Диоксид углерода

Характеристики и физические свойства, плотность

Угарный газ имеет следующие физические параметры: плотность — 1,164 кг/м3, плохо растворим в воде (при 20оС в 100 г воды растворяется 2,32 мл). Хорошо растворяется в спирте, бензоле. При температуре -192оС угарный газ закипает, а при -205оС — плавится.

Углекислый газ в 1,5 раза тяжелее воздуха, мало растворим в воде, но вступает с ней во взаимодействие с образованием слабой угольной кислоты. При атмосферном давлении при снижении температуры до -78оС превращается в белую снегообразную массу, минуя жидкую фазу. Твердый углекислый газ называют «сухим льдом», он используется для перевозки замороженных продуктов, а также в медицине.

Образование СО2 в природе происходит при горении, гниении органических соединений. Большое его количество содержится в водах минеральных источников. При дыхании живые организмы вдыхают кислород, а выдыхают углекислый газ. Для зеленых растений свойственен процесс фотосинтеза — образования из СО2 и воды с участием зеленого пигмента растений хлорофилла глюкозы и кислорода.

Таким образом к основным физическим свойствам СО2 можно отнести:

• отсутствие цвета и запаха;
• растворимость в воде;
• тяжелее воздуха в 1,5 раза;
• при снижении температуры превращается в «сухой» лед;
• плотность при обычных условиях — 1,98кг/м3;
• не способен существовать в жидком состоянии при атмосферном давлении. Переходит непосредственно из твердого в газообразное. Такой процесс называется возгонкой;
• удельная теплота плавления 205 кДж/кг;
• удельная теплота испарения 379,5кДж/кг.

Благодаря своим физическим свойствам, нашел широкое применение в промышленности, включая пищевую, а именно:

• приготовление газированных напитков;
• замораживание и охлаждение, а также упаковка;
• нейтрализация химических веществ (щелочей);
• приготовление метаболических смесей в медицине;
• вспенивание пластиковых масс;
• шлифовка и изготовление металлических конструкций и т.п.

Периодический закон

К середине XIX века учёные располагали множеством сведений о физических и химических свойствах разных элементов и их соединений. Появилась необходимость упорядочить эти знания и представить их в наглядном виде. Исследователи из разных стран пытались создать классификацию, объединяя элементы по сходству состава и свойств веществ, которые они образуют. Однако ни одна из предложенных систем не охватывала все известные элементы.  

Пытался решить эту задачу и молодой русский профессор Д.И. Менделеев. Он собирал и классифицировал информацию о свойствах элементов и их соединений, а затем уточнял её в ходе многочисленных экспериментов. Собрав данные, Дмитрий Иванович записал сведения о каждом элементе на карточки, раскладывал их на столе и многократно перемещал, пытаясь выстроить логическую систему. Долгие научные изыскания привели его к выводу, что свойства элементов и их соединений изменяются с возрастанием атомной массы, однако не монотонно, а периодически.

Так был открыт периодический закон, который учёный сформулировал следующим образом: «Свойства элементов, а потому и свойства образуемых ими простых и сложных тел, стоят в периодической зависимости от их атомного веса».

Своё открытие Менделеев совершил почти за 30 лет до того, как учёным удалось понять структуру атома. Открытия в области атомной физики позволили установить, что свойства элементов определяются не атомной массой, а зависят от количества электронов, содержащихся в нём. Поэтому современная формулировка закона звучит так: 

Свойства химических элементов, а также формы и свойства образуемых ими веществ и соединений находятся в периодической зависимости от величины зарядов ядер их атомов.

Этот принцип Менделеев проиллюстрировал в таблице, в которой были представлены все 63 известных на тот момент химических элемента. При её создании учёный предпринял ряд весьма смелых шагов. 

<<Форма демодоступа>>

Во-первых, многочисленные эксперименты позволили Менделееву сделать вывод, что атомные массы некоторых элементов ранее были вычислены неправильно, и он изменил их в соответствии со своей системой. 

Во-вторых, в таблице были оставлены места для новых элементов, открытие которых учёный предсказал, подробно описав их свойства.  

