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关 键 词：横沥二氧化碳充装
行 业：化工 无机化工原料 二氧化碳
发布时间：2022-07-30
基本简介
二氧化碳（英文名称：Carbon dioxide）是空气中常见的化合物，其分子式为CO₂，由两个氧原子与一个碳原子通过共价键连接而成。空气中有微量的二氧化碳，约占空气总体积的0.03％。二氧化碳能溶于水中，形成碳酸，碳酸是一种弱酸。由于空气中含有二氧化碳，所以通常情况下雨水的PH值大于等于5.6[1]（CO₂本身没有毒性，但当空气中的CO₂超过正常含量时，会对人体产生有害的影响。）
性质
碳氧化物之一，是一种无机物，常温下是一种无色无味气体，且。密度比空气略大，能溶于水，并生成碳酸。（碳酸饮料基本原理）使紫色石蕊溶液变红，一定量的CO₂可以使澄清的石灰水（Ca(OH)₂）变浑浊，在做关于呼吸作用的产物等产生二氧化碳的试验都可以用到，还可以支持镁带燃烧。
本段构成原理
C原子以sp杂化轨道形成δ键。分子形状为直线形。非性分子。在CO₂分子中，碳原子采用sp杂化轨道与氧原子成键。C原子的两个sp杂化轨道分别与两个O原子生成两个σ键。C原子上两个未参加杂化的p轨道与sp杂化轨道成直角，并且从侧面同氧原子的p轨道分别肩并肩地发生重叠，生成两个∏三中心四电子的离域键。因此，缩短了碳—氧原子间地距离，使CO2中碳氧键具有一定程度的叁键特征。决定分子形状的是sp杂化轨道，CO₂为直线型分子式。二氧化碳密度较空气大，当二氧化碳少时对人体无危害，但其超过一定量时会影响人（其他生物也是）的呼吸，原因是血液中的碳酸浓度，酸性增强，并产生酸中毒。空气中二氧化碳的体积分数为1%时，感到气闷，头昏，心悸；4%-5%时感到眩晕。6%以上时使人神志不清、呼吸逐渐停止以致
空气中有微量的二氧化碳，约占0.039%。二氧化碳能溶于水中，形成碳酸，碳酸是一种弱酸。
二氧化碳平均约占大气体积的387ppm。大气中的二氧化碳含量随季节变化，这主要是由于植物生长的季节性变化而导致的。当春夏季来临时，植物由于光合作用消耗二氧化碳，其含量随之减少；反之，当秋冬季来临时，植物不但不进行光合作用，反而制造二氧化碳，其含量随之上升。二氧化碳常压下为无色、无臭、不助燃[1]、不可燃的气体。二氧化碳是一种温室气体因为它发送可见光，但在强烈吸收红外线。二氧化碳的浓度于2009年增长了约二百万分之一。
啤酒中二氧化碳的主要作用
1)赋予啤酒杀口性，有开胃、通气、清凉、消暑的作用；
2)有利于啤酒泡沫的形成，有利于泡沫的均匀性、稳定性和持久性；
3)可有效隔氧，提高啤酒的抗氧化能力；
4)啤酒中溢出的二氧化碳有利于啤酒芳香气味的散发；
5)溶解在啤酒内的二氧化碳可抑制杂菌污染，增强啤酒防腐能力，延长啤酒保存期；
6)能降低啤酒的PH值，促进酒花树脂析出，使啤酒苦味更加柔和，口感更好。
高纯二氧化碳（CO2）
又称碳酸气、碳酸酐，无色、无味、无臭的无性气体。固体状态时被称作干冰。
分子量44.01 气体密度1.977g/L 熔点56.6（5270帕） 沸点-78.48（升华）
相对密度(空气=1)1.53 蒸汽压1013.25kPa/-39℃
高纯二氧化碳纯度：99.999% 包装：40L钢瓶包装压力：23KG/瓶
二氧化碳的用途：
化工原料中用二氧化碳来合成化工产品，液体二氧化碳和干冰作为致冷剂用来的冷冻冷藏和人工降雨，也用二氧化碳气体来保存和粮食，另外二氧化碳在饮料添加剂和消防方面也有大量的应用，二氧化碳气体在焊接中也被大量使用。高纯二氧化碳气体：在半导体制造中氧化、扩散、化学气相淀积；某些反应的惰性介质，石墨反应器的热载体；蔬菜保鲜；输送易燃液体的压入气体；标准气，校正气，在线仪表标准气，特种混合气。高纯液体二氧化碳：冷却剂、焊接保护气、铸造工业、灭火剂，联酸盐类的制造。
二氧化碳的危害性：
