ลักษณะเฉพาะของคาร์บอนไดออกไซด์การใช้งานและอันตราย - เคมี - 2026

ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เป็นไม่มีสีไม่มีกลิ่นอุณหภูมิและก๊าซความกดอากาศ มันเป็นโมเลกุลที่ประกอบด้วยอะตอมของคาร์บอน (C) และออกซิเจนสองอะตอม (O) เกิดกรดคาร์บอนิก (กรดอ่อน ๆ ) เมื่อละลายในน้ำ ค่อนข้างปลอดสารพิษและทนไฟ

มันหนักกว่าอากาศดังนั้นจึงอาจทำให้หายใจไม่ออกเมื่อเคลื่อนย้าย ภายใต้การสัมผัสกับความร้อนหรือไฟเป็นเวลานานภาชนะอาจแตกอย่างรุนแรงและขับไล่กระสุนออกไป

ใช้ในการแช่แข็งอาหารเพื่อควบคุมปฏิกิริยาทางเคมีและเป็นสารดับเพลิง

• สูตร : CO2
• หมายเลข CAS : 124-38-9
• UN : 1013

โครงสร้าง 2D

ลักษณะเฉพาะ

คุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมี

น้ำหนักโมเลกุล:	44.009 ก. / โมล
จุดระเหิด:	-79 องศาเซลเซียส
ความสามารถในการละลายน้ำมล. / 100 มล. ที่ 20 ° C:	88
ความดันไอ kPa ที่ 20 ° C:	5720
ความหนาแน่นสัมพัทธ์ของไอ (อากาศ = 1):	1.5
ค่าสัมประสิทธิ์การแบ่งชั้นออกทานอล / น้ำตาม log Pow:	0.83

คาร์บอนไดออกไซด์อยู่ในกลุ่มของสารที่ไม่ทำปฏิกิริยาทางเคมี (เช่นอาร์กอนฮีเลียมคริปทอนนีออนไนโตรเจนกำมะถันเฮกซาฟลูออไรด์และซีนอนเป็นต้น)

การลุกไหม้ได้

คาร์บอนไดออกไซด์เช่นเดียวกับกลุ่มของสารที่ไม่ทำปฏิกิริยาทางเคมีไม่ติดไฟ (แม้ว่าจะสามารถกลายเป็นที่อุณหภูมิสูงมากได้ก็ตาม)

การเกิดปฏิกิริยา

สารที่ไม่ทำปฏิกิริยาทางเคมีถือว่าไม่ทำปฏิกิริยาภายใต้สภาวะแวดล้อมทั่วไป (แม้ว่าจะสามารถตอบสนองได้ภายใต้สถานการณ์ที่ค่อนข้างรุนแรงหรืออยู่ภายใต้การเร่งปฏิกิริยา) ทนต่อการเกิดออกซิเดชั่นและการลดลง (ยกเว้นในสภาวะที่รุนแรง)

เมื่อแขวนลอยในคาร์บอนไดออกไซด์ (โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อมีสารออกซิแดนท์ที่รุนแรงเช่นเปอร์ออกไซด์) ผงของแมกนีเซียมลิเธียมโพแทสเซียมโซเดียมเซอร์โคเนียมไททาเนียมโลหะผสมแมกนีเซียม - อลูมิเนียมบางชนิดและอลูมิเนียมให้ความร้อนโครเมียมและแมกนีเซียม ไวไฟและระเบิดได้

การมีอยู่ของคาร์บอนไดออกไซด์อาจทำให้เกิดการสลายตัวอย่างรุนแรงในสารละลายของอะลูมิเนียมไฮไดรด์ในอีเธอร์เมื่อสารตกค้างได้รับความร้อน

ความเป็นอันตรายที่เกิดจากการใช้ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในระบบป้องกันและดับเพลิงสำหรับอากาศและไอระเหยที่ติดไฟได้ในปริมาณ จำกัด อยู่ระหว่างการประเมิน

ความเสี่ยงที่เกี่ยวข้องกับการใช้งานขึ้นอยู่กับความจริงที่ว่าการปล่อยไฟฟ้าสถิตจำนวนมากสามารถสร้างขึ้นเพื่อเริ่มการระเบิดได้

การสัมผัสก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เหลวหรือของแข็งกับน้ำเย็นจัดอาจทำให้ผลิตภัณฑ์เดือดอย่างแรงหรือรุนแรงและกลายเป็นไออย่างรวดเร็วเนื่องจากอุณหภูมิที่แตกต่างกันมาก

หากน้ำร้อนมีความเป็นไปได้ที่ของเหลวอาจระเบิดได้เนื่องจาก "ความร้อนสูงเกินไป" ความกดดันอาจถึงระดับอันตรายหากก๊าซเหลวสัมผัสกับน้ำในภาชนะปิด กรดคาร์บอนิกที่อ่อนแอเกิดขึ้นจากปฏิกิริยาที่ไม่เป็นอันตรายกับน้ำ