‍Первый вариант Периодической таблицы элементов, составленной Д.И. Менделеевым.  ‍

Мировое научное сообщество поначалу скептически отнеслось к открытию русского химика. Однако вскоре были открыты предсказанные им химические элементы: галлий, скандий и германий. Это разрушило сомнения в правильности системы Менделеева, которая навсегда изменила науку. Там, где раньше учёному требовалось провести ряд сложнейших (и даже не всегда возможных в реальности) опытов — теперь стало достаточно одного взгляда в таблицу. 

Теперь расскажем, как устроена Периодическая таблица элементов Менделеева и как ею пользоваться.

Фотосинтез

Спектры поглощения свободного хлорофилла a ( синий ) и b ( красный ) в растворителе. Спектры молекул хлорофилла несколько изменяются in vivo в зависимости от конкретных взаимодействий пигмент-белок.
 Хлорофилл А

 Хлорофилл B

Хлорофилл жизненно важен для фотосинтеза , который позволяет растениям поглощать энергию света .

Молекулы хлорофилла расположены внутри и вокруг фотосистем , которые встроены в тилакоидные мембраны хлоропластов . В этих комплексах хлорофилл выполняет три функции. Функция подавляющего большинства хлорофилла (до нескольких сотен молекул на фотосистему) заключается в поглощении света. Сделав это, эти же центры выполняют свою вторую функцию: передачу этой световой энергии посредством резонансной передачи энергии определенной паре хлорофилла в реакционном центре фотосистем. Эта пара выполняет конечную функцию хлорофиллов, разделение зарядов, что приводит к биосинтезу. Двумя принятыми в настоящее время единицами фотосистемы являются фотосистема II и фотосистема I , которые имеют свои собственные отдельные реакционные центры, названные P680 и P700 соответственно. Эти центры названы в честь длины волны (в нанометрах ) их максимума поглощения красного пика. Идентичность, функции и спектральные свойства типов хлорофилла в каждой фотосистеме различны и определяются друг другом и окружающей их белковой структурой. После экстракции из белка растворителем (таким как ацетон или метанол ) эти пигменты хлорофилла можно разделить на хлорофилл а и хлорофилл b .

Функция реакционного центра хлорофилла — поглощать световую энергию и передавать ее другим частям фотосистемы. Поглощенная энергия фотона передается электрону в процессе, называемом разделением зарядов. Удаление электрона из хлорофилла — это реакция окисления. Хлорофилл отдает электрон высокой энергии ряду молекулярных промежуточных продуктов, называемых цепью переноса электронов . Заряженный реакционный центр хлорофилла (P680 + ) затем восстанавливается до своего основного состояния, принимая электрон, оторванный от воды. Электрон, который восстанавливает P680 +, в конечном итоге возникает в результате окисления воды до O ₂ и H + через несколько промежуточных продуктов. Эта реакция — это то, как фотосинтезирующие организмы, такие как растения, производят газ O ₂ , и является источником практически всего O ₂ в атмосфере Земли. Фотосистема I обычно работает последовательно с Фотосистемой II; таким образом, P700 + Фотосистемы I обычно уменьшается, поскольку он принимает электрон через многие промежуточные соединения в тилакоидной мембране, электронами, поступающими, в конечном счете, из Фотосистемы II. Однако реакции переноса электронов в тилакоидных мембранах сложны, и источники электронов, используемые для восстановления P700 +, могут варьироваться.

Электронный поток, производимый пигментами хлорофилла реакционного центра, используется для прокачки ионов H + через тилакоидную мембрану, устанавливая хемиосмотический потенциал, используемый в основном для производства АТФ (запасенной химической энергии) или для восстановления НАДФ + до НАДФН . НАДФН — универсальный агент, используемый для восстановления CO ₂ до сахаров, а также для других биосинтетических реакций.

Хлорофилл-белковые комплексы реакционного центра способны непосредственно поглощать свет и выполнять процессы разделения зарядов без помощи других пигментов хлорофилла, но вероятность того, что это происходит при данной интенсивности света, мала. Таким образом, другие хлорофиллы в фотосистеме и белки антенного пигмента совместно поглощают световую энергию и направляют ее в реакционный центр. Помимо хлорофилла а , в этих антенных комплексах пигмент-белок присутствуют и другие пигменты, называемые дополнительными пигментами .

Температура замерзания углекислого газа — Портал по безопасности

Любите удивлять своих друзей разными интересными фишками? Это очень здорово, уметь делать что-то, что не умеют другие, знать какие-то секреты. Но иногда для того, чтобы удивить публику, не нужно ни обмана, ни особой ловкости или специальных навыков.

