Сода, вулкан, Венера, хладилник - какво е общото между тях? Въглероден двуокис. Събрахме за вас най-интересната информация за едно от най-важните химични съединения на Земята.
Какво е въглероден диоксид
Въглеродният диоксид е известен главно в газообразно състояние, т.е. като въглероден диоксид с проста химична формула CO2. В тази форма той съществува при нормални условия - при атмосферно налягане и "обикновени" температури. Но при повишено налягане, над 5850 kPa (каквото е например налягането на морска дълбочина около 600 m), този газ се превръща в течност. А при силно охлаждане (минус 78,5°C) кристализира и се превръща в така наречения сух лед, който се използва широко в търговията за съхранение на замразени храни в хладилници.
Течният въглероден диоксид и сухият лед се произвеждат и използват в човешките дейности, но тези форми са нестабилни и лесно се разпадат.
Но въглеродният диоксид е повсеместен: той се отделя по време на дишането на животни и растения и е важна част от химичния състав на атмосферата и океана.
Свойства на въглеродния диоксид
Въглеродният диоксид CO2 е без цвят и мирис. При нормални условия няма вкус. Въпреки това, ако вдишвате високи концентрации на въглероден диоксид, може да почувствате кисел вкус в устата си, причинен от разтварянето на въглеродния диоксид върху лигавиците и в слюнката, образувайки слаб разтвор на въглена киселина.
Между другото, способността на въглеродния диоксид да се разтваря във вода се използва за производството на газирана вода. Мехурчетата от лимонада са същия въглероден диоксид. Първият апарат за насищане на вода с CO2 е изобретен през 1770 г., а още през 1783 г. предприемчивият швейцарец Якоб Швепс започва промишлено производство на сода (марката Schweppes все още съществува).
Въглеродният диоксид е 1,5 пъти по-тежък от въздуха, така че има тенденция да се „утаява“ в долните му слоеве, ако помещението е лошо вентилирано. Известен е ефектът „кучешка пещера“, при който CO2 се отделя директно от земята и се натрупва на височина от около половин метър. Възрастен, влизайки в такава пещера, на върха на растежа си не усеща излишъка от въглероден диоксид, но кучетата се оказват директно в дебел слой въглероден диоксид и се отравят.
CO2 не поддържа горенето, поради което се използва в пожарогасители и системи за гасене на пожар. Трикът за гасене на горяща свещ със съдържанието на уж празна чаша (но всъщност въглероден диоксид) се основава именно на това свойство на въглеродния диоксид.
Въглероден диоксид в природата: естествени източници
Въглеродният диоксид се образува в природата от различни източници:
- Дишане на животни и растения.
Всеки ученик знае, че растенията абсорбират въглероден диоксид CO2 от въздуха и го използват в процесите на фотосинтеза. Някои домакини се опитват да компенсират недостатъците с изобилие от стайни растения. Растенията обаче не само абсорбират, но и отделят въглероден диоксид при липса на светлина - това е част от процеса на дишане. Следователно джунгла в лошо вентилирана спалня не е добра идея: нивата на CO2 ще се повишат още повече през нощта. - Вулканична дейност.
Въглеродният диоксид е част от вулканичните газове. В райони с висока вулканична активност CO2 може да се отделя директно от земята - от пукнатини и пукнатини, наречени мофети. Концентрацията на въглероден диоксид в долините с мофети е толкова висока, че много малки животни умират, когато стигнат до там. - Разграждане на органични вещества.
Въглеродният диоксид се образува по време на изгарянето и гниенето на органичните вещества. Големи естествени емисии на въглероден диоксид съпътстват горските пожари.
Въглеродният диоксид се „съхранява“ в природата под формата на въглеродни съединения в минерали: въглища, нефт, торф, варовик. Огромни запаси от CO2 се намират в разтворена форма в световните океани.
Освобождаването на въглероден диоксид от открит резервоар може да доведе до лимнологична катастрофа, както се случи например през 1984 и 1986 г. в езерата Манун и Ниос в Камерун. И двете езера са се образували на мястото на вулканични кратери - сега те са изчезнали, но в дълбините вулканичната магма все още отделя въглероден диоксид, който се издига до водите на езерата и се разтваря в тях. В резултат на редица климатични и геоложки процеси концентрацията на въглероден диоксид във водите надхвърли критична стойност. Огромно количество въглероден диоксид беше изпуснато в атмосферата, което се спусна по планинските склонове като лавина. Около 1800 души станаха жертви на лимнологични бедствия в камерунските езера.
