Sumber karbon dioksida. Penerapan karbon dioksida dalam produksi

Karbon dioksida adalah gas tidak berwarna dengan bau yang hampir tidak terlihat, tidak beracun, dan lebih berat dari udara. Karbon dioksida tersebar luas di alam. Ini larut dalam air, membentuk asam karbonat H 2 CO 3, memberikan rasa asam. Udara mengandung sekitar 0,03% karbon dioksida. Massa jenisnya 1,524 kali lebih besar dari massa jenis udara dan sama dengan 0,001976 g/cm 3 (pada suhu nol dan tekanan 101,3 kPa). Potensi ionisasi 14.3V. Rumus kimianya adalah CO2.

Dalam produksi pengelasan istilah ini digunakan "karbon dioksida" cm. Dalam “Aturan untuk Desain dan Pengoperasian Bejana Tekanan yang Aman” istilahnya "karbon dioksida", dan dalam jangka waktu "karbon dioksida".

Ada banyak cara untuk menghasilkan karbon dioksida, yang utama dibahas dalam artikel.

Kepadatan karbon dioksida bergantung pada tekanan, suhu, dan keadaan agregasi di mana ia ditemukan. Pada tekanan atmosfer dan suhu -78,5°C, karbon dioksida, melewati wujud cair, berubah menjadi massa putih seperti salju "es kering".

Di bawah tekanan 528 kPa dan pada suhu -56,6°C, karbon dioksida dapat berada dalam ketiga keadaan (yang disebut titik tripel).

Karbon dioksida stabil secara termal, terurai menjadi karbon monoksida hanya pada suhu di atas 2000°C.

Karbon dioksida adalah gas pertama yang digambarkan sebagai zat diskrit. Pada abad ketujuh belas, seorang ahli kimia Flemish Jan Baptist van Helmont (Jan Baptist van Helmont) memperhatikan bahwa setelah pembakaran batubara dalam bejana tertutup, massa abu jauh lebih kecil dibandingkan massa batubara yang dibakar. Dia menjelaskan hal ini dengan mengatakan bahwa batu bara diubah menjadi massa yang tidak terlihat, yang dia sebut “gas”.

Sifat-sifat karbon dioksida dipelajari jauh kemudian pada tahun 1750. Fisikawan Skotlandia Joseph Hitam (Joseph Hitam).

Ia menemukan bahwa batu kapur (kalsium karbonat CaCO 3), ketika dipanaskan atau bereaksi dengan asam, melepaskan gas, yang disebutnya “udara terikat”. Ternyata “udara terikat” lebih padat dari udara dan tidak mendukung pembakaran.

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

Dengan melewati “udara terikat” yaitu karbon dioksida CO 2 melalui larutan kapur Ca(OH) 2 kalsium karbonat CaCO 3 diendapkan ke dasar. Joseph Black menggunakan eksperimen ini untuk membuktikan bahwa karbon dioksida dilepaskan melalui pernapasan hewan.

CaO + H 2 O = Ca(OH) 2

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

Karbon dioksida cair adalah cairan tidak berwarna dan tidak berbau yang kepadatannya sangat bervariasi terhadap suhu. Itu ada pada suhu kamar hanya pada tekanan di atas 5,85 MPa. Massa jenis karbon dioksida cair adalah 0,771 g/cm 3 (20°C). Pada suhu di bawah +11°C, ia lebih berat daripada air, dan di atas +11°C lebih ringan.

Berat jenis karbon dioksida cair bervariasi secara signifikan terhadap suhu, oleh karena itu, jumlah karbon dioksida ditentukan dan dijual berdasarkan beratnya. Kelarutan air dalam karbon dioksida cair pada kisaran suhu 5,8-22,9°C tidak lebih dari 0,05%.

Karbon dioksida cair berubah menjadi gas ketika panas disuplai ke dalamnya. Dalam kondisi normal (20°C dan 101,3 kPa) Ketika 1 kg karbon dioksida cair menguap, 509 liter karbon dioksida terbentuk. Ketika gas dikeluarkan terlalu cepat, tekanan di dalam silinder berkurang dan suplai panas tidak mencukupi, karbon dioksida mendingin, laju penguapannya menurun dan ketika mencapai “titik tripel” berubah menjadi es kering, yang menyumbat lubang. di gigi reduksi, dan ekstraksi gas selanjutnya berhenti. Saat dipanaskan, es kering langsung berubah menjadi karbon dioksida, melewati wujud cair. Untuk menguapkan es kering, diperlukan lebih banyak panas yang disuplai secara signifikan daripada menguapkan karbon dioksida cair - oleh karena itu, jika es kering telah terbentuk di dalam silinder, es kering akan menguap secara perlahan.