Достаточно лишь иметь хорошие знания химии и сухой лёд. С ним вы сможете творить настоящие чудеса.

Кипение

Удивить публику бурлящей газообразной массой вы сможете благодаря отличному знанию законов физики

Для опыта вам понадобится стакан с горячей или сильно тёплой водой и несколько кубиков твёрдого газа.

Вы берёте кубики, и просто бросаете их в воду.

И тут же вода начинает очень сильно бурлить, а из стакана густыми клубами валит пар, который больше даже похож на туман, так как очень густой, белый и, выходя из стакана, стелется понизу. Незнающие люди будут поражены. Особенно, если они будут думать, что это обыкновенная замороженная вода.

Почему получается такая реакция?

• Температура замерзания углекислого газа очень низкая. Он сублимирует даже на воздухе.
• Попробуйте оставить стакан с кубиками на какое-то время, и вы увидите, что через определённый временной промежуток стакан станет пустым. А в тёплой воде процесс протекает быстрее.
• Так как из твёрдого состояния вещество сразу переходит в газообразное, получается то, что получается. При этом, чем горячее будет вода, тем сильнее будет эффект.

Для зрелищности можно добавить в воду немного жидкого мыла или шампуня. Тогда будет образовываться много пены с крупными пузырьками. Ей можно зачерпнуть в ладошку и размять в руках. Тогда из лопнувших пузырьков будет выходить туман.

Прыгающий кубик

Поймать прыгающий кубик льда будет уже невозможно!

Этот эксперимент надо проводить в тёплом помещении, так как вам понадобится тёплая металлическая поверхность, а если в помещении будет холодно, металл тоже будет холодным, и ничего не получится.

Вам будет нужна любая металлическая поверхность (покрытие раковины, дно алюминиевой кастрюли, металлический поднос – что угодно).

Главное, чтобы поверхность не была холодной. Вы кладёте на неё кубик. И он начинает прыгать. При этом поймать его, после того, как он начал прыгать, практически невозможно.

Такая реакция происходит опять из-за свойства твёрдой формы газа сублимировать. На тёплой поверхности это происходит быстрее. Пузырьки газа лопаются, и кусочек подскакивает. А со стороны выглядит, как настоящая магия.

Музыка с помощью льда

Попробуйте извлекать музыку из льда — получится удивительное шоу!

Ещё один трюк, который работает за счёт сублимации. Положите кусочек на какую-нибудь мягкую поверхность, возьмите металлический предмет, например, алюминиевую ложечку, и надавите на кубик.

• Предмет из металла будет продавливать поверхность, а сам кубик при этом будет дребезжать.
• Дребезжит, на самом деле, конечно, не кусочек, а газовые пузырьки, которые при испарении бьются о металлические стенки.

Вещество используют в своём ремесле профессиональные иллюзионисты. Например, на его применении основан известный фокус с картой и льдом.

Зная свойства этого вещества, можно творить настоящие чудеса и поражать зрителей своим искусством.

Оксиды углерода

Ключевые слова конспекта: оксиды углерода, угарный газ, монооксид углерода, формиаты, газообразное топливо, газогенераторы, генераторный газ, углекислый газ, диоксид углерода, 

Углерод образует два устойчивых оксида – оксид углерода (II) СО (монооксид углерода) и оксид углерода (IV) СO₂ (диоксид углерода).

Оксид углерода (II) — угарный газ

Оксид углерода (II) (монооксид углерода, угарный газ СО) – вещество молекулярного строения. В молекуле СО связь ковалентная полярная, тройная. Две общие электронные пары образованы по обменному механизму, одна – по донорно-акцепторному:

Тройная связь в молекуле СО очень прочная, её энергия больше, чем в молекуле N₂ (1069 кДж/моль в молекуле СО, 946 кДж/моль в молекуле N₂).

При обычных условиях оксид углерода (II) – газ без цвета, без запаха, чуть легче воздуха, плохо растворяется в воде и с ней не взаимодействует, сжижается при –191,5 °С, затвердевает при –205 °С.

