, dioksidi i karbonit, vetitë e dioksidit të karbonit, prodhimi i dioksidit të karbonit
Nuk është e përshtatshme për të mbajtur jetën. Sidoqoftë, kjo është ajo me të cilën bimët "ushqehen", duke e kthyer atë në lëndë organike. Për më tepër, është një lloj "batanije" e Tokës. Nëse ky gaz papritmas zhduket nga atmosfera, Toka do të bëhet shumë më e ftohtë dhe shirat praktikisht do të zhduken.
"Batanije e tokës"
(dioksidi i karbonit, dioksidi i karbonit, CO 2) formohet kur kombinohen dy elementë: karboni dhe oksigjeni. Ajo formohet gjatë djegies së qymyrit ose përbërjeve hidrokarbure, gjatë fermentimit të lëngjeve, dhe gjithashtu si një produkt i frymëmarrjes së njerëzve dhe kafshëve. Gjithashtu gjendet në sasi të vogla në atmosferë, nga ku asimilohet nga bimët, të cilat, nga ana tjetër, prodhojnë oksigjen.
Dioksidi i karbonit është pa ngjyrë dhe më i rëndë se ajri. Ngrin në -78.5 ° C për të formuar borë, të përbërë nga dioksidi i karbonit. Në formën e një solucioni ujor, ai formon acid karbonik, por nuk është aq i qëndrueshëm sa të izolohet lehtë.
Dioksidi i karbonit është "batanije" e Tokës. Transmeton me lehtësi rrezet ultravjollcë, të cilat ngrohin planetin tonë, dhe reflekton infra të kuqe të emetuara nga sipërfaqja e tij në hapësirën e jashtme. Dhe nëse papritmas dioksidi i karbonit zhduket nga atmosfera, ai do të ndikojë kryesisht në klimë. Do të bëhet shumë më e ftohtë në Tokë, shiu do të bjerë shumë rrallë. Ku do të çojë kjo përfundimisht nuk është e vështirë të merret me mend.
Vërtetë, një katastrofë e tillë nuk na kërcënon ende. Përkundrazi, e kundërta është e vërtetë. Djegia e lëndës organike: nafta, qymyri, gazi natyror, druri - rrit gradualisht përmbajtjen e dioksidit të karbonit në atmosferë. Kjo do të thotë që me kalimin e kohës është e nevojshme të presësh për një ngrohje dhe lagështim të konsiderueshëm të klimës së tokës. Nga rruga, të vjetrit besojnë se tashmë është dukshëm më e ngrohtë sesa ishte në rininë e tyre ...
Dioksidi i karbonit lirohet temperaturë e ulët e lëngshme, lëng me presion të lartë dhe i gaztë... Ajo merret nga gazrat e mbeturinave nga prodhimi i amoniakut dhe alkooleve, si dhe në bazë të djegies speciale të karburantit dhe industrive të tjera. Dioksidi i karbonit i gaztë është një gaz pa ngjyrë dhe pa erë në një temperaturë prej 20 ° C dhe një presion prej 101.3 kPa (760 mm Hg), dendësia - 1.839 kg / m 3. Dioksidi i karbonit i lëngshëm është thjesht një lëng pa ngjyrë dhe pa erë.
Jo toksike dhe jo shpërthyese. Në përqendrime më shumë se 5% (92 g / m 3), dioksidi i karbonit ka një efekt të dëmshëm në shëndetin e njeriut - është më i rëndë se ajri dhe mund të grumbullohet në dhoma të ajrosura dobët pranë dyshemesë. Në të njëjtën kohë, pjesa vëllimore e oksigjenit në ajër zvogëlohet, gjë që mund të shkaktojë fenomenin e mungesës së oksigjenit dhe mbytjes.
Marrja e dioksidit të karbonit
Në industri, dioksidi i karbonit merret nga gazrat e furrës, nga produktet e dekompozimit të karbonateve natyrore(gur gëlqeror, dolomit). Përzierja e gazit lahet me një zgjidhje të karbonatit të kaliumit, i cili thith dioksidin e karbonit, duke kaluar në bikarbonat. Zgjidhja e bikarbonatit dekompozohet kur nxehet, duke lëshuar dioksid karboni. Në prodhimin industrial, gazi pompohet në cilindra.
Në kushte laboratorike, merren sasi të vogla bashkëveprimi i karbonateve dhe hidrokarbonateve me acidet, për shembull mermer me acid klorhidrik.
"Akulli i thatë" dhe vetitë e tjera të dobishme të dioksidit të karbonit
Në praktikën e përditshme, dioksidi i karbonit përdoret gjerësisht. Për shembull, ujë me gaz me shtimin e esencave aromatike - një pije e mrekullueshme freskuese. V Industria ushqimore dioksidi i karbonit përdoret gjithashtu si ruajtës - tregohet në paketim sipas kodit E290 dhe gjithashtu si pluhur pjekje.
Fikësit e zjarrit me dioksid karboni përdoret në zjarre. Biokimistët e kanë gjetur atë plehërimi ... i ajrit me dioksid karboni një mjet shumë efektiv për rritjen e produktivitetit të kulturave të ndryshme. Ndoshta ky pleh ka një pengesë të vetme, por të rëndësishme: mund të përdoret vetëm në serra. Në fabrikat që prodhojnë dioksid karboni, gazi i lëngshëm paketohet në cilindra çeliku dhe u dërgohet konsumatorëve. Nëse hapni valvulën, atëherë bora del nga vrima me një fërshëllimë. Çfarë mrekullie?
Çdo gjë shpjegohet thjesht. Puna e shpenzuar në kompresimin e gazit rezulton të jetë shumë më pak se ajo që kërkohet për ta zgjeruar atë. Dhe për të kompensuar disi deficitin e lindur, dioksidi i karbonit ftohet ndjeshëm, duke u shndërruar në "akull i thatë"... Përdoret gjerësisht për të ruajtur ushqimin dhe ka përparësi të konsiderueshme mbi akullin e zakonshëm: së pari, "kapaciteti i tij ftohës" është dy herë më i lartë për njësi peshe; së dyti, avullon pa mbetje.
Dioksidi i karbonit përdoret si një medium aktiv për saldim me tela, meqenëse në temperaturën e harkut, dioksidi i karbonit zbërthehet në monoksid karboni CO dhe oksigjen, i cili, nga ana tjetër, ndërvepron me metalin e lëngshëm, duke e oksiduar atë.
Dioksidi i karbonit në kanaçe përdoret në armë pneumatike dhe si burim energjie për motorët në modelimin e aeromodeve.
Kolegjial YouTube
-
1 / 5
Monoksidi i karbonit (IV) nuk mbështet djegien. Vetëm disa metale aktive digjen në të:
2 M g + C O 2 → 2 M g O + C (\ stil i shfaqjes (\ mathsf (2Mg + CO_ (2) \ djathtas 2MgO + C)))Ndërveprimi me oksidin aktiv të metaleve:
C a O + C O 2 → C a C O 3 (\ stil i shfaqjes (\ mathsf (CaO + CO_ (2) \ rightarrow CaCO_ (3)))))Kur tretet në ujë, formon acid karbonik:
C O 2 + H 2 O ⇄ H 2 C O 3 (\ stili i shfaqjes (\ mathsf (CO_ (2) + H_ (2) O \ shigjetat e djathta H_ (2) CO_ (3))))Reagon me alkale për të formuar karbonate dhe hidrokarbure:
C a (OH) 2 + CO 2 → C a CO 3 ↓ + H 2 O (\ stil i shfaqjes (\ mathsf (Ca (OH) _ (2) + CO_ (2) \ djathtas CaCO_ (3) \ poshtull + H_ ( 2) O)))(reagimi cilësor ndaj dioksidit të karbonit) K O H + C O 2 → K H C O 3 (\ stil i shfaqjes (\ mathsf (KOH + CO_ (2) \ djathtas KHCO_ (3)))))Biologjike
Trupi i njeriut lëshon afërsisht 1 kg dioksid karboni në ditë.
Ky dioksid karboni bartet nga indet, ku formohet si një nga produktet përfundimtare të metabolizmit, përmes sistemit venoz dhe më pas ekskretohet me ajër të nxjerrë përmes mushkërive. Kështu, përmbajtja e dioksidit të karbonit në gjak është e lartë në sistemin venoz, dhe zvogëlohet në rrjetin kapilar të mushkërive, dhe pak në gjakun arterial. Përmbajtja e dioksidit të karbonit në një mostër gjaku shpesh shprehet në terma të presionit të pjesshëm, domethënë presionit që do të kishte dioksidi i karbonit që përmbahet në mostrën e gjakut nëse do të zinte të gjithë vëllimin e mostrës së gjakut.
Dioksidi i karbonit (CO 2) transportohet në gjak në tre mënyra të ndryshme (raporti i saktë i secilës prej këtyre tre mënyrave të transportit varet nga fakti nëse gjaku është arterial ose venoz).
Hemoglobina, proteina kryesore e qelizave të kuqe të gjakut që transporton oksigjen, është e aftë të transportojë oksigjen dhe dioksid karboni. Sidoqoftë, dioksidi i karbonit lidhet me hemoglobinën në një vend tjetër nga oksigjeni. Ai lidhet me skajet N-terminale të zinxhirëve të globinës dhe jo me hemën. Sidoqoftë, për shkak të efekteve allosterike që çojnë në një ndryshim në konfigurimin e molekulës së hemoglobinës kur lidhet, lidhja e dioksidit të karbonit zvogëlon aftësinë e oksigjenit për t'u lidhur me të, në një presion të pjesshëm të oksigjenit të caktuar, dhe anasjelltas - lidhjen e oksigjeni në hemoglobinë zvogëlon aftësinë e dioksidit të karbonit për t'u lidhur me të .në një presion të caktuar të pjesshëm të dioksidit të karbonit. Përveç kësaj, aftësia e hemoglobinës për t'u lidhur në mënyrë preferenciale me oksigjenin ose dioksidin e karbonit gjithashtu varet nga pH e mediumit. Këto karakteristika janë shumë të rëndësishme për kapjen dhe transportimin e suksesshëm të oksigjenit nga mushkëritë në inde dhe lëshimin e tij të suksesshëm në inde, si dhe për kapjen dhe transportimin e suksesshëm të dioksidit të karbonit nga indet në mushkëri dhe lëshimin e tij atje.
