生活中的二氧化碳.doc

1、灭火剂
一般条件下，二氧化碳不支持燃烧且比空气重，将二氧化碳覆盖在燃着的物体表面，可使物体跟空气隔绝而停止燃烧，因此二氧化碳可用灭火，是常用的灭火剂。
2、原料
在化学工业上，二氧化碳是一种重要的原料，大量用于生产纯碱(Na2CO3)、小苏打(NaHCO3)、尿素[CO(NH2)2]、碳酸氢铵(NH4HCO3)、颜料铅白[Pb(OH)2·2PbCO3]等。
在轻工业上，生产碳酸饮料、啤酒、汽水等都需要二氧化碳。
3、防腐剂
在现代化仓库里常充入二氧化碳，防止粮食虫蛀和蔬菜腐烂，延长保存期。贮藏粮食、水果、蔬菜。用二氧化碳贮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细菌、霉菌、虫子生长，避免变质和有害健康的过氧化物产生，并能保鲜和维持食品原有的风味和营养成分。二氧化碳不会造成谷物中药物残留和大气污染。用二氧化碳通入大米仓库24h，能使99％的虫子死亡。
4、制冷剂
固态的二氧化碳即“干冰”，主要用作致冷剂，用飞机在高空喷撒“干冰”，可以使空气中水蒸气冷凝，形成人工降雨；在实验室里，“干冰”与乙醚等易挥发液体混合，可以提供－77℃C左右的低温浴。“干冰”还可以做食品速冻保鲜剂。
5、在农业上，温室里直接施用二氧化碳作肥料，利用植物根部吸收二氧化碳，可以增进植物的光合作用。促进农作物生长，增加产量。在自然界，二氧化碳保证了绿色植物进行光合作用和海洋中浮游植物呼吸的需要。
6、人体呼吸的有效刺激因素，它通过对人体外化学感受器的刺激，兴奋呼吸中抠。如果一个人长时间吸入纯氧，体内二氧化碳浓度过低，可导致呼吸停止。因此，临床上把5％二氧化碳与95％氧气的混合气体、应用于一氧化碳中毒、溺水、休克、碱中毒的治疗和麻醉上的应用。液态二氧化碳低温手术的用途也较广泛。
7、作为萃取剂。
在使用超临界法提取物质时，通常使用临界点的二氧化碳作为萃取剂，国外普遍利用二氧化碳进行食品、饮料。油料、香料、药物等加工萃取。
8、作为油田注入剂。可有效地驱油和提高石油的采油率。
9、注入地下难于开采的煤层，使煤层气化，获得化工所需的合成气体和居间物。

灭火原理
　　在加压时将液态二氧化碳压缩在小钢瓶中，灭火时再将其喷出，有降温和隔绝空气的作用。
　　二氧化碳灭火器主要用于扑救贵重设备、档案资料、仪器仪表、600伏以下电气设备及油类的初起火灾。在使用时，应首先将灭火器提到起火地点，放下灭火器，拔出保险销，一只手握住喇叭筒根部的手柄，另一只手紧握启闭阀的压把。对没有喷射软管的二氧化碳灭火器，应把喇叭筒往上扳70—90度。使用时，不能直接用手抓住喇叭筒外壁或金属连接管，防止手被冻伤。在使用二氧化碳灭火器时，在室外使用的，应选择上风方向喷射；在室内窄小空间使用的，灭火后操作者应迅速离开，以防窒息。
根据二氧化碳既不能燃烧，也不能支持燃烧的性质，人们研制了各种各样的二氧化碳灭火器，有泡沫灭火器、干粉灭火器及液体二氧化碳灭火器。下面简要介绍泡沫灭火器的原理和使用方法。 泡沫灭火器内有两个容器，分别盛放两种液体，它们是硫酸铝和碳酸氢钠溶液，两种溶液互不接触，不发生任何化学反应。（平时千万不能碰倒泡沫灭火器）当需要泡沫灭火器时，把灭火器倒立，两种溶液混合在一起，就会产生大量的二氧化碳气体，除了两种反应物外，灭火器中还加入了一些发泡剂。打开开关，泡沫从灭火器中喷出，覆盖在燃烧物品上，使燃着的物质与空气隔离，并降低温度，达到灭火的目的。由于泡沫灭火器喷出的泡沫中含有大量水分，它不如二氧化碳液体灭火器，灭火后不污染物质，不留痕迹。