Изкуствени източници на въглероден диоксид
Основните антропогенни източници на въглероден диоксид са:
- промишлени емисии, свързани с горивни процеси;
- автомобилен транспорт.
Въпреки факта, че делът на екологичния транспорт в света нараства, по-голямата част от световното население няма скоро да има възможност (или желание) да премине към нови автомобили.
Активното обезлесяване за промишлени цели също води до увеличаване на концентрацията на въглероден диоксид CO2 във въздуха.
CO2 е един от крайните продукти на метаболизма (разграждането на глюкозата и мазнините). Секретира се в тъканите и се транспортира от хемоглобина до белите дробове, през които се издишва. Въздухът, издишан от човек, съдържа около 4,5% въглероден диоксид (45 000 ppm) - 60-110 пъти повече, отколкото във вдишания въздух.
Въглеродният диоксид играе голяма роля в регулирането на кръвния поток и дишането. Повишаването на нивата на CO2 в кръвта кара капилярите да се разширяват, което позволява преминаването на повече кръв, което доставя кислород до тъканите и премахва въглеродния диоксид.
Дихателната система също се стимулира от увеличаването на въглеродния диоксид, а не от липсата на кислород, както може да изглежда. В действителност липсата на кислород дълго време не се усеща от тялото и е напълно възможно в разредения въздух човек да загуби съзнание, преди да почувства липсата на въздух. Стимулиращото свойство на CO2 се използва в устройства за изкуствено дишане: където въглеродният диоксид се смесва с кислород, за да „стартира“ дихателната система.
Въглеродният диоксид и ние: защо CO2 е опасен
Въглеродният диоксид е необходим на човешкото тяло също като кислорода. Но точно както при кислорода, излишъкът от въглероден диоксид вреди на нашето благосъстояние.
Високата концентрация на CO2 във въздуха води до интоксикация на организма и причинява състояние на хиперкапния. При хиперкапния човек изпитва затруднено дишане, гадене, главоболие и дори може да загуби съзнание. Ако съдържанието на въглероден диоксид не намалее, тогава настъпва кислороден глад. Факт е, че както въглеродният диоксид, така и кислородът се движат в тялото с един и същ „транспорт“ - хемоглобин. Обикновено те „пътуват“ заедно, прикрепвайки се към различни места в молекулата на хемоглобина. Повишените концентрации на въглероден диоксид в кръвта обаче намаляват способността на кислорода да се свързва с хемоглобина. Количеството кислород в кръвта намалява и настъпва хипоксия.
Такива нездравословни последици за организма възникват при вдишване на въздух със съдържание на CO2 над 5000 ppm (това може да бъде например въздухът в мините). Честно казано, в обикновения живот ние практически никога не срещаме такъв въздух. Много по-ниската концентрация на въглероден диоксид обаче няма най-добър ефект върху здравето.
Според някои открития дори 1000 ppm CO2 причинява умора и главоболие при половината от субектите. Много хора започват да усещат задух и дискомфорт още по-рано. С по-нататъшно повишаване на концентрацията на въглероден диоксид до 1500 – 2500 ppm критично, мозъкът е „мързелив“ да поеме инициативата, да обработва информация и да взема решения.
И ако ниво от 5000 ppm е почти невъзможно в ежедневието, то 1000 и дори 2500 ppm спокойно могат да бъдат част от реалността на съвременния човек. Нашите показаха, че в рядко вентилирани училищни класни стаи нивата на CO2 остават над 1500 ppm през повечето време и понякога скачат над 2000 ppm. Има всички основания да се смята, че ситуацията е подобна в много офиси и дори апартаменти.
Физиолозите смятат, че 800 ppm е безопасно ниво на въглероден диоксид за човешкото благосъстояние.
Друго проучване установи връзка между нивата на CO2 и оксидативния стрес: колкото по-високо е нивото на въглероден диоксид, толкова повече страдаме от оксидативен стрес, който уврежда клетките на тялото ни.
