hefc.edu.vn

CO2 là gì?

CO2, còn được gọi là thán khí, anhidrit cacbonic, khí cacbonic, dioxit cacbon,… là một chất khí không màu, có vị hơi chua. Khi làm lạnh đột ngột, CO2 chuyển thành dạng rắn được gọi là băng khô. Một điều thú vị là băng khô không tan chảy, mà trực tiếp chuyển thành dạng khí ở nhiệt độ -78,5 oC (-109,3 oF).

Để sản xuất băng khô, người ta nén khí CO2 thành dạng lỏng, sau đó giãn nở nhanh để tạo ra băng khô. Quá trình này làm giảm nhiệt độ, làm cho một phần CO2 đóng băng thành “tuyết”. “Tuyết” này được nén lại thành các viên hay khối.

Khi khí cacbon dioxit tiếp xúc với ngọn lửa, nó sẽ bị dập tắt ngay lập tức. Tuy nhiên, với Magie, Kẽm hay cacbon, nó sẽ bị khử và tạo ra oxit kim loại và muội than.

CO2 có đầy đủ tính chất hóa học điển hình của một oxit axit:

• Trong nước, CO2 phản ứng với nước tạo thành axit cacbonic. Đây là một diaxit rất yếu.

CO2 + H2O ↔ H2CO3

• CO2 tác dụng với oxit bazơ tạo thành muối và xúc tác nhiệt độ.

CaO + CO2 → CaCO3

• CO2 tác dụng với dung dịch bazơ tạo thành muối và nước.

NaOH + CO2 → NaHCO3
2NaOH + CO2 → Na2CO3 + H2O

• CO2 là một chất khí bền, ở nhiệt độ cao bị phân hủy một phần và có thể phản ứng với các chất khử mạnh.

2CO2 ↔ 2CO + O2
CO2 + 2Mg → 2MgO + C
CO2 + C → 2CO

Khí CO2 được sinh ra từ đâu?

Khí CO2 được sinh ra từ nhiều nguồn khác nhau, bao gồm:

• Khí thoát ra từ các vụ phun trào núi lửa.

• Là sản phẩm cháy của các hợp chất hữu cơ và hoạt động hô hấp của các sinh vật sống hiếu khí.

• CO2 là kết quả của sự lên men của một số vi sinh vật và hô hấp của tế bào. Thực vật hấp thu CO2 để quang hợp để tạo thành các chất tổng hợp cacbon và giải phóng khí oxy. Các sinh vật tiêu hóa sử dụng oxy để hô hấp rồi thải ra khí CO2, tạo thành một chu trình.

• Quá trình phân hủy xác động vật cũng tạo ra khí cacbon dioxit.

• Khí thải công nghiệp, quá trình đốt nhiên liệu, đốt xăng của các phương tiện giao thông, hoạt động đun nấu trong sinh hoạt, đốt phá rừng bừa bãi… cũng tạo ra khí cacbonic.

Trong công nghiệp, CO2 được sản xuất từ các khí sinh ra trong quá trình lên men rượu bia, phân hủy chất béo, sản xuất hóa chất như amoniac, tổng hợp methanol hoặc từ khói của các nhà máy đốt than công nghiệp. CO2 được thu vào các bình sơn đen có chữ màu vàng. Nếu được phân phối với số lượng lớn, nó sẽ được lưu trữ trong các tec chứa siêu lạnh.

Ứng dụng của khí CO2 trong đời sống thực tế

• Với ngành công nghiệp thực phẩm, việc lưu trữ và bảo quản các sản phẩm đông lạnh cần đến CO2. CO2 được nén thành dạng băng khô và sử dụng như chất làm lạnh.
• Trong ngành công nghiệp nước giải khát, khí CO2 được sử dụng để tạo thành khí cho một số loại nước như Pepsi, Coca, 7Up,…

• Cacbon dioxit được sử dụng như một khí không cháy, chi phí thấp. Trong các áo phao cứu hộ có chứa các hộp nhỏ CO2 đã được nén để có thể nhanh chóng phồng lên. Ống thép chứa CO2 nén được bán làm khí nén của súng hơi, bình sơn, bơm bánh xe, sản xuất nước khoáng.
• Trong các mỏ than, CO2 lỏng bốc hơi nhanh, gây ra các vụ nổ.
• Trong nhiều loại bình cứu hỏa, CO2 lỏng được sử dụng để dập lửa từ các đám cháy hoặc nguy cơ chập điện.
• Mặc dù phản ứng với hầu hết các kim loại, nhưng cacbonic vẫn được sử dụng như môi trường khí trong công nghệ hàn. Tuy nhiên, mối hàn sẽ giòn hơn khi sử dụng môi trường khí này và sẽ ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm do axit cacbonic được tạo thành.