小苏打的用途
(一)加强洗碗精的除油腻功能
加二汤匙的小苏打到稀释的洗碗精水中,可以帮助去除锅碗瓢盘上的油腻.如果器具上黏有的难洗的残余食物,先泡在小苏打∕洗碗精的水中,用海棉沾上乾的小苏打粉,轻轻刷洗就可以洗掉了.
(二)去除冰箱冷藏室和冷冻室的异味
用开口的容器,里面装约二杯的小苏打,放在冰箱冷藏室和冷冻室中(置於中间较后方),就可消除冰箱中的异味.最好每三个月就换新鲜的小苏打.
(三)清洁微波炉内部
在四杯水中加入四汤匙小苏打,用海棉沾小苏打水去擦拭微波炉的内部,擦完再用清水擦拭一遍,如果有难洗的痕迹,就直接用沾了小苏打粉的海棉擦拭,再用清水擦一遍.
(四)消除塑胶耐热容器的异味
装了食物后的塑胶容器.虽然洗乾净了但有时仍会有一股异味,所以平时用海棉沾小苏打粉来洗,对於较难消除的异味,再将容器浸泡在四杯水加四汤匙小苏打粉的温热溶液中,就能消除残存的异味了.
(五)消除砧板的异味
砧板切了洋葱,大蒜之后,异味很容易留在砧板上,甚至还会让别的食物也沾上了异味,用小苏打粉来刷洗就可以去除异味,保持砧板没有异味.
(六)恢复银器的光亮
银质餐具失去光亮的色泽时,用3:1(小苏打粉:水)的比例调成糊来擦拭银器,再用清水冲洗擦乾,就能恢复银器原来的光亮了.
(七)消除咖啡和茶垢
可用四杯水加四分之一杯小苏打粉清洗杯中的咖啡和茶垢,对於比较久而不好洗的咖啡和茶垢,可以泡在小苏打水中隔夜再洗.
(八)保持海棉清新没异味
把海棉泡在浓的小苏打水中,可以保持海棉清新没异味.

碳酸钠是重要的化工原料之一，广泛应用于轻工日化、建材、化学工业、食品工业、冶金、纺织、石油、国防、医药等领域， 用作制造其他化学品的原料、清洗剂、洗涤剂，也用于照相术和分析领域。
绝大部分用于工业，一小部分为民用。在工业用纯碱中，主要是轻工、建材、化学工业，约占2/3；其次是冶金、纺织、石油、国防、医药及其它工业。玻璃工业是纯碱的最大消费部门，每吨玻璃消耗纯碱0.2吨。化学工业用于制水玻璃、重铬酸钠、硝酸钠、氟化钠、小苏打、硼砂、磷酸三钠等。冶金工业用作冶炼助熔剂、选矿用浮选剂，炼钢和炼锑用作脱硫剂。印染工业用作软水剂。制革工业用于原料皮的脱脂、中和铬鞣革和提高铬鞣液碱度。还用于生产合成洗涤剂添加剂三聚磷酸钠和其他磷酸钠盐等。食用级纯碱用于生产味精、面食等。

碳酸饮料的生产始于18世纪末至19世纪初。最初的发现是从饮用天然涌出的碳酸泉水开始的。就是说，碳酸饮料的前身是天然矿泉水。矿泉水的研究始于15世纪中期的意大利，矿泉水最初用于治疗目的。以后证实，人为地将水和二氧化碳气混合一起，与含有二氧化碳气的天然矿泉水一样，具有特异的风味，这大大推动了碳酸饮料制造和研究进程。1772年英国人普里司特莱(Priestley)发明了制造碳酸饱和水的设备，成为制造碳酸饮料的始祖。他不仅研究了水的碳酸化，还研究了葡萄酒和啤酒的碳酸化。他指出水碳酸化后便产生一种令人愉快的味道，并可以和水中其它成分的香味一同逸出。他还强调碳酸水的医疗价值。1807年美国推出果汁碳酸水，在碳酸水中添加果汁用以调味，这种产品受到欢迎，以此为开端开始工业化生产。以后随着人工香精的合成、液态二氧化碳的制成、帽形软木塞和皇冠盖的发明、机械化汽水生产线的出现，才使碳酸饮料首先在欧、美国家工业化生产并很快发展到全世界。
碳酸饮料知识介绍： 碳酸饮料是在液体饮料中充入二氧化碳做成的，其主要成分为糖、色素、香料等，除热量外，没有任何营养。碳酸饮料是人们日常生活中必不可少的食品。在炎热夏季，人们常用来消暑解热，在餐桌上也是必备之品。因它们口感甜美而深受大众欢迎。碳酸饮料含有大量的糖分、防腐剂、色素、香精。碳酸饮料中还含有极少量的维生素、矿物质；并且含有碳酸、磷酸等化学成分。碳酸饮料的最主要成分是水，饮用后可补充身体因运动和进行生命活动所消耗掉的水分和一部分糖、矿物质，对维持体内的水液电解质平衡有一定作用。

