கட்டுரையின் உள்ளடக்கம்

கார்பன் டை ஆக்சைடு(கார்பன்(IV) மோனாக்சைடு, கார்போனிக் அன்ஹைட்ரைடு, கார்பன் டை ஆக்சைடு) CO 2, கார்பனேற்றப்பட்ட குளிர்பானங்களில் நன்கு அறியப்பட்ட குமிழி மூலப்பொருள். பழங்காலத்திலிருந்தே இயற்கை மூலங்களிலிருந்து "ஃபிஸி நீரின்" குணப்படுத்தும் பண்புகளைப் பற்றி மனிதன் அறிந்திருக்கிறான், ஆனால் 19 ஆம் நூற்றாண்டில் மட்டுமே. நானே அதைப் பெற கற்றுக்கொண்டேன். அதே நேரத்தில், தண்ணீரை வெளியேற்றும் பொருள் அடையாளம் காணப்பட்டது - கார்பன் டை ஆக்சைடு. கார்பனைசேஷன் நோக்கங்களுக்காக முதன்முறையாக, இந்த வாயு 1887 இல் நொறுக்கப்பட்ட பளிங்கு மற்றும் சல்பூரிக் அமிலத்திற்கு இடையிலான எதிர்வினையின் போது பெறப்பட்டது; இது இயற்கை மூலங்களிலிருந்தும் தனிமைப்படுத்தப்பட்டது. பின்னர், கோக்கை எரிப்பதன் மூலமும், சுண்ணாம்புக் கல்லைக் கணக்கிடுவதன் மூலமும், மதுவை நொதிக்கச் செய்வதன் மூலமும் CO 2 தொழில்துறை அளவில் உற்பத்தி செய்யத் தொடங்கியது. கால் நூற்றாண்டுக்கும் மேலாக, கார்பன் டை ஆக்சைடு அழுத்தப்பட்ட எஃகு சிலிண்டர்களில் சேமிக்கப்பட்டு, கார்பனேட் பானங்களுக்குப் பயன்படுத்தப்பட்டது. 1923 ஆம் ஆண்டில், திடமான CO 2 (உலர்ந்த பனி) ஒரு வணிகப் பொருளாகத் தயாரிக்கத் தொடங்கியது, மேலும் 1940 ஆம் ஆண்டில், திரவ CO 2 தயாரிக்கப்பட்டது, இது உயர் அழுத்தத்தின் கீழ் சிறப்பு சீல் செய்யப்பட்ட தொட்டிகளில் ஊற்றப்பட்டது.

இயற்பியல் பண்புகள்.

சாதாரண வெப்பநிலை மற்றும் அழுத்தங்களில், கார்பன் டை ஆக்சைடு சற்று புளிப்பு சுவை மற்றும் வாசனையுடன் நிறமற்ற வாயுவாகும். இது காற்றை விட 50% கனமானது, எனவே அதை ஒரு கொள்கலனில் இருந்து மற்றொன்றுக்கு ஊற்றலாம். CO 2 என்பது பெரும்பாலான எரிப்பு செயல்முறைகளின் ஒரு தயாரிப்பு ஆகும், மேலும் போதுமான அளவு பெரிய அளவில், காற்றில் இருந்து ஆக்ஸிஜனை இடமாற்றம் செய்வதன் மூலம் தீப்பிழம்புகளை அணைக்க முடியும். ஒரு மோசமான காற்றோட்ட அறையில் CO 2 இன் செறிவு அதிகரிக்கும் போது, ​​காற்றில் உள்ள ஆக்ஸிஜன் உள்ளடக்கம் ஒரு நபர் மூச்சுத் திணறலை ஏற்படுத்தும் அளவுக்கு குறைகிறது. CO 2 பல திரவங்களில் கரைகிறது; கரைதிறன் திரவம், வெப்பநிலை மற்றும் CO 2 நீராவி அழுத்தம் ஆகியவற்றின் பண்புகளைப் பொறுத்தது. கார்பன் டை ஆக்சைடு தண்ணீரில் கரையும் திறன் குளிர்பானங்கள் தயாரிப்பில் அதன் பரவலான பயன்பாட்டை தீர்மானிக்கிறது. ஆல்கஹால், அசிட்டோன் மற்றும் பென்சீன் போன்ற கரிம கரைப்பான்களில் CO 2 மிகவும் கரையக்கூடியது.

அதிகரிக்கும் அழுத்தம் மற்றும் குளிர்ச்சியுடன், கார்பன் டை ஆக்சைடு எளிதில் திரவமாக்குகிறது மற்றும் +31 முதல் -57 ° C வரை வெப்பநிலையில் (அழுத்தத்தைப் பொறுத்து) திரவ நிலையில் உள்ளது. -57°Cக்குக் கீழே அது ஒரு திட நிலையாக (உலர்ந்த பனி) மாறும். திரவமாக்கலுக்குத் தேவையான அழுத்தம் வெப்பநிலையைப் பொறுத்தது: +21 ° C இல் இது 60 atm, மற்றும் –18 ° C இல் அது 20 atm மட்டுமே. திரவ CO 2 பொருத்தமான அழுத்தத்தின் கீழ் சீல் செய்யப்பட்ட கொள்கலன்களில் சேமிக்கப்படுகிறது. அது வளிமண்டலத்திற்குள் செல்லும் போது, ​​அதன் ஒரு பகுதி வாயுவாகவும், சில "கார்பன் பனி" ஆகவும் மாறும், அதே நேரத்தில் அதன் வெப்பநிலை -84 ° C ஆக குறைகிறது.

சுற்றுச்சூழலில் இருந்து வெப்பத்தை உறிஞ்சி, உலர் பனி ஒரு வாயு நிலைக்கு செல்கிறது, திரவ கட்டத்தை கடந்து - சப்லிமேட்ஸ். பதங்கமாதல் இழப்புகளைக் குறைக்க, வெப்பநிலை உயரும்போது அழுத்தம் அதிகரிப்பதைத் தாங்கும் அளவுக்கு வலிமையான சீல் செய்யப்பட்ட கொள்கலன்களில் சேமித்து கொண்டு செல்லப்படுகிறது.

இரசாயன பண்புகள்.

CO 2 ஒரு குறைந்த செயலில் உள்ள கலவை ஆகும். தண்ணீரில் கரைந்தால், அது பலவீனமான கார்போனிக் அமிலத்தை உருவாக்குகிறது, இது லிட்மஸ் காகிதத்தை சிவப்பு நிறமாக மாற்றுகிறது. கார்போனிக் அமிலம் கார்பனேற்றப்பட்ட பானங்களின் சுவையை மேம்படுத்துகிறது மற்றும் பாக்டீரியாக்களின் வளர்ச்சியைத் தடுக்கிறது. காரம் மற்றும் கார பூமி உலோகங்கள் மற்றும் அம்மோனியாவுடன் வினைபுரிந்து, CO 2 கார்பனேட்டுகள் மற்றும் பைகார்பனேட்டுகளை உருவாக்குகிறது.

இயற்கையிலும் உற்பத்தியிலும் பரவல்.

கார்பன் கொண்ட பொருட்களின் எரிப்பு, ஆல்கஹால் நொதித்தல் மற்றும் தாவர மற்றும் விலங்கு எச்சங்கள் அழுகும் போது CO 2 உருவாகிறது; விலங்குகள் சுவாசிக்கும்போது இது வெளியிடப்படுகிறது, மேலும் இது இருட்டில் தாவரங்களால் வெளியிடப்படுகிறது. வெளிச்சத்தில், மாறாக, தாவரங்கள் CO 2 ஐ உறிஞ்சி ஆக்ஸிஜனை வெளியிடுகின்றன, இது நாம் சுவாசிக்கும் காற்றில் ஆக்ஸிஜன் மற்றும் கார்பன் டை ஆக்சைட்டின் இயற்கையான சமநிலையை பராமரிக்கிறது. அதில் உள்ள CO 2 உள்ளடக்கம் 0.03% ஐ விட அதிகமாக இல்லை (தொகுதி மூலம்).