Оксид углерода (II) – несолеобразующий оксид, при обычных условиях не взаимодействует ни с кислотами, ни со щелочами, но при нагревании под давлением реакция со щёлочью становится возможной, продуктами реакции являются формиаты – соли муравьиной кислоты:

Оксид углерода (II) обладает ярко выраженными восстановительными свойствами за счёт углерода в промежуточной степени окисления +2. Восстановительные свойства оксида углерода (II) в обычных условиях выражены сильнее, чем у водорода. При нагревании он восстанавливает некоторые металлы из их оксидов:

На этом основана, например, выплавка чугуна из железных руд в домне.

Оксид углерода (II) горит в кислороде и образует с ним взрывчатые смеси (воспламенение происходит только при t° = 700 °С):

2СО + O₂ = 2СO₂

Оксид углерода (II) в лаборатории получают при нагревании смеси муравьиной кислоты и серной концентрированной. Серная кислота выступает в роли водоотнимающего (дегидратирующего) реагента:

Оксид углерода (II) имеет большое значение как составная часть газообразного топлива – воздушного, водяного или смешанного газа. Воздушный газ получают продуванием воздуха через раскалённый уголь в специальных цилиндрических печах – газогенераторах. Сверху в генератор загружают уголь, а снизу подают воздух. При горении угля в нижней зоне происходит полное окисление углерода:

С + O₂ = СO₂

Образующийся в нижней части генератора углекислый газ поднимается вверх и, проходя через раскалённые слои угля, взаимодействует с ним:

Образующийся оксид углерода (II) вместе с азотом воздуха выходит из генератора. Смесь этих газов в соотношении 1 : 2 (по объёму) называют генераторным газом.

Водяной газ получают путём пропускания водяных паров через раскалённый уголь (t° = 800– 1000 °С):

Оксид углерода (II) крайне токсичен, он связывается с гемоглобином крови, образуя очень прочный комплекс карбоксигемоглобина. Такой гемоглобин уже не может переносить кислород.

Получение углекислого газа:

В промышленности углекислый газ образуется в дымовых газах при сжигании различных органических и неорганических веществ или как побочный продукт химических процессов, например, при разложении природных карбонатов (доломита, известняка). Также углекислый газ как побочный продукт получают на установках разделения воздуха с целью получения чистого кислорода, азота и аргона.

В лабораторных условиях углекислый газ получают, например, в результате следующих химических реакций:

1. взаимодействия карбоната кальция и азотной кислоты:

CaCO3 + 2HNO3 → Ca(NO3)2 + CO2 + H2O,

2. в результате взаимодействия карбоната кальция с другими минеральными кислотами,

3. взаимодействия пищевой соды с лимонной кислотой или с кислым лимонным соком,

4. реакции горения углерода:

С + O2 → CO2.

Откуда же взять СО2?

Итак, из всего выше изложенного мы поняли, что раз СО₂ в аквариуме так уж необходим, а рыбки выделяют его недостаточно, то следует подавать его принудительно. Но откуда его взять? Существуют множество вариантов. Если у вас маленький аквариум на 10-30 литров, и вы большую часть дня находитесь рядом с ним, то никакой генератор СО₂ вам не нужен вообще: в такую баночку достаточно 2-3 раза в день аккуратно выливать в аквариум 20 мл рюмочку самой обыкновенной питьевой газированной воды из бутылки (разумеется не сладкой, не солёной и не минеральной). Лучше брать самую дешёвую, которую делают из водопроводной воды, — там гарантированно нет вредных добавок. Если же у вас аквариум побольше, то понадобится генератор углекислого газа, арматура для его подачи, счётчик пузырьков и реактор, обеспечивающий его растворение в воде в нужной концентрации. Начнём с генераторов.

Качественная реакция

Одним из возможных способов обнаружения газообразного диоксида углерода является изменение прозрачности известкового раствора.

Ca(OH)₂ + CO₂ = CaCO₃↓ + H₂O.

Этот опыт известен еще из школьного курса химии. В начале реакции образуется небольшое количество белого осадка, который впоследствии исчезает при пропускании через воду углекислого газа. Изменение прозрачности происходит потому, что в процессе взаимодействия нерастворимое соединение – карбонат кальция превращается в растворимое вещество – гидрокарбонат кальция. Реакция протекает по такому пути:

CaCO₃ + H₂O + CO₂ = Ca(HCO₃)₂.