环境方面大量的二氧化碳排放是造成全球气候变暧的主要原因，二氧化碳本身是无毒的但高浓度的二氧化碳（大于3%）时，呼吸会加快，有气闷和感。大于5%时，会导致缺氧性窒息。固态(干冰)和液态二氧化碳在常压下迅速汽化，能造成-80～-43℃低温，引起皮肤和眼睛严重的冻伤。
安全防护：
储存室要求阴凉通风，温度不宜超过30℃.远离热源和火源。搬运时轻拿轻放，防止倾倒，接触液态二氧化碳时要防止冻伤。
二氧化碳传感器是用于检测二氧化碳浓度的机器。二氧化碳是绿色植物进行光合作用的原料之一，作物干重的95%来自光合作用。因此，使用二氧化碳传感器控制浓度也就成为影响作物产量的重要因素。
塑料大棚栽培使作物长期处于相对密闭的场所中，棚内二氧化碳浓度内变化很大，日出前达到大值1000~1200ppm，日出后2.5~3小时降为100ppm左右，仅为大气浓度的30%左右，而且一直维持到午后2小时才开始回升，到下午4时左右恢复到大气水平。
蔬菜需二氧化碳浓度一般1000~1500ppm。因此，塑料大棚内二氧化碳亏缺相当严重，成为影响塑料大棚蔬菜产量的重要因素。在塑料大棚中安装二氧化碳传感器可以保证在二氧化碳浓度不足的情况下及时报警，从而使用气肥。保证蔬菜、食用菌、鲜花、等提早上市、高质高产
当然气体传感器中不仅仅只有二氧化碳传感器应用广泛，其它气体传感器也有着广泛的应用，随着人们对气体传感器的深入认识，气体传感器将会被应用在更多环境中，当然我们在生产气体传感器的时候一定要确保它的灵敏性和稳定性。
红外二氧化碳传感器:该传感器利用非色散红外(NDIR)原理对空气中存在的CO2进行探测，具有很好的选择性，无氧气依赖性，广泛应用于存在可燃性、爆炸性气体的各种场合。
催化二氧化碳传感器:是将现场检测到的二氧化碳浓度转换成标准4-20mA 电流信号输出、广泛应用于石油、化工、冶金、 炼化、燃气输配、生化及水处理等行业。
热传导二氧化碳传感器:据混合气体的总导热系数随待分析气体含量的不同而改变的原理制成，由检测元件和补偿元件配对组成电桥的两个臂，遇可燃性气体时检测元件电阻变小，遇非可燃性气体时检测元件电阻变大(空气背景)，桥路输出电压变量，该电压变量随气体浓度而成正比例，补偿元件起参比及温度补偿作用，主要应用场所在民用、工业现场的天然气、液化气、煤气、烷类等可燃性气体及汽油、醇、酮、苯等蒸汽的浓度检测。
CO2+C=高温=2CO
C+02=点燃=CO2
CO2+Ca(OH)2==CaCO3↓
由于碳酸很不稳定，容易分解: H₂CO₃==== H₂O+CO₂↑ 所以2HCl + CaCO₃==== CaCl₂+ H₂O + CO₂↑ 二氧化碳能溶于水,形成碳酸: CO₂+ H₂O ==== H₂CO₃ 向澄清的石灰水加入二氧化碳，会形成白色的碳酸钙: CO₂+ Ca(OH)₂==== CaCO₃↓ + H₂O 如果二氧化碳过量会有: CaCO₃+ CO₂+ H₂O ==== Ca(HCO₃)₂ 二氧化碳会使烧碱变质: 2NaOH + CO₂==== Na₂CO₃+ H₂O 如果二氧化碳过量: NaOH + CO₂==== NaHCO₃ 二氧化碳和金属镁反应: 2Mg+ CO₂(过量) ==加热== 2MgO + C Mg+ CO₂ (少量) ==加热== MgO + CO 工业制法:高温煅烧石灰石: CaCO₃ ==高温== CaO + CO₂↑ 实验室制法: CaCO₃+2HCI=CaCl₂+ H₂O + CO₂↑ 二氧化碳的固定 CO2+C5→(酶) 2C3 在光合作用中的暗反应阶段,一分子的CO2和一分子的五碳化合物反应,生成两分子的三碳化合物
二氧化碳潴留的影响
酸碱平衡失调及电解质紊乱
正常人每日由肾排出固定酸的量有一定限度，而经肺排出的H2CO3(挥发酸)则相当大，所以，呼吸衰竭时会严重影响酸碱平衡的调节和体液电解质含量。
