untuk Kimia”, yang jumlah volumenya terus bertambah.
Anda sudah familiar dengan jenis-jenis rumus kimia, serta beberapa aturan komposisinya. Apa nama zat kimia?
Dengan menggunakan aturan tata nama, Anda dapat membuat sistematis Nama zat.
Bagi banyak zat, selain yang sistematis, yang disebut tradisional juga remeh judul. Ketika muncul, nama-nama ini mencerminkan sifat-sifat tertentu dari suatu zat, metode pembuatannya, atau mengandung nama dari mana zat tersebut diisolasi. Bandingkan nama sistematik dan sepele dari zat yang diberikan pada Tabel 25.
Semua nama mineral (zat alam penyusun batuan) juga sepele, misalnya: kuarsa (SiO 2); garam batu, atau halit (NaCl); zinc blende, atau sfalerit (ZnS); bijih besi magnet, atau magnetit (Fe 3 O 4); pirolusit (MnO 2); fluorspar, atau fluorit (CaF 2) dan banyak lainnya.
Tabel 25. Nama beberapa zat yang sistematis dan sepele
Nama sistematis |
Nama sepele |
|
| NaCl | Natrium klorida | garam meja |
| Na 2 CO 3 | Natrium karbonat | Soda, soda abu |
| NaHCO3 | Natrium bikarbonat | Soda kue |
| CaO | Kapur tohor | Kapur mentah |
| Ca(OH)2 | Kalsium hidroksida | Kapur mati |
| NaOH | Natrium hidroksida | Soda kaustik, soda kaustik, kaustik |
| KOH | Kalium hidroksida | Kalium kaustik |
| K2CO3 | Kalium karbonat | Kalium karbonat |
| CO2 | Karbon dioksida | Karbon dioksida, karbon dioksida |
| BERSAMA | Karbon monoksida | Karbon monoksida |
| NH4NO3 | Amonium nitrat | Amonium nitrat |
| TAHU 3 | Kalium nitrat | Kalium nitrat |
| KClO3 | Kalium klorat | garam Bertholet |
| MgO | magnesium oksida | Magnesia |
Untuk beberapa zat yang paling terkenal atau tersebar luas, hanya digunakan nama-nama sepele, misalnya: air, amonia, metana, intan, grafit dan lain-lain. Dalam hal ini, nama-nama sepele seperti itu kadang-kadang disebut spesial.
Anda akan mempelajari bagaimana nama-nama zat yang termasuk dalam kelas yang berbeda disusun dalam paragraf berikut.
| Natrium karbonat Na 2 CO 3 . Nama teknisnya (sepele) adalah soda ash (yaitu, dikalsinasi) atau sekadar “soda”. Zat putih, sangat stabil secara termal (meleleh tanpa dekomposisi), larut dengan baik dalam air, sebagian bereaksi dengannya, dan lingkungan basa tercipta dalam larutan. Natrium karbonat adalah senyawa ionik dengan anion kompleks, yang atom-atomnya dihubungkan satu sama lain melalui ikatan kovalen. Soda dulunya banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari untuk mencuci pakaian, namun kini telah digantikan sepenuhnya oleh bubuk pencuci modern. Natrium karbonat diperoleh dengan menggunakan teknologi yang agak rumit dari natrium klorida, dan digunakan terutama dalam produksi kaca. Kalium karbonat K 2 CO 3. Nama teknis (sepele) adalah kalium. Dalam struktur, sifat dan penggunaan, kalium karbonat sangat mirip dengan natrium karbonat. Sebelumnya diperoleh dari abu tanaman, dan abunya sendiri digunakan untuk mencuci. Saat ini, sebagian besar kalium karbonat diperoleh sebagai produk sampingan dari produksi alumina (Al 2 O 3), yang digunakan untuk membuat aluminium. Karena higroskopisitasnya, kalium digunakan sebagai bahan pengering. Ini juga digunakan dalam produksi kaca, pigmen, dan sabun cair. |
Selain itu, kalium karbonat merupakan reagen yang mudah untuk memperoleh senyawa kalium lainnya.
NOMENKLATUR KIMIA, NAMA SISTEMATIS, NAMA TRIVIAL, NAMA KHUSUS.
1. Tuliskan sepuluh nama sepele suatu senyawa (tidak ada dalam tabel) dari bab-bab sebelumnya di buku teks, tuliskan rumus zat-zat tersebut dan berikan nama sistematiknya.
2. Apa arti nama sepele “garam meja”, “soda ash”, “karbon monoksida”, “magnesia yang terbakar”?
Nama sebagian besar zat sederhana sama dengan nama unsur yang bersesuaian. Hanya semua modifikasi karbon alotropik yang memiliki nama khusus: intan, grafit, karbina, dan lain-lain. Selain itu, salah satu modifikasi oksigen alotropik memiliki nama khusus - ozon.
