Trong cuộc sống của chúng ta tồn tại rất nhiều loại chất khí tinh khiết như O2, Nito, Argon… trong số đó có khí CO2.
Trong khí quyển trái đất, Cacbon dioxit là một hợp chất khí khá phổ biến. Tuy nhiên, khi hàm lượng Cacbon vượt quá mức cho phép, nó sẽ gây ra hiệu ứng nhà kính, ảnh hưởng tiêu cực đến tất cả các sinh vật sống trên Trái đất. Vậy CO2 là gì? CO2 đến từ đâu? Và ứng dụng của CO2 như thế nào? Tất cả các câu trả lời sẽ có trong bài viết dưới đây.
.jpg "khí CO2 tinh khiết")
Khí CO2 là gì?
Cacbon dioxit hoặc carbon dioxide (còn được gọi là thán khí, Anhiđrit cacbonic, khí Cacbonic) là một hợp chất trong điều kiện bình thường dưới dạng khí trong khí quyển Trái đất, bao gồm một nguyên tử cacbon và hai nguyên tử oxy. Là một hợp chất hóa học được biết đến rộng rãi, nó thường được gọi bằng công thức hóa học là CO2. Ở dạng rắn, nó được gọi là đá khô.
Cacbon dioxit được lấy từ nhiều nguồn khác nhau, bao gồm khí thoát ra từ núi lửa, các hợp chất đốt cháy của các hợp chất hữu cơ và hoạt động hô hấp của các sinh vật hiếu khí. Nó cũng được sản xuất bởi một số vi sinh vật từ quá trình lên men và hô hấp tế bào. Thực vật hấp thụ đioxit cacbon trong quá trình quang hợp, và sử dụng cả cacbon và oxy để tạo ra carbohydrate. Ngoài ra, thực vật giải phóng oxy trở lại khí quyển, sẽ các sinh vật dị dưỡng sử dụng trong quá trình hô hấp, tạo thành một chu kỳ.
Nó hiện diện trong bầu khí quyển của Trái đất ở nồng độ thấp và tác động như một loại khí gây hiệu ứng nhà kính. Nó là thành phần chính của chu trình cacbon.
CO2 được sinh ra ở đâu?
CO2 được tạo ra bởi nhiều lý do khác nhau như sau:
- CO2 được tạo ra từ hoạt động hô hấp của người và động vật, quá trình quang hợp của thực vật.
- Từ sự phân hủy của xác động vật.
- Do núi lửa phun trào, có rất nhiều bụi và khói có chứa CO2
- Các hoạt động tiêu cực của con người: khí thải công nghiệp, hoạt động vận chuyển (đốt nhiên liệu, đốt xăng), hoạt động nấu ăn trong nước, phá rừng bừa bãi.
- Sự gia tăng dân số nhanh chóng cùng với quá trình công nghiệp hóa và hiện đại hóa cũng đóng góp một phần đáng kể vào lượng khí thải CO2 này.
Tính chất vật lý của CO2:
Trong điều kiện bình thường, CO2 không màu, không mùi và có tính axit nhẹ hòa tan tốt trong nước, nặng gấp 1,524 lần so với không khí.
CO2 không tham gia phản ứng đốt cháy và hóa lỏng ở nhiệt độ -78 độ C. Ngoài ra, CO2 có thể bị phân hủy ở nhiệt độ cao 2000 độ C thành CO và O2.
Tính chất hóa học của CO2:
- CO2 có tính chất hóa học điển hình của một oxit axit.
+CO2 hòa tan trong nước tạo thành Axit cacbonic (một chất điaxit rất yếu).
CO2 + H2O <-> H2CO3
+CO2 tác dụng với oxit bazơ -> muối.
CaO + CO2 -> CaCO3 (t0)
+CO2 tác dụng với dung dịch bazơ -> muối + H2O
NaOH + CO2 -> NaHCO3
2NaOH + CO2 -> Na2CO3 + H2O
- CO2 bền, ở nhiệt độ cao bị nhiệt phân một phần và hoạt động với các chất khử mạnh
2CO2 <-> 2CO + O2 (t0)
CO2 + 2Mg -> 2MgO + C
CO2 + C -> 2CO
- CO2 cũng được sử dụng để sản xuất urê
CO2 + 2NH3 -> NH4O - CO - NH2 (amoni carbamate)
NH4O - CO - NH2 -> H2O + (NH2) 2CO (1800C; 200at)
Ứng dụng của CO2
CO2 trong công nghiệp thực phẩm:
(CO2 tạo gas cho nước ngọt)
- CO2 lỏng và rắn là những chất làm lạnh quan trọng, và chúng tham gia vào quá trình lưu trữ và vận chuyển kem, thực phẩm đông lạnh.
