คาร์บอนไดออกไซด์เกิดขึ้นได้อย่างไร? คาร์บอนไดออกไซด์. ลักษณะของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์

คาร์บอนไดออกไซด์เป็นก๊าซไม่มีสี มีกลิ่นที่แทบจะสังเกตไม่เห็น ไม่เป็นพิษ และหนักกว่าอากาศ คาร์บอนไดออกไซด์มีการแพร่กระจายอย่างกว้างขวางในธรรมชาติ มันละลายในน้ำเกิดกรดคาร์บอนิก H 2 CO 3 ทำให้มีรสเปรี้ยว อากาศมีคาร์บอนไดออกไซด์ประมาณ 0.03% ความหนาแน่นมากกว่าความหนาแน่นของอากาศ 1.524 เท่า และเท่ากับ 0.001976 g/cm3 (ที่อุณหภูมิและความดันเป็นศูนย์ 101.3 kPa) ศักยภาพไอออไนเซชัน 14.3V. สูตรทางเคมี - CO 2

ในการผลิตงานเชื่อมจะใช้คำนี้ "คาร์บอนไดออกไซด์"ซม. . ใน "กฎสำหรับการออกแบบและการใช้งานถังแรงดันอย่างปลอดภัย" "คาร์บอนไดออกไซด์"และในระยะ "คาร์บอนไดออกไซด์".

มีหลายวิธีในการผลิตก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ โดยหลักๆ จะกล่าวถึงในบทความ

ความหนาแน่นของคาร์บอนไดออกไซด์ขึ้นอยู่กับความดัน อุณหภูมิ และสถานะการรวมตัวของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่พบ ที่ความดันบรรยากาศและอุณหภูมิ -78.5°C คาร์บอนไดออกไซด์เมื่อผ่านสถานะของเหลวจะกลายเป็นมวลคล้ายหิมะสีขาว "น้ำแข็งแห้ง".

ภายใต้ความกดดัน 528 kPa และที่อุณหภูมิ -56.6 ° C คาร์บอนไดออกไซด์สามารถอยู่ในทั้งสามสถานะ (ที่เรียกว่าจุดสามจุด)

คาร์บอนไดออกไซด์มีความเสถียรทางความร้อน โดยแยกตัวเป็นคาร์บอนมอนอกไซด์ที่อุณหภูมิสูงกว่า 2000°C เท่านั้น

คาร์บอนไดออกไซด์นั้น ก๊าซชนิดแรกที่ถูกอธิบายว่าเป็นสารที่ไม่ต่อเนื่อง. ในศตวรรษที่ 17 นักเคมีชาวเฟลมิช แจน แบปติสต์ ฟาน เฮลมอนต์ (แจน แบปติสต์ ฟาน เฮลมอนต์) สังเกตว่าหลังจากการเผาถ่านหินในภาชนะปิด มวลของเถ้าจะน้อยกว่ามวลของถ่านหินที่ถูกเผามาก เขาอธิบายเรื่องนี้โดยบอกว่าถ่านหินถูกแปรสภาพเป็นมวลที่มองไม่เห็น ซึ่งเขาเรียกว่า "ก๊าซ"

มีการศึกษาคุณสมบัติของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในเวลาต่อมาในปี ค.ศ. 1750 นักฟิสิกส์ชาวสก๊อต โจเซฟ แบล็ค (โจเซฟ แบล็ค).

เขาค้นพบว่าหินปูน (แคลเซียมคาร์บอเนต CaCO 3) เมื่อถูกความร้อนหรือทำปฏิกิริยากับกรด จะปล่อยก๊าซออกมาซึ่งเขาเรียกว่า "อากาศที่ถูกผูกไว้" ปรากฎว่า “อากาศที่ถูกผูกไว้” มีความหนาแน่นมากกว่าอากาศและไม่รองรับการเผาไหม้

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

โดยผ่าน “อากาศผูก” กล่าวคือ คาร์บอนไดออกไซด์ CO 2 ผ่านสารละลายน้ำของปูนขาว Ca(OH) 2 แคลเซียมคาร์บอเนต CaCO 3 จะถูกสะสมไว้ที่ด้านล่าง โจเซฟ แบล็กใช้การทดลองนี้เพื่อพิสูจน์ว่าคาร์บอนไดออกไซด์ถูกปล่อยออกมาผ่านการหายใจของสัตว์

CaO + H 2 O = Ca(OH) 2

Ca(OH) 2 + CO 2 = CaCO 3 + H 2 O

คาร์บอนไดออกไซด์เหลวเป็นของเหลวไม่มีสี ไม่มีกลิ่น ซึ่งมีความหนาแน่นเปลี่ยนแปลงอย่างมากตามอุณหภูมิ มีอยู่ที่อุณหภูมิห้องที่ความดันสูงกว่า 5.85 MPa เท่านั้น ความหนาแน่นของคาร์บอนไดออกไซด์เหลวคือ 0.771 g/cm 3 (20°C) ที่อุณหภูมิต่ำกว่า +11°C จะหนักกว่าน้ำ และสูงกว่า +11°C จะเบากว่า

ความถ่วงจำเพาะของคาร์บอนไดออกไซด์เหลวจะแปรผันตามอุณหภูมิอย่างมีนัยสำคัญดังนั้นปริมาณคาร์บอนไดออกไซด์จึงถูกกำหนดและขายตามน้ำหนัก ความสามารถในการละลายของน้ำในคาร์บอนไดออกไซด์เหลวในช่วงอุณหภูมิ 5.8-22.9°C ไม่เกิน 0.05%

คาร์บอนไดออกไซด์เหลวจะกลายเป็นก๊าซเมื่อมีการจ่ายความร้อนเข้าไป ภายใต้สภาวะปกติ (20°C และ 101.3 kPa) เมื่อคาร์บอนไดออกไซด์เหลว 1 กิโลกรัมระเหย จะเกิดคาร์บอนไดออกไซด์ 509 ลิตร. เมื่อก๊าซถูกดึงออกเร็วเกินไป ความดันในกระบอกสูบจะลดลงและการจ่ายความร้อนไม่เพียงพอ คาร์บอนไดออกไซด์จะเย็นตัวลง อัตราการระเหยลดลง และเมื่อถึง "จุดสามจุด" ก็จะกลายเป็นน้ำแข็งแห้งซึ่งอุดตันรู ในเกียร์ทด และหยุดการสกัดก๊าซเพิ่มเติม เมื่อถูกความร้อน น้ำแข็งแห้งจะกลายเป็นคาร์บอนไดออกไซด์โดยตรง โดยผ่านสถานะของเหลวไป ในการระเหยน้ำแข็งแห้งจำเป็นต้องให้ความร้อนมากกว่าการระเหยคาร์บอนไดออกไซด์เหลวอย่างมาก - ดังนั้นหากน้ำแข็งแห้งก่อตัวในกระบอกสูบ น้ำแข็งแห้งก็จะระเหยช้าๆ

คาร์บอนไดออกไซด์เหลวเกิดขึ้นครั้งแรกในปี พ.ศ. 2366 ฮัมฟรีย์ เดวี่(ฮัมฟรีย์ เดวี่) และ ไมเคิล ฟาราเดย์(ไมเคิล ฟาราเดย์).

คาร์บอนไดออกไซด์ที่เป็นของแข็ง "น้ำแข็งแห้ง" มีลักษณะคล้ายหิมะและน้ำแข็ง ปริมาณคาร์บอนไดออกไซด์ที่ได้จากก้อนน้ำแข็งแห้งมีค่าสูง - 99.93-99.99% ปริมาณความชื้นอยู่ในช่วง 0.06-0.13% น้ำแข็งแห้งซึ่งอยู่กลางแจ้งจะระเหยอย่างรวดเร็ว ดังนั้นจึงใช้ภาชนะในการจัดเก็บและขนส่ง คาร์บอนไดออกไซด์ผลิตจากน้ำแข็งแห้งในเครื่องระเหยแบบพิเศษ คาร์บอนไดออกไซด์ที่เป็นของแข็ง (น้ำแข็งแห้ง) จัดให้ตาม GOST 12162

คาร์บอนไดออกไซด์ถูกใช้บ่อยที่สุด:

• เพื่อสร้างสภาพแวดล้อมในการปกป้องโลหะ
• ในการผลิตเครื่องดื่มอัดลม
• การแช่เย็น การแช่แข็ง และการเก็บรักษาผลิตภัณฑ์อาหาร
• สำหรับระบบดับเพลิง
• สำหรับทำความสะอาดพื้นผิวด้วยน้ำแข็งแห้ง

