Visi anglies dioksido pavadinimai. Anglies dioksidas (anglies dioksidas)
Anksčiau ar vėliau kiekvienas rimtas akvariumininkas susiduria su klausimu, kaip aprūpinti akvariumą CO2. Ir dėl geros priežasties. Kodėl to reikia akvariumo augalams?
Taigi, CO2 – kas tai? Visi žinome, kad jie daugiausia minta vandenyje ištirpusiu anglies dioksidu. Tai yra CO2. Gamtoje augalai jį gauna iš rezervuaro, kuriame auga. Kadangi natūraliuose rezervuaruose vandens tūris yra labai didelis, jo koncentracija juose dažniausiai būna pastovi. Tačiau to negalima pasakyti apie akvariumus.
Augalai greitai išnaudoja visas CO2 dujas iš akvariumo vandens, o jų koncentracija neatsistatys savaime, nes akvariumas yra uždara sistema. Netgi jame esančios žuvys nepajėgs kompensuoti CO2 trūkumo, nes jos iškvepia tokią menką dalį, kad augalams jo niekada neužteks. Ir dėl to akvariumo augalai nustoja augti.
Be to, kad augalai nustoja augti dėl CO2 trūkumo, vanduo, kuriame jo yra mažai, turi padidintą kietumą (pH), o tai jiems kenkia. Net nepatyrę akvariumininkai tikriausiai pastebėjo, kad įdėjus augalų vanduo iš čiaupo tampa kietesnis nei buvo tuščiame akvariume. Taip yra dėl to, kad jis prisideda prie anglies rūgšties atsiradimo vandenyje ir sumažina kietumą. Tai yra, svarbu suprasti: kuo mažiau CO2 vandenyje, tuo didesnis jo pH.
Kaip padėti
Yra keletas būdų, kaip išspręsti augalų aprūpinimo CO2 problema. Galite sumontuoti specialų cilindrą ir atitinkamą įrangą, arba galite eiti kitu keliu ir pabandyti padaryti viską, ko reikia savo rankomis. Daugelis žmonių renkasi šį būdą. Ir aišku kodėl – juk daug įdomiau ir maloniau problemą spręsti patiems, nesikreipiant į įsigytos įrangos pagalbą.
Vienintelis dalykas, į kurį verta atkreipti dėmesį, yra rezultatas. Nežinant, kaip viskas veikia akvariume, neturėtumėte ten eiti ir kažką keisti bei perdaryti, kad vėliau nenusimintumėte. Čia svarbu ne dalyvavimas, o supratimas, ką darai.
Šiais laikais vis daugiau akvariumininkų užsiima vandens augalų veisimu ir savarankiškai sprendžia problemas, susijusias su anglies dioksido trūkumu vandenyje. Tam tikru mastu toks mastas gali paneigti visus kovos su rezultatais kenksmingų išmetimųįmonių ir automobilių, nes naminiai akvariumo įrenginiai tapo reikalingi ir labai madingi, o jų apimtys kartais būna gana didelės. Žinoma, tai vaizdinis palyginimas, tačiau šiose baimėse yra dalis tiesos.
Taigi, CO2 dujos – kas tai? Kaip susidoroti su anglies dvideginiu mūsų akvariume ir kaip jį nebrangiai ir pakankamais kiekiais pasigaminti? Bet visai realu tokią sistemą pasidaryti patiems ir pildyti 5-7 kartus per metus.
Ko reikia akvariumo augalams?
Dar kartą prisiminkime, kas yra CO2 ir kodėl augalams jo reikia akvariume. CO2 akvariumui yra anglies šaltinis, kurio reikia augalams, kaip ir maisto žmonėms. Augalai jį vartoja šviesoje, bet tamsoje jiems deguonies reikia ne mažiau. Tai pirmoji problema, su kuria susiduria pradedantieji akvariumininkai.
Jei pamiršite apie tai, naktį akvariumas pradės užšalti. Net jei nėra akivaizdžios floros mirties, augalai paprasčiausiai nustos normaliai augti, ir dėl to visos mūsų pastangos bus beprasmės.
Kitaip tariant, akvariume visada turi būti difuzija (aeracija). O deguonies turėtų pakakti tamsiajai paros pusei. Paprastai dienos pradžioje jo būna daug, bet augalai, kaip ja kvėpuojantys žuvys, gana greitai „išsirenka“. Esant tokiai situacijai, CO2 ne tik negalės padėti, bet ir lengvai paaštrins problemą.
Kažkas kitas yra ne mažiau įprastas. Pradedantieji akvariumų versle, pamatę, kaip jų, atrodo, nepretenzinga Vallisneria ar lengvai prižiūrima Riccia su higrofilais visiškai atsisako augti, ima gudrauti su CO2 ir eksperimentuoti tikėdamiesi pagerėjimo. Ir esmė visai ne nepakankamas anglies dvideginio ar šviesos kiekis. Šie lengvai prižiūrimi augalai klesti mažiau šviesiame ir mažiau gazuotame vandenyje. Pasirodo, paprasčiausiai arba augalai nupirkti „ant mirties slenksčio“, arba dirvožemis per prastas, arba vanduo naujas, dar nenusistovėjęs.
Kas svarbiau – šviesa, trąšos ar CO2?
Sėkmė paprasta: CO2 akvariumui, maistinės medžiagos ir šviesa. Ir su juo reikia elgtis ne fiktyviai, o su visa pagarba, nes visi jo komponentai vienodai svarbūs augalų gyvenimui. Jei „išsklaidysite“ sistemą vienos iš jų kryptimi, neatsižvelgdami į kitas dvi, tai gana greitai ir neišvengiamai susidursite su Liebigo dėsnio apraiška, užuot grožėdamiesi stipria ir sveika flora savo dirbtiniame rezervuare. Tai vadinamasis sūpynės efektas. Be to, kuo labiau sistema bus perkrauta, tuo daugiau įsikišimo reikės, o tuo tarpu augalai „pavargsta ir ilgisi“.
Dėl to akvariume vietoje energingos žalumos viskas pamažu nublanksta, o vėliau dalis sodinukų visai žūva. Arba vanduo ims prisipildyti dumblių, jei augalai negalės „suvirškinti“ mūsų „sultinio“.
Veiksniai, įtakojantys vandens sudėtį akvariume
Įdomu tai, kad galvojant apie CO2, deguonį, šviesą ir maistines medžiagas, temperatūra dažnai nepaisoma. Ir tai yra pagrindinis akvariumo fotosintezės reguliatorius. Ne šviesa ir ne CO2, kaip gali atrodyti. Botanikai tai puikiai žino, tačiau „akvariumo tyrinėtojai“ šį faktą gana dažnai pamiršta.
Tokių bangų kaip infraraudonųjų spindulių reguliavimo vaidmuo atspindi būtent šią funkciją. Galbūt taip yra dėl to, kad akvariumams naudojamų šviesos šaltinių gamybos technologijose prisiminti temperatūrą nepelninga. Taigi jie apsimeta, kad tai nesvarbu.
Be ko gali apsieiti akvariumas?
Akvariumas gali apsieiti be madingų ir spalvingų perteklių. Ir ne tik gali, bet ir saugiai tvarkosi. Svarbiausia yra subalansuoti žinias ir priežasties-pasekmės ryšius, gautus atliekant sistemos tyrimus. Jei sistema jau yra pusiausvyroje, tada jos liesti nebereikia! Ir nebandykite taisyti to, kas jau veikia tinkamai.