Симптомы воздействия углекислого газа

О том, что нормы СО2 в помещении (ppm) действительно влияют на самочувствие учащихся, проживающих и работающих, свидетельствуют многочисленные исследования, проводившиеся в странах Азии и Европы. Среди них:

1. Индийские ученые из Калькутты определили, что СО2 – опасный токсин, в повышенной концентрации приводящий к биохимическим изменениям вплоть до клеточных мембран, а также провоцирующий ацидоз. Исследовали около 600 человек из промышленных районов и пригорода, и выяснили, что у тех, кто живет в загазованной атмосфере, в среднем на 60% выше уровень бикарбоната в сыворотке крови.
2. Ученые Робертсон из Великобритании рассчитал, что неблагоприятные изменения в человеческом организме начинаются уже при содержании СО2 в пределах 426 ppm. Более существенные превышения провоцируют кратковременное перевозбуждение, непрекращающееся беспокойство и снижение желания проявлять физическую активность.
3. Группа ученых из Финляндии во главе с Olli Seppanen задействовали в своем эксперименте более 30 тысяч человек и обнаружили, что в тех офисах, где концентрация углекислого газа не превышает 800ppm, люди работают с большей концентрацией внимания, реже жалуются на головную бол и меньше болеют респираторными инфекциями.
4. В Италии ученые (члены Европейской комиссией DG SANCO в рамках программы «Health Effects of School Environment»), исследовали влияние СО2 на детей (эксперимент проводился в 2006 году) и выявили, что при превышении уровня в 1000ppm у детей в 2 раза выше риск появления ринита, а сухой кашель возникает в 3,5 раза чаще. Дети, которые долго находятся в загазованных помещениях, имеют более уязвимую носоглотку.
5. Корейские специалисты исследовали связь между астмой и концентрацией углекислого газа в квартирах, где живут больные дети. Выяснилось, что содержание СО2 напрямую влияет на количество приступов.
6. Аудиторская группа «KPMG» (Нидерланды) и ученые из Мидлсекского университетом (Великобритания) и провели эксперимент среди добровольцев – сотрудников офиса. Они доказали, что при превышении уровня в 800ppm внимательность снижалась на 30%, на уровне 1000ppm у людей начинались головные боли, Когда уровень достиг 1500ppm, то у большинства (80%) появилась усталость, а при 2000ppm 60% работников не смогли сосредоточиться на своих обычных действиях.

Все эти исследования так или иначе подтверждают: духота, головокружения, падение работоспособности и прочие симптомы общих недомоганий возникают не от недостатка О2, а от избытка СО2.

Физические свойства

При нормальных условиях диоксид углерода представляет собой бесцветный газ, не обладающий запахом. Он тяжелее воздуха, поэтому углекислый газ и может вести себя, как жидкость. Например, его можно переливать из одной емкости в другую. Это вещество немного растворяется в воде – в одном литре воды при 20 ⁰С растворяется около 0,88 л CO₂. Небольшое понижение температуры кардинально меняет ситуацию – в том же литре воды при 17⁰С может раствориться 1,7 л CO₂. При сильном охлаждении это вещество осаждается в виде снежных хлопьев – образуется так называемый «сухой лед». Такое название произошло от того, что при нормальном давлении вещество, минуя жидкую фазу, сразу превращается в газ. Жидкий диоксид углерода образуется при давлении чуть выше 0,6 МПа и при комнатной температуре.

Углекислый газ: хранение и транспортировка

Хранение СО осуществляется в баллонах чёрного цвета, на корпусе которых обязательно должна быть надпись «Углекислота».

Кроме этого, на ёмкости наносится маркировка, по которой можно получить информацию о производителе баллона, весе пустой ёмкости, а также узнать дату последнего освидетельствования. Нельзя использовать углекислотные баллоны, у которых:

• Истёк срок освидетельствования.
• Имеются повреждения.
• Неисправны вентили.

Транспортировка наполненных газом баллонов должна осуществляться по следующим правилам:

• Транспортировать ёмкости только в горизонтальном положении. Вертикальное размещение допускается только в том случае, если имеются специальные ограждения, которые препятствуют падению баллона во время перевозки.
• Для безопасного перемещения на баллонах должны быть резиновые кольца.
• Не допускать механических воздействий, а также чрезмерного нагрева.
• Запрещается перевозка углекислотных баллонов в торговых аппаратах.

Кроме этого, техникой безопасности запрещается переносить баллоны вручную или перекатывать их по земле.

