कार्बन डाइऑक्साइड: विशेषताएँ, उपयोग और खतरे - रसायन विज्ञान - 2025

कार्बन डाइऑक्साइड एक रंगहीन, गंधहीन तापमान और वायुमंडलीय दबाव गैस है। यह एक कार्बन परमाणु (C) और दो ऑक्सीजन परमाणुओं (O) से बना एक अणु है। पानी में घुलने पर फॉर्म कार्बोनिक एसिड (एक हल्का एसिड)। यह अपेक्षाकृत गैर विषैले और अग्निरोधक है।

यह हवा से भारी है, इसलिए इसे स्थानांतरित करने पर घुटन हो सकती है। लंबे समय तक गर्मी या आग के संपर्क में रहने से, इसके कंटेनर में हिंसक रूप से विघटन हो सकता है और प्रोजेक्टाइल को निष्कासित कर सकता है।

इसका उपयोग भोजन को फ्रीज करने, रासायनिक प्रतिक्रियाओं को नियंत्रित करने और आग बुझाने वाले एजेंट के रूप में किया जाता है।

• सूत्र: CO2
• सीएएस संख्या: 124-38-9
• संयुक्त राष्ट्र: 1013

2 डी संरचना

विशेषताएँ

भौतिक और रासायनिक गुण

आणविक वजन:	44.009 ग्राम / मोल
उच्च बनाने की क्रिया बिंदु:	-79 डिग्री सेल्सियस
पानी में घुलनशीलता, 20 डिग्री सेल्सियस पर मिलीलीटर / 100 मिलीलीटर:	88
वाष्प दबाव, 20 डिग्री सेल्सियस पर केपीए:	5,720
सापेक्ष वाष्प घनत्व (वायु = 1):	1.5
ऑक्टानॉल / जल विभाजन गुणांक लॉग पॉव के रूप में:	0.83

कार्बन डाइऑक्साइड उदाहरण के लिए रासायनिक रूप से गैर-प्रतिक्रियाशील पदार्थों (आर्गन, हीलियम, क्रिप्टन, नियॉन, नाइट्रोजन, सल्फर हेक्साफ्लोराइड और क्सीनन के साथ) के समूह से संबंधित है।

उत्तेजन

कार्बन डाइऑक्साइड, रासायनिक रूप से गैर-प्रतिक्रियाशील पदार्थों के समूह की तरह, ज्वलनशील नहीं है (हालांकि वे बहुत उच्च तापमान पर भी बन सकते हैं)।

जेट

रासायनिक रूप से गैर-प्रतिक्रियाशील पदार्थों को विशिष्ट पर्यावरणीय परिस्थितियों में गैर-प्रतिक्रियाशील माना जाता है (हालांकि वे अपेक्षाकृत चरम परिस्थितियों में या कटैलिसीस के तहत प्रतिक्रिया कर सकते हैं)। वे ऑक्सीकरण और कमी (चरम स्थितियों को छोड़कर) के प्रतिरोधी हैं।

जब कार्बन डाइऑक्साइड (विशेष रूप से मजबूत ऑक्सीडेंट जैसे पेरोक्साइड्स की उपस्थिति में) को निलंबित कर दिया जाता है तो मैग्नीशियम, लिथियम, पोटेशियम, सोडियम, जिरकोनियम, टाइटेनियम, कुछ मैग्नीशियम और एल्यूमीनियम मिश्र, और गर्म एल्यूमीनियम, क्रोमियम और मैग्नीशियम के पाउडर होते हैं। ज्वलनशील और विस्फोटक।

कार्बन डाइऑक्साइड की उपस्थिति ईथर में एल्यूमीनियम हाइड्राइड के समाधान में एक हिंसक अपघटन का कारण बन सकती है, जब अवशेषों को गरम किया जाता है।

आग की रोकथाम और हवा और ज्वलनशील वाष्पों के लिए आग बुझाने की प्रणालियों में कार्बन डाइऑक्साइड के उपयोग से उत्पन्न खतरों का वर्तमान में मूल्यांकन किया जा रहा है।

