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二氧化碳俗称碳酸气,也叫碳酸酐,是无色、无臭、稍有酸味、无毒性的气体。分子量为44.009.在标准状况下,其密度为1.977kg/m3,气体比重1.529.它能溶于水并部分生成碳酸。对水的溶解度随温度的升高和压力的降低而减少,熔点为-56.57℃,沸点为-78.4℃ ,临界温度为31.1℃,临界压力为7.378Mpa。
液体二氧化碳的密度受压力的影响甚微,而受温度的影响较大,其值见表:
温度(℃) | 密度(kg/m3) | 温度(℃) | 密度(kg/m3) | 温度(℃) | 密度(kg/m3) |
31 | 463.9 | 2.5 | 910.0 | -27.5 | 1063.6 |
30 | 596.4 | 0.0 | 924.8 | -30.0 | 1074.2 |
27.5 | 661.0 | -2.5 | 940.0 | -32.5 | 1084.5 |
25.0 | 705.8 | -5.0 | 953.8 | -35.0 | 1094.9 |
22.5 | 741.2 | -7.5 | 968.0 | 37.5 | 1105.0 |
20 | 770.7 | -10.0 | 980.8 | -40.0 | 1115.0 |
17.5 | 795.5 | -12.5 | 993.8 | -42.5 | 1125.0 |
15 | 817.0 | -15.0 | 1006.1 | -45.0 | 1134.5 |
12.5 | 838.5 | -17.5 | 1018.05 | -47.5 | 1144.4 |
10 | 858.0 | -20.0 | 1029.9 | -50.0 | 1153.5 |
7.5 | 876.0 | -22.5 | 1041.7 | -55.0 | 1172.1 |
5.0 | 893.1 | -25 | 1052.6 |
液体二氧化碳在压力降低时会蒸发膨胀,并吸收周围的大量而凝成固体——干冰,此时密度为1.564KG/L,升华温度为-78.4℃ 。
固体二氧化碳的密度受压力影响甚微,受温度影响也不大,其密度值如下:
温度(℃) | -56.6 | -60 | -65 | -70 | -75 | -80 | -85 | -90 |
密度(kg/m3) | 1512 | 1522 | 1535 | 1546 | 1557 | 1566 | 1575 | 1582 |
二氧化碳在常温下的化学性质稳定,不会分解,也不与其它元素反应。但在高温下,它却很容易分解成一氧化碳和氧,因而具有氧化性。
二氧化碳也具有一切酸性氧化物的化学性质,并能与碱性氧化物或碱起化学反应。
液体二氧化碳的体膨胀系数较大,在-5 ~35 ℃范围内,满量充装的二氧化碳气瓶,温度每升高1度 ,瓶内气体压力相应升高314-834KPA不等,因此,超装很容易造成气瓶爆炸。
危害与防护
由于二氧化碳是一种无色、无臭的气体,比重又大于空气,因此常常积聚于低凹之处,弥散于二氧化碳生产和应用场所之中。当二氧化碳浓度超过一定限量时,往往会不知不觉地使人、畜及其它动物中毒,甚至窒息致死。其中毒原理是高浓度二氧化碳本身具有刺激和麻醉作用,而且会使肌体发生缺氧窒息。
二氧化碳中毒的临床症状,是根据吸入二氧化碳的浓度高低和时间长短分成三度:
轻度:头晕、头痛、肌肉无力和全身酸软等不适之感。
中度:头晕得有倒地之感,胸闷,鼻腔和咽喉疼痛难忍,呼吸紧促。剧烈性头痛,耳鸣,皮肤发红,血压升高,脉博快而强。
重度:突然倒地,憋气,心悸,神志不清;皮肤、口唇和指甲表紫,血压下降,脉弱,瞳孔散大,对光反射消失;全身松软,声门扩大,相继心跳停止而导至死亡。急性期后,留有嗜睡及记忆力减退等症状。
对于二氧化碳中毒,目前尚无..解救药物。若发现二氧化碳中毒病人时,要迅速地使病人脱离中毒环境,转到空气新鲜外,解松患者衣服,辅以人工呼吸,促使其尽快吸入氧气。必要时,可用高压氧治疗。
有继发感染的,可给予抗生素;四肢痉挛的,可吸用较大剂量的镇静剂;长期高热和惊厥的,可用镇静药物。