• CO2 lỏng cũng là một dung môi tốt cho nhiều hợp chất hữu cơ và được sử dụng để loại bỏ cafein từ cà phê.
• Cacbonic có vai trò quan trọng trong việc trợ thở cho bệnh nhân sau khi họ ngừng thở. Khi 5% CO2 được thêm vào oxy nguyên chất, nó giúp ổn định và cân bằng hàm lượng oxy/cacbonic trong máu.
• Laser sử dụng khí cacbon dioxit làm môi trường.
• Tại các giếng dầu, CO2 được bơm vào như một tác nhân nén, giúp giảm độ nhớt của dầu thô để dầu chảy nhanh hơn trong lòng đất đến các giếng hút. Với các mỏ dầu đã hoàn thiện, người ta xây dựng hệ thống ống đồ sộ để chuyển CO2 đến các điểm bơm.
• CO2 đôi khi được bơm vào nhà kính để kích thích sự phát triển của thực vật do CO2 là nguyên liệu quan trọng trong quá trình quang hợp của chúng.

Khí CO2 có độc không?

CO2 không phải là một chất khí độc hai, nhưng nếu nồng độ vượt quá mức cho phép, nó có thể gây khó thở, mệt mỏi, kích thích hệ thần kinh, tăng nhịp tim và gây ra các rối loạn khác.

Khi nồng độ CO2 tăng nhanh, nó làm giảm quá trình tổng hợp protein. Khi côn trùng ăn thực vật thiếu protein, tỉ lệ chết cao hơn, gây hại cho hệ sinh thái.

Ngoài ra, sự tăng lên của CO2 cũng làm cho hiệu ứng nhà kính trở nên nghiêm trọng hơn, gây nóng lên Trái Đất. Đây là một vấn đề đang ngày càng trở nên quan trọng hơn, đe dọa trực tiếp đến sự sống của con người và các loài sinh vật khác.

Tác hại của khí CO2

Theo thống kê, con người đã thải ra một lượng CO2 ngày càng lớn vào bầu khí quyển, chủ yếu từ các hoạt động đốt than đá và khí tự nhiên của các nhà máy điện, sản xuất phân bón, xi măng và các quy trình công nghiệp khác.

Mặc dù khí CO2 không phải là độc hai, nhưng ở nồng độ lớn, nó có thể làm giảm nồng độ oxy trong không khí, gây ra các tác hại nguy hiểm đối với sức khỏe con người như mệt mỏi, khó thở, kích thích thần kinh, tăng nhịp tim và các loại rối loạn khác.

Cách xử lý khi bị ngộ độc CO2

• Khí CO2 nặng hơn không khí, vì vậy nếu bị ngộ độc CO2, cần di chuyển nạn nhân lên những vị trí cao hơn. Tuy nhiên, chỉ thực hiện khi môi trường không gây nguy hiểm cho người cấp cứu.
• Nếu có yếu tố đe doạ tính mạng của người bệnh, cần gọi cấp cứu y tế để được giúp đỡ nhanh chóng.
• Chú ý, chỉ những người đã được đào tạo và có kiến thức sơ cứu chuyên nghiệp mới được thực hiện việc cấp oxy cho người bị ngộ độc khí CO2.

Những lưu ý khi sử dụng và cách bảo quản khí CO2

1. Lưu ý khi sử dụng khí CO2

• Van điều tiết khí cần được gắn thêm các bộ phận sấy nhiệt để tránh việc khí CO2 đóng băng và bịt kín đường cấp khí.
• Nên sử dụng mặt nạ thở có van, tuy nhiên, chỉ sử dụng khi đã được đào tạo về cách sử dụng đúng cách.
• Tìm hiểu về lợi ích của việc lắp đặt các thiết bị phát hiện khí để đảm bảo an toàn và xử lý nhanh chóng.

2. Khi bảo quản khí CO2 cần lưu ý điều gì?

• Khí CO2 cần được chứa trong các chai hoặc bình sơn đen chịu áp lực, có bảo ôn hoặc trong chai kín chịu áp lực.
• Nồng độ CO2 lỏng trong chai không quá 0,625kg/lít dung tích của chai, nồng độ trong bình sơn không quá 0,9kg/lít dung tích của bình sơn.
• Cần hạn chế va đập mạnh vào chai hoặc bình sơn và tránh tiếp xúc với nguồn nhiệt. Trong trường hợp bảo quản trong thời gian dài trong bình sơn, cần có hệ thống làm lạnh riêng.
• Khi vận chuyển chai CO2 lỏng, cần đặt các chai nằm ngang, van chai quay về một phía và giữa các chai có đệm lót. Xe chở cần có mái che.

Chúng tôi hy vọng rằng bài viết này đã giúp bạn hiểu thêm về CO2: Khí Quyển Phổ Biến và Ứng Dụng Trong Thực Tế. Hãy tham khảo thêm thông tin về các chủ đề liên quan tại HEFC để xây dựng thói quen sống lành mạnh, bảo vệ môi trường và giảm hiệu ứng nhà kính, góp phần duy trì một môi trường xanh, sạch và đẹp.

Đọc thêm:

• Tìm hiểu không khí là gì? Chất lượng và tác động của không khí ô nhiễm
• Thực trạng biến đổi khí hậu và các giải pháp khắc phục hiệu quả nhất

Được chỉnh sửa bởi HEFC. Xem thêm thông tin tại HEFC.