Karbon dioksida cair pertama kali diproduksi pada tahun 1823. Humphry Davy(Humphry Davy) dan Michael Faraday(Michael Faraday).

Karbon dioksida padat "es kering" menyerupai salju dan es. Kandungan karbon dioksida yang diperoleh dari briket es kering cukup tinggi - 99,93-99,99%. Kadar air berada pada kisaran 0,06-0,13%. Es kering, ketika berada di udara terbuka, menguap dengan cepat, sehingga digunakan wadah untuk penyimpanan dan pengangkutannya. Karbon dioksida dihasilkan dari es kering di evaporator khusus. Karbon dioksida padat (es kering), disuplai sesuai dengan Gost 12162.

Karbon dioksida paling sering digunakan:

  • untuk menciptakan lingkungan yang melindungi logam;
  • dalam produksi minuman berkarbonasi;
  • pendinginan, pembekuan dan penyimpanan produk makanan;
  • untuk sistem pemadam kebakaran;
  • untuk membersihkan permukaan dengan es kering.

Kepadatan karbon dioksida cukup tinggi, yang memungkinkan ruang reaksi busur terlindung dari kontak dengan gas udara dan mencegah nitridasi pada konsumsi karbon dioksida yang relatif rendah dalam pancaran. Karbon dioksida, selama proses pengelasan, berinteraksi dengan logam las dan memiliki efek oksidasi dan juga karburasi pada logam di kolam las.

Sebelumnya hambatan dalam penggunaan karbon dioksida sebagai media pelindung di jahitannya. Pori-pori tersebut disebabkan oleh pendidihan logam yang mengeras pada kolam las akibat pelepasan karbon monoksida (CO) karena deoksidasi yang tidak mencukupi.

Pada suhu tinggi, karbon dioksida berdisosiasi membentuk oksigen monoatomik bebas yang sangat aktif:

Oksidasi logam las yang dilepaskan bebas dari karbon dioksida selama pengelasan dinetralkan oleh kandungan sejumlah tambahan elemen paduan dengan afinitas tinggi terhadap oksigen, paling sering silikon dan mangan (melebihi jumlah yang diperlukan untuk paduan logam las) atau fluks yang dimasukkan ke dalam zona pengelasan (welding).

Karbon dioksida dan karbon monoksida praktis tidak larut dalam logam padat dan cair. Bahan aktif bebas mengoksidasi unsur-unsur yang ada di kolam las tergantung pada afinitas dan konsentrasi oksigennya sesuai dengan persamaan:

Saya + O = SayaO

dimana Me adalah logam (mangan, aluminium, dll).

Selain itu, karbon dioksida sendiri bereaksi dengan unsur-unsur ini.

Sebagai hasil dari reaksi-reaksi ini, ketika pengelasan dengan karbon dioksida, terjadi pembakaran aluminium, titanium, dan zirkonium yang signifikan, dan pembakaran silikon, mangan, kromium, vanadium, dll yang kurang intens.

Oksidasi pengotor terjadi terutama dengan cepat pada . Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa ketika pengelasan dengan elektroda habis pakai, interaksi logam cair dengan gas terjadi ketika setetes tetap berada di ujung elektroda dan di kolam las, dan ketika mengelas dengan elektroda tidak habis pakai, itu hanya terjadi di kolam. Seperti diketahui, interaksi gas dengan logam pada celah busur terjadi jauh lebih intens karena suhu yang tinggi dan permukaan kontak logam dengan gas yang lebih besar.

Karena aktivitas kimia karbon dioksida dalam kaitannya dengan tungsten, pengelasan pada gas ini hanya dilakukan dengan elektroda habis pakai.