ความหนาแน่นของคาร์บอนไดออกไซด์ค่อนข้างสูง ซึ่งช่วยให้พื้นที่ปฏิกิริยาส่วนโค้งได้รับการปกป้องจากการสัมผัสกับก๊าซอากาศ และป้องกันการเกิดไนไตรด์เมื่อใช้คาร์บอนไดออกไซด์ที่ค่อนข้างต่ำในเครื่องบินไอพ่น ในระหว่างกระบวนการเชื่อม คาร์บอนไดออกไซด์จะทำปฏิกิริยากับโลหะเชื่อมและมีฤทธิ์ออกซิไดซ์และคาร์บูไรซิ่งบนโลหะของสระเชื่อม

ก่อนหน้านี้ อุปสรรคต่อการใช้คาร์บอนไดออกไซด์เป็นสื่อในการป้องกัน ได้แก่ในตะเข็บ รูพรุนเกิดจากการเดือดของโลหะที่แข็งตัวของสระเชื่อมจากการปล่อยก๊าซคาร์บอนมอนอกไซด์ (CO) เนื่องจากการดีออกซิเดชั่นไม่เพียงพอ

ที่อุณหภูมิสูง คาร์บอนไดออกไซด์จะแยกตัวออกเพื่อสร้างออกซิเจนโมเลกุลเดี่ยวอิสระที่มีฤทธิ์สูง:

การออกซิเดชั่นของโลหะเชื่อมที่ปล่อยออกมาโดยปราศจากคาร์บอนไดออกไซด์ระหว่างการเชื่อมจะถูกทำให้เป็นกลางโดยเนื้อหาของธาตุผสมที่เพิ่มขึ้นซึ่งมีความสัมพันธ์กับออกซิเจนสูง ซึ่งส่วนใหญ่มักจะเป็นซิลิคอนและแมงกานีส (เกินกว่าปริมาณที่จำเป็นสำหรับการผสมโลหะเชื่อม) หรือ ฟลักซ์ที่นำเข้าสู่โซนการเชื่อม (การเชื่อม)

ทั้งคาร์บอนไดออกไซด์และคาร์บอนมอนอกไซด์แทบไม่ละลายในโลหะแข็งและโลหะหลอมเหลว สารออกซิไดซ์อิสระจะออกซิไดซ์องค์ประกอบที่อยู่ในสระเชื่อม ขึ้นอยู่กับความสัมพันธ์และความเข้มข้นของออกซิเจนตามสมการ:

ฉัน + โอ = มีโอ

โดยที่ Me คือโลหะ (แมงกานีส อลูมิเนียม ฯลฯ)

นอกจากนี้คาร์บอนไดออกไซด์เองก็ทำปฏิกิริยากับองค์ประกอบเหล่านี้ด้วย

อันเป็นผลมาจากปฏิกิริยาเหล่านี้เมื่อทำการเชื่อมในคาร์บอนไดออกไซด์จะสังเกตเห็นการเผาไหม้ของอลูมิเนียมไทเทเนียมและเซอร์โคเนียมอย่างมีนัยสำคัญและการเผาไหม้ของซิลิคอนแมงกานีสโครเมียมวานาเดียม ฯลฯ ที่รุนแรงน้อยลง

การเกิดออกซิเดชันของสารเจือปนจะเกิดขึ้นอย่างแรงเป็นพิเศษที่ นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่าเมื่อทำการเชื่อมด้วยอิเล็กโทรดสิ้นเปลือง ปฏิกิริยาของโลหะหลอมเหลวกับก๊าซเกิดขึ้นเมื่อมีหยดยังคงอยู่ที่ปลายอิเล็กโทรดและในสระเชื่อมและเมื่อทำการเชื่อมด้วยอิเล็กโทรดที่ไม่สิ้นเปลือง มันเกิดขึ้นเฉพาะในสระน้ำเท่านั้น ดังที่ทราบกันดีว่าปฏิกิริยาของก๊าซกับโลหะในช่องว่างส่วนโค้งนั้นเกิดขึ้นอย่างเข้มข้นมากขึ้น เนื่องจากอุณหภูมิสูงและพื้นผิวสัมผัสที่ใหญ่ขึ้นของโลหะกับก๊าซ

เนื่องจากกิจกรรมทางเคมีของคาร์บอนไดออกไซด์สัมพันธ์กับทังสเตน การเชื่อมในก๊าซนี้จึงดำเนินการโดยใช้อิเล็กโทรดที่สิ้นเปลืองเท่านั้น

คาร์บอนไดออกไซด์ไม่เป็นพิษและไม่ระเบิด ที่ความเข้มข้นมากกว่า 5% (92 กรัม/ลบ.ม.) คาร์บอนไดออกไซด์ส่งผลเสียต่อสุขภาพของมนุษย์ เนื่องจากคาร์บอนไดออกไซด์หนักกว่าอากาศและสามารถสะสมในบริเวณที่อากาศถ่ายเทได้ไม่ดีใกล้พื้น ซึ่งจะช่วยลดสัดส่วนปริมาตรของออกซิเจนในอากาศ ซึ่งอาจทำให้ขาดออกซิเจนและหายใจไม่ออกได้ สถานที่ที่ดำเนินการเชื่อมโดยใช้คาร์บอนไดออกไซด์จะต้องติดตั้งระบบระบายอากาศและไอเสียทั่วไป ความเข้มข้นสูงสุดที่อนุญาตของคาร์บอนไดออกไซด์ในอากาศของพื้นที่ทำงานคือ 9.2 g/m 3 (0.5%)

คาร์บอนไดออกไซด์ถูกจัดหาโดย เพื่อให้ได้ตะเข็บคุณภาพสูงจึงใช้คาร์บอนไดออกไซด์ที่เป็นก๊าซและเหลวในระดับสูงสุดและเกรดแรก

คาร์บอนไดออกไซด์จะถูกขนส่งและเก็บไว้ในถังเหล็กหรือถังความจุขนาดใหญ่ในสถานะของเหลว ตามด้วยการแปรสภาพเป็นแก๊สที่โรงงาน โดยมีการจ่ายก๊าซจากส่วนกลางไปยังสถานีเชื่อมผ่านทางลาด มาตรฐานที่มีความจุน้ำ 40 ลิตรจะเต็มไปด้วยคาร์บอนไดออกไซด์เหลว 25 กิโลกรัมซึ่งที่ความดันปกติจะครอบครอง 67.5% ของปริมาตรของกระบอกสูบและผลิตคาร์บอนไดออกไซด์ 12.5 ลบ.ม. จากการระเหย อากาศสะสมอยู่ที่ส่วนบนของกระบอกสูบพร้อมกับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ น้ำซึ่งหนักกว่าคาร์บอนไดออกไซด์เหลวจะสะสมที่ด้านล่างของกระบอกสูบ

เพื่อลดความชื้นของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ แนะนำให้ติดตั้งกระบอกสูบโดยคว่ำวาล์วลง และหลังจากปล่อยทิ้งไว้ประมาณ 10...15 นาที ให้เปิดวาล์วอย่างระมัดระวังแล้วปล่อยความชื้นออกจากกระบอกสูบ ก่อนการเชื่อม จำเป็นต้องปล่อยก๊าซจำนวนเล็กน้อยออกจากกระบอกสูบที่ติดตั้งตามปกติเพื่อกำจัดอากาศที่ติดอยู่ในกระบอกสูบ ความชื้นบางส่วนจะยังคงอยู่ในคาร์บอนไดออกไซด์ในรูปของไอน้ำ ซึ่งจะทำให้การเชื่อมตะเข็บแย่ลง

เมื่อก๊าซถูกปล่อยออกจากกระบอกสูบ เนื่องจากผลการควบคุมปริมาณและการดูดซับความร้อนในระหว่างการระเหยของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เหลว ก๊าซจะเย็นตัวลงอย่างมาก ด้วยการสกัดก๊าซแบบเข้มข้น ตัวลดอาจอุดตันด้วยความชื้นแช่แข็งที่มีอยู่ในคาร์บอนไดออกไซด์ เช่นเดียวกับน้ำแข็งแห้ง เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหานี้ เมื่อแยกคาร์บอนไดออกไซด์ออก จะมีการติดตั้งเครื่องทำความร้อนแก๊สที่ด้านหน้าตัวลด การกำจัดความชื้นขั้นสุดท้ายหลังจากกระปุกเกียร์ดำเนินการด้วยสารดูดความชื้นพิเศษที่เต็มไปด้วยใยแก้วและแคลเซียมคลอไรด์, ซิลิกาเจล, คอปเปอร์ซัลเฟตหรือตัวดูดซับความชื้นอื่น ๆ

ถังก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ทาสีดำ โดยมีคำว่า “CARBON ACID” เขียนด้วยตัวอักษรสีเหลือง.

