دی اکسید کربن

دی اکسید کربن

دی اکسید کربن، گازی است که برای تمام موجودات روی زمین حیاتی بوده و برای ادامه زندگی به وجود این گاز نیاز دارند. همه ما می‌دانیم با تنفس اکسیژن هوا دی اکسید کربن را به هوا باز می‌گردانیم، اما تا به حال از خود نپرسیدید که این گاز حیاتی از کجا می‌آید؟ چه تاریخچه ای دارد؟ آیا فقط برای موجودات زنده حیاتی است یا مصارف صنعتی نیز دارد؟

ممکن خیلی بیشتر از این در مورد این گاز سوال داشته باشید. پترو تامین آرشام که یکی از تامین کنندگان و حمل کنندگان گازهای صنعتی است، قصد دارد در این مقاله به تمامی آنچه ذهن شما را درگیر کرده است پاسخ دهد. برای وارد شدن به دنیایی جدید مارا همراهی کنید.

دی اکسید کربن چگونه گازی است؟

CO2 گازی بی رنگ با بوی تند اما ضعیف است که طعم ترشی دارد. این گاز یکی از مهم‌ترین گازهای گلخانه‌ای محسوب می‌شود و یکی از گازهایی است که در گرم شدن کره زمین نقش دارد. این ماده در جز به جزئی زمین است که در احتراق مواد حاوی کربن که تخمیر و در تنفس حیوانات ایجاد می‌کند، به کار گرفته می شود. چگالی این گاز حدود 53 درصد از هوای خشک است. مولکول های این ماده از یک اتم کربن تشکیل شده است که در دو طرف آن دو اتم اکسیژن متصل است. غلظت این گاز حدود 0.04یا 412 ppm   حجمی است که از سطوح قبل از صنعت 280 ppm افزایش یافته است.

این گاز در منابع طبیعی مانند: آتش فشان‌ها، چشمه‌های آب گرم و آب فشان‌ها وجود دارد. با حل شدن در آب و اسیدها این گاز از سنگ‌های کربناتی خارج می‌شود. به دلیلی اینکه دی اکسید کربن در آب محلول می شود در نتیجه به طور طبیعی در آب‌های زیر زمینی، رودخانه‌ها، و دریاچه‌ها، یخچال‌های طبیعی و آب دریا وجود دارد. این گاز فقط در منابع طبیعی آب نیست بلکه نفت و گاز نیز شامل مقادیری از این گاز است.

دی اکسیدکربی که در اتمسفر وجود دارد به عنوان منبع اصلی کربن برای زندگی بر روی زمین است. این گاز توسط گیاهان در فتوسنتز کربوهیدرات‌ها به وجود می‌آید و  وجود گازی که در اتمسفر است، باعث می‌شود بخشی از انرژی تابشی دریافت شده از زمین به فضا برنگردد؛ زیرا اثر گلخانه‌ای ایجاد می‌شود.

در فرایند فتوسنتز اکسیژن به عنوان محصولی زائد تولید می‌شود. این اکسیژن توسط موجودات هوازی مصرف شده و دی اکسید کربن به عنوان زباله توسط این موجودات تولید می‌شود. از آنجا که گیاهان برای فتوسنتز به CO2 نیاز دارند و انسان‌ها و حیوانات از نظر غذایی به گیاهان وابسته هستند، CO2 برای بقای حیات روی زمین ضرروری است.

دی اکسید کربن از طریق آبشش ماهی به آب و از طریق موجوات زنده تنفسی به هوا بازگردادنده می‌شود. این ماده در طی فرایندهای پوسیدگی مواد آلی و تخمیر قندها در نان، آبجو و شراب تولید می‌شود. حتی با احتراق چوب، ذغال سنگ نارس، سایر مواد آلی و سوخت‌های فسیلی مانند زغال‌سنگ، نفت و گاز به طور طبیعی تولید می‌شود. این محصول در فرایندهای اکسیداسیون در مقیاسی بزرگ‌تر به عنوان مثال: در تولید اسیداکلیریک نیز تولید می‌شود.

تاریخچه دی‌اکسیدکربن را بدانید

این ماده در اوایل قرن هفدهم به عنوان گازی که با دیگر گازها متفاوت است توسط شیمیدان بلژیکی به نام هلمونت شناخته شد. او این ماده را به عنوان محصول تخمیر و احتراق مشاهده کرد. این محصول فشاری تا 75 کیلوگرم بر سانتی متر مربع در دمای 31 درجه سانتی‌گراد یا 16 تا 24 کیلوگرم در سانتی متر مربع در دمای 23- تا 12- درجه سانتی‌گراد را دارد.در اواسط قرن بیستم این ماده بیشتر به عنوان مایع فروخته می‌شد.

اگر اجازه دهید این ماده در اتمسفر منبسط شود، سرد خواهد شد و تا حدی منجمد می‌شود که به شکل جامدی شبیه برف به اصطلاح حالت یخ خشک می‌رسد.

آیا دی اکسید کربن واکنش پذیر است؟

در دمای معمولی این ماده واکنش پذیر نیست. در دمای 1700 درجه سانتی گراد تا حدی به مونوکسید‌کربن و اکسیژن تجزیه می‌شود. هیدروژن و کربن نیز در دماهای بالا آن را به عنوان مونوکسید‌کربن تبدیل می‌کند. آمونیاک با دی اکسید کربن تحت فشار واکنش می‌دهد و باعث ایجاد آمونیوم کاربامات سپس اوره که یکی از اجزای مهم کودها و پلاستیک‌ها می‌شود.