Въглероден диоксид в земната атмосфера
В атмосферата на нашата планета има само около 0,04% CO2 (това е приблизително 400 ppm), а наскоро беше дори по-малко: въглеродният диоксид премина границата от 400 ppm едва през есента на 2016 г. Учените отдават повишаването на нивата на CO2 в атмосферата на индустриализацията: в средата на 18-ти век, в навечерието на индустриалната революция, то е само около 270 ppm.
, въглероден диоксид, свойства на въглеродния диоксид, производство на въглероден диоксид
Не е подходящ за поддържане на живота. Но именно с него се „хранят“ растенията, превръщайки го в органични вещества. В допълнение, това е един вид „одеяло“ за Земята. Ако този газ внезапно изчезне от атмосферата, Земята ще стане много по-хладна и дъждът на практика ще изчезне.
"Одеялото на земята"
(въглероден диоксид, въглероден диоксид, CO 2) се образува при свързване на два елемента: въглерод и кислород. Образува се при изгаряне на въглища или въглеводородни съединения, при ферментация на течности, а също и като продукт на дишането на хора и животни. Намира се в малки количества и в атмосферата, откъдето се усвоява от растенията, които от своя страна произвеждат кислород.
Въглеродният диоксид е безцветен и по-тежък от въздуха. Замръзва при -78,5°C, образувайки сняг, състоящ се от въглероден диоксид. Във воден разтвор образува въглена киселина, но не е достатъчно стабилна, за да бъде лесно изолирана.
Въглеродният диоксид е одеялото на Земята. Той лесно пропуска ултравиолетовите лъчи, които нагряват нашата планета и отразява инфрачервените лъчи, излъчвани от нейната повърхност в открития космос. И ако въглеродният диоксид внезапно изчезне от атмосферата, това ще се отрази преди всичко на климата. На Земята ще стане много по-хладно и дъждът ще вали много рядко. Не е трудно да се познае докъде ще доведе това в крайна сметка.
Вярно е, че такава катастрофа все още не ни заплашва. Точно обратното. Изгарянето на органични вещества: нефт, въглища, природен газ, дърва - постепенно увеличава съдържанието на въглероден диоксид в атмосферата. Това означава, че с времето трябва да очакваме значително затопляне и овлажняване на климата на земята. Между другото, старите хора вярват, че вече е забележимо по-топло, отколкото в дните на тяхната младост...
Отделя се въглероден диоксид течност с ниска температура, течност под високо наляганеИ газообразен. Получава се от отпадъчни газове от производството на амоняк и алкохол, както и от изгаряне на специални горива и други индустрии. Газообразният въглероден диоксид е газ без цвят и мирис при температура 20 ° C и налягане 101,3 kPa (760 mm Hg), плътност - 1,839 kg / m 3. Течният въглероден диоксид е просто безцветна течност без мирис.
Нетоксичен и неексплозивен. При концентрации над 5% (92 g/m3) въглеродният диоксид има вредно въздействие върху човешкото здраве - той е по-тежък от въздуха и може да се натрупа в лошо проветриви помещения близо до пода. Това намалява обемната част на кислорода във въздуха, което може да причини недостиг на кислород и задушаване.
Произвеждане на въглероден диоксид
В промишлеността въглеродният диоксид се получава от пещни газове, от продукти на разпадане на природни карбонати(варовик, доломит). Сместа от газове се промива с разтвор на калиев карбонат, който абсорбира въглероден диоксид, превръщайки се в бикарбонат. При нагряване разтворът на бикарбонат се разлага, освобождавайки въглероден диоксид. По време на промишленото производство газът се изпомпва в бутилки.
В лабораторни условия се получават малки количества взаимодействие на карбонати и бикарбонати с киселини, например мрамор със солна киселина.
"Сух лед" и други полезни свойства на въглеродния диоксид
Въглеродният диоксид се използва доста широко в ежедневната практика. Например, газирана водас добавка на ароматни есенции - чудесна освежаваща напитка. IN Хранително-вкусовата промишленоствъглеродният диоксид се използва и като консервант - посочен е на опаковката под кода E290, а също и като набухвател на тестото.
Пожарогасители с въглероден диоксидизползвани при пожари. Това са установили биохимиците наторяване... на въздуха с въглероден диоксидмного ефективно средство за увеличаване на добива на различни култури. Може би този тор има един единствен, но значителен недостатък: може да се използва само в оранжерии. В заводите, които произвеждат въглероден диоксид, втечненият газ се опакова в стоманени бутилки и се изпраща до потребителите. Ако отворите клапана, снегът излиза със свистене. Що за чудо?