CO 2 ஐ உற்பத்தி செய்ய ஐந்து முக்கிய வழிகள் உள்ளன: கார்பன் கொண்ட பொருட்களின் எரிப்பு (கோக், இயற்கை எரிவாயு, திரவ எரிபொருள்); அம்மோனியா தொகுப்பின் போது ஒரு துணை தயாரிப்பாக உருவாக்கம்; சுண்ணாம்பு சுண்ணாம்பு சுண்ணாம்பு; நொதித்தல்; கிணறுகளில் இருந்து உந்தி. கடைசி இரண்டு நிகழ்வுகளில், கிட்டத்தட்ட தூய கார்பன் டை ஆக்சைடு பெறப்படுகிறது, மேலும் கார்பன் கொண்ட பொருட்கள் அல்லது சுண்ணாம்பு சுண்ணாம்பு எரியும் போது, ​​நைட்ரஜன் மற்றும் பிற வாயுக்களின் தடயங்களுடன் CO 2 கலவை உருவாகிறது. இந்த கலவையானது CO 2 ஐ மட்டுமே உறிஞ்சும் ஒரு தீர்வு வழியாக அனுப்பப்படுகிறது. பின்னர் தீர்வு சூடாகிறது மற்றும் கிட்டத்தட்ட தூய CO 2 பெறப்படுகிறது, இது மீதமுள்ள அசுத்தங்களிலிருந்து பிரிக்கப்படுகிறது. உறைபனி மற்றும் இரசாயன உலர்த்துதல் மூலம் நீராவி அகற்றப்படுகிறது.

சுத்திகரிக்கப்பட்ட CO 2 அதிக அழுத்தத்தில் குளிர்விப்பதன் மூலம் திரவமாக்கப்பட்டு பெரிய கொள்கலன்களில் சேமிக்கப்படுகிறது. உலர்ந்த பனியை உருவாக்க, திரவ CO 2 ஒரு ஹைட்ராலிக் அழுத்தத்தின் மூடிய அறைக்குள் செலுத்தப்படுகிறது, அங்கு அழுத்தம் வளிமண்டல அழுத்தமாக குறைக்கப்படுகிறது. அழுத்தத்தில் கூர்மையான குறைவு, தளர்வான பனி மற்றும் மிகவும் குளிர்ந்த வாயு ஆகியவை CO 2 இலிருந்து உருவாகின்றன. பனி சுருக்கப்பட்டு உலர் பனி பெறப்படுகிறது. CO 2 வாயு வெளியேற்றப்பட்டு, திரவமாக்கப்பட்டு சேமிப்புத் தொட்டிக்குத் திரும்புகிறது.

விண்ணப்பம்

குறைந்த வெப்பநிலையைப் பெறுதல்.

திரவ மற்றும் திட வடிவத்தில், CO 2 முக்கியமாக குளிர்பதனப் பொருளாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. உலர் பனி ஒரு சிறிய பொருள், கையாள எளிதானது மற்றும் வெவ்வேறு வெப்பநிலை நிலைகளை உருவாக்க உங்களை அனுமதிக்கிறது. அதே வெகுஜனத்துடன், இது சாதாரண பனியை விட இரண்டு மடங்கு குளிராக இருக்கிறது, பாதி அளவை ஆக்கிரமித்துள்ளது. உலர் பனி உணவு சேமிப்பில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இது ஷாம்பெயின், குளிர்பானங்கள் மற்றும் ஐஸ்கிரீம் ஆகியவற்றை குளிர்விக்கப் பயன்படுகிறது. இது வெப்ப உணர்திறன் பொருட்கள் (இறைச்சி பொருட்கள், ரெசின்கள், பாலிமர்கள், சாயங்கள், பூச்சிக்கொல்லிகள், வண்ணப்பூச்சுகள், சுவையூட்டிகள்) "குளிர் அரைக்கும்" பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது; முத்திரையிடப்பட்ட ரப்பர் மற்றும் பிளாஸ்டிக் பொருட்கள் tumbling போது (burrs இருந்து சுத்தம்); சிறப்பு அறைகளில் விமானம் மற்றும் மின்னணு சாதனங்களின் குறைந்த வெப்பநிலை சோதனையின் போது; அரை முடிக்கப்பட்ட மஃபின்கள் மற்றும் கேக்குகளின் "குளிர் கலவைக்கு" அவை பேக்கிங்கின் போது ஒரே மாதிரியாக இருக்கும்; நொறுக்கப்பட்ட உலர் பனிக்கட்டியை ஊதுவதன் மூலம் கொண்டு செல்லப்பட்ட பொருட்கள் கொண்ட கொள்கலன்களை விரைவாக குளிர்விக்க; அலாய் மற்றும் துருப்பிடிக்காத இரும்புகள், அலுமினியம் போன்றவற்றை கடினப்படுத்தும்போது. அவர்களின் இயற்பியல் பண்புகளை மேம்படுத்துவதற்காக; அவற்றின் சட்டசபையின் போது இயந்திர பாகங்களை இறுக்கமாக பொருத்துவதற்கு; அதிக வலிமை கொண்ட எஃகு பணியிடங்களை செயலாக்கும்போது குளிரூட்டும் வெட்டிகளுக்கு.

கார்பனைசேஷன்.

CO 2 வாயுவின் முக்கிய பயன்பாடு நீர் மற்றும் குளிர்பானங்களின் கார்பனேற்றம் ஆகும். முதலில், தண்ணீர் மற்றும் சிரப் தேவையான விகிதத்தில் கலக்கப்படுகின்றன, பின்னர் கலவையானது அழுத்தத்தின் கீழ் CO 2 வாயுவுடன் நிறைவுற்றது. பீர் மற்றும் ஒயின்களில் கார்பனேற்றம் பொதுவாக அவற்றில் ஏற்படும் இரசாயன எதிர்வினைகளின் விளைவாக ஏற்படுகிறது.

செயலற்ற தன்மையை அடிப்படையாகக் கொண்ட பயன்பாடுகள்.

சீஸ், இறைச்சி, பால் பவுடர், கொட்டைகள், உடனடி தேநீர், காபி, கோகோ போன்றவை: பல உணவுப் பொருட்களின் நீண்ட கால சேமிப்பின் போது CO 2 ஆக்ஸிஜனேற்றியாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. எரிப்பு அடக்கியாக, CO 2 ராக்கெட் எரிபொருள், எண்ணெய்கள், பெட்ரோல், வண்ணப்பூச்சுகள், வார்னிஷ்கள் மற்றும் கரைப்பான்கள் போன்ற எரியக்கூடிய பொருட்களின் சேமிப்பு மற்றும் போக்குவரத்தில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இது ஒரு சீரான, வலுவான வெல்டிங்கைப் பெறுவதற்காக கார்பன் ஸ்டீல்களின் மின்சார வெல்டிங்கில் ஒரு பாதுகாப்பு ஊடகமாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது, அதே நேரத்தில் வெல்டிங் வேலை மந்த வாயுக்களைப் பயன்படுத்துவதை விட மலிவானது.

CO 2 என்பது எரியக்கூடிய திரவங்கள் பற்றவைக்கும் போது மற்றும் மின் முறிவுகளின் போது ஏற்படும் தீயை அணைப்பதற்கான மிகச் சிறந்த வழிமுறையாகும். பல்வேறு கார்பன் டை ஆக்சைடு தீயை அணைக்கும் கருவிகள் உற்பத்தி செய்யப்படுகின்றன: 2 கிலோவுக்கு மிகாமல் கையடக்கமானவை முதல் 45 கிலோ வரை மொத்த சிலிண்டர் திறன் கொண்ட நிலையான தானியங்கி விநியோக அலகுகள் அல்லது 60 டன் வரை திறன் கொண்ட குறைந்த அழுத்த எரிவாயு தொட்டிகள் CO 2. அத்தகைய தீயை அணைக்கும் கருவிகளில் அழுத்தத்தில் இருக்கும் திரவ CO 2, வெளியிடப்படும் போது, ​​பனி மற்றும் குளிர் வாயு கலவையை உருவாக்குகிறது; பிந்தையது காற்றை விட அதிக அடர்த்தியைக் கொண்டுள்ளது மற்றும் அதை எரிப்பு மண்டலத்திலிருந்து இடமாற்றம் செய்கிறது. பனியின் குளிரூட்டும் விளைவால் விளைவு மேம்படுத்தப்படுகிறது, இது ஆவியாகி, வாயு CO 2 ஆக மாறும்.