摘要 二氧化碳作为化石燃料燃烧的副产物，直接排放会对大气造成污染，形成温室效应。目前，全球回收的二氧化碳约40％用于生产化学品、35％用于油田三次采油、10％用于制冷、5％用于碳酸饮料、10％用于机械保护焊接、金属铸造加工、农业施肥等领域，但全球利用二氧化碳生产化学品总的利用量不到2亿吨。为了解决能源紧张、消除污染，大力开发二氧化碳资源的化学利用，具有重要的现实意义和广阔的应用前景。
关键词 二氧化碳 性质 用途

１二氧化碳的性质　　　　
二氧化碳（Ｃ０２）气体俗名碳酸气，是碳的高价氧化物，分子式：CO2，分子量：44.01，常温常压下无色，无臭，无味，无毒，相对密度1.53，略带微酸刺鼻气味。熔点一56.60℃（0.52MPa），沸点-78.6℃。微溶于水，溶液呈弱酸性。通常情况下，二氧化碳化学性质稳定，不燃烧，不助燃。但在一定的条件或适宜的催化剂存在的情况下，二氧化碳也参与一些化学反应，如高温下的还原反应（Ｃ０２十Ｃ　＝　２００　）；有机合成反应（Ｃ％十３Ｈ２＝ＣＨ，　ＯＨ　＋珑。）；生化反应（６Ｃ仇＋６玩０＝几Ｈ仇＋６００等等　　　　