Ir vis dėlto, jei akvariumo bakas yra per tankiai apsodintas augalais, net ir esant geram apšvietimui CO2 gali pakakti. Tai ypač pasakytina apie šiek tiek šarminį kietą vandenį. Jei sujungiamos abi rūšys, galinčios sugerti tik neužimtą anglies dioksidą (tai visų rūšių samanos, daugelis žolių, augančių tik rūgštiniame ir minkštame vandenyje, lobelijos), ir eurionų bei stenoionų rūšis, gebančias išskirti anglį iš karbonatų (ir tai yra Vallisneria , elodea, echinodorus ir kt.), tada CO2 koncentracija bus ypač maža.
Išgydyti tai visai nesunku, nes pakanka tik akvariume apgyvendinti daugiau žuvų. Tuose akvariumuose, kuriuose viskas yra normalu su ekologija ir su tankia gyvų būtybių populiacija, augalai nepatiria anglies dioksido trūkumo net esant gana galingai šviesai. Bet kokiu atveju tokiam rezervuarui papildoma CO2 dozė nebus nereikalinga.
Mes išsamiai apsvarstėme CO2 vaidmenį. Kas tai yra, tikriausiai ir dabar aišku. Belieka išmokti jį pasigaminti namuose.
Švelnus būdas aprūpinti akvariumą anglies dioksidu
Norėdami praturtinti akvariumą anglies dioksidu, paprasčiausias būdas yra naudoti įprastą košę. Tačiau ji netvirtai klaidžioja. Iš pradžių atsiras dujų perteklius, kuris išbėgs, sukurs šiltnamio efektą arba sukurs perteklinę CO2 koncentraciją vandenyje. Tada jo gamybos tempas smarkiai sumažės.
Masės metodo trūkumai
Yra tik du iš jų:
- Per dažnai reikia įkrauti (1,5-3 savaites).
- Sistemos veikimo stebėjimo dienos metu sudėtingumas.
Tačiau tai nereiškia, kad CO2 tiekimas į akvariumą jums neprieinamas, kadangi šiuos trūkumus nesunkiai išsprendžiate naudojant rezervuarų sistemą. Tiesa, jis turi gana didelę kainą ir, be pirkimo, dar turi būti profesionaliai sukonfigūruotas.
Apsvarstykite vieną iš tokios košės naudojimo receptų. Jo privalumas – fermentacija vyksta labai sklandžiai ir ilgai (3-4 mėn.). Žinoma, moksle nieko naujo, daugiau dujų iš to paties kiekio medžiagos neišeis, tačiau akvariumas reikiamą CO2 kiekį gauna tolygiai ir lėtai. Tiems, kam reikia didelio anglies dioksido kiekio, šis receptas jokiu būdu netiks, būtinai reikia CO2 bako. Iš esmės jokia košė netinka stabiliai didelei koncentracijai. Tačiau jis gana patenkinamai susidoroja su užduotimi tiekti anglies dioksidą vidutiniam akvariumui, kuriame yra tanki „populiacija“, maistingas dirvožemis ir geras apšvietimas, jei kietame vandenyje kartu egzistuoja euryion ir stenoion rūšys.
Kaip savo rankomis pasidaryti CO2 gamybos sistemą akvariumui
Naudojame 1,5 ir 2 litrų talpos polietileno indą. Kiekvienu atveju konteinerių dydis gali skirtis, priklausomai nuo akvariumo tūrio ir reikalingo anglies dioksido kiekio.
1. Supilkite į indą komponentus: 5-6 šaukštus (su stikleliu) cukraus, vieną šaukštą sodos ir 2-3 šaukštus krakmolo (taip pat su stikleliu).
2. Užpilkite 1,5-2 puodelius vandens, kaip matyti nuotraukoje.
3. Viską siunčiame į vandens vonią.
Svarbu: vandens keptuvėje turi būti beveik iki buteliuose esančio skysčio lygio, kitaip kompozicija apačioje netirs, o išliks skysta viršuje.
4. Virkite iki tirštos želė konsistencijos, tai yra, kol paruošite. Turite gauti labai tirštą mišinį. Jei butelį apverstumėte, jis beveik neturėtų nutekėti.
4. Atvėsinkite gautus mišinius.
Kol buteliai vėsta, gaminame sandarius ir patikimus kamštelius su tvarkingomis vamzdžių jungtimis. Juk CO2 yra dujos, vadinasi, sandarinimas turi būti labai kruopštus. Patogu naudoti VAZ stabdžių sistemos jungiamąsias detales (apie 12 rublių / pora automobilių dalių parduotuvėse). Mums reikės dviejų tokių jungiamųjų detalių, tarpiklių ir poveržlių už 8 (apie 40 rublių / OBI rinkinių pora), taip pat poros veržlių už 8.
Su peiliu ir įkaitinta vinimi reikia padaryti skylę, tada į ją įkalti jungiamąją detalę sriegiu žemyn (sriegis butelio viduje). Viršuje per poveržlę, o apačioje pagal schemą: tarpiklis / poveržlė / veržlė.
Nėra prasmės sandarinimui naudoti įvairius klijus, nes jie nesuteiks reikiamos apsaugos. Tačiau pagal aprašytą schemą pagamintas dangtelis tvirtai laikys vamzdelį, o visa CO2 tiekimo sistema pasirodys gana atspari manipuliavimui ir įkrovimui.
Buteliams atvėsus, į mūsų želė reikia įpilti arbatinį šaukštelį mielių (gali būti ir sausų), prieš juos kruopščiai sumaišant su vandeniu. Pavyzdžiui, stiklinėje ar stiklinėje.
Taip paruoštus buteliukus dedame į vietą, atsargiai sujungiame ir neliečiame 3-4 mėnesius. Anglies dioksidas išsiskiria tolygiai ir lėtai, o jei bus naudojami mažo srauto varpelio tipo reaktoriai, visas procesas bus lengvai valdomas vizualiai. Kai lygis buteliuose nukrenta žemiau vidurio, laikas juos įkrauti.
Perkrauti lengva. Fermentuotas mišinys vėl virsta skysčiu ir išsilieja, į jo vietą dedamas naujas ir vėl gauni CO2 akvariumui. Plastikinių butelių pagrindu pagamintas „pasidaryk pats“ prietaisas lengvai išgyvens daugybę tokių įkrovimų, neprarasdamas savo savybių. Dujos tiekiamos visą parą.
Akvariumų reaktorių tipai
- "Varpas"- tai bet koks reaktorius, pagamintas apversto stiklo principu. Nerekomenduojama misos tirpinti kitų tipų reaktoriais, nes anglies dioksido išsiskyrimo procesas taps nekontroliuojamas, o CO2 tankis taps netolygus.
- Paprasčiausias tokio tipo reaktorius yra vienkartinis švirkštas pritvirtintas prie akvariumo sienelės ant siurbtuko. Pertvarkytos paukščių girdyklos taip pat atrodo gana estetiškai, be to, yra nebrangios. Yra daug variantų: nuo plastikinio puodelio, apversto aukštyn kojomis, iki sudėtingų dizainų.
Bet kurio reaktoriaus efektyvumas tiesiogiai priklauso nuo „kontaktinės vietos“ - vandens ir dujų sąlyčio ploto dydžio. Laffart pataria kiekvienam 100 litrų vandens (kietumas 10 gramų) padaryti 30 kvadratinių metrų tirpimo plotą. cm Tai nėra tiek daug - tik 5x6 cm.