இரசாயன அம்சங்கள்.

கார்பன் டை ஆக்சைடு ஆஸ்பிரின், வெள்ளை ஈயம், யூரியா, பெர்போரேட்ஸ் மற்றும் வேதியியல் ரீதியாக தூய கார்பனேட்டுகள் உற்பத்தியில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. கார்போனிக் அமிலம், CO 2 தண்ணீரில் கரைக்கப்படும் போது உருவாகிறது, இது காரங்களை நடுநிலையாக்குவதற்கான ஒரு மலிவான மறுஉருவாக்கமாகும். ஃபவுண்டரிகளில், கார்பன் டை ஆக்சைடு மணலுடன் கலந்த சோடியம் சிலிகேட்டுடன் CO 2 வினைபுரிந்து மணல் அச்சுகளை குணப்படுத்த பயன்படுகிறது. இது உயர்தர வார்ப்புகளைப் பெற உங்களை அனுமதிக்கிறது. எஃகு, கண்ணாடி மற்றும் அலுமினியத்தை உருகுவதற்கு உலைகளை வரிசைப்படுத்தப் பயன்படுத்தப்படும் பயனற்ற செங்கற்கள் கார்பன் டை ஆக்சைடு சிகிச்சைக்குப் பிறகு அதிக நீடித்திருக்கும். சோடா சுண்ணாம்பு பயன்படுத்தி நகர்ப்புற நீர் மென்மையாக்கும் அமைப்புகளிலும் CO 2 பயன்படுத்தப்படுகிறது.

அதிகரித்த அழுத்தத்தை உருவாக்குதல்.

CO 2 பல்வேறு கொள்கலன்களின் அழுத்தம் சோதனை மற்றும் கசிவு சோதனை, அத்துடன் அழுத்தம் அளவீடுகள், வால்வுகள் மற்றும் தீப்பொறி பிளக்குகளை அளவீடு செய்வதற்கும் பயன்படுத்தப்படுகிறது. லைஃப் பெல்ட்கள் மற்றும் ஊதப்பட்ட படகுகளை உயர்த்துவதற்கு சிறிய கொள்கலன்களை நிரப்ப இது பயன்படுத்தப்படுகிறது. கார்பன் டை ஆக்சைடு மற்றும் நைட்ரஸ் ஆக்சைடு கலவையானது ஏரோசல் கேன்களை அழுத்துவதற்கு நீண்ட காலமாக பயன்படுத்தப்படுகிறது. CO 2 அழுத்தத்தின் கீழ் ஈத்தர் (விரைவான இயந்திரத்தைத் தொடங்குவதற்கான சாதனங்களில்), கரைப்பான்கள், வண்ணப்பூச்சுகள், பூச்சிக்கொல்லிகள் ஆகியவற்றைக் கொண்ட சீல் செய்யப்பட்ட கொள்கலன்களில் செலுத்தப்படுகிறது.

மருத்துவத்தில் பயன்பாடு.

CO 2 சிறிய அளவில் ஆக்ஸிஜனுடன் (சுவாசத்தைத் தூண்டுவதற்கு) மற்றும் மயக்க மருந்துகளின் போது சேர்க்கப்படுகிறது. அதிக செறிவுகளில் இது விலங்குகளை மனிதாபிமானமாகக் கொல்லப் பயன்படுகிறது.

கார்பன் டை ஆக்சைட்டின் வேதியியல் பண்புகளைக் கருத்தில் கொள்வதற்கு முன், இந்த கலவையின் சில பண்புகளைக் கண்டுபிடிப்போம்.

பொதுவான செய்தி

இது பளபளக்கும் தண்ணீரின் மிக முக்கியமான அங்கமாகும். இது பானங்களுக்கு புத்துணர்ச்சியையும், பளபளப்பான தரத்தையும் தருகிறது. இந்த கலவை ஒரு அமில, உப்பு உருவாக்கும் ஆக்சைடு ஆகும். கார்பன் டை ஆக்சைடு 44 கிராம்/மோல். இந்த வாயு காற்றை விட கனமானது, எனவே அது அறையின் கீழ் பகுதியில் குவிகிறது. இந்த கலவை தண்ணீரில் மோசமாக கரையக்கூடியது.

இரசாயன பண்புகள்

கார்பன் டை ஆக்சைட்டின் வேதியியல் பண்புகளை சுருக்கமாகக் கருதுவோம். தண்ணீருடன் தொடர்பு கொள்ளும்போது, ​​பலவீனமான கார்போனிக் அமிலம் உருவாகிறது. உருவான உடனேயே, அது ஹைட்ரஜன் கேஷன்கள் மற்றும் கார்பனேட் அல்லது பைகார்பனேட் அயனிகளாக பிரிகிறது. இதன் விளைவாக வரும் கலவை செயலில் உள்ள உலோகங்கள், ஆக்சைடுகள் மற்றும் காரங்களுடன் வினைபுரிகிறது.

கார்பன் டை ஆக்சைட்டின் அடிப்படை வேதியியல் பண்புகள் என்ன? எதிர்வினை சமன்பாடுகள் இந்த சேர்மத்தின் அமிலத் தன்மையை உறுதிப்படுத்துகின்றன. (4) அடிப்படை ஆக்சைடுகளுடன் கார்பனேட்டுகளை உருவாக்கும் திறன் கொண்டது.

இயற்பியல் பண்புகள்

சாதாரண நிலைமைகளின் கீழ், இந்த கலவை வாயு நிலையில் உள்ளது. அழுத்தம் அதிகரிக்கும் போது, ​​அதை திரவ நிலைக்கு மாற்றலாம். இந்த வாயு நிறமற்றது, மணமற்றது மற்றும் லேசான புளிப்பு சுவை கொண்டது. திரவமாக்கப்பட்ட கார்பன் டை ஆக்சைடு என்பது நிறமற்ற, வெளிப்படையான, அதிக நடமாடும் அமிலமாகும், இது ஈதர் அல்லது ஆல்கஹால் போன்ற வெளிப்புற அளவுருக்களில் உள்ளது.

கார்பன் டை ஆக்சைட்டின் ஒப்பீட்டு மூலக்கூறு எடை 44 கிராம்/மோல் ஆகும். இது காற்றை விட கிட்டத்தட்ட 1.5 மடங்கு அதிகம்.

வெப்பநிலை -78.5 டிகிரி செல்சியஸாகக் குறைந்தால், அது சுண்ணாம்பு போன்ற கடினத்தன்மை கொண்டது. இந்த பொருள் ஆவியாகும் போது, ​​கார்பன் மோனாக்சைடு வாயு உருவாகிறது (4).

தரமான எதிர்வினை

கார்பன் டை ஆக்சைட்டின் இரசாயன பண்புகளை கருத்தில் கொள்ளும்போது, ​​அதன் தரமான எதிர்வினையை முன்னிலைப்படுத்துவது அவசியம். இந்த இரசாயனம் சுண்ணாம்பு நீருடன் தொடர்பு கொள்ளும்போது, ​​கால்சியம் கார்பனேட்டின் மேகமூட்டமான படிவு உருவாகிறது.

கார்பன் மோனாக்சைட்டின் (4), நீரில் கரையும் தன்மை மற்றும் அதிக குறிப்பிட்ட புவியீர்ப்பு போன்ற சிறப்பியல்பு இயற்பியல் பண்புகளை கேவென்டிஷ் கண்டுபிடிக்க முடிந்தது.

லாவோசியர் ஒரு ஆய்வை நடத்தினார், அதில் அவர் ஈய ஆக்சைடில் இருந்து தூய உலோகத்தை தனிமைப்படுத்த முயன்றார்.

