گاز دی اکسید کربن (Carbon Dioxide Gas)
گاز دی اکسید کربن (CO₂)، گاز گلخانه ای است که ترکیبی از یک اتم کربن و دو اتم اکسیژن است.این گاز سنگین تر از هوا است و به طور طبیعی در جو زمین وجود دارد. که در سه حالت گاز، مایع و جامد (یخ خشک) موجود میباشد. فرمول شیمیایی کربن دی اکسید CO₂ است. این ترکیب شامل یک اتم کربن و دو اتم اکسیژن است که به صورت خطی و با پیوند های دوگانه به هم متصل هستند.
MSDS
مشاهده گواهی
تاریخچه گاز دی اکسید کربن
گاز دیاکسید کربن (CO₂) به عنوان یک گاز طبیعی با کاربردهای گسترده در صنایع مختلف، تاریخچهای پیچیده و پیشرفتهای قابلتوجهی در طی سالها دارد. کشف و شناخت این گاز به قرنها پیش باز میگردد، زمانی که اولین بار در سال ۱۷۶۶ توسط شیمیدان انگلیسی، هنری کاوندیش، شناسایی شد. در ابتدا، دیاکسید کربن بهعنوان یک گاز غیرقابل اشتعال و غیرسمی شناخته میشد که بهطور طبیعی در تنفس موجودات زنده و در فرآیندهای احتراق تولید میشود.
در ابتدای قرن نوزدهم، دیاکسید کربن بهطور گسترده در صنعت نوشیدنی برای تولید گازهای نرمکننده استفاده میشد. یکی از اولین کاربردهای صنعتی این گاز در تولید نوشیدنیهای گازدار مانند سودا و نوشابه بود. در همان دوران، گاز CO₂ در صنایع غذایی برای نگهداری محصولات و همچنین در پزشکی برای درمان برخی مشکلات تنفسی و بهعنوان بیحسکننده استفاده شد.
با گذشت زمان و پیشرفتهای علمی در قرن بیستم، کاربردهای صنعتی دیاکسید کربن گسترش بیشتری یافت. در صنایع نفت و گاز، CO₂ بهعنوان گاز تزریقی برای استخراج نفت از منابع غیرقابل دسترس مورد استفاده قرار گرفت. همچنین در صنایع شیمیایی، از دیاکسید کربن برای تولید ترکیبات شیمیایی مختلف و در جوشکاری استفاده شد. در دنیای مدرن، CO₂ در تولید داروهای مختلف، صنعت پلاستیک، و حتی در برخی فرآیندهای فلزکاری بهکار گرفته میشود.
با این حال، در اواخر قرن بیستم و اوایل قرن بیست و یکم، دیاکسید کربن بهعنوان یک گاز گلخانهای بهطور فزایندهای مورد توجه قرار گرفت. افزایش میزان انتشار CO₂ در جو بهدنبال فعالیتهای صنعتی، بهویژه در صنایع نفت، گاز و تولید انرژی، باعث بروز نگرانیهای جدی درباره تغییرات اقلیمی شد. این نگرانیها موجب شد که دولتها و صنایع مختلف به دنبال راهکارهایی برای کاهش انتشار این گاز و مقابله با اثرات منفی آن بر محیطزیست باشند.
خواص فیزیکی و شیمیایی گاز دی اکسید کربن
گاز دی اکسید کربن (CO2) با جرم مولی ۴۴.۰۱ g/L در شرایط استاندارد به صورت گاز بیرنگ و بیبو وجود دارد. چگالی آن ۱.۹۸ g/L است و نقطه ذوب آن در دمای -۵۶.۶℃ در فشار ۵.۱ atm و نقطه جوش آن در -۷۸.۵℃ است که به طور عمده تصعید میشود. در دمای ۲۵℃، حلالیت آن در آب ۱.۴۵ g/L بوده و pH محلول آبی آن حدود ۳.۷ است که به دلیل تشکیل اسید کربنیک میباشد. دی اکسید کربن یک گاز غیر قطبی است و ویسکوزیته آن در ۲۵℃ حدود ۰.۰۷ mPas است. گرمای ویژه این گاز در دمای ۲۵℃ برابر با ۰.۸۳۹ J/g.k است. فشار بحرانی دی اکسید کربن ۷۳.۸ atm و دمای بحرانی آن ۳۱.۱℃ میباشد.