Dioksidi i karbonit është një nga ndërmjetësuesit më të rëndësishëm të autoregulimit të rrjedhës së gjakut. Shtë një vazodilatator i fuqishëm. Në përputhje me rrethanat, nëse niveli i dioksidit të karbonit në inde ose në gjak rritet (për shembull, për shkak të metabolizmit intensiv - i shkaktuar, të themi, nga aktiviteti fizik, inflamacioni, dëmtimi i indeve, ose për shkak të pengimit të rrjedhjes së gjakut, ishemia e indeve), atëherë kapilarët zgjerohen, gjë që çon në një rritje të rrjedhës së gjakut dhe, në përputhje me rrethanat, në një rritje të shpërndarjes së oksigjenit në inde dhe transportimin e dioksidit të karbonit të grumbulluar nga indet. Përveç kësaj, dioksidi i karbonit në përqendrime të caktuara (i rritur, por ende jo duke arritur vlerat toksike) ka një efekt pozitiv inotropik dhe kronotropik në miokard dhe rrit ndjeshmërinë e tij ndaj adrenalinës, gjë që çon në një rritje të fuqisë dhe frekuencës së kontraktimeve të zemrës, vlera e prodhimit kardiak dhe, si pasojë, goditja dhe vëllimi minutë i gjakut. Gjithashtu kontribuon në korrigjimin e hipoksisë së indeve dhe hiperkapnisë (nivele të rritura të dioksidit të karbonit).
Jonet e bikarbonatit janë shumë të rëndësishme për rregullimin e pH të gjakut dhe ruajtjen e ekuilibrit normal acid-bazë. Shkalla e frymëmarrjes ndikon në përmbajtjen e dioksidit të karbonit në gjak. Frymëmarrja e dobët ose e ngadaltë shkakton acidozë respiratore, ndërsa frymëmarrja e shpejtë dhe tepër e thellë çon në hiperventilim dhe zhvillimin e alkalozës së frymëmarrjes.
Përveç kësaj, dioksidi i karbonit është gjithashtu i rëndësishëm në rregullimin e frymëmarrjes. Edhe pse trupi ynë kërkon oksigjen për të siguruar metabolizmin, nivelet e ulëta të oksigjenit në gjak ose inde zakonisht nuk stimulojnë frymëmarrjen (ose më saktë, efekti stimulues i mungesës së oksigjenit në frymëmarrje është shumë i dobët dhe "ndizet" vonë, me nivele shumë të ulëta të oksigjenit në gjak, në të cilin një person shpesh tashmë është duke humbur vetëdijen). Frymëmarrja stimulohet normalisht nga një rritje e nivelit të dioksidit të karbonit në gjak. Qendra e frymëmarrjes është shumë më e ndjeshme ndaj rritjes së niveleve të dioksidit të karbonit sesa ndaj mungesës së oksigjenit. Si pasojë, frymëmarrja në ajër shumë të rrallë (me një presion të ulët të pjesshëm të oksigjenit) ose një përzierje gazi që nuk përmban fare oksigjen (për shembull, 100% azot ose 100% oksid nitroze) mund të çojë shpejt në pavetëdije pa u ndjerë të shkurtër të ajrit (pasi niveli i dioksidit të karbonit në gjak nuk rritet, sepse asgjë nuk e pengon nxjerrjen e tij). Kjo është veçanërisht e rrezikshme për pilotët e avionëve ushtarakë që fluturojnë në lartësi të mëdha (në rast të një depresioni të jashtëzakonshëm të kabinës, pilotët shpejt mund të humbasin vetëdijen). Kjo veçori e sistemit të rregullimit të frymëmarrjes është gjithashtu arsyeja pse në aeroplan stjuardesat udhëzojnë udhëtarët në rast të një depresioni të kabinës së avionit, para së gjithash, vendosni vetë një maskë oksigjeni, para se të përpiqeni të ndihmoni dikë tjetër - duke e bërë këtë, duke ndihmuar personin që shpejt të humbasë vetëdijen, madje edhe pa ndier deri në momentin e fundit ndonjë shqetësim dhe nevojë për oksigjen.
Qendra e frymëmarrjes njerëzore përpiqet të mbajë një presion të pjesshëm të dioksidit të karbonit në gjakun arterial jo më të lartë se 40 mm Hg. Me hiperventilimin e vetëdijshëm, përmbajtja e dioksidit të karbonit në gjakun arterial mund të ulet në 10-20 mm Hg, ndërsa përmbajtja e oksigjenit në gjak vështirë se do të ndryshojë ose rritet pak, dhe nevoja për të marrë frymë tjetër do të ulet si rezultat i një rënieje në efektin stimulues të dioksidit të karbonit në aktivitetin e qendrës së frymëmarrjes. Kjo është arsyeja pse, pas një periudhe të hiperventilimit të ndërgjegjshëm, është më e lehtë të mbash frymën për një kohë të gjatë sesa pa hiperventilim paraprak. Një hiperventilim i tillë i qëllimshëm, i ndjekur nga mbajtja e frymës, mund të çojë në pavetëdije para se personi të ndiejë nevojën për të marrë frymë. Në një mjedis të sigurt, një humbje e tillë e vetëdijes nuk kërcënon asgjë të veçantë (pasi ka humbur vetëdijen, një person gjithashtu do të humbasë kontrollin mbi veten e tij, do të ndalojë të mbajë frymën dhe do të marrë frymë, duke marrë frymë, dhe bashkë me të, furnizimin me oksigjen të truri do të restaurohet, dhe pastaj vetëdija gjithashtu do të rikthehet). Sidoqoftë, në situata të tjera, për shembull, para zhytjes, mund të jetë e rrezikshme (humbja e vetëdijes dhe nevoja për të marrë frymë do të ndodhë në thellësi, dhe në mungesë të kontrollit të vetëdijshëm, uji do të hyjë në traktin respirator, gjë që mund të çojë në mbytje ) Kjo është arsyeja pse hiperventilimi para zhytjes është i rrezikshëm dhe nuk rekomandohet.
Marrja
Në sasi industriale, dioksidi i karbonit lirohet nga gazrat e tymit, ose si një nënprodukt i proceseve kimike, për shembull, gjatë dekompozimit të karbonateve natyrore (gëlqeror, dolomite) ose në prodhimin e alkoolit (fermentim alkoolik). Përzierja e gazeve të marra lahet me një zgjidhje të karbonatit të kaliumit, të cilat thithin dioksidin e karbonit, duke kaluar në bikarbonat. Një zgjidhje e bikarbonatit dekompozohet kur nxehet ose është nën presion të zvogëluar, duke lëshuar dioksid karboni. Në instalimet moderne për prodhimin e dioksidit të karbonit, në vend të bikarbonatit, shpesh përdoret një zgjidhje ujore e monoethanolamine, e cila, në kushte të caktuara, është në gjendje të thithë СО₂ të përmbajtur në gazin e gripit dhe ta lëshojë atë kur nxehet; në këtë mënyrë produkti i përfunduar ndahet nga substancat e tjera.
Gjithashtu, dioksidi i karbonit prodhohet në njësitë e ndarjes së ajrit si një nënprodukt i marrjes së oksigjenit të pastër, azotit dhe argonit.
Në kushte laboratorike, sasi të vogla merren duke reaguar karbonate dhe hidrokarbonate me acide të tilla si mermeri, shkumës ose sode me acid klorhidrik, duke përdorur, për shembull, një aparat Kipp. Përdorimi i reagimit të acidit sulfurik me shkumës ose mermer rezulton në formimin e sulfatit të kalciumit të tretshëm dobët, i cili ndërhyn me reagimin dhe i cili largohet nga një tepricë e konsiderueshme e acidit.
Për të përgatitur pije, mund të përdoret reagimi i sodës së bukës me acid limoni ose lëng limoni të thartë. Ishte në këtë formë që u shfaqën pijet e para të gazuara. Farmacistët ishin të angazhuar në prodhimin dhe shitjen e tyre.
Aplikacion
Në industrinë ushqimore, dioksidi i karbonit përdoret si një ruajtës dhe pluhur pjekje, i treguar në paketim me kod E290.
Pajisja për furnizimin e dioksidit të karbonit në akuarium mund të përfshijë një rezervuar gazi. Metoda më e thjeshtë dhe më e zakonshme për prodhimin e dioksidit të karbonit bazohet në modelin për të bërë pure të pijeve alkoolike. Gjatë fermentimit, dioksidi i karbonit i emetuar mund të sigurojë ushqimin e bimëve akuariumi.
Dioksidi i karbonit përdoret për të karbonizuar limonadën dhe ujin me sode. Dioksidi i karbonit përdoret gjithashtu si një mjet mbrojtës në saldimin me tela, por në temperatura të larta ai dekompozohet me lëshimin e oksigjenit. Oksigjeni i çliruar oksidon metalin. Në këtë drejtim, është e nevojshme të futni deoksidues, të tillë si mangani dhe silikoni, në telin e saldimit. Një pasojë tjetër e ndikimit të oksigjenit, e lidhur gjithashtu me oksidimin, është një rënie e mprehtë e tensionit sipërfaqësor, i cili çon, ndër të tjera, në spërkatje më të fortë të metaleve sesa kur saldohet në një atmosferë inerte.