Karbon dioksida tidak beracun dan tidak mudah meledak. Pada konsentrasi lebih dari 5% (92 g/m3), karbon dioksida mempunyai efek berbahaya pada kesehatan manusia, karena lebih berat daripada udara dan dapat terakumulasi di area yang berventilasi buruk di dekat lantai. Hal ini mengurangi fraksi volume oksigen di udara, yang dapat menyebabkan kekurangan oksigen dan mati lemas. Tempat di mana pengelasan dilakukan dengan menggunakan karbon dioksida harus dilengkapi dengan pasokan umum dan ventilasi pembuangan. Konsentrasi maksimum karbon dioksida yang diperbolehkan di udara area kerja adalah 9,2 g/m 3 (0,5%).

Karbon dioksida dipasok oleh . Untuk mendapatkan lapisan berkualitas tinggi, digunakan gas dan karbon dioksida cair dengan kualitas tertinggi dan pertama.

Karbon dioksida diangkut dan disimpan dalam silinder baja atau tangki berkapasitas besar dalam keadaan cair, diikuti dengan gasifikasi di pabrik, dengan pasokan terpusat ke stasiun pengelasan melalui jalur landai. Tangki standar dengan kapasitas air 40 liter diisi dengan 25 kg karbon dioksida cair, yang pada tekanan normal menempati 67,5% volume silinder dan menghasilkan 12,5 m 3 karbon dioksida saat diuapkan. Udara terakumulasi di bagian atas silinder bersama dengan gas karbon dioksida. Air, yang lebih berat daripada karbon dioksida cair, terkumpul di bagian bawah silinder.

Untuk mengurangi kelembapan karbon dioksida, disarankan untuk memasang silinder dengan katup menghadap ke bawah dan, setelah didiamkan selama 10...15 menit, buka katup dengan hati-hati dan keluarkan uap air dari silinder. Sebelum pengelasan, sejumlah kecil gas perlu dikeluarkan dari silinder yang dipasang normal untuk menghilangkan udara yang terperangkap di dalam silinder. Sebagian kelembapan tertahan dalam karbon dioksida dalam bentuk uap air, sehingga memperburuk pengelasan lapisan.

Ketika gas dilepaskan dari silinder, karena efek pelambatan dan penyerapan panas selama penguapan karbon dioksida cair, gas mendingin secara signifikan. Dengan ekstraksi gas yang intensif, peredam dapat tersumbat oleh uap air beku yang terkandung dalam karbon dioksida, serta es kering. Untuk menghindari hal ini, saat mengekstraksi karbon dioksida, pemanas gas dipasang di depan peredam. Penghapusan kelembapan terakhir setelah gearbox dilakukan dengan pengering khusus yang diisi dengan wol kaca dan kalsium klorida, gel silika, tembaga sulfat atau peredam kelembapan lainnya

Silinder karbon dioksida dicat hitam, dengan tulisan “KARBON ASAM” ditulis dengan huruf kuning..

Penerapan karbon dioksida. G. Cavendish adalah orang pertama yang menarik perhatian pada fakta bahwa larutan karbon dioksida dalam air, meskipun lemah, memiliki rasa asam yang menyenangkan. Dia mendemonstrasikan di Royal Society segelas air soda yang sangat berkilau, hampir tidak berbeda dengan air seltzer, dan menerima medali emas dari perkumpulan tersebut untuk penemuan ini.

Ini adalah penggunaan praktis karbon dioksida yang pertama; pengusaha Amerika menjadi tertarik padanya ketika D. Priestley sudah berada di pengasingan, setelah seorang dokter mulai meresepkan air berkarbonasi dengan tambahan jus buah untuk pasiennya. Di sinilah mulai berkembang industri minuman berkarbonasi yang masih menjadi salah satu konsumen karbon dioksida terpenting. Karbon dioksida digunakan untuk mengkarbonasi buah-buahan dan air mineral, untuk produksi gula, bir, dan dalam pengobatan untuk mandi karbon dioksida. Itu diisi dengan sabuk pengaman dan rakit yang terbuat dari silinder baja kecil yang mengandung massa cair karbon dioksida.

Karbon anhidrida cair digunakan 1 dalam alat pemadam api portabel 2 dalam sistem pemadam kebakaran pesawat terbang dan kapal laut, mesin pemadam kebakaran karbon dioksida.

