二氧化碳的用途-教學文檔

第第1二氧化碳的用途二氧化碳的物理性質：無色、無臭、無味的氣體?；瘜W式CO2，地球大氣層重要組分之一。密度1.977克／厘米3，二氧化碳能溶于水。二氧化碳氣體簡潔液化，液態(tài)二氧化碳可以貯存在高壓鋼瓶內。當液態(tài)二氧化碳蒸發(fā)時，會吸取大量的熱，使溫度快速降低，這樣又會使一局部二氧化碳氣體冷凝成雪花狀固體，這種固體可從四周吸取熱量，直接變成氣體〔升華，因此把它叫做干冰。大氣中二氧化碳的含量為0.03％；海洋中為0.014％。它們來源于：①有機體腐爛過程。②人和動物呼出二氧化碳。③煤、石油、自然氣等的燃燒。二氧化碳的化學性質不活潑，只在高溫下能與鎂等金屬反響〔生成氧化鎂和碳，也與紅熱的炭發(fā)生反響〔生成一氧化碳；二氧化碳氣體溶于水生成碳酸〔使紫色石蕊變成紅色，是一種二元弱酸〔不穩(wěn)定，遇熱或強酸簡潔分解成二氧化碳和水。最常用的檢驗二氧化碳氣體的方法是讓它通入澄清的石灰水，即有白色沉淀〔碳酸鈣〕產(chǎn)生：Ca〔OH〕2＋CO2=CaCO3↓＋H2O沉淀轉變?yōu)榭扇苄缘奶妓釟溻}，溶液又變?yōu)槌吻澹篊aCO3＋CO2＋H2O=Ca〔HCO3〕2二氧化碳本身無毒，但在空氣中含量到達3％時，人體會感到呼吸急促，到達10％時，就會喪失知覺、呼吸停頓而死亡。隨著工業(yè)高度進展，大氣中的二氧化碳含量日益增高，它能夠吸取地面放出的紅外輻射，在地球四周形成絕熱層，阻擋熱量向外層空間集中，使平均氣溫上升，此即二氧化碳的溫室效應。工業(yè)上用的二氧化碳大〔發(fā)酸過程〕的副產(chǎn)物，自然氣井和煤氣廠也有大量二氧化碳。主要用于制造碳酸鈉，及生產(chǎn)充碳酸氣的飲料。用干冰冷凍水果或肉類，不但溫度低，而且無污染。二氧化碳又是有效的滅火劑，用于不能用水來撲滅的火災，如油、電、金屬鈉引起的火災。液態(tài)二氧化碳已成為高效無污染的萃取劑，所用的工藝稱為超臨界萃取，多用于食品等工業(yè)?！案杀钡墓适拢涸诿绹喜康牡每怂_斯州，一個鉆探隊曾遇到了一件怪事：當他們用鉆探機往地下打孔勘探油礦時，突然有一股強大的氣流從管口噴出，馬上在管口形成一大堆雪花似的”冰”。古怪的勘探隊員，像孩子般快活地用這些“冰”滾起雪球來了。這下可不得了啦！很多隊員的手被凍傷，過不了多久，很多人皮膚開頭發(fā)黑、潰爛，這到底是怎么一回事呢？原來，那雪花似的“冰”不是由水而是由二氧化碳分散而成的。這種固體二氧化碳在常溫下溶化時，能直接氣化為二氧化碳氣體，所以很快就銷聲匿跡，而四周照舊干干的，不像冰溶化后會留下水跡，因而又名“干冰”。論外貌，干冰和一般的冰確實很相像，只是干冰的溫度要比一般冰更低〔一78.5°C。在這樣可以用作強致冷劑；用干冰冷藏魚、肉之類食品時，運輸途中不會弄得處處濕漉漉的；食物在地窖中用干冰冷藏，可以存放更長時間。更奇異的是，在很多影片和電視劇中那些云霧燎繞的景象也是干冰的功績呢！由于干冰在空氣中氣化形成大量二氧化碳氣體，呈現(xiàn)在觀眾面前的就是一片”白茫茫”的景象。此外，干冰還是人工造雨的能手呢！人工降雨是用人為的方法，增加云中的冰晶或使云中的冰晶和水滴增大而形成降水。