Taigi, iškyla dilema – gaminti didelį ar mažą reaktorių, kuriame tirpimo procesas bus daug geresnis nei dideliame.
Tokį efektą galima išgauti dalį vandens nukreipus per ploną vamzdelį iš filtro po „fleita“, kad būtų gautas „fontanas“ reaktoriaus viduje. Jei tokį srautą organizuosite, pavyzdžiui, reaktoriuje iš švirkšto (20 kubinių metrų), tada tirpimas kelis kartus pagerės, o CO2 koncentracija bus vienoda. Ir tai prilygsta varpinio tipo reaktoriaus naudojimui, kurio matmenys yra didesni.
CO2 sodrinimo balionu metodas
Dideliems akvariumams optimalus būdas praturtinti vandenį anglies dioksidu yra baliono montavimo būdas. Tokią sistemą sudaro cilindras ir valdymo sistema, tai yra pavarų dėžė, vožtuvas, jungiamosios detalės, ritė su jungtimis, oro droselis ir maitinimo šaltinis. Tokią instaliaciją nesudėtinga surinkti patiems, tačiau lengviau nusipirkti jau paruoštą parduotuvėje, tiesa, tai kainuos kelis kartus brangiau.
Balionų metodo privalumai ir trūkumai
Privalumai:
- CO2 gamybos stabilumas.
- Išgaunamas didelis dujų kiekis.
- Pelningumas.
- Jei prijungsite pH reguliatorių ir CO2 dujų analizatorių, galėsite visiškai automatizuoti procesą.
Trūkumai:
- Auksta kaina.
- Savarankiško surinkimo sudėtingumas.
- Reikalingas aukšto slėgio cilindras.
Pagaliau
Grįžtant prie CO2 generatoriaus pasirinkimo, reikėtų paminėti ir kitą rūšį – cheminį. Skirtingai nuo koše varomo generatoriaus, cheminis naudoja rūgšties reakciją su karbonatais. Kaip ir Braga metodas, šie tinka mažiems akvariumams – iki 100 litrų. Be visko, kas paminėta šiame straipsnyje, parduotuvėje galima įsigyti CO2 dujų analizatorių ir juo nuolat stebėti vandens būklę savo dirbtiniame rezervuare.
Medžiaga, kurios cheminė formulė CO2 ir molekulinė masė 44,011 g / mol, kuris gali egzistuoti keturių fazių būsenose - dujinės, skystos, kietos ir superkritinės.
Dujinė CO2 būsena paprastai žinoma kaip anglies dioksidas. Esant atmosferos slėgiui, tai bespalvės dujos bespalvis ir bekvapis, esant +20 temperaturai, kurio tankis 1,839 kg/m? (1,52 karto sunkesnis už orą), gerai tirpsta vandenyje (0,88 tūrio 1 tūryje vandens), iš dalies sąveikaudamas jame susidarant anglies rūgščiai. Į atmosferą įtraukta vidutiniškai 0,035 tūrio proc. Staigiai aušinant dėl išsiplėtimo (išsiplėtimo), CO2 gali desublimuotis - iš karto pereina į kietą būseną, apeinant skystąją fazę.
Dujinis anglies dioksidas anksčiau dažnai buvo laikomas stacionariuose dujų laikikliuose. Šiuo metu šis saugojimo būdas nenaudojamas; anglies dvideginio reikiamas kiekis gaunamas tiesiogiai vietoje – dujofikatoriuje išgarinant skystą anglies dioksidą. Be to, dujas galima lengvai pumpuoti per bet kurį dujotiekį esant 2–6 atmosferų slėgiui.
Skysta CO2 būsena techniškai vadinama „skystu anglies dioksidu“ arba tiesiog „anglies rūgštimi“. Tai bespalvis, bekvapis skystis, kurio vidutinis tankis yra 771 kg / m3, kuris egzistuoja tik esant 3 482 ... 519 kPa slėgiui, esant 0 ... -56,5 ° C temperatūrai („žemos temperatūros anglies dioksidas“). ), arba esant 3 482 ... slėgiui, esant 0 ... + 31,0 laipsnių C temperatūrai („aukšto slėgio anglies dioksidas“). Aukšto slėgio anglies dioksidas dažniausiai gaunamas suspaudžiant anglies dioksidą iki kondensacijos slėgio, aušinant vandeniu. Žemos temperatūros anglies dioksidas, kuris yra pagrindinė pramoniniam vartojimui skirto anglies dioksido forma, dažniausiai gaminamas aukšto slėgio ciklu, trijų pakopų aušinimo ir droselio būdu specialiose gamyklose.
Esant nedideliam ir vidutiniam anglies dioksido (aukšto slėgio) suvartojimui, tonoms, jo laikymui ir transportavimui naudojami įvairūs plieniniai balionai (nuo buitinių sifonų skardinių iki 55 litrų talpos konteinerių). Labiausiai paplitęs yra 40 l balionas, kurio darbinis slėgis 15 000 kPa, kuriame yra 24 kg anglies dvideginio. Plieniniai balionai nereikalauja papildomos priežiūros, anglies dioksidas be nuostolių saugomas ilgą laiką. Aukšto slėgio anglies dioksido balionai nudažyti juodai.
Esant dideliam suvartojimui, žemos temperatūros skysto anglies dioksido saugojimui ir transportavimui naudojamos pačios įvairiausios talpos izoterminės talpyklos, kuriose įrengti tarnybiniai šaldymo įrenginiai. Yra akumuliacinės (stacionarios) vertikalios ir horizontalios talpos nuo 3 iki 250 tonų, transportuojamos talpos nuo 3 iki 18 tonų.Vertikalioms talpykloms reikia statyti pamatą ir dažniausiai naudojamos ribotos erdvės išdėstymui sąlygomis. Horizontalių rezervuarų naudojimas leidžia sumažinti pamatų kainą, ypač jei yra bendras karkasas su anglies dvideginio gamykla. Cisternos susideda iš vidinio suvirinto indo, pagaminto iš žematemperatūrinio plieno ir turinčio poliuretano putų arba vakuuminę šilumos izoliaciją; išorinis korpusas pagamintas iš plastiko, cinkuoto arba nerūdijančio plieno; vamzdynai, jungiamosios detalės ir valdymo įtaisai. Suvirinto indo vidinis ir išorinis paviršiai yra veikiami specialus apdorojimas, taip sumažinant metalo paviršiaus korozijos tikimybę. Brangiuose importuotuose modeliuose išorinis sandarus korpusas pagamintas iš aliuminio. Talpyklų naudojimas užtikrina skysto anglies dioksido užpildymą ir išleidimą; sandėliavimas ir transportavimas neprarandant produkto; vizualinis svorio ir darbinio slėgio kontrolė pildymo, laikymo ir dozavimo metu. Visų tipų cisternos aprūpintos kelių lygių apsaugos sistema. Apsauginiai vožtuvai leidžia patikrinti ir remontuoti nestabdant ir neištuštinant bako.