Всичко се обяснява просто. Работата, изразходвана за компресиране на газа, е значително по-малка от тази, необходима за разширяването му. И за да компенсира по някакъв начин получения дефицит, въглеродният диоксид рязко се охлажда, превръщайки се в "сух лед". Той се използва широко за консервиране на храна и има значителни предимства пред обикновения лед: първо, неговият „охлаждащ капацитет“ е два пъти по-висок на единица тегло; второ, изпарява се без следа.
Въглеродният диоксид се използва като активна среда в заваряване на тел, тъй като при температура на дъгата въглеродният диоксид се разлага на въглероден оксид CO и кислород, който от своя страна взаимодейства с течния метал, окислявайки го.
Въглеродният диоксид в кутии се използва в въздушни пушкии като източник на енергия за двигателив авиомоделизма.
Вече знаете, че когато издишвате, въглеродният диоксид излиза от дробовете ви. Но какво знаете за това вещество? Вероятно малко. Днес ще отговоря на всички ваши въпроси относно въглеродния диоксид.
Определение
Това вещество при нормални условия е безцветен газ. В много източници може да се нарече по различен начин: въглероден оксид (IV) и въглероден анхидрид, и въглероден диоксид, и въглероден диоксид.
Имоти
Въглеродният диоксид (формула CO 2) е безцветен газ, има кисел мирис и вкус и е разтворим във вода. Ако се охлади правилно, образува снежна маса, наречена сух лед (снимката по-долу), която сублимира при температура от -78 o C.
Това е един от продуктите на гниене или изгаряне на всяка органична материя. Разтваря се във вода само при температура 15 o C и само ако съотношението вода:въглероден диоксид е 1:1. Плътността на въглеродния диоксид може да варира, но при стандартни условия е равна на 1,976 kg/m3. Това е, ако е в газообразна форма, а в други състояния (течно/газообразно) стойностите на плътността също ще бъдат различни. Това вещество е киселинен оксид; добавянето му към вода произвежда въглеродна киселина. Ако комбинирате въглероден диоксид с някаква основа, последващата реакция води до образуването на карбонати и бикарбонати. Този оксид не може да поддържа горене, с изключение на някои изключения. Това са реактивни метали и при този тип реакция те отнемат кислорода от него.
Касова бележка
Въглеродният диоксид и някои други газове се отделят в големи количества, когато се произвежда алкохол или се разлагат естествени карбонати. След това получените газове се промиват с разтворен калиев карбонат. Това е последвано от тяхното абсорбиране на въглероден диоксид, продуктът на тази реакция е бикарбонат, при нагряване на разтвора от който се получава желаният оксид.
Но сега той успешно се заменя с етаноламин, разтворен във вода, който абсорбира въглеродния окис, съдържащ се в димните газове, и го освобождава при нагряване. Този газ също е страничен продукт от тези реакции, които произвеждат чист азот, кислород и аргон. В лабораторията се получава известно количество въглероден диоксид, когато карбонатите и бикарбонатите реагират с киселини. Образува се и при реакция на сода бикарбонат и лимонов сок или същият натриев бикарбонат и оцет (снимка).
Приложение
Хранително-вкусовата промишленост не може без използването на въглероден диоксид, където той е известен като консервант и набухвател, код Е290. Всеки пожарогасител го съдържа в течна форма.
Освен това четиривалентният въглероден оксид, който се отделя по време на процеса на ферментация, служи като добра храна за аквариумните растения. Съдържа се и в добре познатата газирана напитка, която много хора често купуват от хранителния магазин. Заваряването на тел се извършва в среда на въглероден диоксид, но ако температурата на този процес е много висока, то се придружава от дисоциация на въглероден диоксид, който освобождава кислород, който окислява метала. Тогава заваряването не може да се извърши без дезоксидиращи агенти (манган или силиций). Въглеродният диоксид се използва за надуване на велосипедни колела, има го и в кутиите на въздушните пистолети (този тип се нарича газов цилиндър). Също така този оксид в твърдо състояние, наречен сух лед, е необходим като хладилен агент в търговията, научните изследвания и при ремонт на някои съоръжения.