คนส่วนใหญ่เชื่อว่าคาร์บอนไดออกไซด์เป็นอันตราย ซึ่งไม่ใช่เรื่องน่าแปลกใจ เนื่องจากเราได้รับแจ้งเกี่ยวกับคุณสมบัติเชิงลบของ CO 2 ในโรงเรียนระหว่างเรียนวิชาชีววิทยาและเคมี ครูมักจะนิ่งเงียบเกี่ยวกับบทบาทเชิงบวกของมันในร่างกายของเราโดยมองว่าคาร์บอนไดออกไซด์เป็นสารอันตรายโดยเฉพาะ

ในขณะเดียวกันก็มีขนาดใหญ่เพราะคาร์บอนไดออกไซด์หรือคาร์บอนไดออกไซด์เป็นส่วนสำคัญในกระบวนการหายใจ คาร์บอนไดออกไซด์ส่งผลต่อร่างกายของเราอย่างไร และมีประโยชน์อย่างไร?

คาร์บอนไดออกไซด์ในร่างกายมนุษย์

เมื่อเราหายใจเข้า ปอดจะเต็มไปด้วยออกซิเจน ในขณะที่ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จะเกิดขึ้นที่ส่วนล่างของอวัยวะ - ถุงลม ในขณะนี้เกิดการแลกเปลี่ยน: ออกซิเจนเข้าสู่เลือดและปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ออกมา และเราหายใจออก

การหายใจซ้ำประมาณ 15-20 ครั้งต่อนาทีจะกระตุ้นการทำงานที่สำคัญทั้งหมดของร่างกาย
และก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่เกิดขึ้นในกระบวนการนี้จะส่งผลต่อการทำงานที่สำคัญหลายอย่างในทันที คาร์บอนไดออกไซด์มีประโยชน์ต่อมนุษย์อย่างไร?

CO 2 ควบคุมความตื่นเต้นง่ายของเซลล์ประสาทส่งผลต่อการซึมผ่านของเยื่อหุ้มเซลล์และกิจกรรมของเอนไซม์รักษาความเข้มข้นของการผลิตฮอร์โมนให้คงที่และระดับประสิทธิผลมีส่วนร่วมใน
ในกระบวนการจับโปรตีนของแคลเซียมและไอออนของธาตุเหล็ก

นอกจากนี้คาร์บอนไดออกไซด์ยังเป็นผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายของการเผาผลาญ โดยการหายใจออก เราจะกำจัดส่วนประกอบที่ไม่จำเป็นที่เกิดขึ้นระหว่างการเผาผลาญและทำความสะอาดร่างกายของเรา กระบวนการเผาผลาญเป็นไปอย่างต่อเนื่อง ดังนั้นเราจึงจำเป็นต้องกำจัดผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายออกอย่างต่อเนื่อง

สิ่งสำคัญไม่เพียงแต่การมีอยู่เท่านั้น แต่ยังรวมถึงปริมาณ CO 2 ในร่างกายด้วย ระดับเนื้อหาปกติคือ 6-6.5% นี่เพียงพอแล้วสำหรับ “กลไก” ทั้งหมดในร่างกายในการทำงานอย่างถูกต้องและทำให้คุณรู้สึกดี

การขาดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในร่างกายหรือมากเกินไปทำให้เกิดสภาวะ 2 ประการ: ภาวะขาดออกซิเจน
และ ภาวะไขมันในเลือดสูง.

ภาวะขาดออกซิเจน- นี่คือการขาดคาร์บอนไดออกไซด์ในเลือด เกิดขึ้นเมื่อหายใจเข้าลึกๆ อย่างรวดเร็ว เกิดขึ้นเมื่อร่างกายปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ออกมามากเกินไป เช่น หลังจากเล่นกีฬาอย่างเข้มข้น Hypocapnia อาจทำให้เกิดอาการวิงเวียนศีรษะเล็กน้อยหรือหมดสติได้

ไฮเปอร์แคปเนีย- นี่คือคาร์บอนไดออกไซด์ส่วนเกินในเลือด เกิดขึ้นในห้องที่มีการระบายอากาศไม่ดี หากความเข้มข้นของ CO 2 ในห้องเกินเกณฑ์ปกติ ระดับของมันในร่างกายก็จะสูงขึ้นเช่นกัน

ซึ่งอาจทำให้เกิดอาการปวดศีรษะ คลื่นไส้ และง่วงนอนได้ Hypercapnia มักเกิดขึ้นบ่อยครั้งในฤดูหนาวในหมู่พนักงานออฟฟิศรวมถึงการรอคิวยาวๆ เช่นที่ทำการไปรษณีย์หรือที่คลินิก

คาร์บอนไดออกไซด์ที่มากเกินไปอาจเกิดขึ้นได้ในสถานการณ์ที่รุนแรง เช่น เมื่อกลั้นหายใจใต้น้ำ

เราจะบอกคุณเพิ่มเติมเกี่ยวกับผลที่ตามมาจาก Hypercapnia และวิธีการต่อสู้กับมันในบทความใดบทความหนึ่งต่อไปนี้ วันนี้เราจะมาเน้นเรื่องภาวะ hypocapnia และการรักษา

ดังที่ได้กล่าวไว้ข้างต้น คาร์บอนไดออกไซด์ส่งผลกระทบต่อกระบวนการต่างๆ ในร่างกายของเรา ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมการรักษาระดับคาร์บอนไดออกไซด์ให้อยู่ในขีดจำกัดปกติจึงเป็นสิ่งสำคัญ และการฝึกหายใจประเภทหนึ่งจะช่วยให้ปริมาณ CO 2 กลับมาเป็นปกติ

แต่วลีดังกล่าวดูไม่น่าเชื่อมากนัก โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อเราต้องการแก้ไขปัญหาเฉพาะหรือกำจัดโรคบางอย่าง มาดูกันว่าคาร์บอนไดออกไซด์ช่วยได้อย่างไร
และการฝึกหายใจเป็นกรณีพิเศษ

เริ่มต้นด้วยความจริงที่ว่าในระหว่างการฝึกเครื่องจำลองหรือการฝึกหายใจแบบมาตรฐานเลือดของบุคคลจะอิ่มตัวด้วยคาร์บอนไดออกไซด์ปริมาณเลือดไปยังอวัยวะทั้งหมดจะดีขึ้นซึ่งเป็นผลมาจากผลเชิงบวกที่ปรากฏขึ้น

ร่างกายเริ่มรักษาตัวเองจากภายใน โดยส่งผลต่ออวัยวะกลุ่มต่างๆ กัน ตัวอย่างเช่นการปรับปรุงการจัดหาเลือดและการเพิ่มระดับ CO 2 จะทำให้เสียงของกล้ามเนื้อเรียบของกระเพาะอาหารและลำไส้เป็นปกติ สิ่งนี้มีผลดีต่อการทำงานของลำไส้ฟื้นฟูการทำงานขั้นพื้นฐานและช่วยในการต่อสู้กับโรคต่าง ๆ ของระบบทางเดินอาหาร

คาร์บอนไดออกไซด์ยังมีผลเชิงบวกต่อการซึมผ่านของเมมเบรนซึ่งทำให้ความตื่นเต้นง่ายของเซลล์ประสาทเป็นปกติ ช่วยให้รับมือกับความเครียดได้ง่ายขึ้น หลีกเลี่ยงความตื่นเต้นทางประสาทมากเกินไป และเป็นผลให้บรรเทาอาการนอนไม่หลับและไมเกรน

CO 2 ยังช่วยเรื่องภูมิแพ้: คาร์บอนไดออกไซด์ช่วยลดความหนืดของไซโตพลาสซึมที่เติมเต็มเซลล์ สิ่งนี้มีผลดีต่อการเผาผลาญและเพิ่มการทำงานของระบบป้องกันของร่างกาย

ระบบการป้องกันยังเปิดใช้งานในการต่อสู้กับโรคไวรัสอีกด้วย การฝึกหายใจเป็นประจำจะช่วยหลีกเลี่ยงการติดเชื้อไวรัสทางเดินหายใจเฉียบพลันและการติดเชื้อทางเดินหายใจเฉียบพลันโดยการเพิ่มภูมิคุ้มกันในท้องถิ่น

คาร์บอนไดออกไซด์ช่วยรักษาโรคหลอดลมอักเสบและโรคหอบหืด: ลดอาการกระตุกของหลอดเลือดซึ่งช่วยให้คุณกำจัดเสมหะและเมือกในหลอดลมและตามไปด้วยโรคนั้นเอง