Akimirksniu sumažėjus slėgiui iki atmosferos slėgio, kuris atsiranda įpurškiant į specialią išsiplėtimo kamerą (droselavimą), skystas anglies dioksidas akimirksniu virsta dujomis ir plona į sniegą panašia mase, kuri spaudžiama ir anglies dioksidas gaunamas kietoje medžiagoje. būsena, kuri paprastai vadinama „sausu ledu“. Esant atmosferos slėgiui, tai yra balta stiklakūnio masė, kurios tankis yra 1562 kg / m?, kurios temperatūra -78,5 ° C, o tai yra lauke sublimuotas – palaipsniui išgaruoja, apeidamas skysta būsena. Sausas ledas taip pat gali būti gaunamas tiesiogiai aukšto slėgio gamyklose, naudojamose žemos temperatūros anglies dioksidui gaminti iš dujų mišinių, kurių CO2 kiekis yra ne mažesnis kaip 75–80%. Sauso ledo tūrinis aušinimo pajėgumas yra beveik 3 kartus didesnis nei vandens ledo ir yra 573,6 kJ/kg.
Kietasis anglies dioksidas paprastai gaminamas 200 × 100 × 20–70 mm dydžio briketuose, 3, 6, 10, 12 ir 16 mm skersmens granulėse, retai smulkiausių miltelių pavidalu („sausas sniegas“). “). Briketai, granulės ir sniegas laikomi ne ilgiau kaip 1-2 paras stacionariose požeminėse kasyklų tipo saugyklose, suskirstytose į mažus skyrius; gabenami specialiuose izoterminiuose konteineriuose su apsauginiu vožtuvu. Naudojami skirtingų gamintojų konteineriai, kurių talpa nuo 40 iki 300 kg ir didesnė. Sublimacijos nuostoliai, priklausomai nuo aplinkos temperatūros, yra 4-6% ir daugiau per dieną.
Esant didesniam nei 7,39 kPa slėgiui ir aukštesnei nei 31,6 laipsnio C temperatūrai, anglies dioksidas yra vadinamojoje superkritinėje būsenoje, kurioje jo tankis yra panašus į skysčio, o klampumas ir paviršiaus įtempis yra kaip skysčio. dujų. Ši neįprasta fizinė medžiaga (skystis) yra puikus nepolinis tirpiklis. Superkritinis CO2 gali visiškai arba selektyviai ekstrahuoti bet kokias nepolines sudedamąsias dalis, kurių molekulinė masė mažesnė nei 2000 daltonų: terpenų junginius, vaškus, pigmentus, didelės molekulinės masės sočiąsias ir nesočiąsias riebalų rūgštis, alkaloidus, riebaluose tirpius vitaminus ir fitosterolius. Netirpios superkritinio CO2 medžiagos yra celiuliozė, krakmolas, didelės molekulinės masės organiniai ir neorganiniai polimerai, cukrus, glikozidinės medžiagos, baltymai, metalai ir daugelis metalų druskų. Panašių savybių turintis superkritinis anglies dioksidas vis dažniau naudojamas ekstrahuojant, frakcionuojant ir impregnuojant organines ir neorganinių medžiagų. Tai taip pat perspektyvus darbinis skystis šiuolaikiniams šiluminiams varikliams.
- Specifinė gravitacija. Anglies dioksido savitasis svoris priklauso nuo slėgio, temperatūros ir agregacijos būsenos, kurioje jis yra.
- Kritinė anglies dioksido temperatūra yra +31 laipsnis. Anglies dioksido savitasis svoris 0 laipsnių temperatūroje ir 760 mm Hg slėgyje. yra lygus 1,9769 kg/m3.
- Anglies dioksido molekulinė masė yra 44,0. Santykinis anglies dioksido svoris, palyginti su oru, yra 1,529.
- Skystas anglies dioksidas esant aukštesnei nei 0 laipsnių temperatūrai. daug lengvesnis už vandenį ir gali būti laikomas tik esant slėgiui.
- Kietojo anglies dioksido savitasis svoris priklauso nuo jo gamybos būdo. Skystas anglies dioksidas, užšalęs, virsta sausu ledu, kuris yra skaidrus, stiklinis kietas. Šiuo atveju kietojo anglies dioksido tankis yra didžiausias (esant normaliam slėgiui inde, atšaldytame iki minus 79 laipsnių, tankis yra 1,56). Pramoninis kietas anglies dioksidas turi balta spalva, savo kietumu beveik kreida,
- jo savitasis svoris skiriasi priklausomai nuo gavimo būdo per 1,3–1,6.
- Būsenos lygtis. Ryšys tarp anglies dioksido tūrio, temperatūros ir slėgio išreiškiamas lygtimi
- V= R T/p - A, kur
- V - tūris, m3/kg;
- R - dujų konstanta 848/44 = 19,273;
- T - temperatūra, K laipsniai;
- p slėgis, kg/m2;
- A yra papildomas terminas, apibūdinantis idealių dujų nuokrypį nuo būsenos lygties. Jis išreiškiamas priklausomybe A \u003d (0,0825 + (1,225) 10-7 p) / (T / 100) 10 / 3.
- Trigubas anglies dioksido taškas. Trigubas taškas pasižymi 5,28 ata (kg/cm2) slėgiu ir minus 56,6 laipsnių temperatūra.
- Anglies dioksidas gali egzistuoti visose trijose būsenose (kietos, skystos ir dujinės) tik trigubame taške. Esant slėgiui, mažesniam nei 5,28 ata (kg/cm2) (arba esant žemesnei nei minus 56,6 laipsnių temperatūrai), anglies dioksidas gali egzistuoti tik kietoje ir dujinėje būsenoje.
- Garų-skysčių srityje, t.y. virš trigubo taško galioja šie santykiai
- i "x + i" "y \u003d i,
- x + y = 1, kur,
- x ir y – skysčio ir garų pavidalo medžiagos santykis;
- i" yra skysčio entalpija;
- i"" - garo entalpija;
- i yra mišinio entalpija.
- Iš šių verčių nesunku nustatyti x ir y reikšmes. Atitinkamai, regione, esančiam žemiau trigubo taško, galios šios lygtys:
- i"" y + i"" z \u003d i,
- y + z = 1, kur,
- i"" - kietojo anglies dioksido entalpija;
- z – medžiagos dalis kietoje būsenoje.
- Trijų fazių trigubame taške taip pat yra tik dvi lygtys
- i"x + i""y + i"""z = i,
- x + y + z = 1.
- Žinodami trigubo taško i", i", "i""" reikšmes ir naudodami aukščiau pateiktas lygtis, galite nustatyti bet kurio taško mišinio entalpiją.
- Šilumos talpa. Anglies dioksido šiluminė talpa 20 laipsnių temperatūroje. ir 1 ata yra
- Ср = 0,202 ir Сv = 0,156 kcal/kg*deg. Adiabatinis eksponentas k = 1,30.
- Skysto anglies dioksido šiluminė talpa temperatūros diapazone nuo -50 iki +20 laipsnių. apibūdinamos šiomis reikšmėmis, kcal / kg * deg. :
- С -50 -40 -30 -20 -10 0 10 20
- Trečiadienis, 0,47 0,49 0,515 0,514 0,517 0,6 0,64 0,68
- Lydymosi temperatūra. Kietojo anglies dioksido lydymas vyksta esant temperatūrai ir slėgiui, atitinkančiam trigubą tašką (t = -56,6 laipsniai ir p = 5,28 atm) arba viršijant jį.
- Žemiau trigubo taško sublimuojasi kietas anglies dioksidas. Sublimacijos temperatūra yra slėgio funkcija: esant normaliam slėgiui ji yra -78,5 laipsnio, vakuume gali būti -100 laipsnių. ir žemiau.
- Entalpija. Anglies dioksido garų entalpija esant plačiam temperatūrų ir slėgių diapazonui nustatoma pagal Planko ir Kuprijanovo lygtį.