1、酸碱平衡失调由于通气障碍所致呼吸衰竭，因大量CO2潴留，PaCO2升高，而引起呼吸性酸中毒;同时因严重缺氧，氧化过程障碍，酸性代谢产物又增多，常可并发代谢性酸中毒。如果患者合并肾功能不全或感染、休克等，则因肾排酸保碱功能障碍或体内固定酸产生增多而加重代谢性酸中毒。换气障碍引起的呼吸衰竭，因缺氧可出现代偿性通气过度，使CO2排出过多，所以在发生代谢性酸中毒的同时可并发呼吸性碱中毒。某些呼吸衰竭患者发生的代谢性碱中毒多为医源性的，常出现在后，如在慢性呼吸性酸中毒中人工呼吸机使用不当，CO2排出过快过多，使血中H2CO3 明显减少，而此时通过代偿调节所增加的HCO3又不能迅速随尿排出，故可发生代谢性碱中毒;在纠正酸中毒时补碱过量亦可引起代谢性碱中毒，如钾摄入不足又应用大量排钾性剂和肾上腺皮质，均可导致低钾血症性碱中毒。
2、电解质紊乱呼吸性酸中毒时，常引起血Cl降低和HCO3增多，这是由于:①肾小管泌氢增加， NaHCO3重吸收增多，同时有较多的Cl以NH4Cl的形式随尿排出;②长期使用剂或颅内压升高发生呕吐亦可丢失过多的Cl③当血液中CO2蓄积，红细胞内的HCO3与血浆Cl交换引起血Cl降低。血钾、血钠、血钙的变化，受酸碱平衡紊乱、措施及肾功能的影响，其浓度可正常，亦可升高或降低
循环系统的变化
一定程度的PaO2降低和PaCO2升高，可外周化学感受器(颈动脉体和主动脉体)，使心跳加快、心肌收缩力加强、血压升高;亦可反射性地引起交感兴奋，肾上腺髓质分泌增加，从而使心跳加快、心肌收缩力加强、血压升高，皮肤及腹腔内脏血管收缩，而心和脑血管扩张。这些变化具有代偿意义。一定程度的CO2潴留对外周小血管也有直接作用，使其扩张(肺、肾动脉除外)，皮肤血管扩张可使肢体末梢温暖红润，伴有大汗;睑结膜和脑血管扩张充血。严重的缺氧和CO2潴留可直接抑制心血管和心脏活动，加重血管扩张，导致血压下降，心肌收缩力降低等不良后果。缺O2和CO2潴留均能引起肺动脉小血管收缩而增加肺循环阻力，导致肺动脉高压和增加右心负担。
呼吸衰竭常伴发心力衰竭，尤其是右心衰竭，其主要原因为肺动脉高压和心肌受损。发生机理与严重缺氧密切相关。高碳酸血症还可因酸中毒，加重对心脏的损害。
制法介绍
工业制法
高温煅烧石灰石
CaCO3=高温=CaO+CO₂↑
实验室制法
大理石或石灰石和稀盐酸反应通常需要对气体进行除杂干燥，盐酸反应时会挥发出(HCl）气体，所以要通过饱和碳酸氢钠(NaHCO3）溶液除去气体中的。溶液中的反应，气体溢出时会带出水蒸气，所以要求严格或必要时要对气体进行干燥，通常用装有的洗气瓶进行干燥。
二氧化碳
CaCO₃+ 2HCl = CaCl₂+ H₂O + CO₂↑
点燃
C+O₂=点燃=CO₂
另外，不能用碳酸钠、纯碳酸钙和盐酸反应制取，因为反应速率太快，不易收集；不能用石灰石和浓盐酸反应，因为浓盐酸易挥发出大量气体，使无法完全去除，制得的二氧化碳纯度会下降；也不能用碳酸钙和稀硫酸反应收集，因为反应会生成微溶于水的，会附盖在石灰石表面，阻碍内部反应的继续进行。附：CaCO₃+H₂SO₄====CaSO₄+H₂O+CO₂↑
Na₂CO₃+2HCl====2NaCl+H₂O+CO₂↑
Na₂CO₃+H₂SO₄====Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑
方法
将二氧化碳通入澄清石灰水中，澄清石灰水会变白色浑浊，产生的沉淀是碳酸钙。
编辑本段聚二氧化碳
一种正在研究的新型合成材料，以二氧化碳为单体原料在双金属配位PBM型催化剂作用下，被活化到较高的程度时，与环氧化物发生共聚反应，生成脂肪族聚碳酸酯（PPC），经过后处理，得到二氧化碳树脂材料。在聚合中加入其它反应物，可以得到各种不同化学结构的二氧化碳树脂。二氧化碳共聚物具有柔性的分子链，容易通过改变其化学结构来调整其性能；较易在热、催化剂、或微生物作用下发生分解，但也可以通过一定的措施加以控制：对氧和其它气体有很低的透过性。
