Діоксид вуглецю

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.

Діокси́д вуглецю́, вуглекислий газ, CO₂ (рос. углекислый газ, англ. carbon dioxide, нім. Kohlensäure f, gasförmige Kohlensäure f, Kohlendioxyd n) — Тривка хімічна сполука, поширена в природних газах, що містять його в кількості від декількох відсотків до практично чистого В.г. Безбарвний, має кислуватий смак і запах. Є кінцевим продуктом окиснення вуглецю, не горить, не підтримує горіння і дихання. Токсична дія В.г. виявляється при його вмісті в повітрі 3-4% і полягає в подразненні дихальних шляхів, запамороченні, головному болі, шумі у вухах, психічному збудженні, непритомному стані. При виділенні В.г. з підошви виробки і відсутності активного струменя повітря в нижній частині її можуть утворюватися застійні зони з високою концентрацією. В рудниковій атмосфері В.г. присутній завжди, бо утворюється у великій кількості за рахунок біохімічних та хімічних реакцій окиснення, що протікають в гірничих виробках. Звичайно виділення природного В.г. в гірничі виробки незначні, винятками є виділення В.г. магматичного походження в деяких вугільних та калійних родовищах. Граничний допустимий вміст СО₂ в шахтному повітрі 0,5-1 % (за об'ємом). При 10% наступає непритомність, при 20-25% - смертельне отруєння. Перша допомога при отруєнні полягає у винесенні потерпілого на свіже повітря, проведенні штучного дихання.

Неотруйний газ, без кольору і запаху, що є природною складовою атмосфери. Вуглекислий газ є продуктом спалювання викопного палива. Він має парникові властивості, тобто сприяє утриманню тепла на поверхні Землі і вносить основний вклад у глобальне потепління.

При 20°С в 1 об'ємі води розчиняється 0,88 об'ємів CO₂. Водний розчин його має кислуватий смак. На відміну від монооксиду діоксид вуглецю є солетвірним оксидом — ангідридом карбонатної кислоти H₂CO₃.

Під тиском близько 60 атм діоксид вуглецю при звичайній температурі перетворюється в рідину. У зрідженому стані у стальних балонах його можна зберігати і транспортувати. При сильному охолодженні він перетворюється в снігоподібну масу, яка сублімує (випаровується не плавлячись) при —78,5°С.

Діоксид вуглецю не підтримує дихання і горіння звичайних видів палива. Але речовини, що мають більше споріднення до кисню, ніж вуглець, можуть віднімати у нього кисень. Так, наприклад, запалена свічка гасне в атмосфері CO₂, а запалена магнієва стрічка продовжує горіти:

2Mg + CO₂ = 2MgO + C

Незначні кількості CO₂ нешкідливі для людини і тварин, але при концентрації його в повітрі понад 3% за об'ємом він стає шкідливим, а при 10% і більше — смертельним.

У народному господарстві діоксид вуглецю широко застосовується в хімічній промисловості при виробництві соди, сечовини тощо, а також у виробництві цукру, вина, пива, для виготовлення газової води і т. д. Широко відомі природні джерелу діоксиду вуглецю у вигляді мінеральних вод «Нарзан», «Боржом» та ін. Спресований твердий CO₂ під назвою «сухий лід» застосовують для охолодження м'яса, риби і інших харчових продуктів, що швидко псуються. Сухий лід значно більше, ніж звичайний, знижує температуру і при випаровуванні не залишає ніякої рідини. У техніці діоксид вуглецю одержують обпаленням вапняку з одночасним одержанням паленого вапна: