گاز کربنیک یا همان گاز دی اکسید کربن (CO2) در دما و فشار اتاق، بی رنگ و غیر قابل اشتعال است. این مولکول از یک اتم کربن و دو اتم اکسیژن به همراه دو پیوند دوگانه تشکیل شده است. اگرچه مقدار آن در هواکره بسیار کمتر از گاز نیتروژن و اکسیژن است؛ اما در هر صورت، یکی از اجزای مهم جو زمین است. CO2 چهارمین جزء فراوان در هوای خشک بوده که امروزه غلظت آن در جو به بیش از 400 ppm (قسمت در میلیون) می رسد.
قبل از گسترش فعالیت های صنعتی، این مقدار چیزی در حدود 270 ppm بود. به بیانی دیگر، سطح کربن دی اکسید موجود در اتمسفر زمین از زمان شروع انقلاب صنعتی تا اکنون، حدود 40 درصد افزایش یافته است. این رویداد در نهایت منجر به افزایش دمای زمین می شود که در ادامه در مورد آن بیشتر صحبت خواهیم کرد.
کربن دی اکسید یک گاز گلخانه ای به شمار می رود که به جذب و انتشار گرما در جو زمین کمک می کند. بدون این گاز، دمای سیاره زمین بسیار کاهش پیدا می کند. در مقابل، همانطور که اشاره کردیم، افزایش بیش از اندازه غلظت CO2 در اتمسفر، باعث افزایش میانگین دمای جهانی شده و آب و هوای زمین را مختل می کند. در ادامه این مقاله به بررسی جزئیات بیشتری از این گاز خواهیم پرداخت.
تفاوت CO و CO2 چیست؟
گاز مونوکسید کربن (CO) و دی اکسید کربن (CO2) هر دو از ترکیب کربن و اکسیژن ساخته شده اند، اما تفاوت CO و CO2 در نحوه تولید و میزان خطر آن ها بسیار مهم است. گاز مونوکسید کربن (CO) معمولا در اثر احتراق ناقص سوخت ها ایجاد شده و به دلیل اختلال در انتقال اکسیژن در خون، حتی در غلظت کم یک گاز سمی و خطرناک محسوب می شود. در مقابل، گاز CO2 محصول احتراق کامل، تنفس و بسیاری از فرآیندهای صنعتی است و در کاربردهای صنعتی، پزشکی و غذایی استفاده می شود.
بالا رفتن غلظت CO2 در محیط بیشتر به دلیل تغییر ترکیب هوای تنفسی مشکل ساز می شود، در حالی که CO حتی بدون تغییر محسوس در هوا نیز می تواند خطرناک باشد. به همین دلیل شناخت تفاوت این دو گاز برای ایمنی محیط های کاری و فضاهای بسته ضروری است.
منشأ تولید دی اکسید کربن چیست؟
گاز دی اکسید کربن موجود در اتمسفر، از منابع طبیعی و غیر طبیعی متعددی تولید می شود که برخی از آن ها عبارت است از:
- حمل و نقل: بخش حمل و نقل بیشترین سهم را در انتشار دی اکسید کربن به خود اختصاص داده است. این گاز به طور عمده از سوختن سوخت های فسیلی که به منظور تولید سوخت برای اتومبیل ها، کامیون ها، کشتی ها، قطارها و هواپیماها مصرف می شوند، تولید می شود. بیش از 90 درصد سوخت مورد استفاده برای حمل و نقل بر پایه نفت است که بخش اعظم آن شامل بنزین و گازوئیل می شود.
- تولید برق: تولید برق دومین سهم را در انتشار این گاز دارد. به طور تقریبی، 62% برق مورد نیاز ما از سوزاندن سوخت های فسیلی و به طور عمده زغال سنگ و گاز طبیعی تامین می شود.
- صنعت: به طور کلی CO2 در صنعت از سوزاندن سوخت های فسیلی برای تولید انرژی و همچنین در طی یک سری واکنش های شیمیایی برای تولید کالاها از مواد خام تولید می شود.
- کشاورزی و دامداری: قسمتی از گاز کربن دی اکسید تولید شده، حاصل کشاورزی و تولید برنج و نگهداری از دام هایی مانند گاو است.