目前人工降雨是一種用飛機把冷卻劑(干冰或其他化學藥劑)撒播到云中，使云內溫度顯著下降，使細小的水滴冰晶快速增多加大，迫使它下降形成降水；二氧化碳是植物的重要養(yǎng)分物質。每一片葉子中的葉綠素在日光照射下都能完成一個很奇異的變化，把葉子吸取的二氧化和根部輸送來的水分轉變?yōu)樘恰⒌矸垡约把鯕?，光合作用?CO2＋6H2O=C6H12O6＋6O2C6H12O6就生成淀粉等。在這個過程中，日光中的能量被吸取了，變成儲存在淀粉中的能量，成為地球上生命活動的能源。二氧涂上油漆后，溶劑就揮發(fā)出來，揮發(fā)的時間較長，而且還給環(huán)境造成污染，污染物中有很多有毒氣體和致癌物。美國一家公司研制出一種用二氧化碳做溶劑的油漆，抑制了常用尤其給人帶來的危害。二氧化碳是氣體，不能做溶劑。他們承受的方法是：在肯定溫度下增大壓力，使二氧化碳處于氣態(tài)使用二氧化碳噴漆，干得快，光澤好，不會產(chǎn)生有毒污染。一般條件下，二氧化碳不支持燃燒且比空氣重，將二氧化碳掩蓋在燃著的物體外表，可使物體跟空氣隔絕而停頓燃燒，因此二氧化碳可用滅火，是常用的滅火劑。在化學工業(yè)上，二氧化碳是一種重要的原料，大量用于生產(chǎn)純堿(Na2CO3)、小蘇打(NaHCO3)、尿素[CO(NH2)2]、碳酸氫銨(NH4HCO3)、顏料鉛白[Pb(OH)2·2PbCO3]等。在輕工業(yè)上，生產(chǎn)碳酸飲料、啤酒、汽水等都需要二氧化碳。在現(xiàn)代化倉庫里常充入二氧化碳，防止糧食蟲蛀和蔬菜腐爛，延長保存期。固態(tài)的二氧化碳即“干冰”，主要用作致冷劑，用飛機在高空噴撒“干冰”，可以使空氣中水蒸氣冷凝，形成人工降雨；在試驗室里，“干冰”與乙醚等易揮發(fā)液體混合，可以供給－77℃C左右的低溫浴。“干冰”還可以做食品速凍保鮮劑。在農(nóng)業(yè)上，溫室里直接施用二氧化碳作肥料，利用植物根部增加產(chǎn)量。在自然界，二氧化碳保證了綠色植物進展光合作用和海洋中浮游植物呼吸的需要。除課本里提及的二氧化碳的各種用途外，尚有以下一些用途。1．人體呼吸的有效刺假設一個人長時間吸入純氧，體內二氧化碳濃度過低，可導致呼吸停頓。因此，臨床上把5％二氧化碳與95％氧氣的混合氣體、應用于一氧化碳中毒、溺水、休克、堿中毒的治療和麻醉上的應用。液態(tài)二氧化碳低溫手術的用途也較廣泛。2．貯藏糧食、水果、蔬菜。用二氧化碳貯藏的食品由于缺氧和二氧化碳本身的抑制作用，可有效地防止食品中細菌、霉菌、蟲子生長，避開變質和有害安康的過氧化物產(chǎn)生，并能保鮮和維持食品原有的風味和養(yǎng)分成分。二氧化碳不會造成谷物中藥物殘留和大氣污染。用二氧化碳通入大米倉庫24h，能使99％的蟲子死亡。3．作為萃取劑。國外普遍利用二氧化碳進展食品、飲料。油料、香料、藥物等加工萃取。4．用二氧化碳與氫氣做原料，可生產(chǎn)甲醇、甲烷、甲醚、聚碳酸酯等化工原料和燃料。5、作為油田注入劑。可有效地驅油和提高石油的采油率。6．注入地下難于開采的煤電弧焊接，既可避開金屬表而氧化，又可使焊接速度提高大約9倍。有的科學家認為，大氣中二氧化碳加倍，將使糧食平均增產(chǎn)超過30％，棉花增長80％以上，小麥和水稻一類作物增產(chǎn)36％。8．在烹飪中用發(fā)酵粉或蘇打的日的是為付了產(chǎn)生微