เนื่องจากการทำให้รูของหลอดเลือดเป็นปกติผู้ป่วยที่เป็นโรคความดันเลือดต่ำก็ดีขึ้นเช่นกัน การฝึกหายใจช่วยให้พวกเขาค่อยๆ รับมือกับความดันโลหิตต่ำได้

แม้ว่าการเปลี่ยนแปลงเชิงบวกทั้งหมดที่เกิดขึ้นในร่างกายของเราเมื่อระดับคาร์บอนไดออกไซด์กลับสู่ปกติ แต่ก็ไม่ใช่ยาครอบจักรวาลสำหรับทุกโรค เป็นการช่วยที่คุณมอบให้กับร่างกายด้วยการฝึกหายใจ

เชื่อฉันเถอะว่าหลังจากออกกำลังกายมาหลายเดือนร่างกายของคุณจะขอบคุณการมีสุขภาพที่ดีอย่างแน่นอน ก่อนที่คุณจะเริ่มออกกำลังกาย อย่าลืมตรวจสอบระดับ CO 2 ในร่างกาย และตรวจสอบให้แน่ใจว่าการฝึกหายใจหรือเครื่องจำลอง Samozdrav จะช่วยบรรเทาอาการเจ็บป่วยของคุณได้

และเพื่อไม่ให้พลาดเนื้อหาเกี่ยวกับ Hypercapnia และรับบทความใหม่ทางอีเมลในบล็อกของเรา เราจะส่งเอกสารสัปดาห์ละครั้ง

กระบวนการที่พบบ่อยที่สุดสำหรับการก่อตัวของสารประกอบนี้คือการเน่าเปื่อยของซากสัตว์และพืช การเผาไหม้ของเชื้อเพลิงประเภทต่างๆ และการหายใจของสัตว์และพืช ตัวอย่างเช่น คนหนึ่งปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ประมาณหนึ่งกิโลกรัมสู่ชั้นบรรยากาศต่อวัน คาร์บอนมอนอกไซด์และไดออกไซด์สามารถเกิดขึ้นได้ในธรรมชาติที่ไม่มีชีวิต คาร์บอนไดออกไซด์จะถูกปล่อยออกมาระหว่างการระเบิดของภูเขาไฟและยังสามารถผลิตจากแหล่งน้ำแร่ได้อีกด้วย คาร์บอนไดออกไซด์พบได้ในปริมาณเล็กน้อยในชั้นบรรยากาศของโลก

ลักษณะเฉพาะของโครงสร้างทางเคมีของสารประกอบนี้ช่วยให้สามารถมีส่วนร่วมในปฏิกิริยาเคมีหลายอย่างซึ่งเป็นพื้นฐานสำหรับคาร์บอนไดออกไซด์

สูตร

ในสารประกอบของสารนี้อะตอมของคาร์บอนเตตระวาเลนต์จะสร้างพันธะเชิงเส้นกับโมเลกุลออกซิเจนสองโมเลกุล การปรากฏตัวของโมเลกุลดังกล่าวสามารถแสดงได้ดังนี้:

ทฤษฎีการผสมพันธุ์อธิบายโครงสร้างของโมเลกุลคาร์บอนไดออกไซด์ดังนี้ พันธะซิกมาสองตัวที่มีอยู่เกิดขึ้นระหว่างวงโคจร sp ของอะตอมคาร์บอนและวงโคจรออกซิเจน 2p ทั้งสองวง p-ออร์บิทัลของคาร์บอนซึ่งไม่ได้มีส่วนร่วมในการผสมพันธุ์จะถูกพันธะร่วมกับออร์บิทัลของออกซิเจนที่คล้ายกัน ในปฏิกิริยาเคมี คาร์บอนไดออกไซด์เขียนเป็น: CO 2

คุณสมบัติทางกายภาพ

ภายใต้สภาวะปกติ คาร์บอนไดออกไซด์จะเป็นก๊าซไม่มีสีไม่มีกลิ่น มันหนักกว่าอากาศ ซึ่งเป็นสาเหตุที่ทำให้คาร์บอนไดออกไซด์มีพฤติกรรมเหมือนของเหลวได้ ตัวอย่างเช่นสามารถเทจากภาชนะหนึ่งไปอีกภาชนะหนึ่งได้ สารนี้สามารถละลายได้ในน้ำเล็กน้อย - CO 2 ประมาณ 0.88 ลิตรละลายในน้ำหนึ่งลิตรที่อุณหภูมิ 20 ⁰C อุณหภูมิที่ลดลงเล็กน้อยทำให้สถานการณ์เปลี่ยนแปลงไปอย่างสิ้นเชิง - CO 2 1.7 ลิตรสามารถละลายในน้ำลิตรเดียวกันที่อุณหภูมิ17⁰C ด้วยการทำความเย็นที่รุนแรงสารนี้จะตกตะกอนในรูปของเกล็ดหิมะซึ่งเรียกว่า "น้ำแข็งแห้ง" ชื่อนี้มาจากข้อเท็จจริงที่ว่าที่ความดันปกติสารซึ่งผ่านสถานะของเหลวจะกลายเป็นก๊าซทันที คาร์บอนไดออกไซด์เหลวเกิดขึ้นที่ความดันมากกว่า 0.6 MPa และที่อุณหภูมิห้อง

คุณสมบัติทางเคมี

เมื่อทำปฏิกิริยากับสารออกซิไดซ์ที่แรง 4 คาร์บอนไดออกไซด์จะแสดงคุณสมบัติออกซิไดซ์ ปฏิกิริยาโดยทั่วไปของการโต้ตอบนี้คือ:

C + CO 2 = 2CO

ดังนั้นด้วยความช่วยเหลือของถ่านหินคาร์บอนไดออกไซด์จึงลดลงไปสู่การดัดแปลงแบบไดวาเลนท์ - คาร์บอนมอนอกไซด์

ภายใต้สภาวะปกติ คาร์บอนไดออกไซด์จะเฉื่อย แต่โลหะที่มีฤทธิ์บางชนิดสามารถเผาไหม้ในนั้น โดยดึงออกซิเจนออกจากสารประกอบและปล่อยก๊าซคาร์บอนออกมา ปฏิกิริยาทั่วไปคือการเผาไหม้ของแมกนีเซียม:

2Mg + CO 2 = 2MgO + C

ในระหว่างปฏิกิริยาจะเกิดแมกนีเซียมออกไซด์และคาร์บอนอิสระ

ในสารประกอบทางเคมี CO 2 มักแสดงคุณสมบัติของกรดออกไซด์ทั่วไป ตัวอย่างเช่น มันทำปฏิกิริยากับเบสและออกไซด์พื้นฐาน ผลลัพธ์ของปฏิกิริยาคือเกลือของกรดคาร์บอนิก

ตัวอย่างเช่น ปฏิกิริยาของสารประกอบโซเดียมออกไซด์กับคาร์บอนไดออกไซด์สามารถแสดงได้ดังนี้:

นา 2 O + CO 2 = นา 2 CO 3;

2NaOH + CO 2 = นา 2 CO 3 + H 2 O;

NaOH + CO 2 = NaHCO 3

กรดคาร์บอนิกและสารละลาย CO 2

คาร์บอนไดออกไซด์ในน้ำจะเกิดเป็นสารละลายโดยมีการแยกตัวออกเล็กน้อย สารละลายคาร์บอนไดออกไซด์นี้เรียกว่ากรดคาร์บอนิก ไม่มีสี แสดงออกได้ไม่ดีนัก และมีรสเปรี้ยว

การบันทึกปฏิกิริยาเคมี:

CO 2 + H 2 O ↔ H 2 CO 3

สมดุลถูกเลื่อนไปทางซ้ายค่อนข้างแรง - เพียงประมาณ 1% ของคาร์บอนไดออกไซด์เริ่มต้นเท่านั้นที่ถูกแปลงเป็นกรดคาร์บอนิก ยิ่งอุณหภูมิสูง โมเลกุลของกรดคาร์บอนิกในสารละลายก็จะน้อยลง เมื่อสารประกอบเดือด จะหายไปอย่างสมบูรณ์ และสารละลายจะสลายตัวเป็นคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำ สูตรโครงสร้างของกรดคาร์บอนิกแสดงไว้ด้านล่าง

คุณสมบัติของกรดคาร์บอนิก

กรดคาร์บอนิกอ่อนมาก ในสารละลายจะแตกตัวเป็นไฮโดรเจนไอออน H + และสารประกอบ HCO 3 - CO 3 - ไอออนเกิดขึ้นในปริมาณที่น้อยมาก

