کربن دی‌اکسید
دی‌اکسید کربن یا گازکربنیک با (فرمول شیمیایی CO۲)، از ترکیب کربُن با اکسیژن به دست می‌آید. گاز کربنیک بر اثر احتراق زغال و مواد آلی در مجاورت اکسیژن، تخمیر مایعات، تنفس حیوانات و گیاهان و غیره به دست می‌آید.
گاز مزبور گازی است بی‌رنگ، بی‌بو، دارای طعمی مایل به حموضت. وزن مخصوص آن 1/52 است. چون این گاز سنگین‌تر از هواست، همیشه در طبقه پایینی محیطی که حاصل می‌شود، پخش می‌گردد.دی‌اکسید کربن گازی بی‌رنگ می‌باشد که تنفس آن در غلظت‌های بالا باعث ایجاد مزه ترش در دهان و احساس سوزش در بینی و گلو می‌شود (عمل خطرناکی که در آن احتمال خفه شدن شخص بالاست). این اثر ناشی از حل شدن دي اكسيد كربن در بزاق دهان و تولید محلول اسیدی ضعیفی به نام اسید کربونیک می‌باشد.
مولکول دی‌اکسید کربن خطی و دارای دو پیوند دوگانه بین کربن و دو اتم اکسیژن می‌باشد. ماده‌ای غیر قطبی می‌باشد و در دمای پایین تر از 78- درجه سانتیگراد متراکم شده و جسم سفید رنگ جامدی به نام یخ خشک ایجاد می‌کند. دی‌اکسید کربن مایع فقط تحت فشار خاصی تشکیل می‌شود. به میزان کمی در آب حل می‌شود و اسید ضعیف اسید کربنیک تولید می‌کند که آن هم بطور جزئی به بی‌کربنات و کربنات تفکیک می‌شود.
غلظت دی اکسید کربن در جو در حدود 280 ppm در سال 1850 و 364 ppm در سال 1998 که عمدتاً به دلیل فعالیت های انسانی در طول و بعد از انقلاب صنعتی، که در سال 1850 آغاز شد وجود دارد. انسان ها مقدار دی اکسید کربن در هوا را با سوزاندن سوخت های فسیلی، تولید سیمان و با انجام پاکسازی زمین و احتراق جنگل افزایش می دهند.
1. کربن دی اکسید است از کربن و اکسیژن است.
2. این گاز بی رنگ و بی بو چهارمین گاز فراوان که یکنواخت در سراسر جو زمین توزیع شده است.
3. موارد استفاده دی اکسید کربن عبارت از ماده سرد کننده ( یخ خشک )، کربنات آشامیدنی و خاموش کننده آتش می باشد.
4. دی اکسید کربن غیر قابل اشتعال است.
5. کربن راست فعال ظرفیت محدودی برای دی اکسید کربن است.
سطح CO2 نرمال :
اثرات افزایش سطح CO2 در بزرگسالان در سلامت خوب را می توان خلاصه کرد:
سطح نرمال در فضای باز: 450 - 350 پی پی ام
سطح قابل قبول: کمتر از 600 پی پی ام
شکایت از خشکی و بو: 600 - 1000 پی پی ام
ASHRAE وOSHA استاندارد 1000 پی پی ام
خواب آلودگی کلی: 1000 - 2500 پی پی ام
اثرات مضر سلامتی: 2500 - 5000 پی پی ام
حداکثر غلظت مجاز در یک دوره کاری 8 ساعته: 5000 پی پی ام
سطح بالای کاملا نرمال و حداکثر سطح ممکن است گاهی اوقات از زمان به زمان اتفاق افتد.
سطح شدید و خطرناک CO2
کمی مست کننده ، افزایش تنفس و ضربان قلب ، تهوع: 30000 پی پی ام
سردرد همراه با اختلال بینایی: 50000 پی پی ام
بی هوش، قرار گرفتن در معرض مرگ: 100،000 پی پی ام
سطح استاندارد دی اکسید کربن
توصیه استاندارد آشار در سال های62 - 1989 عبارتند از
:
کلاس های درس و اتاق کنفرانس 15
CFM در ازای هر ساکن
فضای اداری و رستوران 20
CFM در ازای هر ساکن
بیمارستان 25
CFM در ازای هر ساکن
مشکلات زیست محیطی - اثر گلخانه ای
تروپوسفر بخش پایین تر اتمسفر در حدود 10- 15 کیلومتر ضخامت است در تروپوسفر گازهای به نام گازهای گلخانه ای وجود دارد وقتی نور خورشید به زمین می رسد مقداری از آن که به گرما تبدیل می شود و گازهای گلخانه ای مقداری از این گرما را جذب و آن را در نزدیکی سطح زمین به تله می اندازد به طوری که زمین گرم می شود این فرایند، معمولاً به عنوان اثر گلخانه ای شناخته شده است که چندین سال پیش کشف شده است و بعد از آن با استفاده از آزمایش های آزمایشگاهی و اندازه گیری اتمسفر تایید شده است
.