Ruajtja e dioksidit të karbonit në një cilindër çeliku në një gjendje të lëngëzuar është më fitimprurëse sesa në formën e gazit. Dioksidi i karbonit ka një temperaturë kritike relativisht të ulët prej + 31 ° C. Rreth 30 kg dioksid karboni të lëngshëm derdhen në një cilindër standard 40 litra, dhe në temperaturën e dhomës do të ketë një fazë të lëngshme në cilindër, dhe presioni do të jetë rreth 6 MPa (60 kgf / cm²). Nëse temperatura është mbi + 31 ° C, atëherë dioksidi i karbonit do të kalojë në një gjendje superkritike me një presion mbi 7.36 MPa. Presioni standard i punës për një cilindër të zakonshëm 40 litra është 15 MPa (150 kgf / cm²), por duhet të përballojë në mënyrë të sigurt një presion 1.5 herë më të lartë, domethënë 22.5 MPa - kështu, puna me cilindra të tillë mund të konsiderohet mjaft e sigurt.
Dioksidi i karbonit të ngurtë - "akulli i thatë" - përdoret si ftohës në hulumtimet laboratorike, në tregtinë me pakicë, kur riparoni pajisjet (për shembull: ftohja e njërës prej pjesëve të çiftëzimit kur mbillni në tension), etj. Dioksidi i karbonit përdoret për të lëngëzuar karbonin dioksidit dhe përftimin e akullit të thatë.instalim.
Metodat e regjistrimit
Matja e presionit të pjesshëm të dioksidit të karbonit kërkohet në proceset teknologjike, në aplikimet mjekësore - analiza e përzierjeve të frymëmarrjes gjatë ventilimit artificial të mushkërive dhe në sistemet e mbyllura të mbështetjes së jetës. Analiza e përqendrimit të CO 2 në atmosferë përdoret për kërkime mjedisore dhe shkencore, për të studiuar efektin serë. Dioksidi i karbonit regjistrohet duke përdorur analizues gazi bazuar në parimin e spektroskopisë infra të kuqe dhe sistemeve të tjera të matjes së gazit. Një analizues i gazit mjekësor për regjistrimin e përmbajtjes së dioksidit të karbonit në ajrin e nxjerrë quhet kapnograf. Për të matur përqendrimet e ulëta të CO 2 (si dhe) në gazrat e procesit ose në ajrin atmosferik, mund të përdorni metodën e kromatografisë së gazit me një methanator dhe regjistrimin në një detektor të jonizimit të flakës.
Dioksidi i karbonit në natyrë
Luhatjet vjetore në përqendrimin e dioksidit të karbonit atmosferik në planet përcaktohen kryesisht nga bimësia e gjerësive të mesme (40-70 °) të Hemisferës Veriore.
Një sasi e madhe e dioksidit të karbonit shpërndahet në oqean.
Dioksidi i karbonit përbën një pjesë të rëndësishme të atmosferës së disa planetëve në sistemin diellor: Venus, Mars.
Toksiciteti
Dioksidi i karbonit nuk është toksik, por për shkak të efektit të përqendrimeve të tij të rritura në ajër në organizmat e gjallë që thithin ajrin, ai klasifikohet si asfiksues (Anglisht) Rusisht... Rritjet e vogla të përqendrimit deri në 2-4% në ambiente të mbyllura çojnë në zhvillimin e përgjumjes dhe dobësisë tek njerëzit. Përqendrimet e rrezikshme konsiderohen të jenë nivele prej rreth 7-10%, në të cilat zhvillohet mbytja, duke u shfaqur në dhimbje koke, marramendje, dëmtim të dëgjimit dhe humbje të vetëdijes (simptoma të ngjashme me ato të sëmundjes në lartësi), në varësi të përqendrimit, gjatë një periudhe nga disa minuta deri në një orë. Kur thithet ajri me përqendrime të larta gazi, vdekja ndodh shumë shpejt nga mbytja.
Edhe pse, në fakt, edhe një përqendrim prej 5-7% CO2 nuk është fatal, tashmë në një përqendrim prej 0.1% (një përmbajtje e tillë e dioksidit të karbonit vërehet në ajrin e megave) qytetet fillojnë të ndihen të dobët dhe të përgjumur. Kjo tregon se edhe në nivele të larta oksigjeni, përqendrimet e larta të CO 2 ndikojnë fuqishëm në mirëqenien.
Thithja e ajrit me një përqendrim të shtuar të këtij gazi nuk çon në probleme shëndetësore afatgjata, dhe pas largimit të viktimës nga atmosfera e ndotur me gaz, shërimi i plotë i shëndetit ndodh shpejt.
Në industri, metodat kryesore për prodhimin e dioksidit të karbonit CO2 janë prodhimi i tij si një nënprodukt i reagimit të shndërrimit të metanit CH4 në hidrogjen H2, reagimet e djegies (oksidimit) të hidrokarbureve, reagimi i dekompozimit të gëlqerorit CaCO3 në gëlqere CaO dhe ujë H20.
CO2 si një nënprodukt i reformimit të avullit të CH4 dhe hidrokarbureve të tjera në hidrogjen H2
Industria kërkon hidrogjen H2 kryesisht për përdorimin e tij në prodhimin e amoniakut NH3 (procesi Haber, reagimi katalitik i hidrogjenit dhe azotit); amoniaku është i nevojshëm për prodhimin e plehrave minerale dhe acidit nitrik. Hidrogjeni mund të prodhohet në mënyra të ndryshme, përfshirë elektrolizën e ujit, të dashur nga ekologët - megjithatë, për fat të keq, në këtë kohë, të gjitha metodat e prodhimit të hidrogjenit, me përjashtim të reformimit të hidrokarbureve, janë absolutisht të pajustifikuara ekonomikisht në shkallë të gjerë prodhimi - nëse nuk ka tepricë të energjisë elektrike "falas". Prandaj, metoda kryesore e prodhimit të hidrogjenit, gjatë së cilës lëshohet edhe dioksidi i karbonit, është reformimi i avullit të metanit: në një temperaturë prej rreth 700 ... 1100 ° C dhe një presion prej 3 ... 25 bar, në prani i një katalizatori, avulli i ujit H2O reagon me metan CH4 me lëshimin e gazit të sintezës (procesi është endotermik, domethënë, shkon me thithjen e nxehtësisë):
CH4 + H2O ( + nxehtësi) → CO + 3H2Në mënyrë të ngjashme, propani mund t'i nënshtrohet reformimit të avullit:
С3H8 + 3H2O ( + nxehtësi) 2CO + 7H2Dhe gjithashtu etanol (alkool etilik):
C2H5OH + H2O ( + nxehtësi) 2CO + 4H2Edhe benzina mund të reformohet me avull. Benzina përmban më shumë se 100 komponime të ndryshme kimike, më poshtë janë reagimet e reformimit të avullit të izooktanit dhe toluenit:
C8H18 + 8H2O ( + nxehtësi) → 8CO + 17H2
C7H8 + 7H2O ( + nxehtësi) → 7CO + 11H2Pra, në procesin e reformimit të avullit të një karburanti tjetër hidrokarbure, u morën hidrogjen dhe monoksid karboni CO (monoksid karboni). Në fazën tjetër të procesit të prodhimit të hidrogjenit, monoksidi i karbonit në prani të një katalizatori i nënshtrohet reagimit të lëvizjes së atomit të oksigjenit O nga uji në gaz = CO oksidohet në CO2, dhe hidrogjeni H2 lëshohet në formë të lirë. Reagimi është ekzotermik, lëshon rreth 40.4 kJ / mol nxehtësi:
CO + H2O CO2 + H2 ( + nxehtësi)Në mjediset industriale, dioksidi i karbonit CO2 i çliruar nga avullimi i hidrokarbureve është i lehtë për tu izoluar dhe mbledhur. Sidoqoftë, CO2 në këtë rast është një nënprodukt i padëshirueshëm, një lëshim i thjeshtë falas në atmosferë, megjithëse tani është mënyra mbizotëruese për të hequr qafe CO2, është e padëshirueshme nga pikëpamja mjedisore, dhe disa ndërmarrje praktikojnë më "të avancuara" "metoda, të tilla si, për shembull, injektimi i CO2 në fushat e naftës me rënie të debitit ose pompimin e tij në oqean.
Prodhimi i CO2 me djegie të plotë të karburantit hidrokarbure
Kur digjen hidrokarbure si metani, propani, benzina, vajguri, naftë, etj., Domethënë oksidohen me një sasi të mjaftueshme të oksigjenit, formohen dioksid karboni dhe, zakonisht, ujë. Për shembull, reagimi i djegies së metanit CH4 duket kështu:
CH 4 + 2O 2 → CO 2 + 2H 2 OCO2 si një nënprodukt i prodhimit të H2 nga oksidimi i pjesshëm i karburantit
Rreth 95% e hidrogjenit të prodhuar në mënyrë industriale në botë prodhohet me metodën e përshkruar më sipër të reformimit të avullit të karburanteve hidrokarbure, kryesisht metanit CH4 të përmbajtur në gazin natyror. Përveç reformimit të avullit, hidrogjeni mund të merret nga karburanti hidrokarbure me një efikasitet mjaft të lartë me metodën e oksidimit të pjesshëm, kur metani dhe hidrokarburet e tjera reagojnë me një sasi të pamjaftueshme të oksigjenit për djegie të plotë të karburantit (kujtojmë se në procesin e plotë djegia e karburantit, e përshkruar shkurtimisht pak më lart, dioksidi i karbonit merret gaz CO2 dhe ujë H20). Kur furnizoni një sasi më të vogël se stoikiometrike të oksigjenit, produktet e reagimit janë kryesisht hidrogjen H2 dhe monoksid karboni, ose monoksid karboni CO; dioksidi i karbonit CO2 dhe disa substanca të tjera prodhohen në sasi të vogla. Meqenëse zakonisht, në praktikë, ky proces kryhet jo me oksigjen të pastruar, por me ajër, atëherë si në hyrje ashtu edhe në dalje të procesit ka azot, i cili nuk merr pjesë në reagim.