液态二氧化碳以其易溶解于地下油层的特性和１ｔ液态二氧化碳可以驱出３ｔ原油的良好驱油效果，被国际上许多大油田广泛用作驱油剂。二氧化碳在地层内溶于水后，可使水的钻度增加２０％一３０，运移性能提高２一３倍；二氧化碳溶于油后，原油体积膨胀，并可使原油钻度降低１．５一２．５倍，降低油水界面张力，有利于增加采油速度、提高洗油效率和收集残余油。实践证明利用该方法一般可使油藏最终原油采收率提高１０％，１５％
2.2用作烟丝膨胀剂　　　　
我国烟草行业使用的传统烟丝膨胀剂是氟抓碳化物一１１，众所周知它破坏臭氧层。作为（蒙特利尔议定书》缔约国，我国政府承诺２００７年以前全面禁止使用氟氛碳化物一ｌｌｏ《中国烟草行业氟氯碳化物一１１整体淘汰计划》的目标是：至２００６年１２月３１日，全部淘汰氟抓碳化物一１１的使用。二氧化碳是我国烟草行业首选膨胀剂。
　２．３用作植肠气１１５　　　　
二氧化碳是植物的粮食，是光合作用的主要原料。植物叶绿素在光合作用下吸收二氧化碳产生植物淀粉。这是植物生长的自然规律。　　　　
改革开放以来我国各地温室大拥产业蓬勃发展，给百姓带来了极大地便利和实惠，现在各地又出现果树大棚、鲜花大栩等反季节、大规模棚栽生产。大棚相对密闭，拥内植物光合作用旺盛需消耗大量的二氧化碳，使棚内有限空间内的二氧化碳浓度低于植物光合作用所需浓度，影响棚内作物生长。用二氧化碳制成气肥，适当加大植物生长空间中的二氧化碳浓度，可增加植物的干物质从而达到增产的目的。由山东农科院，大连化工公司研制成二氧化碳气体肥，在山东、河北、河南、辽宁、吉林、黑龙江等省的蔬菜大棚大面积推广使用，增产幅度在２０％以上
　２．４用作浓刹　　　　
二氧化碳容易纯化，价格便宜，容易作到循环使用，无毒且温室效应小，被誉为２１世纪的环保溶剂。人类生产生活过程中要使用数不胜数的各类有机溶剂，对溶剂的处置成为一个巨大的环境问题。使用超临界二氧化碳作为溶剂不但可以大大减轻环境压力，而且能节约了大ｔ的溶剂资源。
二氧化碳化学性质稳定且无毒，在萃取条件下不发生化学反应，避免了对萃取物的毒害和对环境的污染。液态二氧化碳是食品、医药及化妆品工业的优良溶剂，也是生物活性物质超临界萃取的优良工质。二氧化碳超临界萃取操作条件温和，易于控制。可以在接近室温的温度（３５一４０９Ｃ）和易于控制的压力（从８－２０　ＭＰａ）条件下进行，且能有效地保持生物活性。在不同的压力、温度区间，二氧化碳对不同物质的溶解能力有良好的选择针对性，使萃取更为高效，萃取物纯度更高。尤其是在生物制药、食品和保健品等领域，采用二氧化碳超临界萃取技术萃取时，提取物中的耗氧微生物将被完全杀死，生物活性物质却不会被破坏。国内有关研究部门已经利用二氧化碳超临界萃取提纯出一百多种生物活性物质，目前部分技术已成功进行了工业转化。
　２．５用作发泡剂　　　　
　二氧化碳不燃，增加了生产安全；环境友好，不会消耗臭氧层，对全球变暖的影响小（ＨＣＦＣ一２２的全球变暖潜能约为二氧化碳的１７００倍，ＣＦＣ一１２约为二氧化碳的５８００倍）；价格便宜，用量小，易于回收利用，经济实用；无毒，适于制作可降解饮食餐具。因此，相对而言，二氧化碳是一种更安全更利于环保的发泡剂。另外，使用二氧化碳发泡剂生产的ＰＳ发泡包装物具有更好的延展性，不易折断和更长的使用寿命。因此使用二氧化碳作发泡剂在环境和工业应用上都具有很大优势。
　２．６用作浑接保护气　　　　
二氧化碳气体保护焊是一种明弧、低氢型焊接法，施焊时可以观察到电弧和熔池，焊接基本上没有熔渣，焊后不需要清渣和校正。焊缝的含氢量极低，不易产生冷裂纹和气孔。用半自动焊接曲线焊缝和空间位置焊缝十分方便。二氧化碳保护焊接是一种高效率、低污染、低成本、省时省力的焊接方法。具有变形小、油锈敏感性低、抗裂、致密性好等优点。用于焊接低碳钢和低合金钢时更为明显。日本等部分发达国家二氧化碳保护焊接法焊接量已占总焊接量的４０％以上。目前我国二氧化碳气体保护焊接仅占全部焊接的５％，低于全球平均水平。　　　　
在我国，二氧化碳保护焊从１９６４年开始推广，至今仍是我国重点推广的技术项目之一。现已有一些国际知名的二氧化碳保护焊机厂商在我国投资建厂，随着二氧化碳供气站等配套设施不断完善，二氧化碳保护焊必将得到越来越多的应用。
　　２．７用作果蔬、肉类保鲜剂　　　　