Penggunaan yang meluas dalam pemadaman kebakaran disebabkan oleh kenyataan bahwa dalam beberapa kasus air tidak cocok untuk pemadaman, misalnya, ketika memadamkan cairan yang mudah terbakar atau ketika ada kabel listrik yang tidak tersambung di dalam ruangan, peralatan unik yang dapat rusak oleh air. Penggunaan karbonat anhidrida padat yang dipres, yang kita sebut es kering, juga cukup luas. Oleh karena itu, digunakan untuk menjaga suhu rendah di mobil berpendingin untuk pengangkutan produk yang mudah rusak, serta dalam produksi es krim.

Mengapa, timbul pertanyaan, tidak bisa digunakan dengan es biasa. Namun ternyata es kering memiliki beberapa keunggulan: 1. memungkinkan Anda mempertahankan suhu yang jauh lebih rendah di lemari es, yang perannya dimainkan oleh kotak karton sederhana untuk penjual es krim, hingga -78.2C 2 . ia menyerap panas tiga kali lebih banyak per satuan massa selama penguapan dibandingkan es selama pencairan 3 . tidak mencemari lemari es, seperti es biasa, dengan produk peleburan cair 4. menciptakan atmosfer karbon dioksida di dalam lemari es, yang juga melindungi produk makanan. dari pembusukan.

Es kering juga digunakan untuk mendinginkan dan mengeraskan paku keling yang terbuat dari paduan aluminium dan saat memasang perban - cincin atau ikat pinggang logam pada bagian-bagian mesin. Karbon dioksida juga digunakan sebagai pendingin dalam reaktor grafit. Penerapan karbon monoksida IV yang sangat menarik untuk mengubah cuaca adalah ketika bubuk es kering disebarkan dari pesawat yang terbang di atas awan yang sangat dingin, sehingga menciptakan hujan salju buatan di atas lapangan terbang dengan konsumsi hanya sekitar 100 g es per 1 km3 awan. Pada saat yang sama, serpihan salju tebal dan basah mulai turun, dan tak lama kemudian langit mulai bersinar melalui awan yang terus menerus. Kesenjangan tersebut dengan cepat meluas dan menyatu menjadi langit biru yang luas. Akibat pendinginan yang kuat, hanya sedikit tetesan air yang membeku.

Sisanya masih dalam kondisi hipotermia. Namun karena pada suhu yang sama, air yang sangat dingin memiliki elastisitas uap yang lebih tinggi daripada es, pertumbuhan kristal es segera dimulai karena tetesan air cair, yang menyebabkan turunnya salju.

Dalam banyak kasus, karbonat anhidrida tidak digunakan dalam bentuk jadi, namun diperoleh selama penggunaan. Dalam kasus seperti itu, bahan awal digunakan baik secara terpisah - sebagai asam sulfat dan natrium dikarbonat dalam alat pemadam api konvensional, atau sebagai campuran dua bubuk kering seperti pada beberapa baking powder, misalnya campuran natrium bikarbonat dengan kalium tartrat, amonium tartrat atau amonium klorida.

Selama campuran tetap kering, tidak terjadi reaksi. Ketika air ditambahkan, garam larut, berdisosiasi, dan terjadi reaksi ionik, melepaskan karbon dioksida. Reaksi serupa terjadi ketika baking powder dicampur dengan adonan untuk mengkhamirkan adonan secara kimia.

Akhir pekerjaan -

Topik ini termasuk dalam bagian:

Keterkaitan interdisipliner dalam mata kuliah kimia sekolah pada pokok bahasan karbon dan senyawanya

Seorang fisikawan buta tanpa matematika, tangan kering tanpa kimia. Saya menetapkan tujuan berikut untuk diri saya sendiri: 1. Melacak dan mempelajari hubungan interdisipliner dalam kursus sekolah.. Memberikan jawaban dalam bentuk grafik batang tentang kesalahan relatif dalam penentuan. Untuk mengidentifikasi cara yang paling mudah diakses untuk mendapatkannya di laboratorium universitas mengenai ketersediaan bahan kimia..