இத்தகைய ஆய்வுகளின் விளைவாக வெளிப்படுத்தப்பட்ட கார்பன் டை ஆக்சைட்டின் வேதியியல் பண்புகள் இந்த கலவையின் குறைக்கும் பண்புகளை உறுதிப்படுத்தியது. கார்பன் மோனாக்சைடுடன் (4) ஈய ஆக்சைடைக் கணக்கிடுவதன் மூலம் லாவோசியர் உலோகத்தைப் பெற முடிந்தது. இரண்டாவது பொருள் கார்பன் மோனாக்சைடு (4) என்பதை உறுதிப்படுத்த, அவர் வாயு வழியாக சுண்ணாம்பு நீரை அனுப்பினார்.

கார்பன் டை ஆக்சைட்டின் அனைத்து வேதியியல் பண்புகளும் இந்த கலவையின் அமிலத் தன்மையை உறுதிப்படுத்துகின்றன. இந்த கலவை பூமியின் வளிமண்டலத்தில் போதுமான அளவு காணப்படுகிறது. பூமியின் வளிமண்டலத்தில் இந்த கலவையின் முறையான வளர்ச்சியுடன், தீவிர காலநிலை மாற்றம் (புவி வெப்பமடைதல்) சாத்தியமாகும்.

உயிருள்ள உயிரணுக்களின் வளர்சிதை மாற்றத்தில் இந்த இரசாயனம் செயலில் பங்கு பெறுவதால், இது கார்பன் டை ஆக்சைடு ஆகும், இது வாழும் இயற்கையில் முக்கிய பங்கு வகிக்கிறது. இந்த இரசாயன கலவைதான் உயிரினங்களின் சுவாசத்துடன் தொடர்புடைய பல்வேறு ஆக்ஸிஜனேற்ற செயல்முறைகளின் விளைவாகும்.

பூமியின் வளிமண்டலத்தில் உள்ள கார்பன் டை ஆக்சைடு உயிருள்ள தாவரங்களுக்கு கார்பனின் முக்கிய ஆதாரமாகும். ஒளிச்சேர்க்கையின் செயல்பாட்டில் (ஒளியில்), ஒளிச்சேர்க்கை செயல்முறை ஏற்படுகிறது, இது குளுக்கோஸ் உருவாக்கம் மற்றும் வளிமண்டலத்தில் ஆக்ஸிஜனை வெளியிடுகிறது.

கார்பன் டை ஆக்சைடு நச்சுத்தன்மையற்றது மற்றும் சுவாசத்தை ஆதரிக்காது. வளிமண்டலத்தில் இந்த பொருளின் அதிகரித்த செறிவுடன், ஒரு நபர் மூச்சுத் திணறல் மற்றும் கடுமையான தலைவலியை அனுபவிக்கிறார். உயிரினங்களில், கார்பன் டை ஆக்சைடு முக்கிய உடலியல் முக்கியத்துவத்தைக் கொண்டுள்ளது, எடுத்துக்காட்டாக, வாஸ்குலர் தொனியைக் கட்டுப்படுத்த இது அவசியம்.

பெறுவதற்கான அம்சங்கள்

தொழில்துறை அளவில், கார்பன் டை ஆக்சைடை ஃப்ளூ வாயுவிலிருந்து பிரிக்கலாம். கூடுதலாக, CO2 என்பது டோலமைட் மற்றும் சுண்ணாம்புக் கல்லின் சிதைவின் துணைப் பொருளாகும். கார்பன் டை ஆக்சைடு உற்பத்திக்கான நவீன நிறுவல்கள் எத்தனாமைனின் நீர்வாழ் கரைசலைப் பயன்படுத்துகின்றன, இது ஃப்ளூ வாயுவில் உள்ள வாயுவை உறிஞ்சுகிறது.

ஆய்வகத்தில், கார்பன் டை ஆக்சைடு அமிலங்களுடன் கார்பனேட்டுகள் அல்லது பைகார்பனேட்டுகளின் எதிர்வினையால் வெளியிடப்படுகிறது.

கார்பன் டை ஆக்சைட்டின் பயன்பாடுகள்

இந்த அமில ஆக்சைடு தொழிலில் புளிக்கும் முகவராக அல்லது பாதுகாக்கும் பொருளாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. தயாரிப்பு பேக்கேஜிங்கில் இந்த கலவை E290 எனக் குறிக்கப்படுகிறது. திரவ வடிவில், தீயை அணைக்க கார்பன் டை ஆக்சைடு தீயை அணைக்கும் கருவிகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. கார்பன் மோனாக்சைடு (4) கார்பனேற்றப்பட்ட நீர் மற்றும் எலுமிச்சைப் பானங்கள் தயாரிக்கப் பயன்படுகிறது.

(IV), கார்பன் டை ஆக்சைடு அல்லது கார்பன் டை ஆக்சைடு. இது கார்போனிக் அன்ஹைட்ரைடு என்றும் அழைக்கப்படுகிறது. இது முற்றிலும் நிறமற்ற, புளிப்புச் சுவையுடன் மணமற்ற வாயுவாகும். கார்பன் டை ஆக்சைடு காற்றை விட கனமானது மற்றும் தண்ணீரில் மோசமாக கரையக்கூடியது. கீழே வெப்பநிலையில் - 78 டிகிரி செல்சியஸ், அது படிகமாகி பனி போல் மாறும்.

வளிமண்டல அழுத்தத்தின் கீழ் திரவ நிலையில் இருக்க முடியாது என்பதால், இந்த பொருள் வாயு நிலையில் இருந்து திட நிலைக்கு செல்கிறது. சாதாரண நிலையில் கார்பன் டை ஆக்சைட்டின் அடர்த்தி 1.97 கிலோ/மீ 3 - 1.5 மடங்கு அதிகமான கார்பன் டை ஆக்சைடு "உலர்ந்த பனி" என்று அழைக்கப்படுகிறது. இது ஒரு திரவ நிலையாக மாறும், அதில் அழுத்தம் அதிகரிக்கும் போது நீண்ட நேரம் சேமிக்க முடியும். இந்த பொருள் மற்றும் அதன் இரசாயன அமைப்பு பற்றி ஒரு நெருக்கமான தோற்றத்தை எடுத்துக் கொள்வோம்.

கார்பன் டை ஆக்சைடு, அதன் சூத்திரம் CO2, கார்பன் மற்றும் ஆக்ஸிஜனைக் கொண்டுள்ளது, மேலும் இது கரிமப் பொருட்களின் எரிப்பு அல்லது சிதைவின் விளைவாக பெறப்படுகிறது. கார்பன் மோனாக்சைடு காற்று மற்றும் நிலத்தடி கனிம நீரூற்றுகளில் காணப்படுகிறது. மனிதர்களும் விலங்குகளும் கூட வெளிவிடும் போது கரியமில வாயுவை வெளியிடுகின்றன. ஒளி இல்லாத தாவரங்கள் அதை வெளியிடுகின்றன மற்றும் ஒளிச்சேர்க்கையின் போது அதை தீவிரமாக உறிஞ்சுகின்றன. அனைத்து உயிரினங்களின் உயிரணுக்களின் வளர்சிதை மாற்ற செயல்முறைக்கு நன்றி, கார்பன் மோனாக்சைடு சுற்றியுள்ள இயற்கையின் முக்கிய கூறுகளில் ஒன்றாகும்.

இந்த வாயு நச்சுத்தன்மையற்றது, ஆனால் அது அதிக செறிவுகளில் குவிந்தால், மூச்சுத்திணறல் (ஹைபர்கேப்னியா) தொடங்கலாம், அதன் குறைபாட்டுடன், எதிர் நிலை உருவாகிறது - ஹைபோகாப்னியா. கார்பன் டை ஆக்சைடு அகச்சிவப்புகளை கடத்துகிறது மற்றும் பிரதிபலிக்கிறது. இது புவி வெப்பமடைதலை நேரடியாக பாதிக்கிறது. வளிமண்டலத்தில் அதன் உள்ளடக்கத்தின் அளவு தொடர்ந்து அதிகரித்து வருவதே இதற்குக் காரணம், இது கிரீன்ஹவுஸ் விளைவுக்கு வழிவகுக்கிறது.