- CO2 được sử dụng để tạo gas cho nhiều loại đồ uống như coca, pepsi, 7up, ... rất hữu ích trong việc điều chế nước uống.
- Bột nở được sử dụng trong các loại bánh nướng tạo ra CO2 làm cho bột bị phồng lên, do việc tạo ra các lỗ xếp có chứa bọt khí. Men bánh mì tạo ra cacbon dioxit bằng cách lên men trong bột, trong khi bột nở hóa học giải phóng cacbon dioxit khi đun nóng hoặc phản ứng với axit.
- Chiết xuất thực phẩm: cacbon dioxit siêu hạn được sử dụng trong việc chiết xuất màu và hương vị trong thực phẩm để loại bỏ dầu và chất béo.
CO2 trong công nghiệp:
(Bồn chứa khí CO2 cho công nghiệp)
- Áo phao thông thường chứa các hộp nhỏ cacbon dioxit đã nén để nhanh chóng phồng lên. Các ống thép chứa cacbon dioxit nén cũng được bán để cung cấp khí nén cho súng hơi, bi sơn, bơm lốp xe đạp, cũng như để làm nước khoáng.
- Cacbon dioxit siêu hạn được sử dụng như một chất pha lỏng dùng trong phun sơn, làm giảm 80% dung môi hữu cơ.
- Sự bay hơi nhanh chóng của cacbon dioxit lỏng được sử dụng để gây nổ trong các mỏ than. CO2 cũng được sử dụng làm môi trường khí để hàn.
- Nó có tác dụng như một tác nhân nén và khi hòa tan dầu thô dưới lòng đất, nó làm giảm đáng kể độ nhớt của dầu thô, tạo điều kiện cho dầu chảy nhanh hơn trong lòng đất vào giếng hút.
- Ngoài ra, CO2 được sử dụng làm khí điều áp rẻ tiền, không cháy.
- CO2 được sử dụng để sản xuất urê.
CO2 trong đời sống:
- CO2 dập tắt lửa, một số bình chữa cháy có chứa CO2 lỏng bị nén.
- Đá khô được sử dụng để làm sạch bề mặt thay vì cát, gây mưa nhân tạo, khói sân khấu.
- Cacbon dioxit kết hợp với oxy và các thành phần khí khác để kích thích thở nhanh và sâu hơn, giúp xử lý các vấn đề về hô hấp của con người.
- Cây cối cũng cần cacbon dioxit để tạo ra quang hợp.
- Được sử dụng trong nuôi trồng thực vật, và nhà kính có thể làm giàu bầu không khí của họ với việc bổ sung CO2 để kích thích sự phát triển của cây.
Khí CO2 có độc hại, gây chết người hay không?
CO2 không độc hại, không gây cháy nhưng khi nồng độ quá cao sẽ gây nguy hiểm cho sức khỏe con người vì nó nặng hơn không khí nên có thể tích tụ ở những nơi kín khí.
Nồng độ cacbon dioxit thấp có thể làm tăng nhịp thở và đau đầu. Nồng độ cao sẽ gây thiếu oxy nghiêm trọng - mặc dù đó không phải là hiện tượng hít phải khí độc, nhiều người có thể chết nếu đốt oxy trong môi trường đầy cacbon dioxit. Các triệu chứng bao gồm: mất vận động, bất tỉnh, chóng mặt, ủ rũ và buồn nôn. Ngoài ra, da tiếp xúc với cacbon dioxit đông lạnh (đá khô) làm tê liệt cơ thể.
Nếu có nhu cầu sử dụng và cung cấp khí CO2 tinh khiết tại nhà, quý khách có thể liên lạc với công ty khí công nghiệp Hoàng Vũ chúng tôi để được phục vụ.