Jika Anda memerlukan materi tambahan tentang topik ini, atau Anda tidak menemukan apa yang Anda cari, kami sarankan untuk menggunakan pencarian di database karya kami:

Apa yang akan kami lakukan dengan materi yang diterima:

Jika materi ini bermanfaat bagi Anda, Anda dapat menyimpannya ke halaman Anda di jejaring sosial:

Semua topik di bagian ini:

Keterkaitan interdisipliner dalam mata pelajaran kimia sekolah dengan menggunakan contoh karbon dan senyawanya
Keterkaitan interdisipliner dalam mata pelajaran kimia sekolah dengan menggunakan contoh karbon dan senyawanya. Apa yang dimaksud dengan hubungan interdisipliner? Koneksi interdisipliner adalah prinsip pengajaran modern

Menggunakan hubungan interdisipliner untuk membentuk landasan pandangan dunia dialektis-materialistis di kalangan siswa
Menggunakan hubungan interdisipliner untuk membentuk landasan pandangan dunia dialektis-materialistis pada siswa. Menggunakan latar belakang pengetahuan mata pelajaran lain ketika mempelajari topik individu dalam kursus kimia

Cara dan metode pelaksanaan hubungan interdisipliner
Cara dan metode pelaksanaan hubungan interdisipliner. Persoalan tentang cara dan metode pelaksanaan hubungan interdisipliner merupakan salah satu aspek dari masalah umum penyempurnaan metode pengajaran. Metode seleksi

Keterkaitan interdisipliner dalam proses pembelajaran kimia di
Keterkaitan interdisipliner dalam proses pembelajaran kimia di. kelas Refleksi hubungan interdisipliner dan penentuan konten dalam program dan untuk kelas reguler tanpa spesialisasi - program kursus kimia untuk 8-11

Tentang hubungan antara pengajaran kimia dan geografi
Tentang hubungan antara pengajaran kimia dan geografi. Selain hubungan interdisipliner antara kimia dan biologi, guru juga menggunakan informasi dari geografi. Di kelas 8 sambil menjelaskan komposisi udara dan kandungannya

Koneksi interdisipliner dalam pengajaran kimia berbasis masalah
Koneksi interdisipliner dalam pengajaran kimia berbasis masalah. Pengajaran kimia berbasis masalah selalu dikaitkan dengan proses berpikir yang intensif, dengan meluasnya penggunaan argumentasi dalam memecahkan masalah pendidikan.

Koneksi interdisipliner dalam memecahkan masalah perhitungan
Koneksi interdisipliner dalam memecahkan masalah perhitungan. Siswa sekolah menengah mulai belajar matematika 7 tahun lebih awal daripada belajar kimia. Selama periode pelatihan ini mereka memperoleh sarana

Sejarah penemuan karbon dioksida
Sejarah penemuan karbon dioksida. Karbon dioksida adalah gas pertama di antara semua gas lain yang bertentangan dengan udara dengan nama gas liar oleh alkemis abad ke-16. Van Helmont. Penemuan karbon dioksida

Struktur molekul karbon dioksida
Struktur molekul karbon dioksida. Dari posisi BC, molekul karbon oksida IV memiliki struktur sebagai berikut: atom karbon masuk ke keadaan tereksitasi, memiliki 4 elektron tidak berpasangan. C 6 1s2 2

Dari perspektif MLCAO
Dari perspektif MLCAO. Kita tahu bahwa bentuk molekul karbon dioksida adalah linier. Atom oksigen memiliki orbital tipe p. Gambar 2 menunjukkan orbital valensi atom karbon pusat dan orbital golongan

Sifat fisik karbon dioksida
Sifat fisik karbon dioksida. Karbon dioksida, karbon monoksida IV atau karbonat anhidrida, merupakan gas tidak berwarna dengan bau dan rasa sedikit asam, 1,5 kali lebih berat dari oksigen, sehingga dapat berpindah

Sifat kimia karbon dioksida
Sifat kimia karbon dioksida. Karbon monoksida IV secara kimia cukup aktif. Mari kita lihat beberapa reaksinya. 1. Karbon monoksida IV adalah oksida asam; ini berhubungan dengan karbon dioksida dibasa

Menghasilkan karbon dioksida
Memperoleh karbon dioksida. Di laboratorium kimia, mereka menggunakan silinder siap pakai dengan karbonat anhidrida cair, atau menghasilkan karbon dioksida dalam peralatan Kipp melalui aksi asam klorida pada

Anda sudah tahu bahwa saat Anda mengeluarkan napas, karbon dioksida keluar dari paru-paru Anda. Tapi apa yang Anda ketahui tentang zat ini? Mungkin sedikit. Hari ini saya akan menjawab semua pertanyaan Anda tentang karbon dioksida.