- i = 169,34 + (0,1955 + 0,000115 t) t - 8,3724 p (1 + 0,007424 p) / 0,01 T (10/3), kur
- I - kcal / kg, p - kg / cm2, T - laipsniai K, t - laipsniai C.
- Skystojo anglies dioksido entalpiją bet kuriame taške galima lengvai nustatyti iš sočiųjų garų entalpijos atėmus latentinę garavimo šilumą. Panašiai, atėmus latentinę sublimacijos šilumą, galima nustatyti kietojo anglies dioksido entalpiją.
- Šilumos laidumas. Anglies dioksido šilumos laidumas 0 laipsnių temperatūroje. yra 0,012 kcal / m * valanda * laipsnis C, o esant -78 laipsnių temperatūrai. jis nukrenta iki 0,008 kcal/m*val.*deg.C.
- Duomenys apie anglies dioksido šilumos laidumą 10 4 valg. kcal/m*h*deg.С esant aukštesnei nei nulinei temperatūrai pateikti lentelėje.
- Slėgis, kg/cm2 10 laipsnių. 20 laipsnių. 30 laipsnių. 40 laipsnių.
- dujinis anglies dioksidas
- 1 130 136 142 148
- 20 - 147 152 157
- 40 - 173 174 175
- 60 - - 228 213
- 80 - - - 325
- skysta anglies rūgštis
- 50 848 - - -
- 60 870 753 - -
- 70 888 776 - -
- 80 906 795 670
Kietojo anglies dioksido šilumos laidumą galima apskaičiuoti pagal formulę:
236,5 / T1,216 g., kcal / m * valanda * laipsnis C.
- Šiluminio plėtimosi koeficientas. Kietojo anglies dioksido tūrio plėtimosi koeficientas a apskaičiuojamas priklausomai nuo savitojo svorio ir temperatūros pokyčio. Tiesinio plėtimosi koeficientas nustatomas pagal išraišką b = a/3. Temperatūros diapazone nuo -56 iki -80 laipsnių. koeficientai turi tokias reikšmes: a * 10 * 5st. \u003d 185,5-117,0, b * 10 * 5 st. = 61,8-39,0.
- Klampumas. Anglies dioksido klampumas 10 * 6st. priklausomai nuo slėgio ir temperatūros (kg*sek/m2)
- Slėgis, iki -15 laipsnių. 0 laipsnių 20 laipsnių. 40 laipsnių.
- 5 1,38 1,42 1,49 1,60
- 30 12,04 1,63 1,61 1,72
- 75 13,13 12,01 8,32 2,30
- Dielektrinė konstanta. Skystojo anglies dioksido dielektrinė konstanta esant 50–125 ati yra 1,6016–1,6425 diapazone.
- Anglies dioksido dielektrinė konstanta esant 15 laipsnių. ir slėgis 9,4 - 39 atm 1,009 - 1,060.
- Anglies dioksido drėgmės kiekis. Vandens garų kiekis drėgname anglies dvideginyje nustatomas naudojant lygtį,
- X = 18/44 * p'/p - p' = 0,41 p'/p - p' kg/kg, kur
- p' - dalinis vandens garų slėgis esant 100% prisotinimui;
- p – bendras garų ir dujų mišinio slėgis.
- Anglies dioksido tirpumas vandenyje. Dujų tirpumas matuojamas dujų tūriais, sumažintais iki normalių sąlygų (0 laipsnių, C ir 760 mm Hg) tirpiklio tūriui.
- Anglies dioksido tirpumas vandenyje esant vidutinei temperatūrai ir slėgiui iki 4-5 atm atitinka Henrio dėsnį, kuris išreiškiamas lygtimi
- P \u003d H X, kur
- P – dalinis dujų slėgis virš skysčio;
- X – dujų kiekis moliais;
- H yra Henrio koeficientas.
- Skystas anglies dioksidas kaip tirpiklis. Tepalinės alyvos tirpumas skystame anglies dvideginyje esant -20 laipsnių temperatūrai. iki +25 laipsnių. yra 0,388 g 100 CO2,
- ir padidėja iki 0,718 g 100 g CO2 esant +25 laipsnių temperatūrai. NUO.
- Vandens tirpumas skystame anglies dvideginyje temperatūros diapazone nuo -5,8 iki +22,9 laipsnių. yra ne daugiau kaip 0,05 % masės.
Saugumas
Pagal poveikio žmogaus organizmui laipsnį dujinis anglies dioksidas priklauso 4 pavojingumo klasei pagal GOST 12.1.007-76 „Kenksmingos medžiagos. Klasifikacija ir Bendrieji reikalavimai saugumas“. Didžiausia leistina koncentracija darbo zonos ore nenustatyta, vertinant šią koncentraciją reikia vadovautis anglies ir ozocerito kasyklų normatyvais, nustatytais 0,5 proc.
Naudojant sausą ledą, naudojant indus su skystu žemos temperatūros anglies dioksidu, reikia laikytis saugos priemonių, kad nenušaltų rankos ir kitos darbuotojo kūno dalys.
Jau žinote, kad iškvepiant anglies dioksidas palieka plaučius. Ką žinote apie šią medžiagą? Tikriausiai šiek tiek. Šiandien atsakysiu į visus su anglies dioksidu susijusius klausimus.
Apibrėžimas
Ši medžiaga normaliomis sąlygomis yra bespalvės dujos. Daugelyje šaltinių jis gali būti vadinamas skirtingai: anglies monoksidu (IV) ir anglies anhidridu, ir anglies dioksidu, ir anglies dioksidu.
Savybės
Anglies dioksidas (CO 2 formulė) yra bespalvės dujos, turinčios rūgštų kvapą ir skonį, tirpios vandenyje. Tinkamai atvėsus, susidaro į sniegą panaši masė, vadinama sausu ledu (nuotrauka žemiau), kuri sublimuojasi esant -78 o C temperatūrai.
Tai vienas iš bet kokios organinės medžiagos skilimo ar degimo produktų. Jis ištirpsta vandenyje tik 15 ° C temperatūroje ir tik tada, kai vandens ir anglies dioksido santykis yra 1: 1. Anglies dioksido tankis gali būti skirtingas, tačiau standartinėmis sąlygomis jis yra 1,976 kg / m 3. Taip yra, jei jis yra dujinės formos, o kitose būsenose (skystas / dujinis), tankio vertės taip pat skirsis. Ši medžiaga yra rūgštinis oksidas, jos pridėjimas prie vandens sukelia anglies rūgšties gamybą. Jei anglies dioksidą sujungiate su bet kokiu šarmu, dėl tolesnės reakcijos susidaro karbonatai ir hidrokarbonatai. Šis oksidas negali palaikyti degimo, išskyrus keletą išimčių. Tai yra aktyvūs metalai, ir tokios reakcijos metu jie paima iš jo deguonį.
Kvitas
Gaminant alkoholį arba skylant natūraliems karbonatams anglies dioksidas ir kai kurios kitos dujos išsiskiria dideliais kiekiais. Po to susidariusios dujos plaunamos ištirpintu kalio karbonatu. Po to jais absorbuojamas anglies dioksidas, šios reakcijos produktas yra hidrokarbonatas, kurio tirpalą kaitinant gaunamas norimas oksidas.