ความเป็นพิษ

สารที่ไม่ทำปฏิกิริยาทางเคมีถือว่าไม่เป็นพิษ (แม้ว่าสารที่เป็นก๊าซในกลุ่มนี้สามารถทำหน้าที่เป็นสารสำลักได้)

การสูดดมความเข้มข้นเป็นเวลานานเท่ากับหรือน้อยกว่า 5% ของคาร์บอนไดออกไซด์ทำให้อัตราการหายใจเพิ่มขึ้นปวดศีรษะและการเปลี่ยนแปลงทางสรีรวิทยาเล็กน้อย

อย่างไรก็ตามการสัมผัสกับความเข้มข้นที่สูงขึ้นอาจทำให้หมดสติและเสียชีวิตได้

ก๊าซเหลวหรือเย็นอาจทำให้เกิดอาการบวมเป็นน้ำเหลืองที่ผิวหนังหรือดวงตาคล้ายกับแผลไฟไหม้ ของแข็งอาจทำให้เกิดแผลไหม้เมื่อสัมผัสกับความเย็น

การประยุกต์ใช้งาน

การใช้ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ สัดส่วนขนาดใหญ่ (ประมาณ 50%) ของคาร์บอนไดออกไซด์ที่กู้คืนทั้งหมดจะถูกนำไปใช้ที่จุดผลิตเพื่อทำสารเคมีที่สำคัญทางการค้าอื่น ๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งยูเรียและเมทานอล

การใช้ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่สำคัญอีกอย่างหนึ่งใกล้กับแหล่งที่มาของก๊าซคือการเพิ่มการฟื้นตัวของน้ำมัน

ส่วนที่เหลือของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่สร้างขึ้นทั่วโลกจะถูกเปลี่ยนเป็นของเหลวหรือของแข็งเพื่อนำไปใช้ที่อื่นหรือระบายสู่ชั้นบรรยากาศเนื่องจากการขนส่งก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ไม่สามารถทำได้ในเชิงเศรษฐกิจ

การใช้คาร์บอนไดออกไซด์แข็ง

เดิมทีน้ำแข็งแห้งมีความสำคัญมากกว่าของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์สองรูปแบบที่ไม่ใช่ก๊าซ

การใช้ครั้งแรกเป็นที่นิยมในสหรัฐอเมริกาในช่วงกลางทศวรรษที่ 1920 ในฐานะสารทำความเย็นสำหรับการถนอมอาหารและในช่วงทศวรรษที่ 1930 ได้กลายเป็นปัจจัยหลักในการเติบโตของอุตสาหกรรมไอศกรีม

หลังสงครามโลกครั้งที่สองการเปลี่ยนแปลงในการออกแบบคอมเพรสเซอร์และการมีเหล็กพิเศษอุณหภูมิต่ำทำให้ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เหลวในปริมาณมากได้ ดังนั้นคาร์บอนไดออกไซด์เหลวจึงเริ่มแทนที่น้ำแข็งแห้งในหลาย ๆ การใช้งาน

การใช้คาร์บอนไดออกไซด์เหลว

การใช้คาร์บอนไดออกไซด์เหลวเป็นจำนวนมาก ในบางเรื่ององค์ประกอบทางเคมีก็สำคัญและอื่น ๆ ก็ไม่ได้

ในบรรดาสิ่งเหล่านี้เรามี: ใช้เป็นตัวกลางเฉื่อยเพื่อส่งเสริมการเจริญเติบโตของพืชเป็นสื่อการถ่ายเทความร้อนในโรงไฟฟ้านิวเคลียร์เป็นสารทำความเย็นโดยอาศัยความสามารถในการละลายของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์การใช้สารเคมีและการใช้งานอื่น ๆ

ใช้เป็นสื่อเฉื่อย

คาร์บอนไดออกไซด์ถูกใช้แทนบรรยากาศอากาศเมื่อมีอากาศอยู่จะก่อให้เกิดผลกระทบที่ไม่พึงปรารถนา

ในการจัดการและขนส่งผลิตภัณฑ์อาหารสามารถหลีกเลี่ยงการเกิดออกซิเดชั่นที่เหมือนกัน (ซึ่งนำไปสู่การสูญเสียรสชาติหรือการเติบโตของแบคทีเรีย) ได้โดยใช้ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์

ใช้เพื่อส่งเสริมการเจริญเติบโตของพืช

เทคนิคนี้ถูกนำไปใช้โดยเกษตรกรผู้ปลูกผักและผลไม้ซึ่งนำก๊าซเข้าไปในโรงเรือนเพื่อให้พืชมีระดับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์สูงกว่าที่มีอยู่ในอากาศตามปกติ พืชตอบสนองด้วยการเพิ่มขึ้นของอัตราการดูดซึมก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และการผลิตเพิ่มขึ้นประมาณ 15%