กรดคาร์บอนิกเป็นกรดไดเบสิก ดังนั้นเกลือที่เกิดขึ้นจากกรดคาร์บอนิกจึงมีความเป็นกรดปานกลางและเป็นกรดได้ ตามธรรมเนียมทางเคมีของรัสเซีย เกลือปานกลางเรียกว่าคาร์บอเนต และเกลือเข้มข้นเรียกว่าไบคาร์บอเนต

ปฏิกิริยาเชิงคุณภาพ

วิธีหนึ่งที่เป็นไปได้ในการตรวจจับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์คือการเปลี่ยนความใสของปูนขาว

Ca(OH) 2 + CO 2 = CaCO 3 ↓ + H 2 O

ประสบการณ์นี้เป็นที่รู้จักจากหลักสูตรเคมีของโรงเรียน ที่จุดเริ่มต้นของปฏิกิริยา จะเกิดตะกอนสีขาวจำนวนเล็กน้อย ซึ่งต่อมาจะหายไปเมื่อคาร์บอนไดออกไซด์ไหลผ่านน้ำ การเปลี่ยนแปลงความโปร่งใสเกิดขึ้นเนื่องจากในระหว่างกระบวนการโต้ตอบ สารประกอบที่ไม่ละลายน้ำ - แคลเซียมคาร์บอเนต - จะถูกแปลงเป็นสารที่ละลายได้ - แคลเซียมไบคาร์บอเนต ปฏิกิริยาเกิดขึ้นตามเส้นทางนี้:

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

การผลิตก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์

หากคุณต้องการได้รับ CO2 ในปริมาณเล็กน้อย คุณสามารถเริ่มปฏิกิริยาของกรดไฮโดรคลอริกกับแคลเซียมคาร์บอเนต (หินอ่อน) ได้ สัญกรณ์เคมีสำหรับปฏิกิริยานี้มีลักษณะดังนี้:

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

เพื่อจุดประสงค์นี้ จะใช้ปฏิกิริยาการเผาไหม้ของสารที่มีคาร์บอน เช่น อะเซทิลีน:

CH 4 + 2O 2 → 2H 2 O + CO 2 -

อุปกรณ์ Kipp ใช้ในการรวบรวมและจัดเก็บสารที่เป็นก๊าซ

สำหรับความต้องการของอุตสาหกรรมและการเกษตร ขนาดของการผลิตก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จะต้องมีขนาดใหญ่ วิธีการยอดนิยมสำหรับปฏิกิริยาขนาดใหญ่นี้คือการเผาหินปูนซึ่งก่อให้เกิดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ สูตรปฏิกิริยาแสดงไว้ด้านล่าง:

CaCO 3 = CaO + CO 2

การประยุกต์คาร์บอนไดออกไซด์

หลังจากการผลิต "น้ำแข็งแห้ง" ในปริมาณมาก อุตสาหกรรมอาหารได้เปลี่ยนมาใช้วิธีจัดเก็บอาหารแบบใหม่โดยพื้นฐาน เป็นสิ่งที่ขาดไม่ได้ในการผลิตเครื่องดื่มอัดลมและน้ำแร่ ปริมาณ CO 2 ในเครื่องดื่มช่วยให้สดชื่นและยืดอายุการเก็บรักษาได้อย่างมาก และการทำให้น้ำแร่มีคาร์บอนช่วยให้คุณหลีกเลี่ยงความเหม็นอับและรสชาติที่ไม่พึงประสงค์

ในการปรุงอาหารมักใช้วิธีดับกรดซิตริกด้วยน้ำส้มสายชู คาร์บอนไดออกไซด์ที่ปล่อยออกมาในระหว่างกระบวนการนี้จะทำให้ผลิตภัณฑ์ขนมมีความฟูและเบา

สารประกอบนี้มักถูกใช้เป็นวัตถุเจือปนอาหารเพื่อเพิ่มอายุการเก็บของผลิตภัณฑ์อาหาร ตามมาตรฐานสากลในการจำแนกประเภทของสารเคมีเจือปนที่มีอยู่ในผลิตภัณฑ์ รหัส E 290

ผงคาร์บอนไดออกไซด์เป็นหนึ่งในสารยอดนิยมที่รวมอยู่ในสารผสมดับเพลิง สารนี้ยังพบได้ในโฟมดับเพลิง

ทางที่ดีควรขนส่งและเก็บคาร์บอนไดออกไซด์ไว้ในถังโลหะ ที่อุณหภูมิสูงกว่า 31⁰C ความดันในกระบอกสูบอาจถึงขั้นวิกฤต และ CO 2 ของเหลวจะเข้าสู่สถานะวิกฤตยิ่งยวด โดยมีแรงดันใช้งานเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วเป็น 7.35 MPa กระบอกโลหะสามารถทนแรงดันภายในได้สูงสุด 22 MPa ดังนั้นช่วงความดันที่อุณหภูมิสูงกว่าสามสิบองศาจึงถือว่าปลอดภัย

คาร์บอนไดออกไซด์ หรือคาร์บอนไดออกไซด์ หรือ CO 2 เป็นหนึ่งในสารก๊าซที่พบมากที่สุดในโลก มันล้อมรอบเราตลอดชีวิตของเรา คาร์บอนไดออกไซด์ไม่มีสี ไม่มีรส และไม่มีกลิ่น และมนุษย์ไม่สามารถสัมผัสได้ในทางใดทางหนึ่ง

เป็นผู้มีส่วนร่วมสำคัญในการเผาผลาญของสิ่งมีชีวิต ก๊าซนั้นไม่เป็นพิษ แต่ไม่ช่วยในการหายใจ ดังนั้นความเข้มข้นที่มากเกินไปจะทำให้ออกซิเจนในเนื้อเยื่อของร่างกายลดลงและทำให้หายใจไม่ออก คาร์บอนไดออกไซด์มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในชีวิตประจำวันและในอุตสาหกรรม

คาร์บอนไดออกไซด์คืออะไร

ที่ความดันบรรยากาศและอุณหภูมิห้อง คาร์บอนไดออกไซด์จะอยู่ในสถานะก๊าซ นี่เป็นรูปแบบที่พบบ่อยที่สุด โดยมีส่วนร่วมในกระบวนการหายใจ การสังเคราะห์ด้วยแสง และเมแทบอลิซึมของสิ่งมีชีวิต

เมื่อเย็นลงถึง -78 °C มันจะข้ามเฟสของเหลว ตกผลึกและก่อตัวที่เรียกว่า "น้ำแข็งแห้ง" ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายเป็นสารทำความเย็นที่ปลอดภัยในอุตสาหกรรมอาหารและเคมี และในการค้าขายริมถนนและการขนส่งในห้องเย็น

ภายใต้สภาวะพิเศษ—ความดันบรรยากาศนับสิบ—คาร์บอนไดออกไซด์จะเปลี่ยนเป็นสถานะการรวมตัวของเหลว สิ่งนี้เกิดขึ้นบนพื้นทะเลที่ระดับความลึกมากกว่า 600 เมตร

คุณสมบัติของคาร์บอนไดออกไซด์

ในศตวรรษที่ 17 Jean-Baptiste Van Helmont จากแฟลนเดอร์สค้นพบคาร์บอนไดออกไซด์และกำหนดสูตรของมัน การศึกษาและคำอธิบายโดยละเอียดเกิดขึ้นในศตวรรษต่อมาโดยชาวสกอตโจเซฟแบล็ก เขาศึกษาคุณสมบัติของคาร์บอนไดออกไซด์และทำการทดลองหลายชุดซึ่งเขาพิสูจน์ว่ามันถูกปล่อยออกมาระหว่างการหายใจของสัตว์.

