گاز دی اکسید کربن اولین بار در قرن هفدهم توسط شیمیدانی به نام “جان باپتیست ” شناسائی شد.
این شیمیدان از اختلاف جرمی که میان ذغال چوب اولیه و خاکستری که از
افروختگی آن در یک محفظه بسته بدست آمد، متوجه ی حضور جزئی نامرئی ( گاز ) در این فرآیند شد.
خصوصیات این گاز در دهه 50 از سده هفدهم به وسیله ی فیزیکدانی بنام “بلاک” رسیدگی شد .
او کشف کرد که وقتی کلسیم کربنات سوزانده شود یا با اسید پیامد بدهد ، گازی تولید می کند
که از هوا وزین تراست، بلاک این گاز را هوای ثابت نامید
این گاز یا گازکربنیک با فرمول شیمیایی CO2 از ترکیب
یک اتم کربُن با دو اتم اکسیژن تشکیل شده است.
این گاز گازی بیرنگ و بی بو است و حائز طعمی مایل به
اسید می باشد ( در صورت استنشاق بدلیل ترکیب شدن با بزاق دهان اسید کربنیک فرآوری می کند ).
این گاز حائز جرم مولکولی 44.0095 gr/mol می باشد.
این گاز ماده ای غیر قطبی است و در دمای ذیل تر از -78 درجه سانتیگراد متراکم شده
و جسم سفید رنگ جامدی به نام یخ خشک برپایی می کند.
این گاز وزین تر از هوا می باشد و همش در بالای محیطی که برپایی می شود توزیع می گردد.
این گاز آماده در اتمسفر در نقش یک سپر حرارتی برای زمین شغل میکند
و با اثر گلخانهای طبیعی خود، از برودت در زمین جلوگیری می کند.
لازم به ذکر است تراکمهای بالای این گاز در جو زمین، که با افروختگی
سوخت های فسیلی فرآوری می شود، به عنوان آلاینده جوی شناخته میشود.
تولید این گاز
بخشی از این گاز موجود در زمین ، محصول تنفس در جانداران هوازی است.
( جانداران هوازی گاز اکسیژن محیط را گرفته واین گاز فرآوری می کنند ).
گاز دی اکسید کربن در ضمن بر نشان متلاشی شدن مواد آلی و تخمیر
قندها در نان و سایر مواد غذایی آزاد میشود.
این گاز نتیجه ی برآفروختن کامل است.
احتراق چوب، کربوهیدرات‌ها و سوختهای فسیلی همانند زغال سنگ، نفت و گاز طبیعی
هم گاز دی اکسید کربن فرآوری میکند.
روش های تولید
- در نتیجه ی برآفروختن سوختهای فسیلی
- در نشانه تقطیر هوا (در این صورت گاز کربن دی اکسید تولید شده دارای درصد کمی گاز کربن مونوکسید نیز می باشد ).
- از واکنش بسیاری از اسیدها و کربناتهای فلزی ( برای نمونه واکنش وسط هیدروکلریک اسید و کلسیم کربنات ).
- به عنوان فرآورده جانبی تخمیر قندها در کارخانجات تولید کننده نوشابه های الکلی ( تخمیر قندها تولید اتانول و گاز دی اکسید کربن می کند )
- به عنوان فرآورده جانبی در تولید سدیم فسفات
- اکسید آهن به وسیله کک به آهن تبدیل شده
کاربرد های گاز کربن دی اکسید
استفاده از این گاز در اطفاء حریق
به کارگیری این گاز در تولید نوشیدنی (دی اکسید کربن برای فرآوری نوشابه های غیر الکلی و آب معدنی به شغل می رود).
به کارگیری این گاز در تولید مواد غذائی ( صنعت شکلات سازی برخی شکلات ها با کربن دی اکسید فشرده می شود به طوریکه وقتی در دهان حل می شوند حباب آزاد می کنند)
، خمیر مایه ها ( جوش شیرین و بیکینگ پودر )
استفاده از گاز کربن دب اکسید در صنعت بسته بندی مواد غذائی
استفاده ازاین گاز در جوشکاری صنعتی
کربن دی اکسید مایع بعنوان یک حلال چربی همنشین برای جدا کردن کافئین از قهوه بکار می رود.