Tačiau dabar jį sėkmingai pakeičia vandenyje ištirpintas etanolaminas, kuris sugeria išmetamosiose dujose esantį anglies monoksidą ir kaitinant jį išskiria. Taip pat šios dujos yra tų reakcijų, kurių metu gaunamas grynas azotas, deguonis ir argonas, šalutinis produktas. Laboratorijoje, karbonatams ir bikarbonatams reaguojant su rūgštimis, susidaro šiek tiek anglies dioksido. Taip pat susidaro reaguojant soda ir citrinos sultims arba tam pačiam natrio bikarbonatui ir actui (nuotr.).
Taikymas
Maisto pramonė neapsieina be anglies dioksido naudojimo, kur jis žinomas kaip konservantas ir raugiklis, kurio kodas E290. Bet kuriame gesintuve jis yra skysčio pavidalu.
Taip pat keturvalentinis anglies monoksidas, kuris išsiskiria fermentacijos metu, yra geras akvariumo augalų padažas. Jo taip pat yra gerai žinomoje sodoje, kurią daugelis žmonių dažnai perka bakalėjos parduotuvėje. Vielos suvirinimas vyksta anglies dioksido aplinkoje, bet jei temperatūra šis procesas yra labai didelis, tada jį lydi anglies dioksido disociacija, kurioje išsiskiria deguonis, kuris oksiduoja metalą. Tada suvirinimas neapsieina be deoksidatorių (mangano ar silicio). Dviračių ratai pumpuojami anglies dioksidu, jo yra ir pneumatinių ginklų (tokia rūšis vadinama dujų balionu) kanistruose. Be to, šis kietas oksidas, vadinamas sausuoju ledu, reikalingas kaip šaldymo agentas prekyboje, moksliniai tyrimai ir taisant kai kuriuos įrenginius.
IšvadaTaip anglies dioksidas yra naudingas žmonėms. Ir ne tik pramonėje, ji taip pat yra svarbi biologinis vaidmuo: be jo negali vykti dujų mainai, kraujagyslių tonuso reguliavimas, fotosintezė ir daugelis kitų natūralių procesų. Tačiau jo perteklius arba trūkumas ore kurį laiką gali neigiamai paveikti fizinė būklė visi gyvi organizmai.
Jėgos praradimas, silpnumas, galvos skausmas, depresija – ar ši būklė pažįstama? Dažniausiai tai atsitinka rudenį ir žiemą, o bloga sveikata siejama su trūkumu saulės šviesa. Bet tai ne apie jį, o apie anglies dvideginio perteklių ore, kuriuo kvėpuojate. Situacija dėl CO₂ lygio gyvenamosiose patalpose ir transporte mūsų šalyje yra tikrai katastrofiška. Užkimšimas, didelė drėgmė ir pelėsis taip pat yra ventiliacijos trūkumo pasekmė. Sandarinti plastikiniai langai ir kondicionieriai situaciją tik pablogina. Ar žinote, kad esant dvigubam anglies dioksido pertekliui (palyginti su gatvės fonu) ore, smegenų veikla sumažėja 2 kartus? Beje, žiovaujantys studentai per paskaitas yra didelio CO₂ kiekio klasėje rodiklis. Ir labai dažnai biurų pastatuose nėra ventiliacijos. Apie kokį produktyvumą galime kalbėti, jei žmogus tiesiog neturi smegenų?
Taigi pradėkime nuo pagrindų. Žmogus įkvepia deguonies ir išskiria anglies dioksidą. Anglies dioksidas taip pat išsiskiria deginant angliavandenilius. Vidutinis CO₂ lygis mūsų planetoje šiuo metu yra apie 400 PPM (Parts per million – ppm, arba 0,04%) ir nuolat auga dėl nuolatinio naftos produktų vartojimo augimo. Tuo pačiu verta žinoti, kad medžiai sugeria anglies dvideginį ir būtent tai yra pagrindinė jų funkcija (o ne, nes klaidingai manoma, kad jie gamina tik deguonį).
Kol žmogus būna lauke, problemų nekyla, bet jos prasideda jam būnant patalpoje. Jei žmogus bus uždarytas sandarioje patalpoje be gryno oro antplūdžio, jis mirs ne nuo deguonies trūkumo, kaip daugelis klaidingai mano, o nuo daugkartinio anglies dioksido pertekliaus, kurį šis asmuo sukūrė savo plaučiuose. . Atidėkime viešojo transporto vėdinimo problemas (apie tai parašysiu atskirai) ir nukreipkime dėmesį į miesto butus / kaimo namus, kuriuose labai trūksta ventiliacijos.
Tuo pačiu metu žmogus savo namuose / bute praleidžia mažiausiai trečdalį savo gyvenimo, tačiau iš tikrųjų pusę - jūs negalite sutaupyti savo sveikatos!
2. Didelio CO₂ kiekio ore problema ypač aktuali šaltuoju metų laiku, nes vasarą beveik visi langai nuolat būna atidaryti. O prasidėjus šaltiems orams langai atidaromi vis rečiau, galiausiai sumažėja iki epizodinio vėdinimo. Ir, koks sutapimas, būtent šaltuoju metų laiku atsiranda depresija, mieguistumas, jėgų netekimas.
3. Anksčiau netgi buvo tokia tradicija – prieš šaltą orą užsandarinti langų plyšius. Dažnai kartu su langų ventiliacinėmis angomis jie visiškai pašalindavo gryno oro srautą į namus. Dar kartą pabrėžiu, kad grynas oras reikalingas ne dėl to, kad jame būtų kvėpavimui būtino deguonies, o tam, kad būtų sumažintas anglies dvideginio perteklius, pakeičiant orą patalpoje.
4. Daugelis galvoja, kad turi ir ištraukiamąjį gaubtą (butuose bent jau virtuvėje ir vonioje), per jį bus vėdinama patalpa. Taip, be to, montuoti plastikinius langus, kurie yra visiškai sandarūs. Bet kaip oras pateks į išmetimą, jei neturite įtekėjimo nei rėmuose esančių plyšių, nei atviro lango pavidalu? O esant geram sukibimui, jis dažniausiai ištraukia orą iš įėjimo.
5. Blogiau tiesiog sudėti oro kondicionierių į padalintos sistemos formą ir naudoti jį uždarius langus. Atsiminkite, kai veikia oro kondicionierius, NEUŽdarykite langų! Čia yra modernus hermetiškas kaimo namas, kuriame nėra tarpų pastato atitvaroje. Ir neapsigaukite pasakojimų, kad mediena ar akytasis betonas „kvėpuoja“ ir dėl to ventiliacijai negalite nė duoti dėmesio. Atminkite, kad šis terminas reiškia didelį medžiagos pralaidumą garams, o ne galimybę tiekti šviežią lauko orą į namus.
6. Dauguma apsiriboja ventiliatoriumi ant gartraukio iš vonios ir virtuvės. Gerai, įjunkite ventiliatorių, visi langai ir durys namuose uždaryti. Koks bus rezultatas? Tai va, namuose bus retumas, nes naujas oras neturi iš kur atsirasti. Kad natūrali ventiliacija veiktų, į namus turi patekti grynas oras.