โมเลกุลของสารประกอบด้วยคาร์บอนหนึ่งอะตอมและออกซิเจนสองอะตอม สูตรทางเคมีของคาร์บอนไดออกไซด์เขียนเป็น CO 2

ภายใต้สภาวะปกติจะไม่มีรสชาติ สี หรือกลิ่น เมื่อสูดดมเข้าไปเป็นจำนวนมากเท่านั้นที่บุคคลจะรู้สึกถึงรสเปรี้ยว ผลิตโดยกรดคาร์บอนิกซึ่งเกิดขึ้นในปริมาณเล็กน้อยเมื่อคาร์บอนไดออกไซด์ละลายในน้ำลาย คุณสมบัตินี้ใช้สำหรับทำเครื่องดื่มอัดลม ฟองสบู่ในแชมเปญ โพรเซคโก เบียร์ และน้ำมะนาวเป็นก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่เกิดขึ้นจากกระบวนการหมักตามธรรมชาติหรือเติมเทียมลงในเครื่องดื่ม

คาร์บอนไดออกไซด์มีความหนาแน่นมากกว่าอากาศ ดังนั้นหากไม่มีการระบายอากาศก็จะสะสมอยู่ด้านล่าง ไม่สนับสนุนกระบวนการออกซิเดชั่น เช่น การหายใจและการเผาไหม้

ดังนั้นจึงมีการใช้คาร์บอนไดออกไซด์ในถังดับเพลิง คุณสมบัติของคาร์บอนไดออกไซด์นี้แสดงโดยใช้กลอุบาย - เทียนที่กำลังลุกไหม้จะถูกหย่อนลงในแก้ว "ว่างเปล่า" ซึ่งจะดับลง ในความเป็นจริงแก้วเต็มไปด้วย CO 2

คาร์บอนไดออกไซด์ในธรรมชาติ แหล่งธรรมชาติ

แหล่งที่มาเหล่านี้รวมถึงกระบวนการออกซิเดชั่นที่มีความเข้มข้นต่างกัน:

• การหายใจของสิ่งมีชีวิต จากหลักสูตรเคมีและพฤกษศาสตร์ของโรงเรียน ทุกคนจำได้ว่าในระหว่างการสังเคราะห์ด้วยแสง พืชจะดูดซับคาร์บอนไดออกไซด์และปล่อยออกซิเจนออกมา แต่ไม่ใช่ทุกคนที่จำได้ว่าสิ่งนี้เกิดขึ้นเฉพาะในระหว่างวันโดยมีแสงสว่างเพียงพอ ในทางกลับกัน พืชจะดูดซับออกซิเจนและปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ออกมา ดังนั้นการพยายามปรับปรุงคุณภาพอากาศในห้องโดยเปลี่ยนให้เป็นพุ่มไทรคัสและเจอเรเนียมอาจเป็นเรื่องตลกที่โหดร้าย
• การปะทุและการระเบิดของภูเขาไฟอื่นๆ CO 2 ถูกปล่อยออกมาจากส่วนลึกของเนื้อโลกพร้อมกับก๊าซภูเขาไฟ ในหุบเขาใกล้แหล่งกำเนิดปะทุมีก๊าซจำนวนมากซึ่งสะสมอยู่ในที่ราบลุ่มทำให้สัตว์และแม้แต่มนุษย์หายใจไม่ออก มีหลายกรณีที่ทราบกันดีในแอฟริกาเมื่อทั้งหมู่บ้านขาดอากาศหายใจ
• การเผาไหม้และการเน่าเปื่อยของสารอินทรีย์ การเผาไหม้และการเน่าเปื่อยเป็นปฏิกิริยาออกซิเดชั่นแบบเดียวกัน แต่เกิดขึ้นในอัตราที่ต่างกัน อินทรียวัตถุที่อุดมด้วยคาร์บอนซึ่งเน่าเปื่อยจากพืชและสัตว์ ไฟป่า และพื้นที่ป่าพรุที่คุกรุ่น ล้วนเป็นแหล่งของคาร์บอนไดออกไซด์
• แหล่งกักเก็บตามธรรมชาติที่ใหญ่ที่สุดของ CO 2 คือน้ำในมหาสมุทรโลกที่มันละลายไป

วิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตที่มีคาร์บอนบนโลกเป็นเวลาหลายล้านปี มีคาร์บอนไดออกไซด์หลายพันล้านตันสะสมอยู่ในแหล่งต่างๆ การปล่อยสู่ชั้นบรรยากาศทันทีจะนำไปสู่ความตายของทุกชีวิตบนโลกเนื่องจากหายใจไม่ออก เป็นเรื่องดีที่ความน่าจะเป็นของการปล่อยครั้งเดียวดังกล่าวมีแนวโน้มเป็นศูนย์

และแหล่งที่มาของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เทียม

คาร์บอนไดออกไซด์ยังเข้าสู่ชั้นบรรยากาศอันเป็นผลมาจากกิจกรรมของมนุษย์ แหล่งที่มาที่มีการใช้งานมากที่สุดในยุคของเราถือเป็น:

• การปล่อยมลพิษทางอุตสาหกรรมที่เกิดขึ้นระหว่างการเผาไหม้เชื้อเพลิงในโรงไฟฟ้าและการติดตั้งทางเทคโนโลยี
• ก๊าซไอเสียจากเครื่องยนต์สันดาปภายในของยานพาหนะ ได้แก่ รถยนต์ รถไฟ เครื่องบิน และเรือ
• ของเสียทางการเกษตร - มูลสัตว์ที่เน่าเปื่อยในศูนย์ปศุสัตว์ขนาดใหญ่

นอกเหนือจากการปล่อยก๊าซเรือนกระจกโดยตรงแล้ว ยังมีผลกระทบทางอ้อมต่อมนุษย์ต่อปริมาณ CO 2 ในชั้นบรรยากาศอีกด้วย นี่เป็นการตัดไม้ทำลายป่าครั้งใหญ่ในเขตร้อนและกึ่งเขตร้อน โดยเฉพาะในแอ่งอะเมซอน

แม้ว่าชั้นบรรยากาศของโลกจะมีคาร์บอนไดออกไซด์น้อยกว่าร้อยละ 10 แต่ก็มีผลกระทบต่อสภาพภูมิอากาศและปรากฏการณ์ทางธรรมชาติเพิ่มมากขึ้น คาร์บอนไดออกไซด์มีส่วนทำให้เกิดปรากฏการณ์เรือนกระจกโดยการดูดซับรังสีความร้อนของดาวเคราะห์และกักเก็บความร้อนนี้ไว้ในชั้นบรรยากาศ สิ่งนี้นำไปสู่การเพิ่มขึ้นอย่างค่อยเป็นค่อยไปแต่ก็คุกคามอย่างมากในอุณหภูมิเฉลี่ยต่อปีของโลก การละลายของธารน้ำแข็งบนภูเขาและแผ่นน้ำแข็งขั้วโลก ระดับน้ำทะเลที่สูงขึ้น น้ำท่วมบริเวณชายฝั่ง และการเสื่อมสภาพของสภาพภูมิอากาศในประเทศห่างไกลจากทะเล

เป็นสิ่งสำคัญที่เมื่อมีภาวะโลกร้อนโดยทั่วไปมีการกระจายมวลอากาศและกระแสน้ำในทะเลอย่างมีนัยสำคัญและในบางภูมิภาคอุณหภูมิเฉลี่ยต่อปีจะไม่เพิ่มขึ้น แต่ลดลง สิ่งนี้ถือเป็นไพ่เด็ดสำหรับนักวิจารณ์ทฤษฎีภาวะโลกร้อน ซึ่งกล่าวหาผู้สนับสนุนทฤษฎีนี้ว่าบิดเบือนข้อเท็จจริงและบิดเบือนความคิดเห็นของประชาชนเพื่อสนับสนุนศูนย์กลางทางการเมืองที่มีอิทธิพลและผลประโยชน์ทางการเงินและเศรษฐกิจ

มนุษยชาติพยายามควบคุมปริมาณคาร์บอนไดออกไซด์ในอากาศ มีการลงนามในพิธีสารเกียวโตและปารีส ซึ่งกำหนดภาระผูกพันบางประการต่อเศรษฐกิจของประเทศ นอกจากนี้ ผู้ผลิตรถยนต์ชั้นนำหลายรายยังได้ประกาศว่าจะเลิกใช้รถยนต์รุ่นที่มีเครื่องยนต์สันดาปภายในภายในปี 2563-2568 และเปลี่ยนไปใช้รถยนต์ไฮบริดและรถยนต์ไฟฟ้า อย่างไรก็ตาม ประเทศเศรษฐกิจชั้นนำของโลกบางแห่ง เช่น จีนและสหรัฐอเมริกา ก็ไม่รีบร้อนที่จะปฏิบัติตามพันธกรณีเก่าและใหม่ โดยอ้างถึงภัยคุกคามต่อมาตรฐานการครองชีพในประเทศของตน

คาร์บอนไดออกไซด์และเรา: ทำไม CO 2 ถึงเป็นอันตราย

คาร์บอนไดออกไซด์เป็นหนึ่งในผลิตภัณฑ์การเผาผลาญในร่างกายมนุษย์ มีบทบาทสำคัญในการควบคุมการหายใจและการจัดหาเลือดไปยังอวัยวะต่างๆ การเพิ่มขึ้นของปริมาณ CO 2 ในเลือดทำให้หลอดเลือดขยายตัว จึงสามารถขนส่งออกซิเจนไปยังเนื้อเยื่อและอวัยวะต่างๆ ได้มากขึ้น ในทำนองเดียวกัน ระบบทางเดินหายใจจะถูกบังคับให้ทำงานมากขึ้นหากความเข้มข้นของคาร์บอนไดออกไซด์ในร่างกายเพิ่มขึ้น คุณสมบัตินี้ใช้ในเครื่องช่วยหายใจเพื่อกระตุ้นอวัยวะระบบทางเดินหายใจของผู้ป่วยให้มีกิจกรรมมากขึ้น

