Вуглекислий газ. Властивості, отримання, застосування
Вуглекислий газ - речовина, яка має безліч назв: оксид вуглецю (IV), діоксид вуглецю або ж двоокис вуглецю. Також його ще називають вугільним ангідридом. Він є абсолютно безбарвним газом, який не має запаху, з кислуватим смаком. Вуглекислий газ важчий за повітря і погано розчиняється у воді. При температурі нижче - 78 градусів Цельсія кристалізується і стає схожим на сніг.
З газового стану ця речовина переходить в тверде, оскільки не може існувати в рідкому стані в умовах атмосферного тиску. Щільність вуглекислого газу в нормальних умовах становить 1,97 кг / м3 - в 1,5 рази вище щільності повітря. Діоксид вуглецю в твердому вигляді називається «сухий лід». У рідкий стан, в якому його можна зберігати тривалий час, він переходить при підвищенні тиску. Розглянемо докладніше дана речовина і його хімічну будову.
Вуглекислий газ, формула якого CO2, складається з вуглецю і кисню, а виходить він в результаті спалювання або гниття органічних речовин. Оксид вуглецю міститься в повітрі і підземних мінеральних джерелах. Люди і тварини теж виділяють вуглекислий газ при видихання повітря. Рослини без освітлення виділяють його, а під час фотосинтезу інтенсивно поглинають. Завдяки процесу метаболізму клітин всіх живих істот оксид вуглецю є одним з головних складових навколишньої природи.
Цей газ не токсичний, але якщо він накопичується у великій концентрації, може початися задуха (гіперкапнія), а при його нестачі розвивається протилежний стан - гіпокапнія. Діоксид вуглецю пропускає ультрафіолетові промені і відображає інфрачервоні. Він є парниковим газом, який безпосередньо впливає на глобальне потепління. Це відбувається через те, що рівень його змісту в атмосфері стає дедалі більше, що і призводить до парникового ефекту.
Діоксид вуглецю отримують промисловим шляхом з димних або пічних газів, або ж шляхом розкладання карбонатів доломіту і вапняку. Суміш цих газів ретельно промивається спеціальним розчином, що складається з карбонату калію. Далі вона переходить в гідрокарбонат і при нагріванні розкладається, в результаті чого вивільняється вуглекислота. Вуглекислота (H2CO3) утворюється з вуглекислого газу, розчиненого у воді, але в сучасних умовах отримують її і іншими, більш прогресивними методами. Після того як вуглекислий газ очищений, його стискають, охолоджують і закачують в балони.
У промисловості ця речовина широко і повсюдно застосовується. Харчовики використовують його як розпушувач (наприклад, для приготування тіста) або в якості консерванту (Е290). За допомогою вуглекислого газу виробляють різні тонізуючі напої та газованої води, які так любить не тільки дітьми, а й дорослими. Діоксид вуглецю використовують при виготовленні харчової соди, пива, цукру, шипучих вин.
Вуглекислий газ застосовується і при виробництві ефективних вогнегасників. За допомогою вуглекислого газу створюється активне середовище, необхідна при зварюванні дротом. При високій температурі зварювальної дуги вуглекислий газ розпадається на кисень і чадний газ. Кисень взаємодіє з рідким металом і окисляє його. Вуглекислота в балончиках застосовується в пневматичних рушницях і пістолетах.
Авіамоделісти використовують цю речовину в якості палива для своїх моделей. За допомогою вуглекислого газу можна значно підвищити врожайність культур, що вирощуються в оранжереї. Також в промисловості широко використовується сухий лід, в якому продукти харчування зберігаються значно краще. Його застосовують як холодоагент в холодильниках, морозильних камерах, електричних генераторах і інших теплоенергетичних установках.