Oksidimi i pjesshëm është një proces ekzotermik, domethënë nxehtësia gjenerohet si rezultat i reagimit. Oksidimi i pjesshëm është në përgjithësi shumë më i shpejtë sesa reformimi i avullit dhe kërkon një vëllim më të vogël të reaktorit. Siç mund të shihet në reagimet më poshtë, oksidimi fillestar i pjesshëm prodhon më pak hidrogjen për njësi karburanti sesa prodhohet nga procesi i reformimit të avullit.
Reagimi i pjesshëm i oksidimit të metanit CH4:
CH 4 + ½O 2 → CO + H 2 ( + nxehtësi)Propani C3H8:
C 3 H 8 + 1½O 2 → 3CO + 4H 2 ( + nxehtësi)Alkool etilik C2H5OH:
C 2 H 5 OH + ½O 2 → 2CO + 3H 2 ( + nxehtësi)Oksidimi i pjesshëm i benzinës me shembullin e izooctane dhe toluene, nga më shumë se njëqind përbërje kimike të pranishme në benzinë:
C 8 H 18 + 4O 2 → 8CO + 9H 2 ( + nxehtësi)
C 7 H 18 + 3½O 2 → 7CO + 4H 2 ( + nxehtësi)Për të shndërruar CO në dioksid karboni dhe për të marrë hidrogjen shtesë, përdoret reagimi i zhvendosjes së oksigjenit ujë -gaz i përmendur tashmë në përshkrimin e procesit të reformimit të avullit:
CO + H 2 O → CO 2 + H 2 ( + pak nxehtësi)CO2 nga fermentimi i sheqerit
Në prodhimin e pijeve alkoolike dhe produkteve të furrës nga brumi i majave, përdoret procesi i fermentimit të sheqernave - glukozës, fruktozës, sakarozës, etj., Me formimin e alkoolit etilik C2H5OH dhe dioksidit të karbonit CO2. Për shembull, reagimi i fermentimit të glukozës C6H12O6 është si më poshtë:
C 6 H 12 O 6 → 2C 2 H 5 OH + 2CO 2Dhe fermentimi i fruktozës C12H22O11 - duket kështu:
C 12 H 22 O 11 + H 2 O → 4C 2 H 5 OH + 4CO 2Pajisjet e prodhimit të CO2 të bëra nga Wittemann
Në prodhimin e pijeve alkoolike, alkooli që rezulton është një produkt i dëshirueshëm dhe madje, mund të thuhet, një produkt i nevojshëm i reagimit të fermentimit. Dioksidi i karbonit nganjëherë lëshohet në atmosferë dhe nganjëherë lihet në pije për ta karbonizuar atë. Në pjekjen e bukës, e kundërta është e vërtetë: CO2 nevojitet për të formuar flluska, duke bërë që brumi të ngrihet, dhe alkooli etilik avullohet pothuajse plotësisht gjatë pjekjes.
Shumë ndërmarrje, veçanërisht distileri, për të cilat CO 2 është një nënprodukt krejtësisht i panevojshëm, kanë krijuar grumbullimin dhe shitjen e tij. Gazi nga rezervuarët e fermentimit ushqehet përmes kurtheve të alkoolit në një fabrikë të dioksidit të karbonit, ku CO2 pastrohet, likuidohet dhe shishet. Në fakt, janë distiluesit që janë furnizuesit kryesorë të dioksidit të karbonit në shumë rajone - dhe për shumë prej tyre, shitja e dioksidit të karbonit nuk është aspak burimi i fundit i të ardhurave.
Ekziston një degë e tërë e prodhimit të pajisjeve për lirimin e dioksidit të karbonit të pastër në fabrikat e birrës dhe distilerive (Huppmann / GEA Brewery, Wittemann, etj.), Si dhe prodhimin e tij të drejtpërdrejtë nga karburantet hidrokarbure. Furnizuesit e gazit si Air Products dhe Air Liquide po instalojnë gjithashtu stacione për lirimin e CO 2 dhe pastrimin e tij të mëvonshëm, lëngëzimin dhe mbushjen në cilindra.
CO2 në prodhimin e gëlqeres së shpejtë CaO nga CaCO3
Procesi i prodhimit të gëlqeres së përdorur gjerësisht CaO gjithashtu ka dioksid karboni si një nënprodukt i reagimit. Reagimi i dekompozimit të gurit gëlqeror CaCO3 është endotermik, ka nevojë për një temperaturë prej rreth + 850 ° C dhe duket kështu:
CaCO3 → CaO + CO2Nëse guri gëlqeror (ose karbonati tjetër metalik) reagon me një acid, atëherë dioksidi i karbonit H2CO3 lëshohet si një nga produktet e reagimit. Për shembull, acidi klorhidrik HCl reagon me gëlqerorin (karbonat kalciumi) CaCO3 si më poshtë:
2HCl + CaCO 3 → CaCl 2 + H 2 CO 3Acidi karbonik është shumë i paqëndrueshëm dhe shpejt zbërthehet në CO2 dhe ujë H2O në kushte atmosferike.
Aplikimi i dioksidit të karbonit (dioksidit të karbonit)
Aktualisht, dioksidi i karbonit në të gjitha gjendjet e tij përdoret gjerësisht në të gjitha degët e industrisë dhe kompleksin agro-industrial.
Në gjendje të gaztë (dioksid karboni)
Në industrinë ushqimore
1. Për të krijuar një atmosferë bakteriostatike dhe fungistatike inerte (në një përqendrim mbi 20%):
· Gjatë përpunimit të produkteve bimore dhe shtazore;
· Kur paketoni ushqime dhe produkte mjekësore për të rritur ndjeshëm jetëgjatësinë e tyre;
· Kur mbushni birrën, verën dhe lëngjet si gaz shtytës.
2. Në prodhimin e pijeve freskuese dhe ujërave mineral (ngopja).
3. Në pirjen dhe prodhimin e shampanjës dhe verërave me gaz (karbonizim).
4. Përgatitja e ujit dhe pijeve të gazuara nga sifonë dhe saturatorë, për personelin e dyqaneve të nxehta dhe gjatë verës.
5. Përdorni në makinat shitëse për shitjen e gazit në shishe dhe për tregtimin manual të birrës dhe kvasit, ujit të gazuar dhe pijeve.
6. Në prodhimin e pijeve të gazuara të qumështit dhe lëngjeve të frutave dhe manave të gazuara ("produkte me gaz").
7. Në prodhimin e sheqerit (jashtëqitja - ngopja).
8. Për ruajtjen afatgjatë të lëngjeve të frutave dhe perimeve duke ruajtur erën dhe shijen e produktit të shtrydhur fllad duke u ngopur me CO2 dhe duke ruajtur nën presion të lartë.
9. Të intensifikohen proceset e reshjeve dhe heqja e kripërave të acidit tartarik nga verërat dhe lëngjet (detarting).
10. Për përgatitjen e ujit të pijshëm të kripur të pijshëm me metodën e filtrimit. Për ngopjen e ujit të pijshëm pa kripë me jone kalciumi dhe magnezi.Në prodhimin, ruajtjen dhe përpunimin e produkteve bujqësore
11. Për të rritur jetëgjatësinë e produkteve ushqimore, perimeve dhe frutave në një atmosferë të kontrolluar (2-5 herë).
12. Ruajtja e luleve të prera për 20 ose më shumë ditë në një atmosferë të dioksidit të karbonit.
13. Ruajtja e drithërave, makaronave, drithërave, frutave të thata dhe produkteve të tjera ushqimore në një atmosferë të dioksidit të karbonit, për t'i mbrojtur ata nga dëmtimet nga insektet dhe brejtësit.
14. Për përpunimin e frutave dhe manave para ruajtjes, gjë që parandalon zhvillimin e kalbjes kërpudhore dhe bakteriale.
15. Të ngopni perimet e prera ose të plota nën presion të lartë, gjë që rrit shijen ("ushqimet me gaz") dhe përmirëson jetëgjatësinë e tyre.
16. Për të përmirësuar rritjen dhe rritjen e produktivitetit të bimëve në serra.
Sot, në fermat e perimeve dhe lulëzimit në Rusi, ekziston një çështje akute e plehërimit të dioksidit të karbonit të bimëve në serra. Mungesa e CO2 është një problem më serioz sesa mungesa e lëndëve ushqyese minerale. Mesatarisht, një bimë sintetizon 94% të masës së lëndës së thatë nga uji dhe dioksidi i karbonit, 6% e mbetur merret nga plehrat minerale! Përmbajtja e ulët e dioksidit të karbonit tani është një faktor që kufizon rendimentin (kryesisht në të lashtat me vëllim të ulët). Ajri i një serë 1 ha përmban rreth 20 kg CO2. Në nivelet maksimale të dritës në muajt e pranverës dhe verës, konsumi i CO2 nga bimët e kastravecit gjatë fotosintezës mund të arrijë 50 kg · h / ha (d.m.th., deri në 700 kg / ha CO2 në dritën e ditës). Deficiti që rezulton mbulohet vetëm pjesërisht nga fluksi i ajrit atmosferik përmes transomeve dhe rrjedhjeve të strukturave mbyllëse, si dhe nga frymëmarrja e natës e bimëve. Në serrat tokësore, një burim shtesë i dioksidit të karbonit është toka e mbushur me pleh organik, torfe, kashtë ose tallash. Efekti i pasurimit të ajrit të serrës me dioksid karboni varet nga sasia dhe lloji i këtyre substancave organike që i nënshtrohen dekompozimit mikrobiologjik. Për shembull, kur aplikoni tallash të lagur me plehra minerale, niveli i dioksidit të karbonit në fillim mund të arrijë vlera të larta gjatë natës, dhe gjatë ditës me veshje të mbyllura. Sidoqoftë, në përgjithësi, ky efekt nuk është mjaft i madh dhe plotëson vetëm një pjesë të nevojave të bimëve. Disavantazhi kryesor i burimeve biologjike është kohëzgjatja e shkurtër e rritjes së përqendrimit të dioksidit të karbonit në nivelin e dëshiruar, si dhe pamundësia e rregullimit të procesit të ushqyerjes. Shpesh në serrat e tokës në ditët me diell me shkëmbim të pamjaftueshëm të ajrit, përmbajtja e CO2 si rezultat i thithjes intensive nga bimët mund të bjerë nën 0.01% dhe fotosinteza praktikisht ndalet! Mungesa e CO2 bëhet faktori kryesor që kufizon asimilimin e karbohidrateve dhe, në përputhje me rrethanat, rritjen dhe zhvillimin e bimëve. Deficiti mund të mbulohet plotësisht vetëm përmes përdorimit të burimeve teknike të dioksidit të karbonit.