கார்பன் டை ஆக்சைடு தொழில்ரீதியாக புகை அல்லது உலை வாயுக்கள் அல்லது டோலமைட் மற்றும் சுண்ணாம்பு கார்பனேட்டுகளின் சிதைவு மூலம் உற்பத்தி செய்யப்படுகிறது. இந்த வாயுக்களின் கலவையானது பொட்டாசியம் கார்பனேட் கொண்ட ஒரு சிறப்பு தீர்வுடன் நன்கு கழுவப்படுகிறது. அடுத்து, அது பைகார்பனேட்டாக மாறி, வெப்பமடையும் போது சிதைவடைகிறது, இதன் விளைவாக கார்பன் டை ஆக்சைடு வெளியிடப்படுகிறது. கார்பன் டை ஆக்சைடு (H2CO3) தண்ணீரில் கரைந்த கார்பன் டை ஆக்சைடிலிருந்து உருவாகிறது, ஆனால் நவீன நிலைமைகளில் இது மற்ற மேம்பட்ட முறைகளாலும் பெறப்படுகிறது. கார்பன் டை ஆக்சைடு சுத்திகரிக்கப்பட்ட பிறகு, அது சுருக்கப்பட்டு, குளிர்ந்து சிலிண்டர்களில் செலுத்தப்படுகிறது.

தொழில்துறையில், இந்த பொருள் பரவலாகவும் உலகளவில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. உணவு உற்பத்தியாளர்கள் இதை ஒரு புளிப்பு முகவராக (உதாரணமாக, மாவை தயாரிப்பதற்காக) அல்லது ஒரு பாதுகாக்கும் பொருளாக (E290) பயன்படுத்துகின்றனர். கார்பன் டை ஆக்சைடு உதவியுடன், பல்வேறு டானிக் பானங்கள் மற்றும் சோடாக்கள் தயாரிக்கப்படுகின்றன, அவை குழந்தைகளால் மட்டுமல்ல, பெரியவர்களாலும் மிகவும் விரும்பப்படுகின்றன. பேக்கிங் சோடா, பீர், சர்க்கரை மற்றும் பளபளக்கும் ஒயின்கள் தயாரிப்பில் கார்பன் டை ஆக்சைடு பயன்படுத்தப்படுகிறது.

கார்பன் டை ஆக்சைடு பயனுள்ள தீயை அணைக்கும் கருவிகளின் உற்பத்தியிலும் பயன்படுத்தப்படுகிறது. கார்பன் டை ஆக்சைடு உதவியுடன், ஒரு செயலில் உள்ள ஊடகம் உருவாக்கப்படுகிறது, இது வெல்டிங் ஆர்க்கின் அதிக வெப்பநிலையில் அவசியம், கார்பன் டை ஆக்சைடு ஆக்ஸிஜன் மற்றும் கார்பன் மோனாக்சைடாக உடைகிறது. ஆக்ஸிஜன் திரவ உலோகத்துடன் தொடர்புகொண்டு அதை ஆக்ஸிஜனேற்றுகிறது. கேன்களில் உள்ள கார்பன் டை ஆக்சைடு காற்று துப்பாக்கிகள் மற்றும் பிஸ்டல்களில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

விமான மாதிரியாளர்கள் இந்த பொருளை தங்கள் மாதிரிகளுக்கு எரிபொருளாக பயன்படுத்துகின்றனர். கார்பன் டை ஆக்சைடு உதவியுடன், நீங்கள் ஒரு கிரீன்ஹவுஸில் வளர்க்கப்படும் பயிர்களின் விளைச்சலை கணிசமாக அதிகரிக்கலாம். இது தொழில்துறையிலும் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது, இதில் உணவுப் பொருட்கள் சிறப்பாகப் பாதுகாக்கப்படுகின்றன. இது குளிர்பதனப் பெட்டிகள், உறைவிப்பான்கள், மின்சார ஜெனரேட்டர்கள் மற்றும் பிற அனல் மின் நிலையங்களில் குளிரூட்டியாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

கார்பன் டை ஆக்சைட்டின் இயற்பியல் மற்றும் வேதியியல் பண்புகள்

வரையறை

கார்பன் டை ஆக்சைடு (கார்பன் டை ஆக்சைடு, கார்போனிக் அன்ஹைட்ரைடு, கார்பன் டை ஆக்சைடு) கார்பன் மோனாக்சைடு (IV) ஆகும்.

சூத்திரம் \(\ \mathrm(CO)_(2) \). மோலார் நிறை - 44 கிராம் / மோல்.

கார்பன் டை ஆக்சைட்டின் வேதியியல் பண்புகள்

கார்பன் டை ஆக்சைடு அமில ஆக்சைடுகளின் வகுப்பைச் சேர்ந்தது, அதாவது. தண்ணீருடன் தொடர்பு கொள்ளும்போது, ​​​​அது கார்போனிக் அமிலம் என்று அழைக்கப்படும் அமிலத்தை உருவாக்குகிறது. கார்போனிக் அமிலம் வேதியியல் ரீதியாக நிலையற்றது மற்றும் உருவாகும் தருணத்தில் அது உடனடியாக அதன் கூறுகளாக உடைகிறது, அதாவது. கார்பன் டை ஆக்சைடு மற்றும் தண்ணீருக்கு இடையேயான எதிர்வினை மீளக்கூடியது:

\(\ \mathrm(CO)_(2)+\mathrm(H)_(2) \mathrm(O) \leftrightarrow \mathrm(CO)_(2) \times \mathrm(H)_(2) \ mathrm(O)(\text (solution )) \leftrightarrow \mathrm(H)_(2) \mathrm(CO)_(3) \).

வெப்பமடையும் போது, ​​கார்பன் டை ஆக்சைடு கார்பன் மோனாக்சைடு மற்றும் ஆக்ஸிஜனாக உடைகிறது:

\(\ 2 \mathrm(CO)_(2)=2 \mathrm(CO)+\mathrm(O)_(2) \)

அனைத்து அமில ஆக்சைடுகளைப் போலவே, கார்பன் டை ஆக்சைடும் அடிப்படை ஆக்சைடுகளுடன் (செயலில் உள்ள உலோகங்களால் மட்டுமே உருவாகிறது) மற்றும் தளங்களுடனான தொடர்புகளின் எதிர்வினைகளால் வகைப்படுத்தப்படுகிறது:

\(\ \mathrm(CaO)+\mathrm(CO)_(2)=\mathrm(CaCO)_(3) \);

\(\ \mathrm(Al)_(2) \mathrm(O)_(3)+3 \mathrm(CO)_(2)=\mathrm(Al)_(2)\left(\mathrm(CO) _(3)\வலது)_(3)\);

\(\ \mathrm(CO)_(2)+\mathrm(NaOH)_((\text ( dilute )))=\mathrm(NaHCO)_(3) \);

\(\ \mathrm(CO)_(2)+2 \mathrm(NaOH)_((\mathrm(conc))=\mathrm(Na)_(2) \mathrm(CO)_(3)+\ mathrm(H)_(2) \mathrm(O) \).

கார்பன் டை ஆக்சைடு எரிப்பதை ஆதரிக்காது;

\(\ \mathrm(CO)_(2)+2 \mathrm(Mg)=\mathrm(C)+2 \mathrm(MgO)\left(\mathrm(t)^(\circ)\right) \) ;

\(\ \mathrm(CO)_(2)+2 \mathrm(Ca)=\mathrm(C)+2 \mathrm(CaO)\left(\mathrm(t)^(\circ)\right) \) .

கார்பன் டை ஆக்சைடு ஹைட்ரஜன் மற்றும் கார்பன் போன்ற எளிய பொருட்களுடன் வினைபுரிகிறது:

\(\ \mathrm(CO)_(2)+4 \mathrm(H)_(2)=\mathrm(CH)_(4)+2 \mathrm(H)_(2) \mathrm(O)\ இடது(\mathrm(t)^(\circ), \mathrm(kat)=\mathrm(Cu)_(2) \mathrm(O)\right) \);

\(\ \mathrm(CO)_(2)+\mathrm(C)=2 \mathrm(CO)\left(\mathrm(t)^(\circ)\right) \).