ใช้เป็นสื่อถ่ายเทความร้อนในโรงไฟฟ้านิวเคลียร์

คาร์บอนไดออกไซด์ถูกใช้ในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์บางชนิดเป็นตัวกลางถ่ายเทความร้อนระดับกลาง ถ่ายโอนความร้อนจากกระบวนการฟิชชันไปยังไอน้ำหรือน้ำเดือดในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน

ใช้เป็นสารทำความเย็น

คาร์บอนไดออกไซด์เหลวถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการแช่แข็งอาหารและสำหรับการจัดเก็บและขนส่งในภายหลัง

ใช้ขึ้นอยู่กับความสามารถในการละลายของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์

คาร์บอนไดออกไซด์มีความสามารถในการละลายน้ำได้ปานกลางและคุณสมบัตินี้ใช้ในการผลิตเครื่องดื่มแอลกอฮอล์และไม่มีแอลกอฮอล์ที่มีฟองฟู่ นี่เป็นการใช้คาร์บอนไดออกไซด์ครั้งใหญ่ครั้งแรก การใช้ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในอุตสาหกรรมละอองลอยเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง

การใช้สารเคมี

ในการผลิตแม่พิมพ์หล่อและแกนจะใช้ปฏิกิริยาทางเคมีระหว่างคาร์บอนไดออกไซด์และซิลิกาซึ่งทำหน้าที่ในการรวมเม็ดทราย

โซเดียมซาลิไซเลตซึ่งเป็นหนึ่งในตัวกลางในการผลิตแอสไพรินทำโดยการทำปฏิกิริยาคาร์บอนไดออกไซด์กับโซเดียมฟีโนเลต

คาร์บอเนชั่นของน้ำที่อ่อนลงจะดำเนินการโดยใช้คาร์บอนไดออกไซด์เพื่อกำจัดการตกตะกอนของสารประกอบมะนาวที่ไม่ละลายน้ำ

คาร์บอนไดออกไซด์ยังใช้ในการผลิตคาร์บอเนตตะกั่วโซเดียมโพแทสเซียมและแอมโมเนียมคาร์บอเนตและไฮโดรเจนคาร์บอเนต
ใช้เป็นสารทำให้เป็นกลางในการทำ Mercerization ในอุตสาหกรรมสิ่งทอเนื่องจากใช้สะดวกกว่ากรดซัลฟิวริก

การใช้งานอื่น ๆ

คาร์บอนไดออกไซด์เหลวถูกใช้ในกระบวนการสกัดถ่านหินสามารถใช้เพื่อแยกกลิ่นและน้ำหอมบางชนิดการระงับความรู้สึกของสัตว์ก่อนการฆ่าการตราสัตว์ด้วยความเย็นการสร้างหมอกสำหรับการผลิตละคร ตัวอย่างของการใช้งานดังกล่าว ได้แก่ การแช่แข็งของเนื้องอกที่อ่อนโยนและหูดเลเซอร์การผลิตสารเติมแต่งน้ำมันหล่อลื่นการแปรรูปยาสูบและการสุขาภิบาลก่อนฝังศพ

ผลทางคลินิก

การสัมผัสสารที่ทำให้ขาดอากาศหายใจส่วนใหญ่เกิดขึ้นในสภาพแวดล้อมทางอุตสาหกรรมบางครั้งในบริบทของภัยธรรมชาติหรือในอุตสาหกรรม

สารทำให้หายใจไม่ออกอย่างง่าย ได้แก่ แต่ไม่ จำกัด เพียงคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) ฮีเลียม (He) และไฮโดรคาร์บอนที่เป็นก๊าซ (มีเทน (CH4) อีเทน (C2H6) โพรเพน (C3H8) และบิวเทน (C4H10))

พวกมันทำหน้าที่โดยการแทนที่ออกซิเจนจากชั้นบรรยากาศทำให้ความดันบางส่วนของออกซิเจนในถุงลดลงและส่งผลให้เกิดภาวะขาดออกซิเจน

ภาวะขาดออกซิเจนทำให้เกิดภาพของความรู้สึกสบายในระยะเริ่มต้นซึ่งอาจส่งผลต่อความสามารถของผู้ป่วยในการหลบหนีจากสภาพแวดล้อมที่เป็นพิษ

ความผิดปกติของระบบประสาทส่วนกลางและการเผาผลาญแบบไม่ใช้ออกซิเจนบ่งบอกถึงความเป็นพิษอย่างรุนแรง