دی اکسید کربن کمی در آب حل می‌شود و محلول اسیدی ضعیفی را تشکیل می‌دهد. این محلول حاوی اسید دیبازیک به نام اسید کربنیک H2CO3  است.

دی اکسید کربن چه کاربردهایی دارد؟

همانطور که گفته شد این گاز برای ادامه زندگی تمام موجودات زنده کره زمین حیاتی است، اما بجز کاربرد تنفسی که برای گیاهان، حیوانات و انسان ها دارد می‌تواند در خیلی از کارهای روزمره ما انسان‌ها نیز کارایی داشته باشد. شامل:

کاربردهای صنعتی

این ماده در صنایع به عنوان مواد اولیه برای تولید مواد شیمیایی استفاده می‌شود. هیئت بین دولتی علمی که به علامت اختصاری  IPCC (  Intergovernmental Panel on Climate Change) معروف است در مورد جذب و ذخیره دی اکسیدکربن تحقیقاتی انجام داده‌اند که بر اساس این تحقیقات این گاز در تولید سیستم‌های تبرید، سیستم‌های جوشکاری، فرایندهای تصفیه آب ( برای تثبیتPH آب)، بادکردن قایق‌های بادی و جلیقه‌های نجات، افجار ذغال سنگ، کف لاستیک و پلاستیک، بی‌حرکت کردن حیوانات قبل از کشتار و نوشیدنی‌های گازدار نقش دارد.

همچنین در صنایع فلزات برای افزایش سختی قالب‌های ریخته‌گری و به عنوان عامل لحیم‌کاری استفاده می‌شود. کپسول‌های آتش‌نشانی مبتنی بر دی اکسید کربن به طور موثر آتش‌سوزی‌های الکتریکی و حریق ناشی از حلال‌ها، سوخت‌ها و روغن‌ها را مدیریت می‌کنند.

کاربردهای شیمیایی و دارویی

گاز دی اکسیدکربن برای تولید اوره به عنوان کود در سیستم‌های خودرو و پزشکی کاربرد دارد. همچنین این گاز برای تولید متانول، کربنات‌های معدنی و آلی، پلی ارتان‌ها و سالیسیلات سدیم استفاده می‌شود.

این گاز در حالت منجمد یعنی به عنوان یخ خشک جهت خنک‌کردن، پاکسازی و تحت فشار قراردادن در تجهیزات کاربرد دارد.

برنامه‌های الکترونیکی

از این گاز در صنایع الکترونیک برای مونتاژ برد مدار، تمیز کردن سطوح و ساخت دستگاه‌های نیمه هادی استفاده می‌شود.

صنعت نفت

از این ماده در بهبود بازیابی روغن   EOR  استفاده می‌شود. EOR   کلاسی تکنیکی برای افزایش مقدار نفت خام استخراج شده از میادین نفتی است. این فرایند این گونه انجام می‌شود که این گاز را تحت فشار زیاد به مخزن روغن تزریق می‌کنند که این روغن را از طریق لوله‌ها و تا سطح زمین هل می‌دهند. تزریق این گاز به بازیابی روغن کمک کرده و ویسکوزیته روغن بازیابی شده را کاهش می‌دهد.

گاز گلخانه‌ای

دی اکسیدکربن مهمترین گاز گلخانه‌ای طولانی مدت جو زمین است. از زمان انقلاب صنعتی انتشار گازهای انسانی که عمدتا ناشی از استفاده سوخت‌های فسیلی و جنگل زدائی باعث شده غلظت این گاز در جو به سرعت افزایش پیدا کند و منجر به گرم ‌شدن کره زمین شود. این گاز باعث اسیدی شدن اقیانوس‌ها می‌شود؛ زیرا در آب حل می‌شود و اسید کربنیک ایجاد می‌کند.

دی اکسید کربن چه خطراتی دارد؟

همانطور که گفته شد CO2 در دمای اتاق و فشار اتمسفر گازی بی رنگ و بی بو است و به طور طبیعی در هوایی که تنفس می‌کنیم با غلظت 0.037 درصد وجود دارد و به همین دلیل برای سلامتی مضر نیست. این گاز قابل اشتعال نیست و از احتراق پشتیبانی نمی‌کند. اگر در غلظت بالا نیز باشد باز مردم عادی نمی‌توانند آن را در غلظت بالا ببینند یا بوی آن را حس کنند.

افزایش غلظت CO2 در هوا می‌تواند باعث سردرد، سرگیجه، گیجی و از دست دادن هوشیاری شود. از آنجایی که CO2 از هوا سنگین‌تر است، فضاهای محدود مانند: مخازن یا انبارها شده که در این فضاها غلظت این گاز  زیاد است مرگ ناشی از خفگی اتفاق می‌افتد. به همین دلیل بیش از یک قرن است که CO2 به عنوان یک خطر در محل کار مخصوصا غلظت‌های بالا شناخته شده است.

نتیجه

دی اکسید کربن گاز بسیار حیاتی برای ادامه زندگی تمامی موجودات زنده روی کره زمین است. در کنار تمام کاربردهای مفیدی که داره می‌تواند خط آفرین نیز باشد. این گاز خطر اشتعالی ندارد، ولی در غلظت بالا مرگی خاموش را به همراه خواهد داشت.

شرکت پترو تامین آرشام یکی از تامین کننده‌های گازهای صنعتی است که با تجهیزات مجهز و به روزی که دارد تمامی حمل و نقل‌های گازی شما را انجام می‌دهد . جهت کسب اطلاعات بیشتر با کارشناسان ما تماس بگیرید.