X
تبلیغات
فقط مقاله - دی‌اکسید کربن

فقط مقاله

تو خشنود باشي و ما رستگار...

دی‌اکسید کربن

 

 

دی‌اکسید کربن

نگاه کلی

دی‌اکسید کربن یکی از گازهای موجود در اتمسفر می‌باشد. این گاز از سوختن مواد آلی در حضور اکسیژن کافی ایجاد می‌شود و گازی بی‌رنگ و بی‌بو می‌باشد. گیاهان از دی‌اکسید کربن در فرایند فتوسنتز برای ساختن کربوهیدراتها استفاده می‌کنند و با جذب آن ، اکسیژن آزاد می‌کنند. موجود در اتمسفر بعنوان سپر حرارتی زمین عمل می‌کند و با اثر گلخانه‌ای طبیعی مانع از سرد شدن زمین می‌شود. البته غلظت‌های بالای دی اکسید کربن در جو ، که از سوخت‌های فسیلی حاصل می‌شود، بعنوان آلاینده جوی بشمار می‌رود.

 

تاریخچه

اولین بار توسط شیمیدانی به نام جان با تبسیت وان هلمونت در قرن هفده شرح داده شد. این شیمیدان ، موقع سوزاندن زغال چوب در محفظه بسته‌ای ، متوجه شد که جرم خاکستر بدست آمده ، مقداری کمتر از جرم زغال چوب اولیه می‌باشد. بنابراین به زبان ساده توضیح داد که مقداری زغال چوب در اثر سوختن به جسمی نامرئی یا گاز تبدیل شده است.

خواص دی‌اکسید کربن

دی‌اکسید کربن گازی بی‌رنگ می‌باشد که تنفس آن در غلظت‌های بالا باعث ایجاد مزه ترش در دهان و احساس سوزش در بینی و گلو می‌شود (عمل خطرناکی که در آن احتمال خفه شدن شخص بالاست). این اثر ناشی از حل شدن در بزاق دهان و تولید محلول اسیدی ضعیفی به نام اسید کربونیک می‌باشد.

مولکول دی‌اکسید کربن خطی و دارای دو پیوند دوگانه بین کربن و دو اتم اکسیژن می‌باشد. ماده‌ای غیر قطبی می‌باشد و در دمای پایین تر از 78- درجه سانتیگراد متراکم شده و جسم سفید رنگ جامدی به نام یخ خشک ایجاد می‌کند. دی‌اکسید کربن مایع فقط تحت فشار خاصی تشکیل می‌شود. به میزان کمی در آب حل می‌شود و اسید ضعیف اسید کربنیک تولید می‌کند که آن هم بطور جزئی به بی‌کربنات و کربنات تفکیک می‌شود.

 

کاربردهای ویژه

مایع و جامد در صنایع غذایی بعنوان سرماساز استفاده می‌شود. بعنوان مثال در حمل و نقل بستنی و سایر مواد غذایی منجمد برای ایجاد سرما از یخ خشک استفاده می‌کنند. یکی از کاربردهای مهم استفاده در صنایع نوشابه‌های گازدار می‌باشد. بکینگ پودرها و جوش شیرین مورد استفاده در پخت نان یا کیک در اثر حرارت آزاد می‌کنند که این امر باعث پف کردن و متخلخل شدن نان می‌شود. بدلیل خاموش کردن آتش و غیر اشتعال بودن در کپسول های آتش نشانی بعنوان یک آتش خاموش‌کن ارزان و سریع از مایع فشرده استفاده می‌شود.

برای کم کردن واکنش پذیری استیلن در حمل و نقل بعنوان گاز بی اثر در کپسول‌های جوشکاری می‌توان از استفاده کرد، چون نسبت به سایر گازهای بی‌اثر مثل هلیوم و آرگون ارزان‌تر می‌باشد. حلال خوبی برای اکثر ترکیبات می‌باشد. به این دلیل در صنایع داروسازی توجه زیادی به معطوف شده است تا بعنوان حلال کمتر سمی جایگزین حلال‌های آلی کلر‌دار شود.

در صحنه‌های نمایش از یخ خشک برای ایجاد مه و دود استفاده می‌کنند. با افزودن یخ خشک به آب ، بخاری حاوی و رطوبت ایجاد می‌شود که شبیه مه بنظر می‌آید. لیزرهای جزو لیزرهای مهم صنعتی می‌باشند.