Хранение баллонов с углекислотой может осуществляться как в специально оборудованных помещениях, так и под открытым небом. В зданиях ёмкости следует размещать на расстоянии не менее 1 метра от отопительных приборов. При хранении на улице необходимо оградить ёмкости от воздействия прямых солнечных лучей и осадков, поэтому размещать резервуары таким способом рекомендуется под навесом. Если хранение баллонов осуществляется в неотапливаемом помещении или под открытым небом, то в зимнее время необходимо следить за тем, чтобы ёмкости не охлаждались ниже минус 40 градусов Цельсия.

Вредность и опасность углекислого газа

Двуокись углерода нетоксична и невзрывоопасна. При концентрациях более 5% (92 г/м3) углекислый газ оказывает вредное влияние на здоровье человека, так как он тяжелее воздуха и может накапливаться в слабо проветриваемых помещениях у пола. При этом снижается объемная доля кислорода в воздухе, что может вызвать явление кислородной недостаточности и удушья. Помещения, где производится сварка с использованием углекислоты, должны быть оборудованы общеобменной приточно-вытяжной вентиляцией. Предельно допустимая концентрация углекислого газа в воздухе рабочей зоны 9,2 г/м3 (0,5%).

Углекислый газ и его физические свойства

Углекислый газ состоит из углерода и кислорода. Формула углекислого газа выглядит так – CO₂. В природе он образуется при сжигании или гниении органических веществ. В воздухе и минеральных источниках содержание газа также достаточно велико. кроме того люди и животные также выделяют диоксид углерода при выдыхании.

Рис. 1. Молекула углекислого газа.

Диоксид углерода является абсолютно бесцветным газом, его невозможно увидеть. Также он не имеет и запаха. Однако при его большой концентрации у человека может развиться гиперкапния, то есть удушье. Недостаток углекислого газа также может причинить проблемы со здоровьем. В результате недостатка это газа может развиться обратное состояние к удушью – гипокапния.

Если поместить углекислый газ в условия низкой температуры, то при -72 градусах он кристаллизуется и становится похож на снег. Поэтому углекислый газ в твердом состоянии называют «сухой снег».

Рис. 2. Сухой снег – углекислый газ.

Углекислый газ плотнее воздуха в 1,5 раза. Его плотность составляет 1,98 кг/м³ Химическая связь в молекуле углекислого газа ковалентная полярная. Полярной она является из-за того, что у кислорода больше значение электроотрицательности.

Важным понятием при изучении веществ является молекулярная и молярная масса. Молярная масса углекислого газа равна 44. Это число формируется из суммы относительных атомных масс атомов, входящих в состав молекулы. Значения относительных атомных масс берутся из таблицы Д.И. Менделеева и округляются до целых чисел. Соответственно, молярная масса CO₂ = 12+2*16.

n – число атомов или молекул. Ar – относительная атомная масса химического элемента. Mr – относительная молекулярная масса вещества. Рассчитаем относительную молекулярную массу углекислого газа.

Применение углекислого газа

Благодаря наличию определённых физических и химических свойств углекислый газ может использоваться в различных сферах. В химической промышленности углекислота используется для:

• Синтеза искусственных химических соединений.
• Для очистки животной и растительной ткани.
• Регулирования температуры реакций.
• Нейтрализации щёлочи.

В металлургии CO2 применяется с целью:

• Регулирования отвода воды в шахтах.
• Создания лазерного луча для резки металлов.
• Осаждения вредных газообразных веществ.

Кроме перечисленных областей углекислый газ активно используется при производстве бумаги. Оксид углерода применяется регулирования водородного показателя древесной массы, а также усиления мощности производственных машин.

Углекислый газ используется в пищевой промышленности в качестве добавки, которая оказывает консервирующее действие. При изготовлении выпечки СО2 применяется в качестве разрыхлителя. Газированные напитки также изготавливаются с применением углекислоты, а для хранения быстро портящихся продуктов используется «сухой лёд».

Незаменим углекислый газ и при выращивании овощей и фруктов в зимних теплицах. В таких помещения в воздухе недостаточное количество СО2, который необходим для «дыхания» растений, поэтому приходится искусственно насыщать атмосферу этим газом.

