Khí CO2 là gì? Nguồn gốc hình thành và những ứng dụng trong thực tiễn

Chu Văn An

Ngoài O2, CO2 là hợp chất khí phổ biến và cực kỳ quan trọng trong khí quyển. Tuy nhiên, khi hàm lượng carbon dioxide vượt quá mức cho phép sẽ gây ra các hiện tượng như hiệu ứng nhà kính, ảnh hưởng tiêu cực đến sự sống của các hệ sinh vật trên trái đất. Dù là chất quen thuộc nhưng nhiều người vẫn có một số thắc mắc về hợp chất khí này như: CO2 là gì? Họ sinh ra từ đâu? Và chúng được áp dụng vào thực tế như thế nào? Bài viết dưới đây Trường Chu Văn An sẽ giúp độc giả giải đáp mọi thắc mắc về hợp chất khí này.

Khí CO2 là gì?

CO2 là gì?

CO2 hay còn gọi là carbon dioxide, carbonic anhydride, carbon dioxide, carbon dioxide,… là một loại khí có vị hơi chua và không màu trong điều kiện bình thường. Khi CO2 bị làm lạnh đột ngột thành dạng rắn gọi là đá khô, đá khô không tan chảy mà thăng hoa trực tiếp thành khí ở nhiệt độ -78,5 oC (-109,3 oF).

Để sản xuất đá khô, người ta nén khí CO2 thành dạng lỏng, loại bỏ nhiệt lượng do quá trình nén gây ra, sau đó để CO2 lỏng nở ra nhanh chóng. Điều này sẽ làm giảm nhiệt độ, khiến một phần CO2 đóng băng thành “tuyết”, được nén thành dạng viên hoặc khối.

Khi nguồn lửa tiếp xúc với carbon dioxide sẽ bị dập tắt ngay lập tức, tuy nhiên với Magiê và Kẽm, carbon bị khử và tạo ra oxit kim loại và bồ hóng.

CO2 có tất cả các tính chất hóa học điển hình của oxit axit:

• Trong nước, CO2 phản ứng tạo thành axit cacbonic. Đây là một diaxit rất yếu.

CO2 + H2O ↔ H2CO3

• CO2 phản ứng với các oxit bazơ tạo thành muối, được xúc tác bởi nhiệt độ

CaO + CO2 → CaCO3

• CO2 phản ứng với dung dịch bazơ tạo thành muối và nước

NaOH + CO2 → NaHCO3

2NaOH + CO2 → Na2CO3 + H2O

• CO2 là chất khí ổn định, ở nhiệt độ cao nó bị nhiệt phân một phần và có thể phản ứng với các chất khử mạnh

2CO2 ↔ 2CO + O2 (nhiệt độ)

CO2 + 2Mg → 2MgO + C

CO2 + C → 2CO

Khí CO2 đến từ đâu?

Khí CO2 được sản xuất từ ​​nhiều nguồn khác nhau, bao gồm:

• Khí thoát ra từ các vụ phun trào núi lửa.

CO2 là sản phẩm của hoạt động phun trào núi lửa

>>>XEM THÊM: : Trọng lượng riêng là gì? Công thức tính khối lượng riêng

• Là sản phẩm đốt cháy của các hợp chất hữu cơ và hoạt động hô hấp của sinh vật hiếu khí.
• CO2 là kết quả của quá trình lên men của một số vi sinh vật và hô hấp tế bào. Thực vật hấp thụ CO2 để quang hợp tạo thành carbohydrate và giải phóng oxy. Các sinh vật dinh dưỡng sử dụng oxy để hô hấp và sau đó thải ra CO2, tạo ra một chu trình.
• Quá trình phân hủy xác động vật cũng tạo ra khí carbon dioxide.
• Khí thải công nghiệp, đốt nhiên liệu, đốt xăng trên các phương tiện giao thông, hoạt động nấu nướng trong đời sống hằng ngày, đốt rừng bừa bãi… cũng là những nguồn phát thải CO2.

Khí thải CO2 được tạo ra từ các nhà máy công nghiệp

Trong công nghiệp, CO2 được tạo ra từ các khí sinh ra trong quá trình lên men rượu, phân hủy chất béo, sản xuất các hóa chất như amoniac, tổng hợp metanol hoặc từ khói của các nhà máy đốt than công nghiệp. Người dân thu khí CO2 trong chai sơn đen có chữ màu vàng. Nếu phân phối với số lượng lớn sẽ được bảo quản trong bể siêu lạnh.

Ứng dụng khí CO2 trong đời sống

• Đối với ngành thực phẩm, việc lưu trữ, bảo quản sản phẩm đông lạnh cần đến CO2, khí này sẽ được nén thành đá khô và sử dụng làm chất làm lạnh.
• Trong ngành nước giải khát, khí CO2 được dùng để tạo gas cho một số loại nước như Pepsi, Coca Cola, 7up,…

CO2 là thành phần tạo gas trong nước giải khát

• Carbon dioxide được sử dụng như một loại khí điều áp có chi phí thấp, không cháy. Áo phao chứa các bình CO2 nén nhỏ có thể bơm căng nhanh chóng. Ống thép chứa CO2 nén được bán dưới dạng khí nén cho súng hơi, súng sơn, máy bơm lốp và sản xuất nước khoáng Xenxe.
• Trong các mỏ than, CO2 lỏng bay hơi nhanh tạo ra các vụ nổ.
• Nhiều loại bình chữa cháy chứa CO2 lỏng để dập tắt các đám cháy do cháy, chập điện
• Mặc dù phản ứng với hầu hết các kim loại nhưng carbonic vẫn được sử dụng làm môi trường khí trong công nghệ hàn. Tuy nhiên, mối hàn sẽ giòn hơn so với môi trường khí trơ như argon, helium,… và sẽ giảm chất lượng do hình thành axit cacbonic. tường.