Ето колко полезен е въглеродният диоксид за хората. И не само в промишлеността, той също играе важна биологична роля: без него не може да се случи газообмен, регулиране на съдовия тонус, фотосинтеза и много други естествени процеси. Но неговият излишък или недостиг във въздуха за известно време може да повлияе негативно на физическото състояние на всички живи организми.
Всички знаем от училище, че въглеродният диоксид се отделя в атмосферата като продукт на живота на хората и животните, тоест това е, което издишваме. В сравнително малки количества се абсорбира от растенията и се превръща в кислород. Една от причините за глобалното затопляне е въглеродният диоксид или с други думи въглеродният диоксид.
Но не всичко е толкова лошо, колкото изглежда на пръв поглед, защото човечеството се е научило да го използва в широка сфера на своята дейност за добри цели. Например въглеродният диоксид се използва в газираните води или в хранително-вкусовата промишленост може да се намери на етикета под код E290 като консервант. Много често въглеродният диоксид действа като набухвател в продуктите от брашно, където навлиза при приготвянето на тестото. Най-често въглеродният диоксид се съхранява в течно състояние в специални бутилки, които се използват многократно и могат да се презареждат. Можете да научите повече за това на уебсайта https://wice24.ru/product/uglekislota-co2. Може да се намери както в газообразно състояние, така и под формата на сух лед, но съхранението във втечнено състояние е много по-изгодно.
Биохимиците са доказали, че наторяването на въздуха с въглероден газ е много добро средство за получаване на големи добиви от различни култури. Тази теория отдавна е намерила своето практическо приложение. Така в Холандия производителите на цветя ефективно използват въглероден диоксид за наторяване на различни цветя (гербери, лалета, рози) в оранжерийни условия. И ако преди това необходимият климат се създаваше чрез изгаряне на природен газ (тази технология се смяташе за неефективна и вредна за околната среда), днес въглеродният газ достига до растенията през специални тръби с отвори и се използва в необходимото количество, главно през зимата.
Въглеродният диоксид също се използва широко в пожарната индустрия като пълнител за пожарогасители. Въглеродният диоксид в кутиите е намерил своето място във въздушните оръжия, а в авиомоделизма служи като източник на енергия за двигателите.
В твърдото си състояние CO2 има, както вече споменахме, името сух лед и се използва в хранително-вкусовата промишленост за съхранение на храни. Заслужава да се отбележи, че в сравнение с обикновения лед, сухият лед има редица предимства, включително висок капацитет на охлаждане (2 пъти по-висок от обичайния), а когато се изпари, не остават странични продукти.
И това не са всички области, където въглеродният диоксид се използва ефективно и ефикасно.
Ключови думи:Къде се използва въглероден диоксид, използване на въглероден диоксид, индустрия, в ежедневието, презареждане на бутилки, съхранение на въглероден диоксид, E290
Въглеродният диоксид е безцветен газ с едва доловима миризма, нетоксичен, по-тежък от въздуха. Въглеродният диоксид е широко разпространен в природата. Разтваря се във вода, образувайки въглена киселина H 2 CO 3, което му придава кисел вкус. Въздухът съдържа около 0,03% въглероден диоксид. Плътността е 1,524 пъти по-голяма от плътността на въздуха и е равна на 0,001976 g / cm 3 (при нулева температура и налягане 101,3 kPa). Йонизационен потенциал 14.3V. Химична формула - CO 2.
В заваръчното производство се използва терминът "въглероден двуокис"см. . В „Правилата за устройство и безопасна експлоатация на съдове под налягане“ терминът "въглероден двуокис", а в - срок "въглероден двуокис".
Има много начини за производство на въглероден диоксид, основните са разгледани в статията.
Плътността на въглеродния диоксид зависи от налягането, температурата и агрегатното състояние, в което се намира. При атмосферно налягане и температура от -78,5 ° C въглеродният диоксид, заобикаляйки течното състояние, се превръща в бяла снежна маса "сух лед".
Под налягане от 528 kPa и при температура от -56,6 ° C въглеродният диоксид може да бъде и в трите състояния (така наречената тройна точка).
Въглеродният диоксид е термично стабилен, разпада се на въглероден оксид само при температури над 2000°C.