زندگی ما که وجود دارد تنها به خاطر این اثر گلخانه ای طبیعی است چرا که این فرایند دمای زمین را تنظیم می کند هنگامی که اثر گلخانه ای وجود نداشته باشد تمام زمین در یخ پوشیده می شود
مقدار حرارت به دام افتاده در تروپوسفر درجه حرارت بر روی زمین را تعیین می کند مقدار حرارت در تروپوسفر بستگی به غلظت گازهای گلخانه ای در جو و مدت زمانی که این گازها در جو باقی می مانند دارد مهم ترین گازهای گلخانه ای دی اکسید کربن،
CFC's ( کلر- فلورو- کربن ها( ، اکسیدهای نیتروژن و متان می باشند
.
از زمانیکه که انقلاب صنعتی در سال 1850 آغاز شد فرآیندهای بشری باعث انتشار گازهای گلخانه ای مانند
CFC و دی اکسید کربن شده است این موجب یک مشکل زیست محیطی شده است میزان گازهای گلخانه ای در حال افزایش است لذا آب و هوای زمین در حال تغییر است به این دلیل که درجه حرارت در حال افزایش است این علاوه بر حالت غیر طبیعی در اثر گلخانه ای به عنوان گرم شدن کره زمین شناخته شده است به نظر می رسد ممکن است گرم شدن کره زمین سبب افزایش در فعالیت طوفان، ذوب یخ در قطب، جاری شدن سیل و دیگر مشکلات زیست محیطی شود. افزایش انتشار دی اکسید کربن عامل 50 - 60 ٪ از گرم شدن کره زمین است
.
همانطوریکه بیان شد فعالیت های مختلف انسانی به انتشار گاز دی اکسید کربن کمک کرده است. از این فعالیت احتراق سوخت های فسیلی برای تولید انرژی سبب 70 - 75٪ از تولید گازهای گلخانه ای دی اکسید کربن، که منبع اصلی انتشار دی اکسید کربن است و 20 - 25٪ باقی مانده از تولید گازهای گلخانه ای توسط پاکسازی زمین و سوختن و انتشار از اگزوز موتور خودرو ایجاد می شود
.
اکثر تولید گازهای گلخانه ای دی اکسید کربن حاصل از فرآیندهای صنعتی در کشورهای در حال توسعه، از جمله در ایالات متحده و اروپا گرفته شده است. با این حال، انتشار دی اکسید کربن از کشورهای در حال توسعه در حال افزایش است. در این قرن، انتشار دی اکسید کربن دو برابر و انتظار می رود افزایش آن ادامه یافته و باعث مشکلات پس از آن شود. دی اکسید کربن در اتمسفر حدود پنجاه تا دویست سال باقی می ماند
.
اولین کسی که تولید گازهای گلخانه ای دی اکسید کربن را از سوزاندن سوخت های فسیلی و دیگر فرآیندهای سوزاندن که سبب گرم شدن کره زمین می شود را پیش بینی کرد سوانت آرنیوس بود که مقاله ای در تاثیر دی اکسید کربن هوا بر دمای زمین در سال 1896 منتشر شد
.
اینکه آیا واقعاً گرم شدن کره زمین است با افزایش دی اکسید کربن در جو رخ داده است هنوز هم مورد بحث است
.
گريدهاي موجود:
99/8% - 99/99% - 99/995%
مخازن حمل و نگهداري دي اكسيد كربن
:
دي اكسيد كربن به صورت گاز مايع شده تحت فشار،در سيلندرهاي معمولي و نيز به صورت گاز مايع شده كرايوجنيك در مخازن كرايوجنيك حمل و نگهداري مي شود
.
دي اكسيد كربن به صورت جامد با وزن بين 0/45 كيلوگرم تا 22/7 كيلوگرم در كاورهاي پلاستيكي يا بسته هاي كاغذي با كاغذ بسيار سنگين بسته بندي مي گردد و در مخازن داراي عايق حرارتي حمل مي شود
.
مواد سازگار و غير سازگار
:
دي اكسيد كربن خشك،گازي تقريبا خنثي و بي اثر است و لذا استفاده از تمامي فلزات صنعتي در مجاورت آن در شرايط محيطي مشكلي ندارد.همچنين استفاده از اكثر پليمرها در مجاورت آن در دماي محيط امكان پذير است
.