17. Prodhimi i mikroalgave për blegtorinë. Kur uji është i ngopur me dioksid karboni në instalimet autonome të kultivimit të algave, shkalla e algave rritet ndjeshëm (4-6 herë).
18. Për të përmirësuar cilësinë e silazhit. Kur mbuloni ushqimin e shijshëm, futja artificiale e CO2 në masën bimore parandalon depërtimin e oksigjenit nga ajri, i cili kontribuon në formimin e një produkti me cilësi të lartë me një raport të favorshëm të acideve organike dhe një përmbajtje të shtuar të karotenit dhe proteinave të tretshme Me
19. Për dezinfektim të sigurt të ushqimit dhe produkteve jo ushqimore. Një atmosferë që përmban më shumë se 60% dioksid karboni brenda 1-10 ditësh (në varësi të temperaturës) shkatërron jo vetëm insektet e rritura, por larvat dhe vezët e tyre. Kjo teknologji është e zbatueshme për produktet me përmbajtje të kufizuar të ujit deri në 20%, të tilla si drithërat, orizi, kërpudhat, frutat e thata, arrat dhe kakaoja, ushqimi i përbërë dhe shumë më tepër.
20. Për shkatërrimin total të brejtësve të minjve nga mbushja afatshkurtër me vrima gazi, depo, dhoma (përqendrim i mjaftueshëm prej 30% dioksid karboni).
21. Për pasterizimin anaerobe të ushqimit të kafshëve, të përzier me avujt e ujit në një temperaturë që nuk i kalon 83 gradë C - si zëvendësim i grimcimit dhe nxjerrjes, i cili nuk kërkon kosto të larta të energjisë.
22. Për eutanazinë e shpendëve dhe kafshëve të vogla (derra, viça, dele) para therjes. Për anestezi të peshkut gjatë transportit.
23. Për anestezi të mbretëreshave të bletëve dhe bletëve në mënyrë që të përshpejtohet fillimi i vezëve.
24. Për të ngopur ujin e pijshëm për pulat, i cili zvogëlon ndjeshëm ndikimin negativ të temperaturave të larta të verës në shpendët, ndihmon në trashjen e guaskës së vezëve dhe forcimin e skeletit.
25. Për ngopjen e tretësirave të punës të fungicideve dhe herbicideve për veprim më të mirë të barnave. Kjo metodë ju lejon të zvogëloni konsumin e zgjidhjes me 20-30%.Në mjekësi
26. a) të përziera me oksigjenin si stimulues të frymëmarrjes (në përqëndrim 5%);
b) për banjot e thata të gazuara (në një përqendrim prej 15-30%) me qëllim uljen e presionit të gjakut dhe përmirësimin e rrjedhjes së gjakut.
27. Krioterapia në dermatologji, banja me dioksid karboni të thatë dhe me ujë në balneoterapi, përzierje të frymëmarrjes në kirurgji.Në industrinë kimike dhe të letrës
28. Për prodhimin e sodës, kripërave të amonit (të përdorura si pleh në prodhimin e kulturave bujqësore, aditivë në ushqimin për kafshët ripërtypëse, në vend të majave në ëmbëlsirat e bukës dhe miellit), të bardhë të plumbit, ure, acidet hidroksikarboksilike. Për sintezën katalitike të metanolit dhe formaldehidit.
29. Për neutralizimin e ujërave të ndotura alkaline. Falë efektit vetë-ruajtës të zgjidhjes, kontrolli i saktë i pH shmang gërryerjen e pajisjeve dhe tubave të ujërave të zeza, dhe nuk ka formim të nënprodukteve toksike.
30. Në prodhimin e letrës për përpunimin e tulit pas zbardhjes alkaline (rrit efikasitetin e procesit me 15%).
31. Për të rritur rendimentin dhe për të përmirësuar vetitë fizike dhe mekanike dhe zbardhueshmërinë e celulozës gjatë gatimit të oksigjenit me sode të drurit.
32. Për pastrimin e shkëmbyesve të nxehtësisë nga shkalla dhe parandalimin e formimit të tij (një kombinim i metodave hidrodinamike dhe kimike).Në ndërtim dhe industri të tjera
33. Për shërimin e shpejtë kimik të mykëve për derdhjen e çelikut dhe hekurit. Furnizimi me dioksid karboni në kallëpet e derdhjes përshpejton forcimin e tyre me 20-25 herë në krahasim me tharjen e nxehtësisë.
34. Si gaz që fryn në prodhimin e plastikës poroze.
35. Për forcimin e tullave zjarrduruese.
36. Për saldimin e pajisjeve gjysmëautomatike kur riparoni trupat e pasagjerëve dhe makinave, riparoni kabinat e kamionëve dhe traktorëve dhe kur saldoni produkte nga fletë çeliku të hollë.
37. Në prodhimin e strukturave të salduara me saldim automatik dhe gjysmë-automatik elektrik në një mjedis me dioksid karboni si gaz mbrojtës. Në krahasim me saldimin me një elektrodë shkopi, lehtësia e punës rritet, produktiviteti rritet me 2-4 herë, kostoja e 1 kg metali të depozituar në një mjedis CO2 është më shumë se dy herë më e ulët në krahasim me saldimin me hark manual.
38. Si një mjet mbrojtës në përzierjet me gaze inerte dhe fisnike në saldimin dhe prerjen e automatizuar të metaleve, për shkak të të cilave merren saldime me cilësi shumë të lartë.
39. Ngarkimi dhe rimbushja e aparateve të fikjes së zjarrit për pajisjet kundër zjarrit. Në sistemet e shuarjes së zjarrit, për mbushjen e fikësve të zjarrit.
40. Kanaçe për mbushjen e armëve dhe sifoneve me bomba gazi.
41. Si gaz spërkatës në kanaçe aerosoli.
42. Për mbushjen e pajisjeve sportive (topa, topa, etj.).
43. Si një medium aktiv në lazerët mjekësorë dhe industrialë.
44. Për kalibrimin e saktë të instrumentit.Në industrinë minerare
45. Për zbutjen e masivit të thëngjillit gjatë nxjerrjes së thëngjillit në qepje të rrezikshme nga shpërthimi i shkëmbinjve.
46. Për operacionet e shpërthimit pa formimin e një flake.
47. Rritja e efikasitetit të prodhimit të naftës duke shtuar dioksid karboni në rezervuarët e naftës.Lëngu (dioksidi i karbonit me temperaturë të ulët)
Në industrinë ushqimore
1. Për ngrirje të shpejtë, në një temperaturë prej -18 gradë C dhe më poshtë, produktet ushqimore në ngrirësit e kontaktit. Së bashku me azotin e lëngshëm, dioksidi i karbonit të lëngshëm është më i përshtatshmi për ngrirjen e drejtpërdrejtë të llojeve të ndryshme të ushqimit. Si ftohës kontakti, është tërheqës për shkak të kostos së tij të ulët, pasivitetit kimik dhe qëndrueshmërisë termike, nuk gërryen montimet metalike, nuk është i ndezshëm dhe nuk është i rrezikshëm për personelin. Dioksidi i karbonit të lëngshëm i furnizohet produktit që lëviz në rripin e transportuesit nga grykat në pjesë të caktuara, të cilat, nën presionin atmosferik, kthehen menjëherë në një përzierje të borës së thatë dhe dioksidit të karbonit të ftohtë, ndërsa tifozët vazhdimisht përziejnë përzierjen e gazit brenda aparatit , e cila, në parim, është e aftë të ftoh produktin nga +20 gradë. Nga deri në -78.5 gradë C në pak minuta. Përdorimi i ngrirësve të kontaktit ka një numër përparësish themelore mbi teknologjinë tradicionale të ngrirjes:
· Koha e ngrirjes zvogëlohet në 5-30 minuta; aktiviteti enzimatik në produkt pushon shpejt;
· Struktura e indeve dhe qelizave të produktit është e ruajtur mirë, pasi kristalet e akullit janë formuar në madhësi shumë më të vogla dhe pothuajse njëkohësisht në qeliza dhe në hapësirën ndërqelizore të indeve;
· Me ngrirjen e ngadaltë, gjurmët e aktivitetit jetësor të baktereve shfaqen në produkt, ndërsa me ngrirjen e shokut, ata thjesht nuk kanë kohë të zhvillohen;
· Humbja e peshës së produktit si rezultat i tkurrjes është vetëm 0.3-1% (kundrejt 3-6%);
· Substancat aromatike të vlefshme të paqëndrueshme do të ruhen në sasi shumë më të mëdha. Krahasuar me ngrirjen me azot të lëngshëm, kur ngrini me dioksid karboni:
Nuk vërehet plasaritje e produktit për shkak të ndryshimit shumë të madh të temperaturës midis sipërfaqes dhe bërthamës së produktit të ngrirë
· Në procesin e ngrirjes, CO2 depërton në produkt dhe gjatë shkrirjes e mbron atë nga oksidimi dhe zhvillimi i mikroorganizmave. Frutat dhe perimet, të cilat i nënshtrohen ngrirjes dhe paketimit të shpejtë në vend, ruajnë plotësisht shijen dhe vlerën e tyre ushqyese, të gjitha vitaminat dhe substancat biologjikisht aktive, gjë që bën të mundur përdorimin e tyre gjerësisht për prodhimin e produkteve për foshnjat dhe ushqimin dietik. Importantshtë e rëndësishme që produktet jo standarde të frutave dhe perimeve të mund të përdoren me sukses për përgatitjen e përzierjeve të shtrenjta të ngrira. Ngrirësit e shpejtë në dioksidin e karbonit të lëngshëm janë kompakte, të thjeshta në dizajn dhe të lira për t'u përdorur (nëse ka një burim aty pranë të dioksidit të karbonit të lëngshëm të lirë). Pajisjet ekzistojnë në versione të lëvizshme dhe të palëvizshme, spirale, tunele dhe lloje kabineti, të cilat janë me interes për prodhuesit bujqësorë dhe përpunuesit e produkteve. Ato janë veçanërisht të përshtatshme kur prodhimi kërkon ngrirjen e produkteve të ndryshme ushqimore dhe lëndëve të para në kushte të ndryshme të temperaturës (-10 ... -70 gradë C). Ushqimi i ngrirë i shpejtë mund të thahet nën vakum të lartë - tharje me ngrirje. Produktet e thara në këtë mënyrë janë të një cilësie të lartë: ato mbajnë të gjithë lëndët ushqyese, kanë një kapacitet rigjenerues të shtuar, kanë një tkurrje të lehtë dhe një strukturë poroze dhe ruajnë ngjyrën e tyre natyrale. Produktet e thara me ngrirje janë 10 herë më të lehta se ato origjinale për shkak të heqjes së ujit prej tyre, ato ruhen në qese të mbyllura për një kohë shumë të gjatë (veçanërisht kur qeset janë të mbushura me dioksid karboni) dhe mund të dërgohen lirë në zonat më të largëta.