Definisi

Zat ini dalam kondisi normal adalah gas tidak berwarna. Di banyak sumber dapat disebut berbeda: karbon monoksida (IV), karbon anhidrida, karbon dioksida, dan karbon dioksida.

Properti

Karbon dioksida (rumus CO 2) adalah gas tidak berwarna, berbau dan berasa asam, serta larut dalam air. Jika didinginkan dengan baik, akan terbentuk massa seperti salju yang disebut es kering (foto di bawah), yang menyublim pada suhu -78 o C.

Ini adalah salah satu produk pembusukan atau pembakaran bahan organik. Ia larut dalam air hanya pada suhu 15 o C dan hanya jika rasio air:karbon dioksida adalah 1:1. Kepadatan karbon dioksida dapat bervariasi, tetapi dalam kondisi standar sama dengan 1,976 kg/m3. Artinya jika berbentuk gas, dan dalam keadaan lain (cair/gas) nilai densitasnya juga akan berbeda. Zat ini adalah oksida asam; menambahkannya ke air menghasilkan asam karbonat. Jika Anda menggabungkan karbon dioksida dengan alkali apa pun, reaksi selanjutnya menghasilkan pembentukan karbonat dan bikarbonat. Oksida ini tidak dapat mendukung pembakaran, dengan beberapa pengecualian. Ini adalah logam reaktif, dan dalam jenis reaksi ini mereka mengambil oksigen darinya.

Kuitansi

Karbon dioksida dan beberapa gas lainnya dilepaskan dalam jumlah besar ketika alkohol diproduksi atau karbonat alami terurai. Gas yang dihasilkan kemudian dicuci dengan kalium karbonat terlarut. Ini diikuti dengan penyerapan karbon dioksida, produk dari reaksi ini adalah bikarbonat, ketika larutan dipanaskan, oksida yang diinginkan diperoleh.

Namun kini berhasil digantikan oleh etanolamin yang dilarutkan dalam air, yang menyerap karbon monoksida yang terkandung dalam gas buang dan melepaskannya saat dipanaskan. Gas ini juga merupakan produk sampingan dari reaksi yang menghasilkan nitrogen murni, oksigen, dan argon. Di laboratorium, sejumlah karbon dioksida dihasilkan ketika karbonat dan bikarbonat bereaksi dengan asam. Ini juga terbentuk ketika soda kue dan jus lemon atau natrium bikarbonat dan cuka bereaksi (foto).

Aplikasi

Industri makanan tidak dapat hidup tanpa penggunaan karbon dioksida, yang dikenal sebagai bahan pengawet dan ragi, kode E290. Alat pemadam api apa pun mengandungnya dalam bentuk cair.

Selain itu, karbon oksida tetravalen, yang dilepaskan selama proses fermentasi, berfungsi sebagai makanan yang baik untuk tanaman akuarium. Hal ini juga ditemukan dalam soda terkenal, yang sering dibeli banyak orang di toko kelontong. Pengelasan kawat terjadi di lingkungan karbon dioksida, tetapi jika suhu proses ini sangat tinggi, maka disertai dengan disosiasi karbon dioksida, yang melepaskan oksigen, yang mengoksidasi logam. Maka pengelasan tidak dapat dilakukan tanpa bahan deoksidasi (mangan atau silikon). Karbon dioksida digunakan untuk menggembungkan roda sepeda; karbon dioksida juga terdapat dalam kaleng senapan angin (jenis ini disebut tabung gas). Selain itu, oksida dalam bentuk padat ini, yang disebut es kering, diperlukan sebagai zat pendingin dalam perdagangan, penelitian ilmiah, dan saat memperbaiki beberapa peralatan.

Kesimpulan

Inilah betapa bermanfaatnya karbon dioksida bagi manusia. Dan tidak hanya dalam industri, ia juga memainkan peran biologis yang penting: tanpanya, pertukaran gas, pengaturan tonus pembuluh darah, fotosintesis, dan banyak proses alami lainnya tidak dapat terjadi. Namun kelebihan atau kekurangannya di udara selama beberapa waktu dapat berdampak buruk pada kondisi fisik semua organisme hidup.