इसके उपयोग से जुड़ा जोखिम इस तथ्य पर केंद्रित है कि बड़े इलेक्ट्रोस्टैटिक निर्वहन बनाए जा सकते हैं जो विस्फोट शुरू करते हैं।

बहुत ठंडे पानी के साथ तरल या ठोस कार्बन डाइऑक्साइड के संपर्क में उत्पाद के जोरदार या हिंसक उबाल हो सकते हैं और बड़े तापमान के अंतर के कारण अत्यंत तीव्र वाष्पीकरण होता है।

यदि पानी गर्म है, तो संभावना है कि एक तरल विस्फोट "ओवरहेटिंग" के कारण हो सकता है। यदि तरल गैस एक बंद कंटेनर में पानी के संपर्क में आता है, तो दबाव खतरनाक स्तर तक पहुंच सकता है। कमजोर कार्बोनिक एसिड पानी के साथ एक गैर-खतरनाक प्रतिक्रिया में बनता है।

विषाक्तता

रासायनिक रूप से गैर-प्रतिक्रियाशील पदार्थ गैर-विषैले माना जाता है (हालांकि इस समूह में गैसीय पदार्थ asphyxiants के रूप में कार्य कर सकते हैं)।

कार्बन डाइऑक्साइड के 5% या उससे कम के बराबर सांद्रता के लंबे समय तक साँस लेना, श्वसन दर में वृद्धि, सिरदर्द और सूक्ष्म शारीरिक परिवर्तनों का कारण बनता है।

हालांकि, उच्च सांद्रता के संपर्क में आने से चेतना और मृत्यु का नुकसान हो सकता है।

तरल या ठंडी गैस से त्वचा या आंखों में जलने के कारण ठंढ की चोट लग सकती है। ठोस ठंड संपर्क जल सकता है।

अनुप्रयोग

कार्बन डाइऑक्साइड गैस का उपयोग। सभी बरामद कार्बन डाइऑक्साइड का एक बड़ा अनुपात (लगभग 50%) अन्य व्यावसायिक रूप से महत्वपूर्ण रसायनों, मुख्य रूप से यूरिया और मेथनॉल बनाने के लिए उत्पादन के बिंदु पर उपयोग किया जाता है।

गैस के स्रोत के पास कार्बन डाइऑक्साइड का एक और महत्वपूर्ण उपयोग तेल की बढ़ी हुई वसूली में है।

दुनिया भर में उत्पन्न कार्बन डाइऑक्साइड का शेष भाग अपने तरल या ठोस रूप में उपयोग के लिए कहीं और परिवर्तित हो जाता है, या वायुमंडल में जाता है, क्योंकि कार्बन डाइऑक्साइड गैस का परिवहन आर्थिक रूप से व्यवहार्य नहीं है।

ठोस कार्बन डाइऑक्साइड का उपयोग

सूखी बर्फ मूल रूप से कार्बन डाइऑक्साइड के दो गैर-गैसीय रूपों की अधिक महत्वपूर्ण थी।

इसका उपयोग पहली बार 1920 के मध्य में संयुक्त राज्य अमेरिका में खाद्य संरक्षण के लिए प्रशीतक के रूप में लोकप्रिय हुआ और 1930 के दशक में यह आइसक्रीम उद्योग के विकास का एक प्रमुख कारक बन गया।

द्वितीय विश्व युद्ध के बाद, कंप्रेसर डिजाइन में परिवर्तन और विशेष कम तापमान वाले स्टील्स की उपलब्धता ने बड़े पैमाने पर कार्बन डाइऑक्साइड को द्रवीभूत करना संभव बना दिया। इसलिए, तरल कार्बन डाइऑक्साइड ने कई अनुप्रयोगों में सूखी बर्फ को बदलना शुरू कर दिया।

तरल कार्बन डाइऑक्साइड का उपयोग

तरल कार्बन डाइऑक्साइड के उपयोग कई हैं। कुछ में यह अपनी रासायनिक संरचना और दूसरों में यह मायने नहीं रखता है।

