گاز دی اکسید کربن

گاز دی اکسید کربن اولین بار در قرن هفدهم توسط شیمیدانی به نام "جان باپتیست " شناسائی شد.

این شیمیدان از اختلاف جرمی که میان ذغال چوب اولیه و خاکستری که از سوختن آن در یک محفظه بسته بدست آمد، متوجه ی حضور جزئی نامرئی ( گاز ) در این فرآیند شد.

خصوصیات گاز دی اکسید کربن در دهه 50 از قرن هفدهم به وسیله ی فیزیکدانی بنام "بلاک" بررسی شد .

او کشف کرد که وقتی کلسیم کربنات سوزانده شود یا با اسید واکنش بدهد ، گازی تولید می کند که از هوا سنگین تراست، بلاک این گاز را هوای ثابت نامید

گاز کربن دی اکسید ( گاز دی اکسید کربن ) یا گازکربنیک با فرمول شیمیایی CO2 از ترکیب یک اتم کربُن با دو اتم اکسیژن تشکیل شده است.

گاز دی اکسید کربن گازی بیرنگ و بی بو است و دارای طعمی مایل به اسید می باشد ( در صورت استنشاق بدلیل ترکیب شدن با بزاق دهان اسید کربنیک تولید می کند ).

گاز دی اکسید کربن دارای جرم مولکولی 44.0095 gr/mol می باشد.

گاز دی اکسید کربن ماده ای غیر قطبی است و در دمای پایین تر از -78 درجه سانتیگراد متراکم شده و جسم سفید رنگ جامدی به نام یخ خشک ایجاد می کند.

گاز دی اکسید کربن سنگین تر از هوا می باشد و همیشه در بالای محیطی که ایجاد می شود پخش می گردد.

گاز دی اکسید کربن حاضر در اتمسفر در نقش یک سپر حرارتی برای زمین کار میکند و با اثر گلخانهای طبیعی خود، از سرما در زمین جلوگیری می کند.    

لازم به ذکر است تراکمهای بالای گاز دی اکسید کربن در جو زمین، که با سوختن سوختهای فسیلی تولید می شود، به عنوان آلاینده جوی شناخته میشود.

تولید گاز دی اکسید کربن

بخشی از گاز دی اکسید کربن موجود در زمین ،  محصول تنفس در جانداران هوازی است. ( جانداران هوازی گاز اکسیژن محیط را گرفته و گاز دی اکسید کربن تولید می کنند ).
گاز دی اکسید کربن همچنین بر اثر متلاشی شدن مواد آلی و تخمیر قندها در نان و سایر مواد غذایی آزاد می‌شود.
گاز دی اکسید کربن نتیجه ی سوختن کامل است.
احتراق چوب، کربوهیدرات‌ها و سوخت‌های فسیلی مانند زغال سنگ،‌ نفت و گاز طبیعی هم گاز دی اکسید کربن تولید می‌کند.

روش های تولید گاز دی اکسید کربن

1.    تولید گاز دی اکسید کربن در نتیجه ی احتراق سوختهای فسیلی
2.    تولید گاز دی اکسید کربن در اثر تقطیر هوا  (در این صورت گاز کربن دی اکسید تولید شده  دارای درصد کمی گاز کربن مونوکسید نیز می باشد ).
3.    تولید گاز دی اکسید کربن از واکنش بسیاری از اسیدها و کربناتهای فلزی ( برای مثال واکنش میان هیدروکلریک اسید و کلسیم کربنات ).
4.    تولید گاز دی اکسید کربن به عنوان محصول جانبی تخمیر قندها در کارخانجات تولید کننده نوشابه های الکلی ( تخمیر قندها تولید اتانول و گاز دی اکسید کربن می کند )
5.    تولید گاز دی اکسید کربن به عنوان محصول جانبی در تولید سدیم فسفات
6.    اکسید آهن به وسیله کک به آهن تبدیل شده که این فرایند تولید گاز دی اکسید کربن می کند.