Seperti yang Anda ketahui, kita semua berasal dari masa kanak-kanak. Dan salah satu kenangan manis di tahun-tahun pertama kehidupan yang sering kita bawa sepanjang hidup adalah rasa manis soda dari botol. Agar anak-anak dan orang dewasa dapat menikmati minuman berkarbonasi favoritnya, hal itu diperlukan karbon dioksida dalam silinder, yang, melalui manipulasi sederhana, mengisi isi botol dengan gelembung ajaib. Dan tidak ada kesenangan yang lebih besar daripada meledaknya gelembung di hidung, mulut, perut... Kita tumbuh, menjadi dewasa. Kita mulai memberikan preferensi pada minuman berkarbonasi dan non-karbonasi lainnya yang juga “memukul” hidung dan kepala. Namun seiring bertambahnya usia, jawaban atas pertanyaan tersebut sering kali masih menjadi misteri bagi kita:

Bagaimana karbon dioksida dalam silinder bisa masuk ke dalam botol?

Karbon dioksida adalah gas tidak berwarna dengan rasa sedikit asam, tidak beracun, yang memiliki banyak nama seperti: karbon dioksida, karbon dioksida, karbonat anhidrida, CO2 dan lain-lain. Gas ini tidak mendukung pernapasan dan dalam konsentrasi tinggi menyebabkan mati lemas, namun penting dalam proses metabolisme sel hidup. Ini diperoleh sebagai produk sampingan selama produksi alkohol, amonia atau pembakaran bahan bakar. Massa jenis gas pada kondisi normal adalah 1,98 g/l. Oleh karena itu, karbon dioksida diangkut dalam silinder di bawah tekanan sekitar 70 atmosfer, untuk kapasitas yang lebih besar. Peralatan khusus digunakan untuk mengompresi gas. Dalam produksi air berkarbonasi, asam dari silinder ditambahkan ke botol minuman, segera sebelum ditutup. Dan jika karbon dioksida dilepaskan ke atmosfer, sebagian akan berubah menjadi es kering. Namun industri makanan bukan satu-satunya bidang yang menggunakan karbon dioksida.

Di mana lagi karbon dioksida digunakan dalam silinder?

Konstruksi modern sepenuhnya didasarkan pada struktur logam. Untuk mendapatkan rangka logam yang kuat, diperlukan pengelasan. Karbon dioksida adalah oksida asam yang bereaksi dengan air membentuk asam karbonat. Bereaksi dengan alkali untuk melepaskan bikarbonat dan karbonat. Penggunaannya dalam proses pengelasan didasarkan pada sifat asam berikut: karbon dioksida dalam silinder berubah menjadi lapisan pelindung yang menjamin kekuatan lasan. Alat pemadam kebakaran yang dirancang untuk memadamkan instalasi listrik juga mengandung karbon dioksida.

Dan jika Anda memutuskan untuk membeli tabung gas, ingatlah bahwa ada persyaratan khusus untuk pengangkutan dan penggunaannya. Bekerja dengan karbon dioksida bisa berbahaya; misalnya, jika terkena tangan Anda, dapat menyebabkan luka bakar.

Dimana saya bisa membeli tabung gas?

Membeli silinder untuk menyimpan dan mengangkut gas dari penjual tak dikenal yang tidak dapat mendokumentasikan haknya tidak menjamin keamanan penggunaannya! Dengan aman membeli tabung gas dari produsen terpercaya dapat ditemukan di sini. Silinder kami untuk mengangkut karbon dioksida tersedia dalam volume industri 50 liter. dan kaleng kecil untuk menyedot. Pengoperasian yang aman dipastikan oleh manufaktur dengan mempertimbangkan semua persyaratan Gost.

Penggunaan alternatif karbon dioksida telah dikembangkan oleh para ilmuwan kimia. Para ilmuwan telah mengembangkan bahan dan desain katalis baru yang menghasilkan bahan bakar cair dari karbon dioksida, penyumbang besar emisi gas rumah kaca.

Hasilnya menunjukkan bahwa teknologi yang ada dapat mengubah karbon dioksida (CO2) sehingga tidak menambah emisi ke atmosfer.