Въглеродният диоксид е първият газ, описан като дискретно вещество. През седемнадесети век фламандски химик Ян Баптист ван Хелмонт (Ян Баптист ван Хелмонт) забеляза, че след изгаряне на въглища в затворен съд масата на пепелта е много по-малка от масата на изгорените въглища. Той обясни това, като каза, че въглищата са превърнати в невидима маса, която той нарече „газ“.
Свойствата на въглеродния диоксид са изследвани много по-късно през 1750 г. шотландски физик Джоузеф Блек (Джоузеф Блек).
Той открива, че варовикът (калциев карбонат CaCO 3), когато се нагрява или реагира с киселини, освобождава газ, който той нарича „свързан въздух“. Оказа се, че „свързаният въздух“ е по-плътен от въздуха и не поддържа горене.
CaCO3 + 2HCl = CO2 + CaCl2 + H2O
Чрез преминаване на „свързан въздух“, т.е. въглероден диоксид CO 2 чрез воден разтвор на вар Ca(OH) 2 калциев карбонат CaCO 3 се отлага на дъното. Джоузеф Блек използва този експеримент, за да докаже, че въглеродният диоксид се отделя чрез дишането на животните.
CaO + H 2 O = Ca(OH) 2
Ca(OH) 2 + CO 2 = CaCO 3 + H 2 O
Течният въглероден диоксид е безцветна течност без мирис, чиято плътност варира значително в зависимост от температурата. Съществува при стайна температура само при налягане над 5,85 MPa. Плътността на течния въглероден диоксид е 0,771 g/cm3 (20°C). При температури под +11°C е по-тежък от водата, а над +11°C е по-лек.
Специфичното тегло на течния въглероден диоксид варира значително в зависимост от температурата, следователно количеството въглероден диоксид се определя и продава по тегло. Разтворимостта на вода в течен въглероден диоксид в температурния диапазон 5,8-22,9°C е не повече от 0,05%.
Течният въглероден диоксид се превръща в газ, когато към него се подава топлина. При нормални условия (20°C и 101,3 kPa) Когато 1 kg течен въглероден диоксид се изпари, се образуват 509 литра въглероден диоксид. Когато газът се изтегли твърде бързо, налягането в цилиндъра намалява и подаването на топлина е недостатъчно, въглеродният диоксид се охлажда, скоростта на изпарението му намалява и когато достигне „тройната точка“ се превръща в сух лед, който запушва дупката в редуктора и по-нататъшното извличане на газ спира. При нагряване сухият лед директно се превръща във въглероден диоксид, заобикаляйки течното състояние. За да се изпари сух лед, е необходимо да се достави значително повече топлина, отколкото да се изпари течният въглероден диоксид - следователно, ако в цилиндъра се е образувал сух лед, той се изпарява бавно.
Течният въглероден диоксид е произведен за първи път през 1823 г. Хъмфри Дейви(Хъмфри Дейви) и Майкъл Фарадей(Майкъл Фарадей).
Твърдият въглероден диоксид "сух лед" прилича на сняг и лед на външен вид. Съдържанието на въглероден диоксид, получен от брикетите със сух лед, е високо - 99,93-99,99%. Съдържанието на влага е в диапазона 0,06-0,13%. Сухият лед, намиращ се на открито, се изпарява бързо, така че контейнерите се използват за неговото съхранение и транспортиране. Въглеродният диоксид се произвежда от сух лед в специални изпарители. Твърд въглероден диоксид (сух лед), доставен в съответствие с GOST 12162.
Най-често се използва въглероден диоксид:
- за създаване на защитна среда за металите;
- в производството на газирани напитки;
- Охлаждане, замразяване и съхранение на хранителни продукти;
- за пожарогасителни системи;
- за почистване на повърхности със сух лед.
Плътността на въглеродния диоксид е доста висока, което позволява да се защити реакционното пространство на дъгата от контакт с въздушни газове и предотвратява азотирането при относително ниска консумация на въглероден диоксид в струята. Въглеродният диоксид по време на процеса на заваряване взаимодейства със заваръчния метал и има окисляващ, а също и карбуризиращ ефект върху метала на заваръчната вана.
Преди това съществуват пречки пред използването на въглероден диоксид като защитна средав шевовете. Порите са причинени от кипене на втвърдяващия се метал на заваръчната вана от отделянето на въглероден окис (CO) поради недостатъчното му дезоксидиране.