มึนเมาเล็กน้อยถึงปานกลาง

ความอิ่มตัวของออกซิเจนอาจต่ำกว่า 90% แม้ในผู้ป่วยที่ไม่มีอาการหรือมีอาการเล็กน้อย เกิดขึ้นกับการมองเห็นในตอนกลางคืนลดลงปวดศีรษะคลื่นไส้การหายใจและชีพจรเพิ่มขึ้นชดเชย

พิษรุนแรง

ความอิ่มตัวของออกซิเจนอาจอยู่ที่ 80% หรือน้อยกว่า มีความตื่นตัวลดลงง่วงนอนเวียนศีรษะอ่อนเพลียรู้สึกสบายสูญเสียความจำการมองเห็นลดลงตัวเขียวสูญเสียสติภาวะผิดปกติของกล้ามเนื้อหัวใจขาดเลือดอาการบวมน้ำในปอดอาการชักและการเสียชีวิต

ความปลอดภัยและความเสี่ยง

ข้อความแสดงความเป็นอันตรายของระบบการจำแนกและการติดฉลากผลิตภัณฑ์เคมีทั่วโลก (GHS)

ระบบการจำแนกประเภทและการติดฉลากสารเคมีที่เป็นไปอย่างกลมกลืนทั่วโลก (GHS) เป็นระบบที่ตกลงกันในระดับสากลซึ่งสร้างขึ้นโดยองค์การสหประชาชาติซึ่งออกแบบมาเพื่อแทนที่มาตรฐานการจำแนกประเภทและการติดฉลากต่างๆที่ใช้ในประเทศต่างๆผ่านการใช้เกณฑ์ที่สอดคล้องกันทั่วโลก (Nations ประชาชาติ, 2015).

ประเภทความเป็นอันตราย (และบทที่เกี่ยวข้องของ GHS) มาตรฐานการจำแนกประเภทและการติดฉลากและคำแนะนำสำหรับคาร์บอนไดออกไซด์มีดังต่อไปนี้ (European Chemicals Agency, 2017; United Nations, 2015; PubChem, 2017):

(องค์การสหประชาชาติ, 2558, น. 345)

(องค์การสหประชาชาติ, 2558, น. 346)

อ้างอิง

1. จาก Jacek FH, (2006). คาร์บอนไดออกไซด์ 3D-vdW กู้คืนจาก wikipedia.org.
2. อานนท์, (2560). สืบค้นจาก nih.gov.
3. European Chemicals Agency (ECHA) (2017) สรุปการจำแนกประเภทและการติดฉลาก
4. การจำแนกประเภทและการติดฉลากที่แจ้ง คาร์บอนไดออกไซด์. สืบค้นเมื่อ 16 มกราคม 2560.
5. ธนาคารข้อมูลวัตถุอันตราย (HSDB) TOXNET (2017) คาร์บอนไดออกไซด์. Bethesda, MD, EU: หอสมุดแห่งชาติแพทยศาสตร์
6. สถาบันแห่งชาติเพื่อความปลอดภัยในการทำงาน (INSHT) (2010) การ์ดความปลอดภัยทางเคมีระหว่างประเทศคาร์บอนไดออกไซด์ กระทรวงการจ้างงานและความมั่นคง. กรุงมาดริด มันคือ.
7. องค์การสหประชาชาติ (2558). ระบบการจำแนกและการติดฉลากสารเคมีที่สอดคล้องกันทั่วโลก (GHS) ฉบับปรับปรุงครั้งที่หก New York, EU: United Nations Publication.
8. ศูนย์ข้อมูลเทคโนโลยีชีวภาพแห่งชาติ PubChem ฐานข้อมูลแบบผสม (2017) คาร์บอนไดออกไซด์. Bethesda, MD, EU: หอสมุดแห่งชาติแพทยศาสตร์
9. การบริหารมหาสมุทรและบรรยากาศแห่งชาติ (NOAA) CAMEO เคมีภัณฑ์ (2017) แผ่นข้อมูลกลุ่มปฏิกิริยา ไม่ทำปฏิกิริยาทางเคมี ซิลเวอร์สปริงนพ. สหภาพยุโรป.
10. การบริหารมหาสมุทรและบรรยากาศแห่งชาติ (NOAA) CAMEO เคมีภัณฑ์ (2017) เอกสารข้อมูลทางเคมี คาร์บอนไดออกไซด์. ซิลเวอร์สปริงนพ. สหภาพยุโรป.
11. Topham, S. , Bazzanella, A. , Schiebahn, S. , Luhr, S. , Zhao, L. , Otto, A. , & Stolten, D. (2000) คาร์บอนไดออกไซด์. ในสารานุกรมเคมีอุตสาหกรรมของ Ullmann Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA
12. วิกิพีเดีย (2017) คาร์บอนไดออกไซด์. สืบค้นเมื่อ 17 มกราคม 2017 จาก wikipedia.org.