کاربردهای گاز دی اکسید کربن چیست؟
- برای تولید نوشابه های گازدار و سودا استفاده می شود.
- اغلب به عنوان یک گاز تحت فشار ارزان و غیر قابل اشتعال در صنایع مختلف به کار می رود.
- جلیقه نجات نیز اغلب حاوی قوطی های حاوی دی اکسید کربن تحت فشار است تا بتوان به وسیله این گاز، جلیقه ها را به سرعت باد کرد.
- از تبخیر سریع دی اکسید کربن مایع ، برای انفجار در معادن زغال سنگ استفاده می شود.
- می تواند با حذف اکسیژن محیط، آتش را خاموش کند. برخی از کپسول های آتش نشانی، به ویژه آن هایی که برای مهار آتش سوزی های الکتریکی طراحی شده اند، حاوی دی اکسید کربن مایع تحت فشار هستند.
- دی اکسید کربن مایع یک حلال خوب برای بسیاری از ترکیبات آلی است.
- برای حذف کافئین قهوه استفاده می شود.
- گیاهان برای انجام فتوسنتز به این گاز نیاز دارند و گاهی اوقات گلخانه ها جو خود را با CO2 اضافی برای تقویت رشد گیاه غنی می کنند.
- دی اکسید کربن حاصل از تولید برق به منظور رشد جلبک ها به حوضچه ها منتقل شده و سپس این جلبک ها به سوخت بیودیزل تبدیل می شوند.
- در صورت بالا بودن سطح آن در جو، در از بین بردن آفات بسیار موثر است؛ به همین دلیل گلخانه ها سطح CO2 را به مدت چند ساعت افزایش می دهند تا آفاتی مانند مگس سفید، کنه های عنکبوتی و غیره را از بین ببرند.
کپسول آتش نشانی
کپسول های آتش نشانی اغلب پر از دی اکسید کربن مایع تحت فشار هستند. زمانی که از این کپسول ها استفاده می شود، CO2 موجود در آن در هوا منبسط شده و به گاز تبدیل می شود. هنگام استفاده از این نوع کپسول آتش نشانی در فضای بسته، بسیار مراقب باشید؛ زیرا گاز دی اکسید کربن موجود در کپسول، اکسیژن موجود در هوا را جابجا کرده و می تواند باعث گسترش آتش شود. همچنین به محض مهار آتش در فضاهای بسته، باید به خوبی به تهویه آن مکان پرداخت.
کربن دی اکسید جامد چیست؟
کربن دی اکسید جامد که با نام یخ خشک شناخته می شود، ماده ای است که در دما و فشار پایین به شکل جامد درمی آید. این ماده در دمای منفی 78/5 درجه سانتی گراد تصعید می شود، به این معنی که بدون تبدیل شدن به مایع، مستقیماً از حالت جامد به گاز تبدیل می گردد. همین ویژگی خاص باعث شده تا یخ خشک در بسیاری از کاربردها به عنوان یک خنک کننده موثر استفاده شود.
این ماده معمولاً از گاز دی اکسید کربن تولید می شود که پس از فشرده سازی و سرد کردن، به صورت جامد درآمده و سپس در قالب بلوک فشرده می شود. یخ خشک به دلیل عدم باقی ماندن مایعات هنگام تصعید، تمیز و کارآمد بوده و در محیط های حساس مانند صنایع غذایی و پزشکی کاربردهای گسترده ای دارد.
یکی از نکات مهم درباره این ماده، خطر سوختگی ناشی از سرما در صورت تماس مستقیم با پوست است. بنابراین، هنگام کار با آن، استفاده از دستکش و ابزار ایمنی ضروری است. همچنین، در فضاهای بسته باید دقت کرد، زیرا تصعید آن می تواند باعث افزایش غلظت گاز دی اکسید کربن و کاهش اکسیژن شود. این ویژگی، یخ خشک را به ماده ای منحصر به فرد و پرکاربرد در زمینه های علمی، صنعتی و روزمره تبدیل کرده است.
کربن دی اکسید جامد، علاوه بر ویژگی های سرمایشی و تصعید مستقیم، به دلیل خواص فیزیکی منحصربه فردش، در محیط های خاصی که نیاز به خنک سازی سریع یا تولید گاز دی اکسید کربن دارند، بسیار مورد توجه قرار گرفته است. به عنوان مثال، در آزمایشگاه های تحقیقاتی، از این ماده برای انجماد فوری نمونه ها یا تولید مه مصنوعی استفاده می شود.