При високи температури въглеродният диоксид се дисоциира, за да образува високоактивен свободен, моноатомен кислород:
Окисляването на заваръчния метал, освободен от въглероден диоксид по време на заваряване, се неутрализира чрез съдържанието на допълнително количество легиращи елементи с висок афинитет към кислорода, най-често силиций и манган (повече от необходимото количество за легиране на заваръчния метал) или потоци, въведени в зоната на заваряване (заваряване).
Както въглеродният диоксид, така и въглеродният оксид са практически неразтворими в твърд и разтопен метал. Свободният актив окислява елементите, присъстващи в заваръчната вана, в зависимост от техния кислороден афинитет и концентрация съгласно уравнението:
Me + O = MeO
където Me е метал (манган, алуминий и др.).
В допълнение, самият въглероден диоксид реагира с тези елементи.
В резултат на тези реакции при заваряване във въглероден диоксид се наблюдава значително изгаряне на алуминий, титан и цирконий и по-малко интензивно изгаряне на силиций, манган, хром, ванадий и др.
Окисляването на примесите протича особено енергично при. Това се дължи на факта, че при заваряване с консумативен електрод взаимодействието на разтопения метал с газа се получава, когато в края на електрода и в заваръчната вана остане капка, а при заваряване с неконсумативен електрод, среща се само в басейна. Както е известно, взаимодействието на газ с метал в дъгова междина се осъществява много по-интензивно поради високата температура и по-голямата контактна повърхност на метала с газа.
Поради химическата активност на въглеродния диоксид по отношение на волфрама, заваряването в този газ се извършва само с консумативен електрод.
Въглеродният диоксид е нетоксичен и неексплозивен. При концентрации над 5% (92 g/m3) въглеродният диоксид има вредно въздействие върху човешкото здраве, тъй като е по-тежък от въздуха и може да се натрупа в лошо вентилирани помещения близо до пода. Това намалява обемната част на кислорода във въздуха, което може да причини недостиг на кислород и задушаване. Помещенията, където се извършва заваряване с въглероден диоксид, трябва да бъдат оборудвани с обща захранваща и смукателна вентилация. Максимално допустимата концентрация на въглероден диоксид във въздуха на работната зона е 9,2 g/m 3 (0,5%).
Въглеродният диоксид се доставя от. За получаване на висококачествени шевове се използва газообразен и втечнен въглероден диоксид от най-висок и първи клас.
Въглеродният диоксид се транспортира и съхранява в стоманени бутилки или резервоари с голям капацитет в течно състояние, последвано от газификация в завода, с централизирано захранване към заваръчните станции чрез рампи. Стандартен с воден капацитет 40 литра се пълни с 25 kg течен въглероден диоксид, който при нормално налягане заема 67,5% от обема на цилиндъра и произвежда 12,5 m 3 въглероден диоксид при изпаряване. Въздухът се натрупва в горната част на цилиндъра заедно с въглеродния диоксид. Водата, която е по-тежка от течния въглероден диоксид, се събира на дъното на цилиндъра.
За да се намали влажността на въглеродния диоксид, се препоръчва цилиндърът да се монтира с клапана надолу и след утаяване за 10...15 минути внимателно да се отвори вентилът и да се освободи влагата от цилиндъра. Преди заваряване е необходимо да се освободи малко количество газ от нормално монтиран цилиндър, за да се отстрани въздухът, уловен в цилиндъра. Част от влагата се задържа във въглероден диоксид под формата на водна пара, което влошава заваряването на шева.
Когато газът се отделя от цилиндъра, поради дроселиращия ефект и поглъщането на топлина по време на изпаряването на течния въглероден диоксид, газът се охлажда значително. При интензивно извличане на газ редукторът може да се запуши със замръзнала влага, съдържаща се във въглероден диоксид, както и сух лед. За да се избегне това, при извличане на въглероден диоксид пред редуктора се монтира газов нагревател. Окончателното отстраняване на влагата след скоростната кутия се извършва със специален десикант, напълнен със стъклена вата и калциев хлорид, силикагел, меден сулфат или други абсорбери на влага
Цилиндърът с въглероден диоксид е боядисан в черно, с надпис „ВЪГЛЕДНА КИСЕЛИНА“ с жълти букви..
Зареждане...