Tạo môi trường khí trong công nghệ hàn

• CO2 lỏng là dung môi tốt cho nhiều hợp chất hữu cơ, là chất thay thế ít độc hơn cho các dung môi truyền thống như clorua hữu cơ và được dùng để loại bỏ caffeine khỏi cà phê.
• Carbon dioxide đóng vai trò quan trọng khi bổ sung 5% CO2 vào oxy nguyên chất để hỗ trợ hô hấp sau khi bệnh nhân đã ngừng thở nhằm ổn định và cân bằng oxy/carbon dioxide trong máu.
• Laser carbon dioxide sử dụng CO2 làm môi trường.
• Tại các giếng dầu, CO2 được bơm vào làm chất nén, giúp giảm đáng kể độ nhớt của dầu thô, tạo điều kiện cho dầu chảy nhanh hơn xuống các giếng hút. Với các mỏ dầu đã hoàn thành, một hệ thống đường ống khổng lồ được xây dựng để chuyển CO2 đến các điểm phun.
• CO2 đôi khi được bơm vào nhà kính để kích thích sự phát triển của thực vật vì CO2 là nguyên liệu chính cho quá trình quang hợp.

CO2 là nguyên liệu chính của quá trình quang hợp

Khí CO2 có độc không?

• CO2 không phải là khí độc nhưng nếu nồng độ vượt quá nồng độ cho phép sẽ gây khó thở, mệt mỏi, kích thích hệ thần kinh, tăng nhịp tim và gây ra nhiều rối loạn khác.
• Khi CO2 tăng nhanh sẽ làm giảm quá trình tổng hợp protein. Khi côn trùng ăn thực vật thiếu protein sẽ có tỷ lệ tử vong cao hơn, gây hại cho hệ sinh thái.
• Lượng CO2 tăng cao còn khiến hiệu ứng nhà kính trở nên nghiêm trọng hơn, khiến Trái đất nóng lên và trở thành vấn đề vô cùng nhức nhối hiện nay, đe dọa trực tiếp đến sự sống của con người và các sinh vật khác.

Tác hại của khí CO2

Theo thống kê, con người ngày càng thải ra nhiều CO2 vào khí quyển, chủ yếu từ hoạt động đốt than và khí đốt tự nhiên của các nhà máy điện, sản xuất phân bón, xi măng và các quy trình công nghiệp. sự nghiệp khác.

Khí CO2 tuy không phải là loại khí quá độc hại nhưng ở nồng độ lớn sẽ làm giảm nồng độ oxy trong không khí, gây ra những ảnh hưởng nguy hiểm đến sức khỏe con người như mệt mỏi, khó thở, kích thích thần kinh. , tăng nhịp tim và các rối loạn khác.

Cách xử lý ngộ độc CO2

• Khí CO2 nặng hơn không khí nên bạn nên đứng cao hơn sàn nhà và di chuyển nạn nhân bị ngộ độc CO2 lên nơi cao, khô ráo. Lưu ý: Chỉ thực hiện việc này khi môi trường không gây nguy hiểm cho người sơ cứu.
• Nếu có yếu tố đe dọa tính mạng người bệnh cần gọi cấp cứu để được hỗ trợ nhanh nhất.
• Lưu ý, chỉ những sơ cứu viên được đào tạo chuyên nghiệp mới có thể thực hiện sơ cứu và cung cấp oxy cho người bị ngộ độc CO2.

Những lưu ý khi sử dụng và bảo quản khí CO2

1. Lưu ý khi sử dụng khí CO2

• Bộ điều chỉnh khí cần được trang bị bộ phận làm nóng nếu không khí CO2 sẽ đóng băng và chặn đường cấp khí.
• Nên sử dụng mặt nạ phòng độc có van, nhưng chỉ khi người vận hành đã được đào tạo cách sử dụng đúng cách.
• Bạn nên tìm hiểu về lợi ích của việc lắp đặt thiết bị phát hiện khí để phòng ngừa và xử lý nhanh nhất.

2. Khi bảo quản khí CO2 cần chú ý điều gì?

• Nên bảo quản trong giấy nến chịu áp lực có lớp cách nhiệt hoặc trong chai kín áp suất.
• Đối với CO2 lỏng, tỷ lệ nạp vào chai không quá 0,625kg/lít thiết bị lưu trữ và nạp stec không quá 0,9kg/lít thiết bị lưu trữ.
• Hãy cẩn thận tránh va chạm vào chai hoặc giấy nến nhiều nhất có thể và để chúng tránh xa nguồn nhiệt. Trong trường hợp lưu trữ lâu dài trong stec thì cần có hệ thống làm mát riêng.
• Vận chuyển chai CO2 lỏng cũng cần bố trí nằm ngang, van chai hướng về một bên, có đệm giữa các chai và xe phải có mái che.

Với những thông tin trên về Khí CO2 là gì? Khí CO2 đến từ đâu? Ứng dụng và mức độ nguy hiểm của nó, chúng tôi hi vọng các bạn đã có thêm những kiến ​​thức hữu ích qua bài viết này của Công ty Trường Chu Văn An để xây dựng thói quen sống lành mạnh, chung tay bảo vệ môi trường, giảm phát thải khí nhà kính. kính giúp môi trường xanh – sạch – đẹp.

Đọc thêm:

• LỜI CHỨNG KHÔNG KHÍ LÀ GÌ? CHẤT LƯỢNG VÀ TÁC ĐỘNG CỦA Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ

• THỰC TRẠNG BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU VÀ GIẢI PHÁP KHẮC PHỤC HIỆU QUẢ NHẤT