В медицине углекислота применяется во время проведения сложных операций на внутренних органах. Наиболее ценным качеством этого газа, является использование его для реанимационных мероприятий, ведь благодаря возможности повысить его концентрацию можно эффективно стимулировать процесс дыхания пациента.

При сварке металлов углекислота применяется в качестве инертного облака, которое служит защитой расплавленного участка от попадания в него активного кислорода. В результате такой обработки сварочный шов получается идеально ровным и не подверженным окислению.

Благодаря способности охлаждаться при испарении, СО2 используется для тушения пожаров. Заправленные этим веществом огнетушители являются эффективным средством борьбы с возгораниями на объектах, где применение порошковых или пенных средств тушения невозможно.

В быту углекислота используется в качестве напорного газа в пневматическом оружии, а также для отпугивания комаров и борьбы с грызунами.

Определение хлорофилла

Хлорофилл является молекула производится растениями, водоросли и цианобактерии, которые помогают в преобразовании световой энергии в химические связи. Хлорофилл известен как пигмент или молекула, которая отражает одни волны света, а другие поглощает. Пигменты производят различные цвета в растение и животный мир. Хлорофилл – это зеленый пигмент, который отвечает за зеленый цвет растений и водорослей.

У растений есть две специфические формы хлорофилла: хлорофилл а и хлорофилл б. Каждая форма хлорофилла поглощает слегка различную длину волны света. Как видно на графике ниже, хлорофилл а поглощает темно-синие и темно-красные волны. Хлорофилл В поглощает голубую длину волны и красновато-оранжевую длину волны. Растения имеют обе формы хлорофилла, что позволяет им поглощать большинство длин волн синего цвета и большинство длин волн красного цвета. Большой провал в середине графика вблизи зеленых длин волн обусловлен отражением хлорофилла, а не поглощением зеленого света.

Как СО ведет себя в организме

Для начала, откуда окись углерода берется в организме, те самые 10 мл, о которых я говорила выше? В самых общих чертах, он является одним из продуктов реакции превращения гемоглобина в билирубин. Затем он связывается гемоглобином крови и вместе с углекислым газом транспортируется в легкие, чтобы выйти из них при выдохе.

Теперь чуть подробнее про гемоглобин. В его состав входят ионы двухвалентного железа, с помощью которых происходит перенос кислорода, попавшего в организм с воздухом. Именно гемоглобин крови разносит кислород по тканям организма, чтобы они могли нормально функционировать.

Но проблема в том, что монооксид углерода присоединяется к гемоглобину во много раз легче кислорода. Так что, если в воздухе появляется избыток окиси углерода, то она составит успешную конкуренцию кислороду и будет захватывать гемоглобин, не давая кислороду присоединиться к нему. При этом образуется вещество под названием карбоксигемоглобин. Оно достаточно прочное, поэтому при длительном вдыхании СО будет накапливаться в крови, вытесняя кислород.

Карбоксигемоглобин имеет ярко-красную окраску, именно поэтому кожа человека краснеет, кровь и внутренние ткани организма становятся вишнево-красного цвета. Таким образом, при вскрытии (если дойдет до смертельного исхода) сразу становится ясно, от чего умер человек.
Это я, что называется, «на пальцах», рассказала, как происходит накопление в организме угарного газа и постепенное удушье.

Кроме того, монооксид углерода действует не только на гемоглобин. В мышечном белке миоглобине также содержатся ионы железа. С ними угарный газ соединяется, образуя карбоксимиоглобин. Правда, не так легко, как с гемоглобином крови, но, тем не менее, этого хватает, чтобы человек почувствовал мышечную слабость, которая является одним из признаков отравления.

Еще пару слов скажу о курении. Не знаю, знаете ли вы или нет, но в табачном дыме содержится до 1% угарного газа. Так что, если вы курите, то автоматически каждый день подвергаете себя хроническому отравлению этим веществом. В случае, если вы окажетесь в ситуации, когда в воздухе превышено содержание окиси углерода (например, на пожаре), то у вас гораздо больше шансов умереть, чем у некурящего человека, так как отравление наступит гораздо быстрее.

Отравлению угарным газом подвергаются также люди, которые не курят, но находятся в помещении, заполненным табачным дымом.