கார்பன் டை ஆக்சைடு செயலில் உள்ள உலோகங்களின் பெராக்சைடுகளுடன் வினைபுரியும் போது, ​​கார்பனேட்டுகள் உருவாகின்றன மற்றும் ஆக்ஸிஜன் வெளியிடப்படுகிறது:

\(\ 2 \mathrm(CO)_(2)+2 \mathrm(Na)_(2) \mathrm(O)_(2)=2 \mathrm(Na)_(2) \mathrm(CO)_ (3)+\mathrm(O)_(2) \uparrow \).

கார்பன் டை ஆக்சைடுக்கு ஒரு தரமான எதிர்வினை என்பது சுண்ணாம்பு நீர் (பால்) உடன் அதன் தொடர்புகளின் எதிர்வினை ஆகும், அதாவது. கால்சியம் ஹைட்ராக்சைடுடன், இதில் ஒரு வெள்ளை படிவு உருவாகிறது - கால்சியம் கார்பனேட்:

\(\ \mathrm(CO)_(2)+\mathrm(Ca)(\mathrm(OH))_(2)=\mathrm(CaCO)_(3 \downarrow)+\mathrm(H)_(2 ) \mathrm(O) \).

கார்பன் டை ஆக்சைட்டின் இயற்பியல் பண்புகள் கார்பன் டை ஆக்சைடு நிறம் அல்லது வாசனை இல்லாத வாயுப் பொருள். காற்றை விட கனமானது. வெப்ப நிலையானது. அழுத்தி குளிர்விக்கும் போது, ​​அது எளிதில் திரவ மற்றும் திட நிலைகளாக மாறுகிறது. திடமான மொத்த நிலையில் உள்ள கார்பன் டை ஆக்சைடு "உலர்ந்த பனி" என்று அழைக்கப்படுகிறது மற்றும் அறை வெப்பநிலையில் எளிதில் விழுகிறது. கார்பன் டை ஆக்சைடு தண்ணீரில் மோசமாக கரையக்கூடியது மற்றும் ஓரளவு அதனுடன் வினைபுரிகிறது. அடர்த்தி - 1.977 கிராம்/லி.

கார்பன் டை ஆக்சைடின் உற்பத்தி மற்றும் பயன்பாடு கார்பன் டை ஆக்சைடை உற்பத்தி செய்வதற்கு தொழில்துறை மற்றும் ஆய்வக முறைகள் உள்ளன. எனவே, தொழில்துறையில் இது சுண்ணாம்புக் கல்லை (1) எரிப்பதன் மூலமும், ஆய்வகத்தில் கார்போனிக் அமில உப்புகளில் (2) வலுவான அமிலங்களின் செயல்பாட்டின் மூலமும் பெறப்படுகிறது:

\(\ \mathrm(CaCO)_(3)=\mathrm(CaO)+\mathrm(CO)_(2)\left(\mathrm(t)^(\circ)\right)(1) \);

\(\ \mathrm(CaCO)_(3)+2 \mathrm(HCl)=\mathrm(CaCl)_(2)+\mathrm(CO)_(2) \uparrow+\mathrm(H)_(2) \mathrm(O)(2)\).

கார்பன் டை ஆக்சைடு உணவு (கார்பனேட் லெமனேட்), இரசாயனம் (செயற்கை இழைகள் உற்பத்தியில் வெப்பநிலை கட்டுப்பாடு), உலோகவியல் (பழுப்பு வாயு மழை போன்ற சுற்றுச்சூழல் பாதுகாப்பு) மற்றும் பிற தொழில்களில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

சிக்கலைத் தீர்ப்பதற்கான எடுத்துக்காட்டுகள்

பணி அமிலத்தில் கரையாத 8% அசுத்தங்களைக் கொண்ட 90 கிராம் கால்சியம் கார்பனேட்டில் 200 கிராம் நைட்ரிக் அமிலத்தின் 10% கரைசலின் செயல்பாட்டின் மூலம் எந்த அளவு கார்பன் டை ஆக்சைடு வெளியிடப்படும்? தீர்வு நைட்ரிக் அமிலம் மற்றும் கால்சியம் கார்பனேட்டின் மோலார் வெகுஜனங்கள், இரசாயன உறுப்புகளின் அட்டவணையைப் பயன்படுத்தி கணக்கிடப்படுகிறது D.I. மெண்டலீவ் - முறையே 63 மற்றும் 100 கிராம் / மோல். நைட்ரிக் அமிலத்தில் சுண்ணாம்புக் கல்லைக் கரைப்பதற்கான சமன்பாட்டை எழுதுவோம்:

\(\ \mathrm(CaCO)_(3)+2 \mathrm(HNO)_(3) \rightarrow \mathrm(Ca)\left(\mathrm(NO)_(3)\right)_(2)+ \mathrm(CO)_(2) \uparrow+\mathrm(H)_(2) \mathrm(O) \).

\(\ \omega\left(\mathrm(CaCO)_(3)\right)_(\mathrm(cl))=100 \%-\omega_(\text ( சேர்க்கை ))=100 \%-8 \% =92\%=0.92\).

பின்னர், தூய கால்சியம் கார்பனேட்டின் நிறை:

\(\ m\left(\mathrm(CaCO)_(3)\right)_(\mathrm(cl))=\mathrm(m)_(\text ( சுண்ணாம்பு )) \time \omega\left(\mathrm (CaCO)_(3)\வலது)_(\mathrm(cl)) / 100 \% \);

\(\ \mathrm(m)\left(\mathrm(CaCO)_(3)\right)_(\mathrm(cl)=90 \times 92 / 100 \%=82.8 \mathrm(g) \ ).

கால்சியம் கார்பனேட் பொருளின் அளவு இதற்கு சமம்:

\(\n\left(C a C O_(3)\right)=m\left(C a C O_(3)\right)_(C l) / M\left(C a C O_(3)\ வலது) \);

\(\n\left(\mathrm(CaCO)_(3)\வலது)=82.8 / 100=0.83 \mathrm(mol)\)

கரைசலில் உள்ள நைட்ரிக் அமிலத்தின் நிறை இதற்கு சமமாக இருக்கும்:

\(\ \mathrm(m)\left(\mathrm(HNO)_(3)\right)=\mathrm(m)\left(\mathrm(HNO)_(3)\right)_(\text ( தீர்வு) )) \times \omega\left(\mathrm(HNO)_(3)\right) / 100 \% \);

\(\ \mathrm(m)\left(\mathrm(HNO)_(3)\right)=200 \time 10 / 100 \%=20 \mathrm(g) \)

கால்சியம் நைட்ரிக் அமிலத்தின் அளவு இதற்கு சமம்:

\(\ \mathrm(n)\left(\mathrm(HNO)_(3)\right)=\mathrm(m)\left(\mathrm(HNO)_(3)\right) / \mathrm(M) \left(\mathrm(HNO)_(3)\வலது) \)

\(\n\left(H N O_(3)\right)=20 / 63=0.32 \) mol

வினைபுரிந்த பொருட்களின் அளவை ஒப்பிடுவதன் மூலம், நைட்ரிக் அமிலம் குறைவாக இருப்பதை நாங்கள் தீர்மானிக்கிறோம், எனவே, நைட்ரிக் அமிலத்தைப் பயன்படுத்தி மேலும் கணக்கீடுகள் செய்யப்படுகின்றன. எதிர்வினை சமன்பாட்டின் படி \(\n(H N O 3) : n(C O 2)=2: 1\), எனவே n(CO2) = 1/2×n(HNO3) = 0.16 mol. பின்னர், கார்பன் டை ஆக்சைட்டின் அளவு சமமாக இருக்கும்:

V(CO2) = n(CO2)×Vm ;

V(CO2) = 0.16×22.4 = 3.58 கிராம்.

பதில் கார்பன் டை ஆக்சைட்டின் அளவு 3.58 கிராம்.

பணி 35 கிராம் எடையுள்ள கார்பன் டை ஆக்சைட்டின் அளவைக் கண்டறியவும்.