2. Për ftohjen e shpejtë të produkteve ushqimore të freskëta në formë të paketuar dhe të paketuar deri në + 2 ... + 6 gradë C. Me ndihmën e instalimeve, funksionimi i të cilave është i ngjashëm me funksionimin e ngrirësve: kur injektoni dioksid karboni të lëngshëm, formohet bora më e vogël e thatë, me të cilën produkti përpunohet për një kohë të caktuar. Bora e thatë është një mjet efektiv për uljen e shpejtë të temperaturës, e cila nuk e than produktin, si ftohja e ajrit dhe nuk e rrit përmbajtjen e tij të lagështisë, siç ndodh kur ftohet me akull uji. Ftohja e borës së thatë siguron uljen e kërkuar të temperaturës në vetëm disa minuta, jo orë si me ftohjen konvencionale. Ngjyra natyrale e produktit ruhet dhe madje përmirësohet për shkak të përhapjes së lehtë të CO2 në brendësi. Në të njëjtën kohë, jetëgjatësia e produkteve është rritur ndjeshëm, pasi CO2 pengon zhvillimin e baktereve dhe mykut aerobik dhe anaerobe. Convenientshtë e përshtatshme dhe fitimprurëse të ruani në frigorifer mishin e shpendëve (të prerë ose në kufoma), mishin e ndarë, salcice dhe produkte gjysëm të gatshme. Bimët përdoren gjithashtu aty ku teknologjia kërkon ftohje të shpejtë të produktit gjatë ose para formësimit, shtypjes, nxjerrjes, bluarjes ose prerjes. Pajisjet e këtij lloji janë gjithashtu shumë të përshtatshme për përdorim në fermat e shpendëve të ftohjes ultra të shpejtë në linjë nga 42.7 gradë C në 4.4-7.2 gradë nga vezët e pulave të sapo vendosura.
3. Për qërimin e manave me ngrirje.
4. Për krioprezervimin e spermës dhe embrioneve të gjedhëve dhe derrave.Në industrinë e ftohjes
5. Për përdorim si ftohës alternativ në impiantet ftohëse. Dioksidi i karbonit mund të shërbejë si një ftohës efektiv sepse ka një temperaturë të ulët kritike (31.1 gradë C), një temperaturë relativisht të lartë të pikës së trefishtë (-56 gradë C), një presion të lartë në pikën e trefishtë (0.5 MPa) dhe një presion të lartë kritik (7.39 MPa) Si ftohës, ai ka përparësitë e mëposhtme:
· Çmim shumë i ulët në krahasim me ftohësit e tjerë;
· Jo toksike, jo të ndezshme dhe jo shpërthyese;
· E pajtueshme me të gjitha materialet izoluese elektrike dhe ndërtimore;
· Nuk e shteron shtresën e ozonit;
· Jep një kontribut të moderuar në rritjen e efektit serë në krahasim me ftohësit modernë të halogjenizuar. Presioni i lartë kritik ka një aspekt pozitiv të lidhur me një raport të ulët kompresimi, si rezultat i të cilit efikasiteti i kompresorit bëhet i rëndësishëm, gjë që lejon përdorimin e zgjidhjeve të projektimit kompakt dhe me kosto të ulët për njësitë e ftohjes. Në të njëjtën kohë, kërkohet ftohje shtesë e motorit elektrik të kondensatorit, konsumi i metaleve të impiantit ftohës rritet për shkak të rritjes së trashësisë së tubave dhe mureve. Isshtë premtuese përdorimi i CO2 në instalimet dyfazore me temperaturë të ulët për përdorim industrial dhe gjysmë industrial, dhe veçanërisht në sistemet e ajrit të kondicionuar për makina dhe trena.
6. Për bluarje të ngrirë me performancë të lartë të produkteve dhe substancave të buta, termoplastike dhe elastike. Në fabrikat kriogjenike, produktet dhe substancat që nuk mund të bluhen në formën e tyre të zakonshme, të tilla si xhelatinë, gome dhe gome, çdo polimer, goma, ngrihen shpejt dhe me konsum të ulët të energjisë. Mulliri i ftohtë në një atmosferë të thatë dhe inerte kërkohet për të gjitha erëzat, kokrrat e kakaos dhe kokrrat e kafesë.
7. Për testimin e sistemeve teknike në temperatura të ulëta.Në metalurgji
8. Për ftohjen e lidhjeve të vështira për t'u përpunuar gjatë përpunimit të tornave.
9. Të krijojë një mjedis frenimi për të shuar tymin nga shkrirja ose derdhja e bakrit, nikelit, zinkut dhe plumbit.
10. Kur pjekja e telit të fortë të bakrit për produktet kabllore.Në industrinë nxjerrëse
11. Si një eksploziv shpërthyes i dobët në minierat e qymyrit, i cili nuk çon në ndezjen e metanit dhe pluhurit të thëngjillit gjatë një shpërthimi, dhe nuk prodhon gaze helmuese.
12. Parandalimi i zjarrit dhe shpërthimeve duke zhvendosur ajrin me dioksid karboni nga kontejnerët dhe minierat me avuj dhe gazra shpërthyese.Superkritike
Në proceset e nxjerrjes
1. Kapja e substancave aromatike nga lëngjet e frutave dhe manave, marrja e ekstrakteve të bimëve dhe barërave medicinale duke përdorur dioksid të karbonit të lëngshëm. Në metodat tradicionale të nxjerrjes së lëndëve të para bimore dhe shtazore, përdoren lloje të ndryshme tretësish organikë, të cilët janë ngushtë specifikë dhe rrallë sigurojnë nxjerrjen e një kompleksi të plotë të përbërjeve biologjikisht aktive nga lënda e parë. Për më tepër, në këtë rast, gjithmonë lind problemi i ndarjes së tretësit të mbetur nga ekstrakti, dhe parametrat teknologjikë të këtij procesi mund të çojnë në shkatërrimin e pjesshëm apo edhe të plotë të disa përbërësve të ekstraktit, gjë që shkakton një ndryshim jo vetëm në përbërje, por në vetitë e ekstraktit të izoluar. Krahasuar me metodat tradicionale, proceset e nxjerrjes (si dhe fraksionimi dhe impregnimi) duke përdorur dioksid karboni superkritik kanë një numër përparësish:
· Natyra e kursimit të energjisë të procesit;
· Karakteristikë e transferimit të masës së lartë të procesit për shkak të viskozitetit të ulët dhe fuqisë së lartë depërtuese të tretësit;
· Shkallë e lartë e nxjerrjes së përbërësve përkatës dhe cilësi e lartë e produktit që rezulton;
· Mungesa praktike e СО2 në produktet e gatshme;
· Një mjedis tretës inert përdoret në një regjim të temperaturës që nuk kërcënon degradimin termik të materialeve;
· Procesi nuk prodhon ujëra të zeza dhe tretës të mbeturinave; pas dekompresimit, CO2 mund të mblidhet dhe ripërdoret;
· Sigurohet pastërtia unike mikrobiologjike e produkteve të marra;
· Mungesa e pajisjeve komplekse dhe procesi me shumë faza;
· Përdoret një tretës i lirë, jo toksik dhe jo i ndezshëm. Karakteristikat selektive dhe nxjerrëse të dioksidit të karbonit mund të ndryshojnë brenda kufijve të gjerë me ndryshimet në temperaturë dhe presion, gjë që bën të mundur nxjerrjen e shumicës së spektrit të përbërjeve biologjikisht aktive të njohura deri më tani nga lëndët e para bimore në temperatura të ulëta.