از دیگر ویژگی های آن می توان به غیرقابل اشتعال و بی بو بودن آن اشاره کرد. همچنین به دلیل پتانسیل بالای یخ خشک در آزادسازی گاز دی اکسید کربن، استفاده از آن باید در محیط های دارای تهویه مناسب انجام شود. تجمع گاز در فضاهای بسته می تواند خطراتی مانند خفگی ایجاد کند. آگاهی از این نکات ایمنی، استفاده مؤثر و ایمن از این ماده را تضمین می کند.
تاثیر افزایش دی اکسید کربن بر دمای کره زمین
همانطور که می دانید، این گاز گلخانه ای باعث جذب و انتشار گرما می شود. سطح زمین و اقیانوس ها که توسط نور خورشید گرم می شوند، به طور مداوم گرما را به صورت انرژی مادون قرمز از خود ساطع می کنند.
برخلاف اکسیژن و نیتروژن، گازهای گلخانه ای این گرما را جذب کرده و به مرور زمان آن را آزاد می کنند. در صورت عدم وجود این گازها، میانگین دمای زمین بسیار کاهش پیدا خواهد کرد و به زیر صفر درجه سانتی گراد خواهد رسید؛ اما با افزایش گازهای گلخانه ای، گرما ساطع شده به دام افتاده و در نتیجه آن، میانگین دمای زمین افزایش پیدا می کند. به طور کلی، وجود دی اکسید کربن در اتمسفر، علت حدود دو سوم گرمایی است که باعث افزایش دمای زمین می شود.
خطرات و مضرات دی اکسید کربن چیست؟
گاز دی اکسید کربن سمی نیست و در حالت عادی خطری برای سلامتی ندارد؛ اما با افزایش سطح این گاز در یک فضای سربسته، جایگزین اکسیژن مورد نیاز بدن شما می شود. وقتی که بدن شما و سلول ها نتوانند اکسیژن کافی دریافت کنند، به درستی عمل نکرده و عملکردهای حیاتی بدن مختل می شود.
از آنجایی که دی اکسید کربن یک گاز خفه کننده است، بیشترین تاثیر را روی مغز می گذارد. از علائم این وضعیت می توان به کاهش تمرکز و ایجاد ناراحتی ناشی از تنگی نفس اشاره کرد. به طور کلی، افزایش سطح آن در هوای اطراف، به بدن شما اجازه عملکرد بهینه و عادی را نمی دهد.
در موارد شدیدتر و غلظت بالاتر دی اکسید کربن، کاهش قابل توجهی در عملکرد شناختی (کارها و فعالیت هایی که نیاز به تفکر در سطح بالاتری دارند) وجود دارد. در این وضعیت، احساس خستگی بیشتر شده و سردرد شدیدتری احساس می شود. احتمال وقوع این شرایط کمتر از حالت قبل است.
اگر باز هم سطح گاز کربن دی اکسید موجود در هوا بالاتر برود، می تواند باعث از دست رفتن هوشیاری شده و حتی با ادامه دار شدن آن برای طولانی مدت، احتمال مرگ فرد نیز وجود دارد. با این حال، شما فقط در شرایط استثنایی با این شرایط مواجه خواهید شد؛ مانند حضور طولانی مدت در یک معدن زغال سنگ متروکه.
اگر در شرایطی احساس کردید که این علائم را دارید، می توانید با باز کردن پنجره ها هوای تازه را وارد اتاق کنید یا به مدت چند دقیقه به فضای باز رفته و هوای تازه تنفس کنید.
مسمومیت با دی اکسید کربن
این گاز مهم زیستی توسط بدن و در نتیجه متابولیسم سلول ها به وجود می آید. در غلظت های بالاتر از حد معمول، منجر به افزایش تعداد دفعات تنفس، آریتمی قلبی و اختلال در هوشیاری می شود. غلظت بیش از 10% این گاز در هوای اطراف، ممکن است باعث تشنج، کما و حتی مرگ فرد شود.