தீர்வு ஒரு பொருளின் நிறை மற்றும் அதன் அளவு ஆகியவை பொருளின் அளவு மூலம் ஒன்றோடொன்று தொடர்புடையவை. ஒரு பொருளின் நிறை மற்றும் அளவைப் பயன்படுத்தி அதன் அளவைக் கணக்கிடுவதற்கான சூத்திரங்களை எழுதுவோம்:

\(\ \mathrm(n)=\mathrm(m) / \mathrm(M) \);

\(\ \mathrm(n)=\mathrm(V) / \mathrm(V)_(\mathrm(m)) \).

வலதுபுறத்தில் எழுதப்பட்ட வெளிப்பாடுகளை சமன் செய்து அளவை வெளிப்படுத்தவும்:

\(\ \mathrm(m) / \mathrm(M)=\mathrm(V) / \mathrm(V)_(\mathrm(m)) \);

\(\ \mathrm(V)=\mathrm(m) \times \mathrm(V)_(\mathrm(m)) / \mathrm(M) \).

பெறப்பட்ட சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்தி கார்பன் டை ஆக்சைட்டின் அளவைக் கணக்கிடுவோம். கார்பன் டை ஆக்சைட்டின் மோலார் நிறை, இரசாயன தனிமங்களின் அட்டவணையைப் பயன்படுத்தி D.I மூலம் கணக்கிடப்படுகிறது. மெண்டலீவ் - 44 கிராம் / மோல்.

\(\V\left(C O_(2)\right)=35 \times 22.4 / 44=17.82 \) l.

பதில் கார்பன் டை ஆக்சைட்டின் அளவு 17.82 லிட்டர்.

இந்த கலவை உருவாவதற்கான மிகவும் பொதுவான செயல்முறைகள் விலங்கு மற்றும் தாவர எச்சங்கள் அழுகுதல், பல்வேறு வகையான எரிபொருளின் எரிப்பு மற்றும் விலங்குகள் மற்றும் தாவரங்களின் சுவாசம். உதாரணமாக, ஒரு நபர் ஒரு நாளைக்கு ஒரு கிலோகிராம் கார்பன் டை ஆக்சைடை வளிமண்டலத்தில் வெளியிடுகிறார். கார்பன் மோனாக்சைடு மற்றும் டை ஆக்சைடு உயிரற்ற இயற்கையிலும் உருவாகலாம். எரிமலை செயல்பாட்டின் போது கார்பன் டை ஆக்சைடு வெளியிடப்படுகிறது மற்றும் கனிம நீர் ஆதாரங்களில் இருந்தும் தயாரிக்கப்படலாம். பூமியின் வளிமண்டலத்தில் கார்பன் டை ஆக்சைடு சிறிய அளவில் காணப்படுகிறது.

இந்த கலவையின் வேதியியல் கட்டமைப்பின் தனித்தன்மைகள் பல இரசாயன எதிர்வினைகளில் பங்கேற்க அனுமதிக்கின்றன, இதன் அடிப்படை கார்பன் டை ஆக்சைடு ஆகும்.

சூத்திரம்

இந்த பொருளின் கலவையில், டெட்ராவலன்ட் கார்பன் அணு இரண்டு ஆக்ஸிஜன் மூலக்கூறுகளுடன் ஒரு நேரியல் பிணைப்பை உருவாக்குகிறது. அத்தகைய மூலக்கூறின் தோற்றத்தை பின்வருமாறு குறிப்பிடலாம்:

கலப்பினக் கோட்பாடு கார்பன் டை ஆக்சைடு மூலக்கூறின் கட்டமைப்பை பின்வருமாறு விளக்குகிறது: தற்போதுள்ள இரண்டு சிக்மா பிணைப்புகள் கார்பன் அணுக்களின் sp சுற்றுப்பாதைகள் மற்றும் ஆக்ஸிஜனின் இரண்டு 2p சுற்றுப்பாதைகளுக்கு இடையில் உருவாகின்றன; கலப்பினத்தில் பங்கேற்காத கார்பனின் p-ஆர்பிட்டல்கள், ஆக்ஸிஜனின் ஒத்த சுற்றுப்பாதைகளுடன் இணைந்து பிணைக்கப்பட்டுள்ளன. இரசாயன எதிர்வினைகளில், கார்பன் டை ஆக்சைடு இவ்வாறு எழுதப்படுகிறது: CO 2.

இயற்பியல் பண்புகள்

சாதாரண நிலையில், கார்பன் டை ஆக்சைடு நிறமற்ற, மணமற்ற வாயுவாகும். இது காற்றை விட கனமானது, அதனால்தான் கார்பன் டை ஆக்சைடு ஒரு திரவமாக செயல்பட முடியும். உதாரணமாக, அதை ஒரு கொள்கலனில் இருந்து மற்றொரு கொள்கலனில் ஊற்றலாம். இந்த பொருள் தண்ணீரில் சிறிது கரையக்கூடியது - சுமார் 0.88 லிட்டர் CO 2 ஒரு லிட்டர் தண்ணீரில் 20 ⁰C இல் கரைகிறது. வெப்பநிலையில் சிறிது குறைவு நிலைமையை தீவிரமாக மாற்றுகிறது - 1.7 லிட்டர் CO 2 அதே லிட்டர் தண்ணீரில் 17⁰C இல் கரைந்துவிடும். வலுவான குளிரூட்டலுடன், இந்த பொருள் பனி செதில்களின் வடிவத்தில் வீழ்ச்சியடைகிறது - "உலர்ந்த பனி" என்று அழைக்கப்படுவது உருவாகிறது. சாதாரண அழுத்தத்தில் உள்ள பொருள், திரவ கட்டத்தைத் தவிர்த்து, உடனடியாக வாயுவாக மாறுவதால் இந்தப் பெயர் வந்தது. திரவ கார்பன் டை ஆக்சைடு 0.6 MPa க்கு மேல் அழுத்தம் மற்றும் அறை வெப்பநிலையில் உருவாகிறது.

இரசாயன பண்புகள்

வலுவான ஆக்ஸிஜனேற்ற முகவர்களுடன் தொடர்பு கொள்ளும்போது, ​​4-கார்பன் டை ஆக்சைடு ஆக்ஸிஜனேற்ற பண்புகளை வெளிப்படுத்துகிறது. இந்த தொடர்புகளின் பொதுவான எதிர்வினை:

C + CO 2 = 2CO.

இவ்வாறு, நிலக்கரியின் உதவியுடன், கார்பன் டை ஆக்சைடு அதன் இருவேறு மாற்றத்திற்கு குறைக்கப்படுகிறது - கார்பன் மோனாக்சைடு.

சாதாரண நிலைமைகளின் கீழ், கார்பன் டை ஆக்சைடு செயலற்றது. ஆனால் சில செயலில் உள்ள உலோகங்கள் அதில் எரிந்து, கலவையிலிருந்து ஆக்ஸிஜனை அகற்றி கார்பன் வாயுவை வெளியிடுகின்றன. ஒரு பொதுவான எதிர்வினை மெக்னீசியத்தின் எரிப்பு ஆகும்:

2Mg + CO 2 = 2MgO + C.

எதிர்வினையின் போது, ​​மெக்னீசியம் ஆக்சைடு மற்றும் இலவச கார்பன் உருவாகின்றன.

வேதியியல் சேர்மங்களில், CO 2 ஒரு பொதுவான அமில ஆக்சைட்டின் பண்புகளை அடிக்கடி வெளிப்படுத்துகிறது. உதாரணமாக, இது அடிப்படைகள் மற்றும் அடிப்படை ஆக்சைடுகளுடன் வினைபுரிகிறது. எதிர்வினையின் விளைவாக கார்போனிக் அமில உப்புகள்.

எடுத்துக்காட்டாக, கார்பன் டை ஆக்சைடுடன் சோடியம் ஆக்சைட்டின் கலவையின் எதிர்வினை பின்வருமாறு குறிப்பிடப்படலாம்:

Na 2 O + CO 2 = Na 2 CO 3;

2NaOH + CO 2 = Na 2 CO 3 + H 2 O;

NaOH + CO 2 = NaHCO 3.