นอกจากคุณประโยชน์ที่กล่าวมาแล้ว ปริมาณ CO 2 ที่เกินความเข้มข้นยังก่อให้เกิดอันตรายต่อร่างกายได้อีกด้วย ระดับที่เพิ่มขึ้นในอากาศที่หายใจเข้าทำให้เกิดอาการคลื่นไส้ ปวดศีรษะ หายใจไม่ออก และถึงขั้นหมดสติได้ ร่างกายประท้วงต่อต้านคาร์บอนไดออกไซด์และส่งสัญญาณไปยังบุคคลนั้น เมื่อความเข้มข้นเพิ่มขึ้น ความอดอยากของออกซิเจนหรือภาวะขาดออกซิเจนก็จะเกิดขึ้น Co 2 ป้องกันไม่ให้ออกซิเจนจับกับโมเลกุลของฮีโมโกลบิน ซึ่งจะเคลื่อนก๊าซที่จับกันผ่านระบบไหลเวียนโลหิต ความอดอยากจากออกซิเจนส่งผลให้ประสิทธิภาพการทำงานลดลง ปฏิกิริยาลดลง และความสามารถในการวิเคราะห์สถานการณ์และการตัดสินใจ ไม่แยแส และอาจนำไปสู่ความตายได้

น่าเสียดายที่ความเข้มข้นของคาร์บอนไดออกไซด์ดังกล่าวเกิดขึ้นได้ไม่เพียงแต่ในเหมืองที่คับแคบเท่านั้น แต่ยังเกิดขึ้นในห้องเรียนของโรงเรียน ห้องแสดงคอนเสิร์ต พื้นที่สำนักงาน และยานพาหนะที่มีการระบายอากาศไม่ดี ทุกที่ที่มีผู้คนจำนวนมากสะสมอยู่ในพื้นที่จำกัดโดยไม่มีการแลกเปลี่ยนอากาศกับ สิ่งแวดล้อม.

แอปพลิเคชันหลัก

CO 2 ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมและในชีวิตประจำวัน - ในถังดับเพลิงและสำหรับการผลิตโซดา สำหรับผลิตภัณฑ์ทำความเย็น และสร้างสภาพแวดล้อมเฉื่อยระหว่างการเชื่อม

การใช้คาร์บอนไดออกไซด์ถูกบันทึกไว้ในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น:

• สำหรับทำความสะอาดพื้นผิวด้วยน้ำแข็งแห้ง

ยา

• สำหรับการสังเคราะห์ทางเคมีของส่วนประกอบของยา
• สร้างบรรยากาศเฉื่อย
• การทำให้ดัชนี pH ของเสียจากการผลิตเป็นมาตรฐาน

อุตสาหกรรมอาหาร

• การผลิตเครื่องดื่มอัดลม
• การบรรจุอาหารในบรรยากาศเฉื่อยเพื่อยืดอายุการเก็บรักษา
• การแยกเมล็ดกาแฟออก
• อาหารแช่แข็งหรือแช่เย็น

ยา การทดสอบ และนิเวศวิทยา

• การสร้างบรรยากาศการป้องกันระหว่างการผ่าตัดช่องท้อง
• รวมไว้ในสารผสมระบบทางเดินหายใจเป็นสารกระตุ้นระบบทางเดินหายใจ
• ในการวิเคราะห์โครมาโตกราฟี
• การรักษาระดับ pH ในของเสียอุตสาหกรรมที่เป็นของเหลว

อิเล็กทรอนิกส์

• การระบายความร้อนของชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์และอุปกรณ์ระหว่างการทดสอบความต้านทานอุณหภูมิ
• การทำความสะอาดแบบมีฤทธิ์กัดกร่อนในไมโครอิเล็กทรอนิกส์ (ในเฟสของแข็ง)
• สารทำความสะอาดในการผลิตผลึกซิลิคอน

อุตสาหกรรมเคมีภัณฑ์

ใช้กันอย่างแพร่หลายในการสังเคราะห์ทางเคมีทั้งเป็นรีเอเจนต์และเป็นตัวควบคุมอุณหภูมิในเครื่องปฏิกรณ์ CO 2 เหมาะสำหรับการฆ่าเชื้อของเสียที่เป็นของเหลวด้วยดัชนี pH ต่ำ

นอกจากนี้ยังใช้สำหรับการอบแห้งสารโพลีเมอร์ วัสดุจากพืชหรือเส้นใยจากสัตว์ ในการผลิตเยื่อกระดาษ เพื่อทำให้ระดับ pH ของทั้งส่วนประกอบของกระบวนการหลักและของเสียเป็นปกติ

อุตสาหกรรมโลหะวิทยา

ในทางโลหะวิทยา CO 2 ทำหน้าที่เกี่ยวกับสาเหตุของระบบนิเวศเป็นหลัก โดยปกป้องธรรมชาติจากการปล่อยมลพิษที่เป็นอันตรายโดยการทำให้พวกมันเป็นกลาง:

• ในโลหะผสมเหล็ก - สำหรับการทำให้ก๊าซหลอมเหลวเป็นกลางและสำหรับการผสมด้านล่างของการหลอม
• ในโลหะวิทยาที่ไม่ใช่เหล็กในการผลิตตะกั่ว ทองแดง นิกเกิล และสังกะสี - เพื่อทำให้ก๊าซเป็นกลางเมื่อขนส่งทัพพีด้วยการหลอมหรือแท่งร้อน
• เป็นตัวรีดิวซ์เมื่อจัดระเบียบการไหลเวียนของน้ำเหมืองที่เป็นกรด

การเชื่อมคาร์บอนไดออกไซด์

การเชื่อมอาร์คแบบจุ่มคือการเชื่อมในสภาพแวดล้อมที่มีคาร์บอนไดออกไซด์ การเชื่อมด้วยคาร์บอนไดออกไซด์นั้นดำเนินการโดยใช้อิเล็กโทรดสิ้นเปลืองและเป็นเรื่องปกติในกระบวนการติดตั้ง ขจัดข้อบกพร่องและซ่อมแซมชิ้นส่วนที่มีผนังบาง

คาร์บอนไดออกไซด์ CO 2(คาร์บอนไดออกไซด์ คาร์บอนไดออกไซด์ คาร์บอนไดออกไซด์ คาร์บอนิกแอนไฮไดรด์) ขึ้นอยู่กับความดันและอุณหภูมิสามารถอยู่ในสถานะก๊าซ ของเหลว หรือของแข็งได้

ในสถานะก๊าซ คาร์บอนไดออกไซด์เป็นก๊าซไม่มีสี มีรสเปรี้ยวและกลิ่นเล็กน้อย ชั้นบรรยากาศของโลกมีคาร์บอนไดออกไซด์ประมาณ 0.04% ภายใต้สภาวะปกติ ความหนาแน่นของมันคือ 1.98 กรัม/ลิตร - ประมาณ 1.5 เท่าของความหนาแน่นของอากาศ

แผนภาพ สมดุลเฟสของคาร์บอนไดออกไซด์

คาร์บอนไดออกไซด์เหลว (คาร์บอนไดออกไซด์)เป็นของเหลวไม่มีสีไม่มีกลิ่น ที่อุณหภูมิห้องจะมีอยู่ที่ความดันสูงกว่า 5850 kPa เท่านั้น ความหนาแน่นของคาร์บอนไดออกไซด์เหลวขึ้นอยู่กับอุณหภูมิเป็นอย่างมาก ตัวอย่างเช่น ที่อุณหภูมิต่ำกว่า +11°C คาร์บอนไดออกไซด์เหลวจะหนักกว่าน้ำ ที่อุณหภูมิสูงกว่า +11°C จะเบากว่า จากการระเหยของคาร์บอนไดออกไซด์เหลว 1 กิโลกรัมภายใต้สภาวะปกติ จะเกิดก๊าซประมาณ 509 ลิตร

ที่อุณหภูมิประมาณ -56.6 ° C และความดันประมาณ 519 kPa คาร์บอนไดออกไซด์เหลวจะกลายเป็นของแข็ง - "น้ำแข็งแห้ง".