Rumus paling sederhana suatu zat nonmolekul sederhana hanya terdiri dari lambang unsur yang bersesuaian, misalnya: Na - natrium, Fe - besi, Si - silikon.
Modifikasi alotropik ditentukan menggunakan indeks alfabet atau huruf alfabet Yunani:
C (a) – berlian; -
Sn – timah abu-abu;
C (gr) – grafit; -
Sn – timah putih.
Dalam rumus molekul zat sederhana molekul, indeks, seperti yang Anda ketahui, menunjukkan jumlah atom dalam molekul suatu zat:
H 2 – hidrogen; O 2 – oksigen; Cl 2 – klorin; HAI 3 – ozon.
Sesuai dengan aturan tata nama, nama sistematik suatu zat harus mengandung awalan yang menunjukkan jumlah atom dalam molekul:
H 2 – dihidrogen;
O 3 – trioksigen;
P 4 – tetrafosfor;
S 8 - oktasulfur, dll., tetapi saat ini aturan ini belum diterima secara umum.
Tabel 26.Awalan numerik
| Faktor | Awalan | Faktor | Awalan | Faktor | Awalan |
| mono | panca | nona | |||
| di | heksa | papan suara | |||
| tiga | hepta | Undeka | |||
| tetra | Okta | dodeca |
| Ozon O3– gas berwarna biru muda, berbau khas, dalam wujud cair berwarna biru tua, dalam wujud padat berwarna ungu tua. Ini adalah modifikasi alotropik oksigen yang kedua. Ozon jauh lebih larut dalam air dibandingkan oksigen. |
O 3 tidak stabil dan bahkan pada suhu kamar perlahan berubah menjadi oksigen.
Sangat reaktif, menghancurkan zat organik, bereaksi dengan banyak logam, termasuk emas dan platinum.
Karena nilai keelektronegatifan atom dari unsur yang berbeda terus disempurnakan, dua aturan praktis biasanya digunakan:
1. Jika senyawa biner adalah senyawa unsur pembentuk logam dengan
unsur pembentuk bukan logam, maka lambang unsur pembentuk logam selalu ditempatkan pada urutan pertama (di sebelah kiri).
2. Jika kedua unsur yang termasuk dalam senyawa tersebut merupakan unsur nonlogam, maka lambang-lambangnya disusun dengan urutan sebagai berikut:
B, Si, C, Sb, As, P, N, H, Te, Se, S, At, I, Br, Cl, O, F.
Catatan: Harus diingat bahwa tempat nitrogen dalam deret praktis ini tidak berhubungan dengan elektronegativitasnya; sebagai aturan umum itu harus ditempatkan di antara klorin dan oksigen.
Contoh: Al 2 O 3, FeO, Na 3 P, PbCl 2, Cr 2 S 3, UO 2 (menurut aturan pertama);
BF 3, CCl 4, As 2 S 3, NH 3, SO 3, I 2 O 5, OF 2 (menurut aturan kedua).
Nama sistematis suatu senyawa biner dapat diberikan dengan dua cara. Misalnya, CO 2 bisa disebut karbon dioksida - Anda sudah tahu namanya - dan karbon monoksida (IV). Pada nama kedua, nomor stok (bilangan oksidasi) karbon ditunjukkan dalam tanda kurung. Hal ini dilakukan untuk membedakan senyawa ini dengan CO - karbon monoksida (II).
Anda dapat menggunakan salah satu jenis nama, tergantung mana yang lebih sesuai dalam kasus ini.
Contoh (nama yang lebih mudah disorot):
| MnO | mangan monoksida | mangan(II) oksida |
| Mn2O3 | dimangan trioksida | oksida mangan(AKU AKU AKU) |
| MnO2 | mangan dioksida | mangan(IV) oksida |
| Mn2O7 | heptoksida dimangan | oksida mangan(VII) |
Contoh lain:
Jika atom-atom unsur yang menempati urutan pertama dalam rumus suatu zat hanya menunjukkan satu bilangan oksidasi positif, maka biasanya tidak digunakan awalan numerik maupun sebutan bilangan oksidasi tersebut pada nama zat, misalnya:
Na 2 O – natrium oksida; KCl – kalium klorida;
Cs 2 S – sesium sulfida; BaCl 2 – barium klorida;
BCl 3 – boron klorida; HCl – hidrogen klorida (hidrogen klorida);
Al 2 O 3 – aluminium oksida; H 2 S – hidrogen sulfida (hidrogen sulfida).
1. Buatlah nama sistematis zat (untuk zat biner - dengan dua cara):
a) O 2, FeBr 2, BF 3, CuO, HI;
b) N 2, FeCl 2, Al 2 S 3, CuI, H 2 Te;
c) I 2, PCl 5, MnBr 2, BeH 2, Cu 2 O.