கார்போனிக் அமிலம் மற்றும் CO2 கரைசல்

தண்ணீரில் கார்பன் டை ஆக்சைடு ஒரு சிறிய அளவிலான விலகலுடன் ஒரு தீர்வை உருவாக்குகிறது. கார்பன் டை ஆக்சைட்டின் இந்த தீர்வு கார்போனிக் அமிலம் என்று அழைக்கப்படுகிறது. இது நிறமற்றது, பலவீனமாக வெளிப்படுத்தப்படுகிறது மற்றும் புளிப்பு சுவை கொண்டது.

ஒரு இரசாயன எதிர்வினை பதிவு செய்தல்:

CO 2 + H 2 O ↔ H 2 CO 3.

சமநிலை மிகவும் வலுவாக இடதுபுறமாக மாற்றப்படுகிறது - ஆரம்ப கார்பன் டை ஆக்சைடில் 1% மட்டுமே கார்போனிக் அமிலமாக மாற்றப்படுகிறது. அதிக வெப்பநிலை, கரைசலில் குறைவான கார்போனிக் அமில மூலக்கூறுகள். கலவை கொதிக்கும் போது, ​​அது முற்றிலும் மறைந்துவிடும், மற்றும் கரைசல் கார்பன் டை ஆக்சைடு மற்றும் தண்ணீராக சிதைகிறது. கார்போனிக் அமிலத்தின் கட்டமைப்பு சூத்திரம் கீழே கொடுக்கப்பட்டுள்ளது.

கார்போனிக் அமிலத்தின் பண்புகள்

கார்போனிக் அமிலம் மிகவும் பலவீனமானது. கரைசல்களில், இது ஹைட்ரஜன் அயனிகள் H + மற்றும் கலவைகள் HCO 3 ஆக உடைகிறது. CO 3 - அயனிகள் மிகச் சிறிய அளவில் உருவாகின்றன.

கார்போனிக் அமிலம் டைபாசிக் ஆகும், எனவே அதில் உருவாகும் உப்புகள் நடுத்தர மற்றும் அமிலமாக இருக்கலாம். ரஷ்ய இரசாயன பாரம்பரியத்தில், நடுத்தர உப்புகள் கார்பனேட்டுகள் என்றும், வலுவான உப்புகள் பைகார்பனேட்டுகள் என்றும் அழைக்கப்படுகின்றன.

தரமான எதிர்வினை

கார்பன் டை ஆக்சைடு வாயுவைக் கண்டறிய ஒரு சாத்தியமான வழி, சுண்ணாம்பு கலவையின் தெளிவை மாற்றுவதாகும்.

Ca(OH) 2 + CO 2 = CaCO 3 ↓ + H 2 O.

இந்த அனுபவம் ஒரு பள்ளி வேதியியல் பாடத்திலிருந்து அறியப்படுகிறது. எதிர்வினையின் தொடக்கத்தில், ஒரு சிறிய அளவு வெள்ளை படிவு உருவாகிறது, இது கார்பன் டை ஆக்சைடு தண்ணீரின் வழியாக அனுப்பப்படும் போது மறைந்துவிடும். வெளிப்படைத்தன்மையில் மாற்றம் ஏற்படுகிறது, ஏனெனில் தொடர்பு செயல்பாட்டின் போது, ​​ஒரு கரையாத கலவை - கால்சியம் கார்பனேட் - ஒரு கரையக்கூடிய பொருளாக மாற்றப்படுகிறது - கால்சியம் பைகார்பனேட். எதிர்வினை இந்த வழியில் தொடர்கிறது:

CaCO 3 + H 2 O + CO 2 = Ca(HCO 3) 2.

கார்பன் டை ஆக்சைடு உற்பத்தி

நீங்கள் ஒரு சிறிய அளவு CO2 ஐப் பெற வேண்டும் என்றால், நீங்கள் கால்சியம் கார்பனேட் (பளிங்கு) உடன் ஹைட்ரோகுளோரிக் அமிலத்தின் எதிர்வினையைத் தொடங்கலாம். இந்த தொடர்புக்கான வேதியியல் குறியீடு இதுபோல் தெரிகிறது:

CaCO 3 + HCl = CaCl 2 + H 2 O + CO 2.

இந்த நோக்கத்திற்காக, கார்பன் கொண்ட பொருட்களின் எரிப்பு எதிர்வினைகள், எடுத்துக்காட்டாக அசிட்டிலீன், பயன்படுத்தப்படுகின்றன:

CH 4 + 2O 2 → 2H 2 O + CO 2 -.

விளைந்த வாயுப் பொருளைச் சேகரித்துச் சேமிக்க கிப் கருவி பயன்படுத்தப்படுகிறது.

தொழில் மற்றும் விவசாயத்தின் தேவைகளுக்கு, கார்பன் டை ஆக்சைடு உற்பத்தியின் அளவு பெரியதாக இருக்க வேண்டும். கார்பன் டை ஆக்சைடை உருவாக்கும் சுண்ணாம்புக் கல்லை எரிப்பது இந்த பெரிய அளவிலான எதிர்வினைக்கான பிரபலமான முறையாகும். எதிர்வினை சூத்திரம் கீழே கொடுக்கப்பட்டுள்ளது:

CaCO 3 = CaO + CO 2.

கார்பன் டை ஆக்சைட்டின் பயன்பாடுகள்

உணவுத் தொழில், "உலர் பனியின்" பெரிய அளவிலான உற்பத்திக்குப் பிறகு, உணவைச் சேமிப்பதற்கான அடிப்படையில் புதிய முறைக்கு மாறியது. கார்பனேற்றப்பட்ட பானங்கள் மற்றும் கனிம நீர் உற்பத்தியில் இது இன்றியமையாதது. பானங்களில் உள்ள CO 2 உள்ளடக்கம் அவர்களுக்கு புத்துணர்வை அளிக்கிறது மற்றும் அவற்றின் அடுக்கு ஆயுளை கணிசமாக அதிகரிக்கிறது. மற்றும் மினரல் வாட்டரின் கார்பைடேஷன் நீங்கள் விரும்பத்தகாத மற்றும் விரும்பத்தகாத சுவையைத் தவிர்க்க அனுமதிக்கிறது.

சமையலில், வினிகருடன் சிட்ரிக் அமிலத்தை அணைக்கும் முறை பெரும்பாலும் பயன்படுத்தப்படுகிறது. வெளியிடப்படும் கார்பன் டை ஆக்சைடு மிட்டாய் பொருட்களுக்கு பஞ்சு மற்றும் லேசான தன்மையை அளிக்கிறது.

இந்த கலவை பெரும்பாலும் உணவுப் பொருட்களின் அடுக்கு ஆயுளை அதிகரிக்க உணவு சேர்க்கையாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. தயாரிப்புகளில் உள்ள இரசாயன சேர்க்கைகளின் வகைப்பாட்டிற்கான சர்வதேச தரநிலைகளின்படி, இது E 290 குறியிடப்பட்டுள்ளது,

தூள் கார்பன் டை ஆக்சைடு தீயை அணைக்கும் கலவைகளில் சேர்க்கப்பட்டுள்ள மிகவும் பிரபலமான பொருட்களில் ஒன்றாகும். இந்த பொருள் தீயை அணைக்கும் நுரையிலும் காணப்படுகிறது.

உலோக சிலிண்டர்களில் கார்பன் டை ஆக்சைடை எடுத்துச் செல்வது மற்றும் சேமிப்பது சிறந்தது. 31⁰C க்கும் அதிகமான வெப்பநிலையில், சிலிண்டரில் உள்ள அழுத்தம் முக்கியமான நிலையை அடையலாம் மற்றும் திரவ CO 2, 7.35 MPa க்கு இயக்க அழுத்தத்தில் கூர்மையான உயர்வுடன் ஒரு சூப்பர் கிரிட்டிகல் நிலைக்குச் செல்லும். உலோக உருளை 22 MPa வரை உள் அழுத்தத்தைத் தாங்கும், எனவே முப்பது டிகிரிக்கு மேல் வெப்பநிலையில் அழுத்தம் வரம்பு பாதுகாப்பானதாகக் கருதப்படுகிறது.