2. Për të marrë produkte të vlefshme natyrore - ekstrakte CO2 të substancave aromatike, vajra esenciale dhe substanca biologjikisht aktive. Ekstrakti kopjon praktikisht lëndët e para origjinale të bimëve, pasi për përqendrimin e substancave të përfshira në të, mund të themi se nuk ka analoge midis ekstrakteve klasike. Të dhënat e analizave kromatografike tregojnë se përmbajtja e substancave të vlefshme tejkalon ekstraktet klasike me dhjetëra herë. Prodhimi në një shkallë industriale është zotëruar:
· Ekstraktet nga erëzat dhe barërat medicinale;
· Aroma frutash;
· Ekstrakte dhe acide nga kërcelli;
Antioksidantë, karotenoide dhe likopene (përfshirë nga lëndët e para të domates);
· Ngjyra natyrale (nga frutat e specit të kuq dhe të tjerëve);
· Lanolinë leshi;
· Dylle natyrore bimore;
· Vajrat e detit të buckthorn.
3. Për izolimin e vajrave esencialë shumë të rafinuar, veçanërisht nga agrumet. Gjatë nxjerrjes së vajrave esencialë me CO2 superkritik, fraksione shumë të paqëndrueshme gjithashtu nxirren me sukses, të cilat u japin këtyre vajrave veti fiksuese, si dhe një aromë më të plotë.
4. Për të hequr kafeinën nga çaji dhe kafeja, nikotina nga duhani.
5. Për të hequr kolesterolin nga ushqimi (mishi, produktet e qumështit dhe vezët).
6. Për prodhimin e patateve të skuqura pa yndyrë dhe produkteve të sojës;
7. Për prodhimin e duhanit me cilësi të lartë me veti të specifikuara teknologjike.
8. Për pastrimin e thatë të rrobave.
9. Për të hequr komponimet e uraniumit dhe elementët transuranikë nga tokat e ndotura me radioaktivitet dhe nga sipërfaqet e trupave metalikë. Në të njëjtën kohë, vëllimi i mbeturinave të ujit zvogëlohet qindra herë dhe nuk ka nevojë të përdorni tretës organikë agresivë.
10. Për teknologjinë miqësore me mjedisin për gdhendjen e pllakave të qarkut të shtypur për mikroelektronikë, pa formimin e mbeturinave të lëngshme toksike.Në proceset e fraksionimit
Ndarja e një substance të lëngët nga një tretësirë, ose ndarja e një përzierje të substancave të lëngëta quhet fraksionim. Këto procese janë të vazhdueshme dhe për këtë arsye shumë më efikase sesa lirimi i substancave nga substratet e ngurta.
11. Për rafinimin dhe deodorimin e vajrave dhe yndyrave. Për të marrë vaj të tregtueshëm, është e nevojshme të kryhen një sërë masash, të tilla si heqja e lecitinës, mukusit, acidit, zbardhja, deodorizimi dhe të tjera. Kur nxirret me CO2 superkritik, këto procese kryhen gjatë një cikli teknologjik, dhe cilësia e vajit të marrë në këtë rast është shumë më e mirë, pasi procesi vazhdon në temperatura relativisht të ulëta.
12. Për të zvogëluar përmbajtjen e alkoolit në pije. Prodhimi i pijeve tradicionale jo-alkoolike (verë, birrë, musht) është në kërkesë në rritje për arsye etike, fetare ose dietike. Edhe pse këto pije me alkool të ulët janë shpesh të një cilësie inferiore, tregu është i madh dhe po rritet me shpejtësi, kështu që përmirësimi i një teknologjie të tillë është një çështje shumë tërheqëse.
13. Për prodhimin e kursimit të energjisë të glicerinës me pastërti të lartë.
14. Për prodhimin e kursimit të energjisë të lecetinës nga vaji i sojës (me përmbajtje fosfatidil koline prej rreth 95%).
15. Për pastrimin e rrjedhshëm të ujërave të zeza industriale nga ndotësit hidrokarbure.Në proceset e impregnimit
Procesi i ngopjes - futja e substancave të reja, në thelb, është e kundërta e procesit të nxjerrjes. Substanca e kërkuar shpërndahet në CO2 superkritik, atëherë zgjidhja depërton në substratin e ngurtë, kur presioni lirohet, dioksidi i karbonit avullon menjëherë dhe substanca mbetet në substrat.
16. Për teknologji miqësore me mjedisin për ngjyrosjen e fibrave, pëlhurave dhe aksesorëve të tekstilit. Ngjyrosja është një rast i veçantë i mbarsjes. Ngjyrat zakonisht treten në një tretës organik toksik, kështu që materialet e lyera duhet të shpëlahen tërësisht, të cilat ose avullojnë tretësin në atmosferë ose përfundojnë në ujërat e zeza. Për ngjyrosje superkritike, uji dhe tretësit nuk përdoren, ngjyra tretet në CO2 superkritik. Kjo metodë siguron një mundësi interesante për të lyer lloje të ndryshme të materialeve sintetike në të njëjtën kohë, të tilla si kunjat plastike dhe rreshtimin e zinxhirit të rrobave.
17. Për teknologjinë miqësore me mjedisin, aplikoni bojë. Bojë e thatë shpërndahet në një rrymë të CO2 superkritike, dhe me të fluturon nga hunda e një arme të veçantë. Dioksidi i karbonit avullon menjëherë dhe bojë vendoset në sipërfaqe. Kjo teknologji është veçanërisht premtuese për lyerjen e makinave dhe automjeteve të mëdha.
18. Për impregnimin e homogjenizuar të strukturave polimerike me ilaçe, duke siguruar kështu lëshimin e vazhdueshëm dhe afatgjatë të ilaçeve në trup. Kjo teknologji bazohet në aftësinë e CO2 superkritike për të depërtuar me lehtësi në shumë polimere, duke i ngopur ato, duke bërë që mikroporet të hapen dhe të fryhen.Në proceset teknologjike
19. Zëvendësimi i avullit të ujit me temperaturë të lartë me CO2 superkritik në proceset e nxjerrjes, në përpunimin e lëndëve të para të ngjashme me grurin, lejon përdorimin e temperaturave relativisht të ulëta, futjen e përbërësve të qumështit dhe çdo aditiv të ndjeshëm ndaj nxehtësisë në formulë. Nxjerrja e lëngut superkritik lejon krijimin e produkteve të reja me një strukturë të brendshme ultra-poroze dhe një sipërfaqe të lëmuar dhe të dendur.
20. Për marrjen e pluhurave të polimereve dhe yndyrave. Një avion me CO2 superkritik me disa polimere ose yndyrna të tretura në të injektohet në një dhomë me një presion më të ulët, ku ato "kondensohen" në formën e një pluhuri të shpërndarë imët krejtësisht homogjen, fibrave ose filmave më të mirë.
21. Përgatitja për tharjen e zarzavateve dhe frutave duke hequr shtresën e dyllit kutikular me një avion CO2 superkritik.Në proceset e kryerjes së reaksioneve kimike
22. Një fushë premtuese e aplikimit të CO2 superkritik është përdorimi i tij si një medium inert në rrjedhën e reaksioneve kimike të polimerizimit dhe sintezës. Në një mjedis superkritik, sinteza mund të bëhet një mijë herë më shpejt sesa sinteza e të njëjtave substanca në reaktorët tradicionalë. Industryshtë shumë e rëndësishme për industrinë që një përshpejtim i tillë i rëndësishëm i shkallës së reagimit, për shkak të përqendrimeve të larta të reagentëve në një mjedis superkritik me viskozitet të ulët dhe kapacitet të lartë difuziv, mund të zvogëlojë në përputhje me rrethanat kohën e kontaktit të reagentëve. Për sa i përket teknologjisë, kjo bën të mundur zëvendësimin e reaktorëve statikë me qark të mbyllur me reaktorë të rrjedhës, të një madhësie thelbësisht më të vogël, me më të lirë dhe më të sigurt.
Në proceset termike
23. Si një lëng pune për termocentralet moderne.
24. Si mjet pune për pompat e nxehtësisë me gaz që prodhojnë nxehtësi me temperaturë të lartë për sistemet e furnizimit me ujë të nxehtë.I ngurtë (akulli i thatë dhe bora)
Në industrinë ushqimore
1. Për ngrirjen në kontakt të mishit dhe peshkut.
2. Për ngrirjen e shpejtë të manave (rrush pa fara e kuqe dhe e zezë, kokrra të kuqe, mjedra, arra dhe të tjera).
3. Shitja e akullores dhe pijeve freskuese në vende të largëta nga rrjeti elektrik, me ftohje të thatë të akullit.
4. Gjatë ruajtjes, transportit dhe shitjes së produkteve ushqimore të ngrira dhe të ftohta. Prodhimi i akullit të thatë të grimcuar dhe të grimcuar për blerësit dhe shitësit e produkteve që prishen është duke u zhvilluar. Akulli i thatë është shumë i përshtatshëm për transport dhe kur shisni mish, peshk, akullore në mot të nxehtë - produktet mbeten të ngrira për një kohë shumë të gjatë. Meqenëse akulli i thatë avullon (sublimohet), nuk ka lëng të shkrirë dhe kontejnerët e transportit mbeten gjithmonë të pastër. Frigoriferët automatikë mund të pajisen me një sistem ftohjeje me madhësi të vogël të akullit të thatë, i cili karakterizohet nga thjeshtësia ekstreme e pajisjes dhe besueshmëria e lartë në punë; kostoja e tij është shumë herë më e ulët se kostoja e çdo njësie klasike të ftohjes. Ky sistem ftohës është më ekonomik kur transportoni në distanca të shkurtra.
5. Për kontejnerët e para-ftohjes para ngarkimit të produkteve. Shpërthimi i borës së thatë në dioksid karboni të ftohtë është një nga mënyrat më efektive për të para-ftohur çdo enë.