इनमें से हमारे पास हैं: एक अक्रिय माध्यम के रूप में उपयोग, पौधे की वृद्धि को बढ़ावा देने के लिए, परमाणु ऊर्जा संयंत्रों में गर्मी हस्तांतरण माध्यम के रूप में, एक सर्द के रूप में, कार्बन डाइऑक्साइड, रासायनिक उपयोग और अन्य उपयोगों की घुलनशीलता के आधार पर उपयोग करता है।

एक अक्रिय माध्यम के रूप में उपयोग करें

वायु के स्थान पर कार्बन डाइऑक्साइड का उपयोग किया जाता है जब हवा की उपस्थिति अवांछनीय प्रभाव पैदा करती है।

खाद्य उत्पादों के हैंडलिंग और परिवहन में, उसी का ऑक्सीकरण (जो स्वाद के नुकसान की ओर जाता है, या बैक्टीरिया की वृद्धि) कार्बन डाइऑक्साइड का उपयोग करके बचा जा सकता है।

पौधे की वृद्धि को बढ़ावा देने के लिए उपयोग करें

यह तकनीक फल और सब्जी उत्पादकों द्वारा लागू की जाती है, जो अपने ग्रीनहाउस में गैस का परिचय देते हैं जो पौधों को कार्बन डाइऑक्साइड के स्तर को हवा में सामान्य रूप से मौजूद से अधिक देते हैं। पौधे अपने कार्बन डाइऑक्साइड आत्मसात दर में वृद्धि के साथ प्रतिक्रिया करते हैं, और लगभग 15% के उत्पादन में वृद्धि के साथ।

परमाणु ऊर्जा संयंत्रों में गर्मी हस्तांतरण माध्यम के रूप में उपयोग करें

इंटरमीडिएट हीट ट्रांसफर माध्यम के रूप में कुछ परमाणु रिएक्टरों में कार्बन डाइऑक्साइड का उपयोग किया जाता है। यह हीट एक्सचेंजर्स में विखंडन प्रक्रियाओं से भाप या उबलते पानी में गर्मी को स्थानांतरित करता है।

प्रशीतक के रूप में उपयोग करें

तरल कार्बन डाइऑक्साइड व्यापक रूप से ठंड भोजन और इसके बाद के भंडारण और परिवहन के लिए उपयोग किया जाता है।

कार्बन डाइऑक्साइड की घुलनशीलता के आधार पर उपयोग करता है

कार्बन डाइऑक्साइड की पानी में एक मध्यम घुलनशीलता होती है, और इस संपत्ति का उपयोग अपशिष्टकारी मादक और गैर-मादक पेय के उत्पादन में किया जाता है। यह कार्बन डाइऑक्साइड का पहला बड़ा अनुप्रयोग था। एरोसोल उद्योग में कार्बन डाइऑक्साइड का उपयोग लगातार बढ़ रहा है।

रासायनिक उपयोग करता है

फाउंड्री मोल्ड्स और कोर के उत्पादन में, कार्बन डाइऑक्साइड और सिलिका के बीच रासायनिक प्रतिक्रिया का उपयोग किया जाता है, जो रेत के अनाज में शामिल होने का कार्य करता है।

सोडियम सैलिसिलेट, एस्पिरिन के निर्माण में मध्यवर्ती में से एक, सोडियम फेनोलेट के साथ कार्बन डाइऑक्साइड को प्रतिक्रिया करके बनाया जाता है।

अघुलनशील चूने के यौगिकों की वर्षा को हटाने के लिए कार्बन डाइऑक्साइड का उपयोग करके नरम पानी का कार्बोनेशन किया जाता है।

कार्बन डाइऑक्साइड का उपयोग मूल सीसा कार्बोनेट, सोडियम, पोटेशियम और अमोनियम कार्बोनेट और हाइड्रोजन कार्बोनेट के उत्पादन में भी किया जाता है।

इसका उपयोग कपड़ा उद्योग में व्यापारियों के संचालन में एक बेअसर एजेंट के रूप में किया जाता है क्योंकि यह सल्फ्यूरिक एसिड की तुलना में उपयोग करने के लिए अधिक सुविधाजनक है।