استفاده از این گاز در در صنایع شیمیائی و داروئی (تولید اوره، کربنات و بی کربنات و سدیم سیلیکات )
به کارگیری گاز دی اکسید کربن در پزشکی برای ایجاد تعادل میان کربن دی اکسید و اکسیژن در خون
به کارگیری این گاز در تحقیقات بیولوژیکی
بعنوان تسهیل کننده در استخراخ نفت (این گاز تحت شرایط فوق بحرانی به تو چاه های نفت تزریق شده که می تواند هم به عنوان ماده فشرده کننده عمل کند
و هم اینکه ویسکوزیته نفت را کاهش داده و این فرمایش باعث می شود که نفت تندتر به تو زمین حرکت کرده و به چاههای استخراج جریان یابد).
ترابری مواد غذائی یخ زده به کمک دی اکسید کربن جامد و مایع
به کارگیری این گاز بعنوان گاز خنک کننده در سیستم ها و فرآیندهای سرمایشی ( این گاز مایع دارای اسم صنعتی R-744 می باشد که در سیستم های سرمایشی بکار می رود).
ترکیبات
گاز دی اکسید کربن هم بصورت ناب-سره و هم درهم با گازهای دیگر در صنعت کاربرد دارد.
یکی از ترکیبات این گاز کورگون است که از مخلوط گاز دی اکسید کربن
و گاز آرگون برپایی شده است که در جوشکاری زیاد پرکاربرد می باشد.
یکی سایر از ترکیبات گاز دی اکسید کربن میکس لیزر می باشد که از
آمیخته این گاز ، گاز هلیوم و گاز نیتروژن تشکیل شده است که
در برش های لیزری باره کاربرد قرار می گیرد.
مخلوط این گاز و گاز نیتروژن با درصدهای گوناگون کربن دی اکسید
از ترکیبات این گاز است که در صنعت فولاد و معدن پرکاربرد می باشد.
اطلاعات ایمنی گاز دی اکسید کربن
این گاز گازی غیر قابل اشتعال و غیر قابل پکش است
اما تنفس آن در غلظت های بالا بدلیل اسید ضعیفی که تولید می کند باعث
ترشی دهان و سوزش حلق می شود حتی شدنی است سبب خپگی و اجل شود.
سیلندر این گاز ماکزیمم دارای خفگی 50 تا 70 بار می باشد و
می بایست در استفاده از آن حتما از رگولاتور گاز بعنوان فشارشکن بهره‌گیری کرد.
خرید این گاز
• در حالت گازی دی اکسید کربن معمولا در کپسول های 40 و 50 لیتری به فروش می رسد
( البته این گاز آزمایشگاهی که گازی وارداتی است فقط در سیلندرهای 50 لیتری عرضه می گردد ).
شایان ذکر است؛ این گاز بدلیل مایع بودن و دانسیته بالا تنگنا زیادی نداشته
و یک سیلندر 50 لیتری تقریبا دارای ماکزیمم 50 الی 70 بار فشار می باشد.
نکته ای که می بایست به آن توجه کرد این است که با توجه به اینکه تو سیلندرهای دی اکسید کربن حائز
دو فاز گاز و مایع می باشد شیر های این سیلندرها جهت مهار اختناق تو سیلندر، دارای سوپاپ و یا Rupture می باشد.
• در حالت مایع معمولا دی اکسید کربن در تانک های بزرگ به مشتریان عرضه می شود.
شایان ذکر است در صورتی که سیلندرهای 40 و 50 لیتری دارای شیر سیفون دار باشند
می توان از فاز مایع دی اکسید کربن کاربرد کرد. ( معمولا شیرهای این سیلندرها بدون آبشویه است )
دی اکسید کربن آزمایشگاهی با خلوص 99.998% گرید 4.8 به فروش می رسد.
استاندارد شیر سیلندر
سیلندر این گاز دارای شیر راست احد به همراه سوپاپ اطمینان می باشد.
شیر سیلندرهای این گاز معمولا DIN6 است.