6. Për transportin ajror si ftohës kryesor në kontejnerë izotermikë me një sistem ftohës autonom me dy faza (akull i thatë i grimcuar - freon).Kur pastroni sipërfaqet
8. Pastrimi i pjesëve dhe montimeve, motorëve nga ndotja nga impiantet e trajtimit duke përdorur kokrriza akulli të thatë në një rrjedhë gazi.Për pastrimin e sipërfaqeve të montimeve dhe pjesëve nga ndotja operacionale. Kohët e fundit, ka pasur një kërkesë të madhe për pastrim ekspres jo gërryes të materialeve, sipërfaqeve të thata dhe të lagura me një avull akulli të thatë të grimcuar hollë (shpërthim). Pa çmontimin e njësive, mund të kryeni me sukses:
· Pastrimi i linjave të saldimit;
· Heqja e bojës së vjetër;
· Pastrimi i kallëpeve të derdhjes;
· Pastrimi i njësive të makinave të shtypjes;
· Pastrimi i pajisjeve për industrinë ushqimore;
· Pastrimi i mykëve për prodhimin e produkteve të shkumës poliuretani.
· Pastrimi i kallëpeve për prodhimin e gomave të automobilave dhe produkteve të tjera të gomës;
· Pastrimi i mykëve për prodhimin e produkteve plastike, përfshirë pastrimin e mykëve për prodhimin e shisheve PET; Kur fishekët e thatë të akullit godasin një sipërfaqe, ato avullojnë menjëherë, duke krijuar një mikro-shpërthim që heq ndotjen nga sipërfaqja. Kur hiqni materialin e brishtë siç është bojë, procesi krijon një valë presioni midis veshjes dhe substratit. Kjo valë është mjaft e fortë për të hequr veshjen duke e ngritur atë nga brenda. Kur hiqni materialet viskoze ose viskoze si vaji ose papastërtia, procesi i pastrimit është i ngjashëm me shpëlarjen me një avion të fortë uji.
7. Për produktet e vulosura të gomës dhe plastikës (rrotullim).Gjatë punës ndërtimore
9. Në procesin e prodhimit të materialeve poroze të ndërtimit me të njëjtën madhësi të flluskave të dioksidit të karbonit, të shpërndara në mënyrë të barabartë në të gjithë vëllimin e materialit.
10. Për ngrirjen e tokës gjatë ndërtimit.
11. Instalimi i prizave të akullit në tuba me ujë (duke i ngrirë nga jashtë me akull të thatë), për kohëzgjatjen e punës së riparimit në tubacionet pa kulluar ujin.
12. Për pastrimin e puseve artezian.
13. Kur hiqni trotuaret e asfaltit në mot të nxehtë.Në industri të tjera
14. Marrja e temperaturave të ulëta deri në minus 100 gradë (kur përzihet akulli i thatë me eter) për testimin e cilësisë së produkteve, për punën laboratorike.
15. Për përshtatje të ftohtë të pjesëve në inxhinierinë mekanike.
16. Në prodhimin e notave plastike të çeliqeve të aliazhuar dhe të pandryshkshëm, lidhjeve të aluminit të pjekur.
17. Gjatë shtypjes, bluarjes dhe ruajtjes së karabit të kalciumit.
18. Për të krijuar shi artificial dhe për të marrë reshje shtesë.
19. Shpërndarje artificiale e reve dhe mjegullës, lufta kundër breshërit.
20. Për formimin e tymit të padëmshëm gjatë shfaqjeve dhe koncerteve. Marrja e një efekti tymi, në skenë gjatë shfaqjeve të artistëve, duke përdorur akull të thatë.Në mjekësi
21. Për trajtimin e sëmundjeve të caktuara të lëkurës (krioterapi).
PEFRCAKTIMI
Dioksid karboni(dioksidi i karbonit, anhidridi karbonik, dioksidi i karbonit) - monoksidi i karbonit (IV).
Formula - CO 2 Masa molare është 44 g / mol.
Karakteristikat kimike të dioksidit të karbonit
Dioksidi i karbonit i përket klasës së oksideve acidike, d.m.th. kur bashkëvepron me ujin, ai formon një acid të quajtur acid karbonik. Acidi karbonik është kimikisht i paqëndrueshëm dhe menjëherë zbërthehet në përbërësit e tij në momentin e formimit, d.m.th. reagimi i ndërveprimit të dioksidit të karbonit me ujin është i kthyeshëm:
CO 2 + H 2 O ↔ CO 2 × H 2 O (tretësirë) ↔ H 2 CO 3.
Kur nxehet, dioksidi i karbonit zbërthehet në monoksid karboni dhe oksigjen:
2CO 2 = 2CO + O 2.
Ashtu si me të gjithë oksidet acidike, dioksidi i karbonit karakterizohet nga reagimet e ndërveprimit me oksidet bazë (të formuar vetëm nga metale aktive) dhe bazat:
CaO + CO2 = CaCO3;
Al 2 O 3 + 3CO 2 = Al 2 (CO 3) 3;
CO 2 + NaOH (i holluar) = NaHCO 3;
CO 2 + 2NaOH (konk) = Na 2 CO 3 + H 2 O.
Dioksidi i karbonit nuk mbështet djegien, vetëm metalet aktive digjen në të:
CO 2 + 2Mg = C + 2MgO (t);
CO 2 + 2Ca = C + 2CaO (t).
Dioksidi i karbonit reagon me substanca të thjeshta si hidrogjeni dhe karboni:
CO 2 + 4H 2 = CH 4 + 2H 2 O (t, kat = Cu 2 O);
CO 2 + C = 2CO (t).
Kur dioksidi i karbonit ndërvepron me peroksidet metalike aktive, formohen karbonatet dhe oksigjeni lirohet:
2CO 2 + 2Na 2 O 2 = 2Na 2 CO 3 + O 2.
Një reagim cilësor ndaj dioksidit të karbonit është reagimi i ndërveprimit të tij me ujin e gëlqeres (qumështin), d.m.th. me hidroksid kalciumi, në të cilin formohet një precipitat i bardhë - karbonat kalciumi:
CO 2 + Ca (OH) 2 = CaCO 3 ↓ + H 2 O.
Karakteristikat fizike të dioksidit të karbonit
Dioksidi i karbonit është një substancë e gaztë pa ngjyrë dhe pa erë. Më e rëndë se ajri. Termikisht i qëndrueshëm. Kur ngjeshet dhe ftohet, kalon lehtësisht në një gjendje të lëngshme dhe të ngurtë. Dioksidi i karbonit në një gjendje të ngurtë të grumbullimit quhet "akull i thatë" dhe gatuhet lehtësisht në temperaturën e dhomës. Dioksidi i karbonit është dobët i tretshëm në ujë, reagon pjesërisht me të. Dendësia - 1.977 g / l.
Marrja dhe përdorimi i dioksidit të karbonit
Ekzistojnë metoda industriale dhe laboratorike për prodhimin e dioksidit të karbonit. Pra, në industri merret duke kalcinuar gur gëlqeror (1), dhe në laborator - me veprimin e acideve të forta në kripërat e acidit karbonik (2):
CaCO3 = CaO + CO2 (t) (1);
CaCO 3 + 2HCl = CaCl 2 + CO 2 + H 2 O (2).
Dioksidi i karbonit përdoret në ushqim (limonadë gazuese), kimike (kontroll i temperaturës në prodhimin e fibrave sintetike), metalurgjik (mbrojtja e mjedisit, për shembull, reshjet e gazit ngjyrë kafe) dhe industri të tjera.
Shembuj të zgjidhjes së problemeve
SHEMBULL 1
Ushtrimi Çfarë vëllimi të dioksidit të karbonit do të lirohet kur 200 g tretësirë të acidit nitrik 10% aplikohen në 90 g karbonat kalciumi që përmbajnë 8% papastërti të patretshme në acid? Zgjidhja Masat molare të acidit nitrik dhe karbonatit të kalciumit, të llogaritura duke përdorur tabelën e elementeve kimike të D.I. Mendeleev - 63 dhe 100 g / mol, respektivisht. Le të shkruajmë ekuacionin për shpërbërjen e gurit gëlqeror në acid nitrik:
CaCO 3 + 2HNO 3 → Ca (NO 3) 2 + CO 2 + H 2 O.
ω (CaCO 3) cl = 100% - ω përzierje = 100% - 8% = 92% = 0.92.
Pastaj, masa e karbonatit të pastër të kalciumit:
m (CaCO 3) cl = m gëlqeror × ω (CaCO 3) cl / 100%;
m (CaCO 3) cl = 90 × 92/100% = 82.8 g.
Sasia e substancës së karbonatit të kalciumit është e barabartë me:
n (CaCO3) = m (CaCO3) cl / M (CaCO3);
n (CaCO 3) = 82.8 / 100 = 0.83 mol.
Masa e acidit nitrik në tretësirë do të jetë e barabartë me:
m (HNO 3) = m (HNO 3) tretësirë × ω (HNO 3) / 100%;
m (HNO 3) = 200 × 10/100% = 20 g.
Sasia e substancës së acidit nitrik të kalciumit është e barabartë me:
n (HNO 3) = m (HNO 3) / M (HNO 3);
n (HNO 3) = 20/63 = 0.32 mol.
Duke krahasuar sasitë e substancave që kanë hyrë në reaksion, ne përcaktojmë se acidi nitrik është në mungesë, prandaj, ne bëjmë llogaritjet e mëtejshme për acidin nitrik. Sipas ekuacionit të reagimit n (HNO 3): n (CO 2) = 2: 1, pra n (CO 2) = 1/2 × n (HNO 3) = 0.16 mol. Pastaj, vëllimi i dioksidit të karbonit do të jetë i barabartë me:
V (CO 2) = n (CO 2) × V m;
V (CO 2) = 0.16 × 22.4 = 3.58 g.
Pergjigju Vëllimi i dioksidit të karbonit është 3.58 g.