2.Namakan masing-masing nitrogen oksida dengan dua cara: N 2 O, NO, N 2 O 3, NO 2, N 2 O 4, N 2 O 5. Tekankan nama yang lebih ramah pengguna.
3. Tuliskan rumus zat berikut:
a) natrium fluorida, barium sulfida, strontium hidrida, litium oksida;
b) karbon(IV) fluorida, tembaga(II) sulfida, fosfor(III) oksida, fosfor(V) oksida;
c) silikon dioksida, diiodin pentoksida, difosfor trioksida, karbon disulfida;
d) hidrogen selenida, hidrogen bromida, hidrogen iodida, hidrogen telurida;
e) metana, silan, amonia, fosfin.
4. Merumuskan aturan penyusunan rumus zat biner menurut kedudukan unsur-unsur penyusun zat tersebut dalam sistem unsur.
8.4. Rumus dan nama zat yang lebih kompleks
Seperti yang telah Anda ketahui, dalam rumus senyawa biner, tempat pertama adalah lambang kation atau atom yang bermuatan parsial positif, dan yang kedua adalah lambang anion atau atom yang bermuatan parsial negatif. Rumus zat yang lebih kompleks disusun dengan cara yang sama, tetapi tempat atom atau ion sederhana di dalamnya diambil alih oleh kelompok atom atau ion kompleks.
Sebagai contoh, perhatikan senyawa (NH 4) 2 CO 3. Di dalamnya rumus kation kompleks (NH 4) menempati urutan pertama, dan rumus anion kompleks (CO 3 2) menempati urutan kedua.
Dalam rumus ion paling kompleks, simbol atom pusat, yaitu atom yang mengikat atom-atom yang tersisa (atau kelompok atom) dari ion ini, ditempatkan terlebih dahulu, dan bilangan oksidasi atom pusat ditempatkan terlebih dahulu. ditunjukkan dalam nama.
Contoh nama sistematis:
Na 2 SO 4 natrium tetraoksosulfat(VI),
K 2 SO 3 kalium(II) trioksosulfat(IV),
CaCO 3 kalsium(II) trioksokarbonat(IV),
(NH 4) 3 PO 4 amonium tetraoksofosfat(V),
PH 4 Cl fosfonium klorida,
Mg(OH)2 magnesium(II) hidroksida.
Nama-nama tersebut secara akurat mencerminkan komposisi senyawa, tetapi sangat rumit. Oleh karena itu, yang disingkat ( semi-sistematis) nama senyawa berikut:
Na 2 SO 4 natrium sulfat,
K 2 SO 3 kalium sulfit,
CaCO 3 kalsium karbonat,
(NH 4) 3 PO 4 amonium fosfat,
Mg(OH)2 magnesium hidroksida.
Nama sistematis asam disusun seolah-olah asam tersebut adalah garam hidrogen:
H 2 SO 4 hidrogen tetraoksosulfat(VI),
H 2 CO 3 hidrogen trioksokarbonat (IV),
H 2 hidrogen heksafluorosilikat (IV). (Alasan penggunaan tanda kurung siku akan Anda pelajari nanti pada rumus senyawa ini)
Tetapi untuk asam yang paling terkenal, aturan tata nama mengizinkan penggunaan nama sepelenya, yang, bersama dengan nama anion yang bersesuaian, diberikan pada Tabel 27.
Tabel 27.Nama beberapa asam dan anionnya
Nama |
Rumus
Asam nitrat HNO 3 Asam nitrat anhidrat murni adalah cairan tidak berwarna; jika terkena cahaya, ia terurai menjadi nitrogen dioksida berwarna coklat, yang mewarnai asam menjadi kekuningan, yang intensitasnya bergantung pada konsentrasi dioksida. Jika asam ditangani secara sembarangan dan mengenai kulit, akan timbul luka bakar yang juga memiliki ciri khas warna kuning. Asam nitrat bercampur dengan air dalam perbandingan berapa pun. Merupakan kebiasaan untuk membedakan antara asam pekat, encer dan sangat encer. Campuran asam nitrat dan asam klorida disebut "regia vodka" - campuran ini sangat aktif sehingga dapat bereaksi dengan emas. Dan asam nitrat sendiri merupakan salah satu reagen yang paling merusak. Karena aktivitasnya yang tinggi, asam nitrat tidak terdapat di alam dalam keadaan bebas, meskipun sejumlah kecil terbentuk di atmosfer. Asam nitrat diperoleh dalam jumlah besar dari amonia menggunakan teknologi yang agak rumit, dan digunakan untuk produksi pupuk mineral. selain itu, zat ini digunakan di hampir semua cabang industri kimia. | |||