Bahan bakar karbon dioksida

Katalis yang diusulkan menyediakan penggunaan baru karbon dioksida untuk mengubah karbon dioksida (CO 2 ) menjadi karbon monoksida (CO). Ini adalah langkah pertama menuju konversi CO 2 menjadi bahan kimia lain, termasuk bahan bakar. Ahli kimia telah mengembangkan metode untuk mengubah CO dan oksigen menjadi berbagai bahan bakar cair dan produk energi lainnya.

Karbon monoksida kemudian dapat diolah lebih lanjut menjadi bahan yang diinginkan.

Dan jika hidrogen dan CO diproduksi menggunakan tenaga surya atau energi produksi lainnya, maka penerapan baru karbon dioksida bisa menjadi karbon netral. Akibat reaksi penguraian, karbon dioksida (CO 2) terbentuk menjadi karbon monoksida (II) (CO) dan oksigen (O 2) pada suhu yang cukup tinggi.

2CO 2 → 2CO + O 2

Transformasi Merdu

Para ilmuwan mengetahui bahwa penyetelan katalis mempengaruhi proporsi CO yang diinginkan dalam produk akhir.

Sebagian besar upaya para ahli teknologi dan perancang ditujukan untuk menghasilkan katalis untuk produksi CO, dengan mempertimbangkan kimia permukaan aktif yang berbeda. Bahan ini dapat diproduksi dengan memasukkan butiran kecil polistiren ke elektroda konduktif suatu substrat, dan kemudian permukaannya diberi perak secara elektrokimia. Metode ini menciptakan struktur sel heksagonal seperti sarang lebah pada sel yang diproduksi secara industri.

Ternyata ketebalan katalis berpori yang bervariasi ini menghasilkan efek ganda: struktur berpori katalis dengan kuat mendorong produksi CO dari CO 2 sebanyak tiga kali lipat, sekaligus menekan reaksi alternatif yang menghasilkan H 2 (hidrogen) dengan faktor sepuluh. Dengan menggunakan efek gabungan ini, produksi CO dapat dengan mudah dimodifikasi. Hasil studi ini memberikan wawasan mendasar yang mungkin dapat diterapkan pada pengembangan bahan katalis lain untuk produksi energi dari karbon dioksida CO 2 .

Ini hanya mewakili satu langkah dalam konversi karbon dioksida menjadi bentuk energi yang dapat digunakan, dan demonstrasi awal di laboratorium kecil. Oleh karena itu, masih banyak pekerjaan yang harus dilakukan para ahli kimia untuk menemukan pendekatan praktis dalam menggunakan karbon dioksida untuk menghasilkan bahan bakar transportasi karbon dioksida.

Namun karena selektivitas dan efisiensi konversi awal ini memiliki batas atas terhadap efisiensi keseluruhan produksi energi dari CO 2, dalam istilah teknis, penelitian ini memberikan prinsip dasar dasar dalam teknologi netral karbon untuk menggantikan sistem bahan bakar fosil yang ada.

Hal ini diperlukan untuk dapat memanfaatkan segala sesuatu mulai dari infrastruktur SPBU yang ada, kendaraan pengiriman dan kapasitas penyimpanan.

Menggunakan karbon dioksida seperti di alam

Pada akhirnya, penggunaan karbon dioksida diubah oleh tanaman. Perangkat ini dapat dihubungkan langsung dengan aliran emisi bahan bakar fosil dari pembangkit listrik.

Saat mengembangkan teknologi akhir, misalnya, dimungkinkan untuk menggunakan CO 2 untuk menghasilkan bahan bakar alih-alih melepaskan karbon dioksida ke atmosfer.

Jika dikembangkan, hal ini dapat mewakili siklus karbon antropogenik tertutup dengan menggunakan listrik yang dihasilkan dan mengubah emisi gas rumah kaca menjadi bahan bakar.

Intinya, hal ini benar: proses yang bersih akan menghasilkan hal yang sama seperti yang dilakukan tanaman dan cyanobacteria di bumi jutaan tahun yang lalu untuk menghasilkan bahan bakar fosil.

Pertama-tama: mengambil karbon dioksida dari udara dan mengubahnya menjadi molekul yang lebih kompleks. Namun dalam hal ini, prosesnya tidak harus berlangsung ribuan tahun, prosesnya harus direplikasi dengan sangat cepat di laboratorium atau pabrik. Ini sama dengan fotosintesis alami, namun jauh lebih cepat.



Apakah Anda menyukai artikelnya? Bagikan dengan teman Anda!