7. Anglies dioksido kiekiui ore matuoti dabar atsirado palyginti nebrangūs jutikliai su NDIR jutikliu. Nedispersinis infraraudonųjų spindulių metodas (NDIR) pagrįstas infraraudonosios spinduliuotės intensyvumo pokyčiu prieš ir po sugerties infraraudonųjų spindulių detektoriuje su selektyvaus jautrumo. Iš pradžių tokį jutiklį ketinau pirkti per aliexpress (tada jis kainavo apie 100 USD), tačiau dėl dolerio augimo pakilusi kaina privertė susimąstyti ir ieškoti alternatyvių variantų. Netikėtai šis jutiklis buvo rastas Rusijoje su Rusijos prekės ženklu už tuos pačius 100 USD pagal praėjusių metų valiutos kursą. Iš viso „Yandex.Market“ radau geriausią pasiūlymą ir įsigijau jutiklį už 3500 rublių. Modelis vadinamas MT8057. Žinoma, jutiklis turi klaidą, bet nesvarbu, kada Mes kalbame kad mums svarbu išmatuoti kelis kartus didesnę nei norma anglies dvideginio koncentraciją.
8. Uždaryti plastikiniai langai, kondicionieriai - visa tai nesąmonė palyginus su bute esančia dujine virykle (nuotraukai užsikūriau dujinį degiklį, nes reikėjo nuplauti, kad iššauti krosnį).
9. Taigi visas dėmesys skiriamas diagramai. Virtuvė 9 kvadratiniai metrai, lubos 3 metrų aukščio, atidarytos durysį virtuvę (!), uždarytas langas, yra natūralaus impulso gartraukis (vasarą silpna trauka), vienas žmogus. Jutiklis yra 1 metro aukštyje nuo grindų, ant valgomojo stalo. „Normalus“ CO₂ lygis kambaryje, kuriame nėra žmonių, yra apie 600 PPM. Ateina vienas žmogus – CO₂ lygis akimirksniu pakyla. Lapai – krenta. Vėl ateina – vėl pakyla. O po to įjungia vieną (!) dujų degiklį. CO₂ lygis beveik akimirksniu pakyla virš 2000 PPM. Nerimas! Atidarome iliuminatorių. Stebime, kaip anglies dioksido koncentracija ore lėtai mažėja. Ir pridėkite čia dar 1–2 žmones. Net jei neįjungsite dujinės viryklės, tada 3 suaugusieji neatlikdami sunkaus fizinis darbas padidinti CO₂ lygį patalpoje iki kritinis taškas per 30 minučių.
Gaminate ant dujinės viryklės? Būtinai atidarykite langą ir įjunkite gaubtą (darykite abu vienu metu).
Ar įjungei oro kondicionierių? Būtinai atidarykite langą.
Ar tu tik kambaryje? Būtinai atidarykite liuką. O jei patalpoje daug žmonių, atidarykite langą.
O naktį, miego metu, langas turi būti atidarytas.
Trumpai tariant, reikia turėti tiekiamo oro kanalą arba nuolat atidarytą langą.
10. Kalbant apie medžius ir kaip jie gali būti naudingi. Svarbiausia jų funkcija augimo metu yra anglies dioksido absorbcija. Mažai kas susimąsto, kodėl dega malkos ir kur jose tiek energijos. Taigi ši energija anglies pavidalu kaupiasi medžio kamiene dėl anglies dioksido absorbcijos. Medžiai gamina deguonį kaip šalutinį fotosintezės produktą.
11. Šiltuoju metų laiku atidaryti langą nėra sunku ir apskritai problema nėra tokia aktuali vasarą (išskyrus naudojant kondicionierius su uždarytais langais). Problemos prasideda žiemą, nes niekas visą laiką nelaiko atviro lango, tai didžiulis nekontroliuojamas šilumos nuostolis ir bus žvarbus šaltis. Kaip tik šiuo metu verta kelti pavojaus signalą. Sveikata neįkainojama.
Problema labai rimta ir pasaulinio pobūdžio. Pavyzdžiui, iki praėjusių metų rudens visai negalvojau apie vėdinimo svarbą sveikatai: bute, užmiestyje. Jei pažvelgti į praeitį, tai būtent eilinės rudeninės depresijos, mieguistumas ir bloga nuotaika šaltuoju metų laiku miesto bute paskatino galvoti ta kryptimi, kaip išvažiuoti iš miesto ir statyti, taip sakant, nes. rudenį-žiemą skaudėjo galvą ir būnant mieste buvo bendras organizmo silpnumas. Tačiau kai tik išėjau į gamtą, problema išnyko. Aš to nenurašiau kaip saulės šviesos trūkumą, bet ne tai buvo esmė. Žiemą nustojau laikyti atvirą langą (šalta) ir bute pateko daugkartinis CO₂ perteklius.
Paprasčiausias ir prieinamiausias problemos sprendimas – visą laiką laikyti atidarytą langą arba vėdinti, sutelkiant dėmesį į CO₂ jutiklio rodmenis. Normaliu CO₂ lygiu patalpoje galima laikyti koncentraciją iki 1000 PPM, jei ji didesnė, būtina skubiai vėdinti. Drėgmė gali būti laikoma netiesioginiu didelės anglies dioksido koncentracijos ore rodikliu. Jei be objektyvių priežasčių Kambario temperatūrai nukritus, pradeda kilti drėgmė, o tai reiškia, kad didėja ir CO₂ lygis.
Didelės anglies dioksido koncentracijos ore pavojus yra tas Žmogaus kūnas reaguoja su labai dideliu delsimu. Tuo metu, kai pajutote, kad patalpoje tvanku ir reikėjo ją vėdinti, jau buvote bent pusvalandį patalpoje, kurios ore yra didelis CO₂ kiekis.
Kitame įraše kalbėsiu apie tai, kokios problemos kyla dėl ventiliacijos viešasis transportas(autobusai, traukiniai, lėktuvai). Taip pat parodysiu, kaip tinkamai organizuoti vėdinimą kaimo namuose, apie kuriuos dėl tam tikrų priežasčių visi pamiršta.
Tęsinys.
Straipsniai šia tema, skirti savarankiškam darbui.
Anglies dioksidas CO 2(anglies dioksidas, anglies dioksidas, anglies dioksidas, anglies anhidridas), priklausomai nuo slėgio ir temperatūros, gali būti dujinės, skystos arba kietos būsenos.
Dujinės būsenos anglies dioksidas yra bespalvės dujos, turinčios šiek tiek rūgštų skonį ir kvapą. Žemės atmosferoje yra apie 0,04% anglies dioksido. Įprastomis sąlygomis jo tankis yra 1,98 g / l - apie 1,5 karto didesnis tankis oro.
Diagrama. Anglies dioksido fazių pusiausvyra
Skystas anglies dioksidas (anglies rūgštis) atstovauja bespalvis skystis be kvapo. Kambario temperatūroje jis egzistuoja tik esant didesniam nei 5850 kPa slėgiui. Skystojo anglies dioksido tankis labai priklauso nuo temperatūros. Pavyzdžiui, žemesnėje nei +11°C temperatūroje skystas anglies dioksidas yra sunkesnis už vandenį, aukštesnėje nei +11°C – lengvesnis. Išgaravus 1 kg skysto anglies dioksido, normaliomis sąlygomis susidaro apie 509 litrai dujų.
Maždaug -56,6 ° C temperatūroje ir maždaug 519 kPa slėgyje skystas anglies dioksidas virsta kieta medžiaga - "sausas ledas".
Pramonėje dažniausiai naudojami 3 anglies dioksido gamybos būdai:
- iš chemijos pramonės išmetamųjų dujų, pirmiausia sintetinio amoniako ir metanolio; išmetamosiose dujose yra apie 90 % anglies dioksido;
- iš pramoninių katilų, kūrenančių gamtines dujas, anglį ir kitą kurą, išmetamųjų dujų; išmetamosiose dujose yra 12-20% anglies dioksido;
- iš išmetamųjų dujų, susidarančių fermentacijos metu gaunant alų, alkoholį, skaidant riebalus; išmetamosios dujos yra beveik grynas anglies dioksidas.