高浓度二氧化碳充气包装系统是当今国际上公认的最有效的鲜肉保鲜技术。在鲜肉气调保鲜中，二氧化碳和氮气是两种主要的气体。　　　　
果蔬气调保鲜因其不使用化学防腐剂而深受人们欢迎，是国际上广泛采用的一种果蔬保鲜方法。二氧化碳气调保鲜就是人为地控制果蔬贮藏环境中二氧化碳等气体的浓度，使果蔬处于适合的气体环境中贮藏。二氧化碳能抑制需氧菌和霉菌的萦殖，延长细菌的停滞期和延缓其指数增长期，延长果蔬保质期。　　　　
我国气调保鲜贮藏库正处于发展阶段。自１９７８年在北京建成我国第一座自行设计的气调库以来，广州、大连、炮台等地相继建成气调保鲜库，用来保鲜苹果、称猴桃、洋梨和枣等。华南农学院存关研究表明，用１５％一３０％二氧化碳气体浓度在条件下气调贮藏荔枝，可在３０－４０天内基本保持荔枝原有的色泽和风味。
　2.8用作饮料添加钊　　　　
二氧化碳用作饮料添加剂制作碳酸饮料。
碳酸饮料是在液体饮料中充入二氧化碳做成的，其主要成分为糖、色素、香料等，除热量外，没有任何营养。碳酸饮料是人们日常生活中必不可少的食品。在炎热夏季，人们常用来消暑解热，在餐桌上也是必备之品。因它们口感甜美而深受大众欢迎。碳酸饮料含有大量的糖分、防腐剂、色素、香精。碳酸饮料中还含有极少量的维生素、矿物质；并且含有碳酸、磷酸等化学成分。碳酸饮料的最主要成分是水，饮用后可补充身体因运动和进行生命活动所消耗掉的水分和一部分糖、矿物质，对维持体内的水液电解质平衡有一定作用。
2.9用作灭火剂制作泡沫灭火装置
泡沫灭火器内有两个容器，分别盛放两种液体，它们是硫酸铝和碳酸氢钠溶液，两种溶液互不接触，不发生任何化学反应。（平时千万不能碰倒泡沫灭火器）当需要泡沫灭火器时，把灭火器倒立，两种溶液混合在一起，就会产生大量的二氧化碳气体，除了两种反应物外，灭火器中还加入了一些发泡剂。打开开关，泡沫从灭火器中喷出，覆盖在燃烧物品上，使燃着的物质与空气隔离，并降低温度，达到灭火的目的。由于泡沫灭火器喷出的泡沫中含有大量水分，它不如二氧化碳液体灭火器，灭火后不污染物质，不留痕迹。
二氧化碳灭火器主要用于扑救贵重设备、档案资料、仪器仪表、600伏以下电气设备及油类的初起火灾。
２．１０用于制冷　　　　
二氧化碳作为最早采用的制冷剂之一，在上个世纪并直到３０年代得到了普遍使用，担由于技术等原因绝大部分应用被氯氟烃等制冷剂所取代。２０世纪七十年代，氯氟烃（氟氯碳化物），氢氯氟烃（ＨＣＦＣＳ）　Ｎ被发现破坏臭氧层及温室效应指数较高而面临全面禁用。在此背景下，超临界循环的二氧化碳制冷系统以其优良的环保特性、良好的传热性质、较低的流动阻力及相当大的单位容积制冷量，在制冷领域重新被采用。以二氧化碳为工质的制冷系统技术一旦成熟，必将使其它制冷工质黯然失色。
固态的二氧化碳即“干冰”，用飞机在高空喷撒“”，可使空气中水蒸汽冷凝，达到人工降雨效果。
２．１１用于生产无机化工产品　　　　
以二氧化碳为原料制作的小苏打、纯碱；以二氧化碳与金属或金属氧化物为原料生产的无机化工产品主要有轻质碳酸镁、轻质磷酸钠、轻质碳酸氢钠、轻质碳酸钙、轻质碳酸钾、轻质碳酸钡等，这些产品可广泛用于治金、化工、轻工、建材、医药、电子机械等行业。　　　　
此外，二氧化碳还能用于“CL化学”的各个分支。如可以用来生产轻质氧化镁、制造合成气（不同比例的一氧化碳和氢气组成的气体）、生产硼砂、生产白炭黑等.。
２．１２用于生产有机裕工产品　　　　
以二氧化碳为原料可以制造众多的有机化工产品，如可以用其生产尿素、水杨酸、碳酸丙烯酷、碳酸乙二醇酸、甲醇、甲酸、甲烷等。由于人们对二氧化碳的研究还不充分，有许多产品因催化剂等原因尚未工业化。但其巨大的环保意义和经济价值已经引起各界的关注。随着世界各国“CL化学”研究的深人，二氧化碳的化工应用必将不断获得新的突破。
２．１３用于合成有机高介子化合扬　　　　
自１９７９年人类首次发表利用二氧化碳作原料合成高分子化合物的研究报导以来，这方面的开发研究十分迅速。目前已成功合成了许多品种的高分子化合物如聚酮、聚醚、聚酮醚醋、聚氨基甲酸醋、液晶聚合物、聚碳酸醋、全降解塑料等等，其中不少已进人工业化阶段。

参考文献：
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[3]沈国良，陈远南，虞琦，宋菊玲， 二氧化碳减捧控制技术与资源化利用研讨会[J]， 2005,30（3）