ในอุตสาหกรรม มี 3 วิธีที่พบบ่อยที่สุดในการผลิตก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์:

• จากก๊าซเสียจากการผลิตสารเคมี ซึ่งส่วนใหญ่เป็นแอมโมเนียสังเคราะห์และเมทานอล ก๊าซไอเสียมีคาร์บอนไดออกไซด์ประมาณ 90%
• จากก๊าซหุงต้มของโรงต้มน้ำอุตสาหกรรมที่ใช้ก๊าซธรรมชาติ ถ่านหิน และเชื้อเพลิงอื่น ๆ ก๊าซไอเสียมีคาร์บอนไดออกไซด์ 12-20%
• จากก๊าซเสียที่เกิดขึ้นระหว่างการหมักในกระบวนการผลิตเบียร์ แอลกอฮอล์ และระหว่างการสลายไขมัน ก๊าซไอเสียเกือบจะเป็นคาร์บอนไดออกไซด์บริสุทธิ์

ตาม GOST 8050-85 ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และของเหลวมีจำหน่ายในสามประเภท: พรีเมี่ยมเกรดหนึ่งและสอง สำหรับการเชื่อมขอแนะนำให้ใช้คาร์บอนไดออกไซด์ระดับสูงสุดและเกรดแรก อนุญาตให้ใช้คาร์บอนไดออกไซด์เกรดสองในการเชื่อมได้ แต่ควรมีเครื่องอบแห้งแบบแก๊ส ปริมาณคาร์บอนไดออกไซด์ที่อนุญาตและสิ่งเจือปนบางอย่างในคาร์บอนไดออกไซด์ยี่ห้อต่างๆ แสดงอยู่ในตารางด้านล่าง

โต๊ะ. ลักษณะของแบรนด์ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์

ข้อควรระวังเพื่อความปลอดภัยเมื่อทำงานกับคาร์บอนไดออกไซด์:

• คาร์บอนไดออกไซด์ไม่เป็นพิษและไม่ระเบิด แต่เมื่อความเข้มข้นในอากาศเกิน 5% (92 กรัม/ลบ.ม.) สัดส่วนของออกซิเจนจะลดลง ซึ่งอาจนำไปสู่การขาดออกซิเจนและหายใจไม่ออกได้ ดังนั้นคุณควรระวังการสะสมในบริเวณที่มีการระบายอากาศไม่ดี ในการบันทึกความเข้มข้นของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในอากาศของโรงงานอุตสาหกรรม จะใช้เครื่องวิเคราะห์ก๊าซ - แบบอัตโนมัติหรือแบบพกพา
• เมื่อความดันลดลงจนถึงความดันบรรยากาศ คาร์บอนไดออกไซด์เหลวจะกลายเป็นก๊าซและหิมะ โดยมีอุณหภูมิ -78.5°C และอาจนำไปสู่ความเสียหายต่อเยื่อเมือกของดวงตาและอาการบวมเป็นน้ำเหลืองของผิวหนังได้ ดังนั้นเมื่อเก็บตัวอย่างคาร์บอนไดออกไซด์เหลวจึงจำเป็นต้องใช้แว่นตาและถุงมือป้องกัน
• การตรวจสอบภาชนะภายในของถังที่ใช้ก่อนหน้านี้เพื่อจัดเก็บและขนส่งก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เหลวจะต้องดำเนินการโดยใช้หน้ากากป้องกันแก๊สพิษแบบท่อ ถังต้องอุ่นให้ได้อุณหภูมิโดยรอบ และภาชนะภายในต้องถูกไล่อากาศหรือระบายอากาศ ห้ามใช้หน้ากากป้องกันแก๊สพิษจนกว่าสัดส่วนปริมาตรของคาร์บอนไดออกไซด์ภายในอุปกรณ์จะลดลงต่ำกว่า 0.5%

การใช้คาร์บอนไดออกไซด์ในการเชื่อม

คาร์บอนไดออกไซด์ถูกใช้เป็นก๊าซป้องกันแบบแอคทีฟสำหรับ การเชื่อมอาร์ค(โดยปกติจะเป็นการเชื่อมแบบกึ่งอัตโนมัติ) ด้วยอิเล็กโทรดสิ้นเปลือง (ลวด) รวมถึงเป็นส่วนหนึ่งของส่วนผสมของก๊าซ (กับออกซิเจน อาร์กอน)

สถานีเชื่อมสามารถจ่ายก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ได้ด้วยวิธีต่อไปนี้:

• โดยตรงจากสถานีผลิตก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์อัตโนมัติ
• จากถังจัดเก็บแบบอยู่กับที่ - ด้วยปริมาณการใช้คาร์บอนไดออกไซด์จำนวนมากและองค์กรไม่มีสถานีอิสระของตนเอง
• จากถังขนส่งคาร์บอนไดออกไซด์ - โดยมีปริมาณการใช้คาร์บอนไดออกไซด์น้อยลง
• จากกระบอกสูบ - เมื่อปริมาตรคาร์บอนไดออกไซด์ที่ใช้ไม่มีนัยสำคัญหรือไม่สามารถวางท่อไปยังสถานีเชื่อมได้

สถานีผลิตก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์อัตโนมัติเป็นการประชุมเชิงปฏิบัติการเฉพาะทางแยกต่างหากขององค์กรที่ผลิตก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ตามความต้องการของตนเองและเพื่อจัดหาให้กับองค์กรอื่น คาร์บอนไดออกไซด์จะถูกส่งไปยังสถานีเชื่อมผ่านท่อส่งก๊าซที่วางในร้านเชื่อม

ในกรณีที่มีการใช้ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในปริมาณมากและองค์กรไม่มีสถานีอัตโนมัติ ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จะถูกเก็บไว้ในภาชนะจัดเก็บที่อยู่นิ่งซึ่งมาจากถังขนส่ง (ดูรูปด้านล่าง)

การวาดภาพ. โครงการจัดหาสถานีเชื่อมด้วยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จากถังเก็บที่อยู่นิ่ง

สำหรับปริมาณการใช้ที่น้อยลง สามารถจ่ายก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ผ่านท่อโดยตรงจากถังขนส่ง ลักษณะของตู้คอนเทนเนอร์แบบอยู่กับที่และตู้ขนส่งบางประเภทแสดงไว้ในตารางด้านล่าง

โต๊ะ. ลักษณะของภาชนะบรรจุสำหรับจัดเก็บและขนส่งก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (คาร์บอนไดออกไซด์)

เมื่อปริมาณการใช้ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์มีน้อยหรือไม่สามารถวางท่อไปยังสถานีเชื่อมได้ กระบอกสูบจะถูกนำมาใช้เพื่อจ่ายก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ถังสีดำมาตรฐานที่มีความจุ 40 ลิตรจะเต็มไปด้วยคาร์บอนไดออกไซด์เหลว 25 กิโลกรัม ซึ่งโดยปกติจะถูกเก็บไว้ที่ความดัน 5-6 MPa จากการระเหยของคาร์บอนไดออกไซด์เหลว 25 กิโลกรัม จะเกิดก๊าซประมาณ 12,600 ลิตร แผนภาพสำหรับเก็บก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในกระบอกสูบแสดงในรูปด้านล่าง

การวาดภาพ. โครงการจัดเก็บก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (คาร์บอนไดออกไซด์) ไว้ในกระบอกสูบ

หากต้องการแยกก๊าซออกจากกระบอกสูบ จะต้องติดตั้งตัวลด เครื่องทำความร้อนแก๊ส และเครื่องอบแก๊ส เมื่อก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ออกจากกระบอกสูบอันเป็นผลจากการขยายตัว จะเกิดการระบายความร้อนของก๊าซแบบอะเดียแบติก ที่อัตราการไหลของก๊าซสูง (มากกว่า 18 ลิตร/นาที) สิ่งนี้สามารถนำไปสู่การแช่แข็งของไอน้ำที่บรรจุอยู่ในก๊าซและการอุดตันของตัวลด ในเรื่องนี้ขอแนะนำให้วางเครื่องทำความร้อนแก๊สไว้ระหว่างตัวลดและวาล์วกระบอกสูบ เมื่อก๊าซไหลผ่านขดลวด ก๊าซจะถูกให้ความร้อนโดยองค์ประกอบความร้อนไฟฟ้าที่เชื่อมต่อกับเครือข่าย 24 หรือ 36 V

เครื่องทำลมแห้งใช้แก๊สเพื่อแยกความชื้นจากคาร์บอนไดออกไซด์ เป็นตัวเรือนที่เต็มไปด้วยวัสดุ (โดยปกติคือซิลิกาเจล คอปเปอร์ซัลเฟต หรืออะลูมิเนียมเจล) ที่ช่วยดูดซับความชื้นได้ดี เครื่องทำลมแห้งจะมีแรงดันสูง ติดตั้งก่อนตัวลด และแรงดันต่ำ ติดตั้งหลังตัวลด