کاربرد ها ی گاز کربن دی اکسید

1.    استفاده از گاز دی اکسید کربن در اطفاء حریق
2.    استفاده از گاز دی اکسید کربن در تولید نوشیدنی (دی اکسید کربن برای تولید نوشابه های غیر الکلی و آب معدنی به کار می رود).
3.    استفاده از گاز دی اکسید کربن در تولید مواد غذائی ( صنعت شکلات سازی (برخی شکلات ها با کربن دی اکسید فشرده می شود به طوریکه وقتی در دهان حل می شوند حباب آزاد می کنند) ، خمیر مایه ها ( جوش شیرین و بیکینگ پودر )
4.    استفاده از گاز کربن دب اکسید در صنعت بسته بندی مواد غذائی
5.    استفاده از گاز دی اکسید کربن در جوشکاری صنعتی
6.    کربن دی اکسید مایع بعنوان یک حلال چربی دوست  برای جدا کردن کافئین از قهوه بکار می رود.
7.    استفاده از گاز دی اکسید کربن در  در صنایع شیمیائی و داروئی  (تولید اوره، کربنات و بی  کربنات و سدیم سیلیکات )
8.    استفاده از دی اکسید کربن در پزشکی برای ایجاد تعادل میان کربن دی اکسید و اکسیژن در خون
9.    استفاده از گاز دی اکسید کربن در تحقیقات بیولوژیکی
10.    استفاده از دی اکسید کربن بعنوان تسهیل کننده در استخراخ نفت (این گاز تحت شرایط فوق بحرانی  به درون چاه های نفت تزریق شده که می تواند هم به عنوان ماده فشرده کننده عمل کند و هم اینکه ویسکوزیته نفت را کاهش داده  و این امر باعث می شود که نفت سریعتر به داخل زمین حرکت کرده  و به چاههای استخراج جریان یابد).
11.    حمل و نقل مواد غذائی یخ زده به کمک دی اکسید کربن جامد و مایع
12.    استفاده از دی اکسید کربن بعنوان گاز خنک کننده در سیستم ها و فرآیندهای سرمایشی ( دی اکسید کربن مایع دارای نام صنعتی R-744 می باشد که در سیستم های سرمایشی بکار می رود).

ترکیبات گاز دی اکسید کربن

گاز دی اکسید کربن هم بصورت خالص و هم مخلوط با گازهای دیگر در صنعت کاربرد دارد.
یکی از ترکیبات گاز دی اکسید کربن کورگون است که از مخلوط گاز دی اکسید کربن و گاز آرگون تشکیل شده است که در جوشکاری بسیار پرکاربرد می باشد.
یکی دیگر از ترکیبات گاز دی اکسید کربن میکس لیزر می باشد که از مخلوط گاز دی اکسید کربن ، گاز هلیوم و گاز نیتروژن تشکیل شده است که در برش های لیزری مورد استفاده قرار می گیرد.
مخلوط گاز کربن دی اکسید و گاز نیتروژن با درصدهای مختلف کربن دی اکسید از ترکیبات گاز کربن دی اکسید است که در صنعت فولاد و معدن پرکاربرد می باشد.

اطلاعات ایمنی گاز دی اکسید کربن

گاز دی اکسید کربن گازی غیر قابل اشتعال و غیر قابل انفجار است اما تنفس آن در غلظت های بالا بدلیل اسید ضعیفی که تولید می کند باعث ترشی دهان و سوزش گلو می شود حتی ممکن است سبب خفگی و مرگ شود.
سیلندر گاز دی اکسید کربن ماکزیمم دارای فشار 50 تا 70 بار می باشد و می بایست در استفاده از آن حتما از رگولاتور گاز بعنوان فشارشکن استفاده کرد.

خرید گاز دی اکسید کربن

• در حالت گازی دی اکسید کربن معمولا در کپسول های 40 و 50 لیتری به فروش می رسد ( البته گاز دی اکسید کربن آزمایشگاهی که گازی وارداتی است تنها در سیلندرهای 50 لیتری عرضه می گردد ).
شایان ذکر است؛ گاز دی اکسید کربن بدلیل مایع بودن و دانسیته بالا فشار زیادی نداشته و یک سیلندر 50 لیتری تقریبا دارای ماکزیمم 50 تا 70 بار فشار می باشد.
نکته ای که می بایست به آن توجه کرد این است که با توجه به اینکه داخل سیلندرهای دی اکسید کربن دارای دو فاز گاز و مایع می باشد شیر های این سیلندرها جهت کنترل فشار داخل سیلندر، دارای سوپاپ و یا  Rupture   می باشد.
• در حالت مایع معمولا دی اکسید کربن در تانک های بزرگ به مشتریان عرضه می شود.
شایان ذکر است در صورتی که سیلندرهای 40 و 50 لیتری دارای شیر سیفون دار باشند می توان از فاز مایع دی اکسید کربن استفاده کرد. ( معمولا شیرهای این سیلندرها بدون سیفون است )
گاز دی اکسید کربن آزمایشگاهی  با خلوص 99.998% گرید 4.8 به فروش می رسد.

استاندارد رنگ سیلندر گاز دی اکسید کربن

 سیلندرهای گاز دی اکسید کربن آزمایشگاهی به رنگ بدنه مشکی و گلوئی طوسی سیر می باشد.

استاندارد شیر سیلندر گاز دی اکسید کربن

سیلندر گاز دی اکسید کربن دارای شیر راست گرد به همراه سوپاپ اطمینان می باشد.
شیر سیلندرهای گاز کربن دی اکسید معمولا DIN6 است.