خواص بیولوژیکی

از سوختن چربی‌‌ها و قند در حضور اکسیژن طی فرایند تنفس سلولی در بدن جانداران تولید می‌شود. در جانوران بزرگ از تمام بافت‌ها بوسیله خون جمع شده و وارد شش‌ها شده و از آنجا با عمل بازدم بیرون داده می‌شود. مقدار در هوای دم یک درصد و در هوای بازدم 4.5 درصد می‌باشد، تنفس مقدار زیادی از آن باعث مسمومیت در انسان و سایر جانداران می‌شود.

هموگلوبین خون می‌تواند با اکسیژن و پیوند ایجاد کند، اگر غلظت بالا باشد، هموگلوبین‌ها با اشباع می‌شوند و توانایی حمل اکسیژن را ندارند. به همین علت است که در مکان‌های با تهویه ناکافی ، فرد دچار مشکلات تنفسی بدلیل انباشته شدن می‌شود.

 

دی‌اکسید کربن

نام

فرمول شیمیایی

44gr/mol

وزن مولکولی

54- درجه سانتیگراد

نقطه ذوب

0.145 گرم در 100 گرم آب

قابلیت انحلال

78- درجه سانتیگراد

نقطه جوش

1.6gr/cm^3 جامد

دانسیته

298kْ در 1.98gr/cm3

گاز

خواص فیزیکی دی‌اکسید کربن

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

اکسید کربن

این گاز ترکیبی از دو عنصر کربن و اکسیژن است که به فراوانی و به صورت گسترده در سطح زمین وجود دارد و همواره در واکنش‌های زیست‌شناختی شرکت می‌‌کند. (عناصری چون اکسیژن، نیتروژن، هیدروژن و کربن در تمامی موجودات زنده وجود دارد و موجودات برای حفظ انرژی خود با مصرف ترکیب عناصر کربن دار به حیات خود ادامه می‌‌دهند).

دی اکسید کربن گازی است که در هوا وجود دارد، این گاز در جایی که سنگ‌های آهکی در داخل غار تشکیل شده اند، از غلظت بیشتری برخوردار است. دی اکسید کربن بیش از همه در فضا از بین می‌‌رود و از بدو پیدایش در روی زمین مقدار این گاز به تدریج رو به افزایش بوده است.

محلول دی اکسید کربن در آب اسیدکربنیک (H2CO3) تولید می‌‌کند. کلسیم محلول در آبها یا ترکیب این اسید کربنات کلسیم به وجود می‌‌آورد که در آب قابل حل بوده و طبقات سنگ‌های آهکی را تشکیل می‌‌دهد. سنگ‌های آهکی احتمالاً از دوره پرکامبرین (2000 تا 3500 میلیون سال قبل) وجود داشته اند. هم‌زمان با تشکیل سنگ‌های جدید آهکی، سنگ‌های قدیمی در اثر فعل و انفعالات هوای روی زمین و اسید کربنیک ناپدید می‌‌شوند. CaCO3 + CO2 + H2O-------Ca (H2 CO3) 2

البته این فعل و انفعالات ساده نیست و قابل تغییر نیز نیست و نهایتا موازنه‌های شیمیایی که همیشه در آب وجود دارد، انجام می‌‌گیرد. برقراری موازنه در اثر شرایط خاص به صورت فعل و انفعالاتی از چپ به راست یا از راست به چپ انجام می‌‌گیرد.

زمانی که فعل و انفعال این فومول از چپ به راست انجام گیرد، در حقیقت آبهای جاری از طریق زمین‌هایی که دارای پوشش گیاهی هستند، از گاز CO2 غنی شده و به لایه‌های تحتانی سنگ‌های آهکی نفوذ می‌کنند و مقدار مساوی از کربنات کلسیم به محلول بی کربنات کلسیم تبدیل می‌‌شود. حال اگر این محلول به داخل غاری جاری شود یا در لایه‌های سنگ‌های آهکی نفوذ کند با فضایی که دارای دی اکسید کربن کمتری است، مواجه می‌‌شود.

قسمتی از محلول دی اکسید کربن به فضایی که تحت تأثیر ته نشینی کربنات کلسیم است باز می‌‌گردد، در این حالت فعل و انفعال فرمول از راست به چپ انجام می‌‌گیرد. در این صورت آب مدت بیشتری نمی‌تواند تمامی کربنات کلسیم را که به شکل رسوب باقی مانده است، حل نماید، ازاینرو ته‌نشین نازکی از آهک در سقف یا دیواره غار یا به صورت آهک بلورین آویخته از سقف باقی می‌‌ماند.

 

+ نوشته شده در  89/12/25ساعت 12:11  توسط سید محسن صفائی  | 

 
GreenGraph h3