अन्य उपयोग

तरल कार्बन डाइऑक्साइड का उपयोग कोयला निष्कर्षण प्रक्रिया में किया जाता है, इसका उपयोग कुछ सुगंधों और सुगंधों को अलग करने के लिए किया जा सकता है, वध से पहले जानवरों के संज्ञाहरण, जानवरों के क्रायो-ब्रांडिंग, नाटकीय प्रस्तुतियों के लिए कोहरे की उत्पत्ति, इस तरह के उपयोगों के उदाहरण सौम्य ट्यूमर और मौसा, लेजर, चिकनाई तेल के उत्पादन, तम्बाकू प्रसंस्करण और पूर्व-दफन स्वच्छता के उत्पादन से मुक्त हैं।

नैदानिक ​​प्रभाव

Asphyxiants के लिए एक्सपोजर मुख्य रूप से औद्योगिक सेटिंग्स में होता है, कभी-कभी प्राकृतिक या औद्योगिक आपदाओं के संदर्भ में।

सरल श्वासावरोधियों में शामिल हैं, लेकिन कार्बन डाइऑक्साइड (CO2), हीलियम (हे) और गैसीय हाइड्रोकार्बन (मीथेन (CH4), इथेन (C2H6), प्रोपेन (CHH8), और ब्यूटेन (C4H10)) तक सीमित नहीं हैं।

वे वायुमंडल से ऑक्सीजन को विस्थापित करके कार्य करते हैं, जिससे वायुकोशीय ऑक्सीजन के आंशिक दबाव में कमी होती है और, परिणामस्वरूप, हाइपोक्सिमिया होता है।

हाइपोक्सिमिया प्रारंभिक उत्साह की एक तस्वीर का उत्पादन करता है, जो विषाक्त वातावरण से बचने के लिए रोगी की क्षमता से समझौता कर सकता है।

सीएनएस की शिथिलता और अवायवीय चयापचय गंभीर विषाक्तता का संकेत देते हैं।

हल्के से मध्यम नशा

स्पर्शोन्मुख या हल्के लक्षणों वाले रोगियों में भी ऑक्सीजन संतृप्ति 90% से कम हो सकती है। यह रात की दृष्टि में कमी, सिरदर्द, मतली, श्वसन और नाड़ी में प्रतिपूरक वृद्धि के साथ होता है।

गंभीर जहर

ऑक्सीजन संतृप्ति 80% या उससे कम हो सकती है। सतर्कता, उनींदापन, चक्कर आना, थकान, उत्साह, स्मृति हानि, घटी हुई दृश्य तीक्ष्णता, सायनोसिस, चेतना की हानि, डिसरथियासिस, मायोकार्डियल इस्किमिया, फुफ्फुसीय एडिमा, दौरे, और मृत्यु में कमी आई है।

सुरक्षा और जोखिम

रासायनिक उत्पादों (जीएचएस) के वर्गीकरण और लेबलिंग के ग्लोबली हार्मोनाइज्ड सिस्टम के खतरनाक बयान।

वैश्विक स्तर पर हार्मोनाइज्ड सिस्टम ऑफ क्लासिफिकेशन एंड लेबलिंग ऑफ केमिकल्स (GHS) एक अंतरराष्ट्रीय स्तर पर सहमत प्रणाली है, जिसे संयुक्त राष्ट्र द्वारा वैश्विक स्तर पर संगत मानदंडों का उपयोग करके विभिन्न देशों में उपयोग किए जाने वाले विभिन्न वर्गीकरण और लेबलिंग मानकों को बदलने के लिए बनाया गया है (राष्ट्रों) राष्ट्र, 2015)।

खतरों की कक्षाएं (और जीएचएस के उनके संबंधित अध्याय), वर्गीकरण और लेबलिंग मानकों, और कार्बन डाइऑक्साइड के लिए सिफारिशें निम्नानुसार हैं (यूरोपीय रसायन एजेंसी, 2017; संयुक्त राष्ट्र, 2015; पबकेम, 2017):

(संयुक्त राष्ट्र, २०१५, पृ। ३४५)।

(संयुक्त राष्ट्र, 2015, पी.346)।

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