Pagal GOST 8050-85 dujinis ir skystas anglies dioksidas tiekiamas trijų tipų: aukščiausios kokybės, pirmosios ir antrosios klasės. Suvirinimui rekomenduojama naudoti aukščiausios ir pirmos klasės anglies dioksidą. Suvirinimui leidžiama naudoti antros klasės anglies dioksidą, tačiau pageidautina, kad būtų dujinės džiovyklės. Leidžiamas anglies dioksido ir kai kurių priemaišų kiekis įvairiose anglies dioksido klasėse parodytas toliau esančioje lentelėje.
Lentelė. Anglies dioksido markių charakteristikos
Saugos priemonės dirbant su anglies dioksidu:
- Anglies dioksidas yra netoksiškas ir nesprogus, tačiau, kai jo koncentracija ore viršija 5% (92 g/m3), deguonies dalis mažėja, o tai gali sukelti deguonies trūkumą ir uždusimą. Todėl turėtumėte būti atsargūs dėl jo kaupimosi prastai vėdinamose vietose. Anglies dioksido koncentracijai pramoninių patalpų ore registruoti naudojami dujų analizatoriai – stacionarūs automatiniai arba nešiojamieji.
- Kai slėgis sumažėja iki atmosferos, skystas anglies dioksidas virsta dujomis ir sniegu, kurių temperatūra -78,5 ° C ir gali pažeisti akių gleivinę bei nušalti odą. Todėl imant skysto anglies dioksido mėginius būtina naudoti apsauginius akinius ir pirštines.
- Anksčiau eksploatuoto skystojo anglies dioksido laikymo ir transportavimo rezervuaro vidinės talpos patikrinimas turi būti atliekamas dujokaukėje. Bakas turi būti pašildytas iki temperatūros aplinką ir išpūskite vidinį indą oru arba išvėdinkite. Dujokaukės negalima naudoti tol, kol anglies dioksido tūrinė dalis įrenginyje nepasieks 0,5%.
Anglies dioksido naudojimas suvirinant
Anglies dioksidas naudojamas kaip aktyvios apsauginės dujos lankinio suvirinimo(dažniausiai suvirinant pusiau automatiniu būdu) su sunaudojamu elektrodu (viela), įskaitant kaip dujų mišinio dalį (su deguonimi, argonu).
Suvirinimo stočių tiekimas anglies dioksidu gali būti atliekamas šiais būdais:
- tiesiai iš autonominės anglies dioksido gamybos stoties;
- iš stacionaraus saugyklos - su dideliu anglies dioksido suvartojimu ir įmonė neturi savo autonominės stoties;
- iš transportavimo anglies dvideginio talpos – su mažesniais anglies dioksido suvartojimo kiekiais;
- iš balionų - su nedideliu anglies dioksido kiekiu arba neįmanoma nutiesti vamzdynų į suvirinimo stotį.
Autonominė anglies dioksido gamybos stotis - atskiras specializuotas įmonės cechas, gaminantis anglies dioksidą savo reikmėms ir tiekiantis kitoms organizacijoms. Anglies dioksidas į suvirinimo stotis tiekiamas suvirinimo cechuose nutiestais dujotiekiais.
Esant dideliam anglies dioksido suvartojimui ir nesant autonominės stoties įmonėje, anglies dioksidas laikomas stacionariose talpyklose, į kurias patenka iš transportavimo talpyklų (žr. paveikslėlį žemiau).
Paveikslėlis. Suvirinimo stočių aprūpinimo anglies dvideginiu schema iš stacionarios talpyklos
Esant mažesniam suvartojimo kiekiui, anglies dioksidas vamzdynais gali būti tiekiamas tiesiai iš transportavimo bako. Kai kurių stacionarių ir transportavimo konteinerių charakteristikos pateiktos žemiau esančioje lentelėje.
Lentelė. Anglies dioksido (anglies dioksido) laikymui ir transportavimui skirtų cisternų charakteristikos
prekės ženklas | Anglies dioksido masė, kg | Tikslas | Anglies dioksido saugojimo laikas, dienos | Dujintuvo prekės ženklas |
TsZhU-3.0-2.0 | 2 950 | Transporto automobilis ZIL-130 | 6-20 | EGU-100 |
NZHU-4-1.6 | 4 050 | Stacionari saugykla | 6-20 | EGU-100 |
TsZhU-9.0-1.8 | 9 000 | Transporto automobilis MAZ 5245 | 6-20 | GU-400 |
NZhU-12,5-1,6 | 12 800 | Stacionari saugykla | 6-20 | GU-400 |
UDKh-12.5 | 12 300 | Stacionari saugykla | UGM-200M | |
TsZhU-40-2 | 39 350 | Transporto geležinkelis | 40 | GU-400 |
RDKh-25-2 | 25 500 | Stacionari saugykla | Neribotas, įrengtas šaldymo įrenginys | GU-400 |
NZHU-50D | 50 000 | Stacionari saugykla | Neribotas, įrengtas šaldymo įrenginys | GU-400 |
Esant nedideliam anglies dioksido suvartojimui arba neįmanoma nutiesti vamzdynų į suvirinimo stotis, anglies dioksidui tiekti naudojami balionai. Į standartinį juodą 40 litrų talpos cilindrą pripildoma 25 kg skysto anglies dioksido, kuris paprastai laikomas 5-6 MPa slėgyje. Išgaravus 25 kg skysto anglies dioksido, susidaro apie 12 600 litrų dujų. Anglies dioksido kaupimo balione schema parodyta paveikslėlyje žemiau.
Paveikslėlis. Anglies dioksido (anglies dioksido) laikymo cilindre schema
Norint ištraukti dujas iš baliono, jame turi būti reduktorius, dujinis šildytuvas ir dujų džiovintuvas. Kai anglies dioksidas palieka balioną, dėl jo išsiplėtimo įvyksta adiabatinis dujų aušinimas. Esant dideliam dujų srautui (daugiau nei 18 l/min.), gali užšalti dujose esantys vandens garai ir užsikimšti reduktorius. Šiuo atžvilgiu tarp reduktoriaus ir baliono vožtuvo pageidautina pastatyti dujinį šildytuvą. Kai dujos praeina per gyvatuką, jas šildo elektrinis šildymo elementas, prijungtas prie tinklo, kurio įtampa yra 24 arba 36 V.
Drėgmei iš anglies dioksido išgauti naudojama dujų džiovintuvas. Tai korpusas, užpildytas medžiaga (dažniausiai silikageliu, mėlynas vitriolis arba aliuminio gelis), gerai sugeria drėgmę. Sausintuvai yra aukšto slėgio, montuojami prieš reduktorių, ir žemo slėgio, montuojami po reduktoriaus.
- Poslinkis vadinamas vektoriumi, jungiančiu trajektorijos pradžios ir pabaigos taškus Vektorius, jungiantis kelio pradžią ir pabaigą vadinamas
- Trajektorija, kelio ilgis, poslinkio vektorius Pradinę padėtį jungiantis vektorius
- Daugiakampio ploto apskaičiavimas iš jo viršūnių koordinačių Trikampio plotas iš viršūnių formulės koordinačių
- Priimtinų reikšmių diapazonas (ODZ), teorija, pavyzdžiai, sprendimai