دی اکسید کربن جامد نیز ممکن است در اثر تماس مستقیم با بدن، باعث سوختگی شود. همچنین اگر دمای آن به سرعت افزایش پیدا کند، مقادیر زیادی از این گاز تولید می شود که می تواند بسیار خطرناک باشد؛ به خصوص در مناطق سربسته و کوچک.
در صورت بروز مسمومیت با کربن دی اکسید، باید فورا مصدوم را از محیطی که از این گاز اشباع شده است خارج کنید. سپس با استفاده از ماسک و کپسول گاز اکسیژن به او اکسیژن بدهید.
در صورت بروز سوختگی بر اثر تماس با یخ خشک، با این وضعیت همانند سوختگی های کرایوژنیک برخورد می شود. موارد شدیدتر و حادتر سوختگی، ممکن است نیاز به انجام جراحی باشد.
گاز CO2 چگونه ذخیره و حمل می شود؟
گاز دی اکسید کربن (CO2) معمولاً به صورت مایع تحت فشار در سیلندرهای فولادی یا مخازن مخصوص ذخیره و حمل می شود تا حجم کمتری اشغال کرده و انتقال آن ایمن تر باشد. این سیلندرها باید مطابق استانداردهای ایمنی، دارای شیر محافظ و برچسب مشخصات فنی باشند و در زمان نگهداری در محیطی خنک، دور از تابش مستقیم خورشید و دارای تهویه مناسب قرار گیرند. هنگام حمل نیز لازم است سیلندرها به صورت عمودی و ثابت مهار شوند تا از آسیب به شیر یا بدنه جلوگیری شود. رعایت این اصول باعث می شود گاز CO2 با حفظ کیفیت و بدون خطر نشتی یا افزایش فشار، به صورت ایمن به محل مصرف منتقل شود.
کپسول و سیلندر گاز CO2 گرید 5 تهران ، کپسول و سیلندر گاز CO2 گرید 5 اصفهان ، کپسول و سیلندر گاز CO2 گرید 5 یزد ، کپسول و سیلندر گاز CO2 گرید 5 همدان ، کپسول و سیلندر گاز CO2 گرید 5 بندر عباس هرمزگان ، کپسول و سیلندر گاز CO2 گرید 5 اراک مرکزی ، کپسول و سیلندر گاز CO2 گرید 5 ساری مازندران ، کپسول و سیلندر گاز CO2 گرید 5 خرم آباد لرستان ، کپسول و سیلندر گاز CO2 گرید 5 رشت گیلان ، کپسول و سیلندر گاز CO2 گرید 5 گرگان گلستان ، کپسول و سیلندر گاز CO2 گرید 5 یاسوج کهگیلویه و بویراحمد ، کپسول و سیلندر گاز CO2 گرید 5 کرمانشاه ، کپسول و سیلندر گاز CO2 گرید 5 کرمان ، کپسول و سیلندر گاز CO2 گرید 5 سنندج کردستان ، کپسول و سیلندر گاز CO2 گرید 5 قم ، کپسول و سیلندر گاز CO2 گرید 5 قزوین ، کپسول و سیلندر گاز CO2 گرید 5 شیراز فارس ، کپسول و سیلندر گاز CO2 گرید 5 زاهدان سیستان و بلوچستان ، کپسول و سیلندر گاز CO2 گرید 5 سمنان ، کپسول و سیلندر گاز CO2 گرید 5 زنجان ، کپسول و سیلندر گاز CO2 گرید 5 اهواز خوزستان ، کپسول و سیلندر گاز CO2 گرید 5 بجنورد خراسان شمالی ، کپسول و سیلندر گاز CO2 گرید 5 مشهد خراسان رضوی ، کپسول و سیلندر گاز CO2 گرید 5 بیرجند خراسان جنوبی ، کپسول و سیلندر گاز CO2 گرید 5 شهرکرد چهارمحال و بختیاری ، کپسول و سیلندر گاز CO2 گرید 5 بوشهر ، کپسول و سیلندر گاز CO2 گرید 5 ایلام ، کپسول و سیلندر گاز CO2 گرید 5 کرج البرز ، کپسول و سیلندر گاز CO2 گرید 5 اردبیل ، کپسول و سیلندر گاز CO2 گرید 5 ارومیه آذربایجان غربی ، کپسول و سیلندر گاز CO2 گرید 5 تبریز آذربایجان شرقی