[править] Применение

В народном хозяйстве диоксид углерода широко применяется в химической промышленности при производстве соды, мочевины и т. п., а также в производстве сахара, вина, пива, для изготовления газированной воды и т. д. Широко известны природные источники диоксида углерода в виде минеральных вод «Нарзан», «Боржоми» и другие. Спрессованный твердый CO2 под названием «сухой лед» применяют для охлаждения мяса, рыбы и других пищевых продуктов, которые быстро портятся. Сухой лед гораздо больше, чем обычный, снижает температуру и при испарении не оставляет никакой жидкости. В промышленности диоксид углерода получают разложением карбоната кальция:

Углекислый газ: получение в промышленности

Существует большое количество способов промышленного получения углекислоты. Наиболее рентабельными являются варианты добычи газа, основанные на получении СО2, который образовывается на химических производствах в виде отходов.

Газообразный оксид углерода (IV) получают из промышленного дыма способом адсорбции моноэтаноламина. Частицы этого вещества подаются в трубу с отходами и вбирают в себя углекислоту. После прохождение через смесь CO2 моноэтаноламины направляются на очистку в специальные резервуары, в которых, при определённых показателях температуры и давления, происходит высвобождение углекислого газа.

Углекислый газ высокого качества получается в результате брожения сырья при изготовлении спиртных напитков. На таких производствах газообразный СО2 обрабатывают водородом, перманганатом калия и углем. В результате реакции получают жидкую форму углекислоты.

Твёрдое состояние СО2 или «сухой лёд» также получают из отходов пивоваренных заводов и ликероводочных производств. Это агрегатное состояние вещества в промышленных масштабах образуется в такой последовательности:

• Из резервуара, где происходит брожение, газ подаётся в ёмкость для промывки.
• Углекислота направляется в газгольдер, в котором подвергается воздействию повышенного давления.
• В специальных холодильниках СО2 охлаждается до определённой температуры.
• Образовавшаяся жидкость фильтруется через слой угля.
• Углекислота снова направляется в холодильник, где производится дополнительное охлаждение вещества с последующим прессованием.

Таким образом получается высококачественный «сухой лёд», который может использоваться в пищевой промышленности, растениеводстве или в быту.

Физические свойства углекислого газа кратко

1)УКСУСНАЯ КИСЛОТАВнешний вид:бесцветн. жидкость Брутто-формула (система Хилла): C2H4O2 Формула в виде текста: CH3COOH Молекулярная масса (в а.е.м.): 60,05 Температура плавления (в °C): 16,6 Температура кипения (в °C): 118,1 Растворимость (в г/100 г или характеристика): ацетон: смешивается бензол: смешивается вода: смешивается диэтиловый эфир: смешивается сероуглерод: растворим этанол: смешивается Вкус, запах, гигроскопичность:вкус: кислыйзапах: резкийДополнительное описание:Порог восприятия запаха в воздухе (мг/л) = 0,4Плотность: 1,0492 (20°C, г/см3)

2)ПОЛИИТЕЛЕН В настоящее время для получения полиэтилена применяются гранулы размером от 2 до 5 миллиметров, а процесс полимеризации полиэтилена может происходить при различных условиях.

Полиэтилен высокого давления производится в трубчатых реакторах при температуре 250 °C и давлении около 300 атмосфер. Полимеризация полиэтилена высокого давления происходит в присутствии инициатора – кислорода или пероксида. Среднего давления полиэтилен изготавливается при температуре, близкой к с 100 градусам, и давлении около 3 атмосфер в присутствии специализированных катализаторов. Полиэтилен низкого давления изготавливается при температуре около 100 °C и давлении 0.5 атмосфер.

Физические свойства полиэтилена также зависят от добавок, которые применяются при его изготовлении, а также от скорости и равномерности охлаждения. Огромное влияние на физические свойства полиэтилена оказывают температура, давление и другие нагрузки, которые возникают при эксплуатации готовых изделий.

3) УГЛЕКИСЛЫЙ ГАЗ Оксид углерода (IV) – углекислый газ, газ без цвета и запаха, тяжелее воздуха, растворим в воде, при сильном охлаждении кристаллизуется в виде белой снегообразной массы – «сухого льда». При атмосферном давлении он не плавится, а испаряется, температура сублимации -78 °С. Углекислый газ образуется при гниении и горении органических веществ. Содержится в воздухе и минеральных источниках, выделяется при дыхании животных и растений. Мало растворим в воде (1 объем углекислого газа в одном объеме воды при 15 °С).