از انواع خواص فیزیکی و شیمیایی این گاز در جدول زیر ذکر شده است :
|
نام علمی |
Carbon Dioxide |
|---|---|
|
فرمول شیمیایی |
CO۲ |
|
جرم مولی |
۴۴.۰۱ g/L |
|
حالت فیزیکی |
گاز (در شرایط استاندارد) |
|
رنگ |
بی رنگ |
|
بو |
بیبو |
|
چگالی |
۱.۹۸ g/L |
|
نقطه ذوب |
-۵۶.۶ (در ۵.۱ atm) |
|
نقطه جوش |
۷۸.۵ (تصعید میشود) |
|
حلالیت در آب |
در ۲۵ مقدار ۱.45g/L |
|
PH محلول آبی |
حدود ۳.۷ (تشکیل اسید کربنیک) |
|
قطبیت |
غیر قطبی |
|
ویسکوزیته |
در ۲۵ در حدود ۰.07mpas |
|
گرمای ویژه |
در ۲۵ ، ۰.839J/g.k |
|
فشار بحرانی |
۷۳.۸ atm |
|
دمای بحرانی |
۳۱.۱ |
موارد ایمنی و خطرات گاز دی اکسید کربن
نکات ایمنی و مخاطرات گاز دی اکسید کربن و پیشگیری از خطرات احتمالی
|
طبقه بندی ماده |
گاز قابل اشتعال-گازهای تحت فشار |
|---|---|
|
نماد خطر |
|
|
کلاس خطر(لوزی خطر) |
|
|
نکات ایمنی و توضیحات |
|||
|---|---|---|---|
|
استنشاق |
سرگیجه. سردرد. افزایش فشارخون. افزایش ضربان قلب. تپش قلب. خفگی. عدم هوشیاری. |
از تهویه استفاده کنید. |
هوای تازه، استراحت. ممکن است تجویز اکسیژن نیاز باشد. ممکن است تنفس مصنوعی نیاز باشد. برای مراقبت پزشکی مراجعه کنید. |
|
پوست |
سرمازدگی: در تماس با گاز یا یخ خشک. |
دستکش های عایق سرما بپوشید. |
در سرمازدگی: با آب فراوان بشویید، لباس ها را در نیاورید. برای مراقبت های پزشکی مراجعه کنید. |
|
چشم ها |
سرمازدگی: در تماس با مایعات. |
عینک ایمنی را بپوشید. |
سرمازدگی: با مقدار زیادی آب بشویید. برای مراقبت های پزشکی مراجعه کنید. |
فرآیند تولید گاز دی اکسید کربن
تولید گاز دی اکسید کربن (CO₂) از روشهای مختلفی صورت میگیرد. یکی از این روشها استفاده از فرآیند جذب (حلال) است که در آن گازهای حاصل از احتراق با محلول مونو اتانول آمین تماس پیدا کرده و دی اکسید کربن جذب میشود. پس از آن، با استفاده از کمپرسورها و مبدلها، CO₂ به صورت مایع ذخیره و حمل میشود. روش دیگر، تقطیر هوا است که به دلیل هزینهبر بودن و کارآیی پایین کمتر استفاده میشود. همچنین، با استفاده از غشاهای نیمه تراوا میتوان دی اکسید کربن را از گازهای دیگر جدا کرد. در این روش، گاز حاوی CO₂ وارد سیستم غشایی شده و دی اکسید کربن از دیگر گازها جدا میشود. در نهایت، تولید دی اکسید کربن به روشهای طبیعی نیز از جمله تنفس موجودات زنده، تجزیه مواد آلی و فرآیندهای تخمیر صورت میگیرد که با توجه به افزایش جمعیت، میزان تولید آن در جو زمین بیشتر شده است.
فرآیند جذب
یکی از روش های تولید دی اکسید کربن با استفاده از محلول مونو اتانول آمین انجام میشود. در این روش دود حاصل از احتراق CH۴ و هوا در برج جذب با مونو اتانول آمین تماس پیدا میکنند که مونو اتانول آمین خنک شده دی اکسید کربن موجود در دود را جذب میکند و در مرحله بعد در برج دفع در دمای بالا آن را دفع میکند.
پس از دفع با استفاده از کمپرسور ها و مبدل ها کربن دی اکسید موجود فراوری میشود و به صورت مایع ذخیره میشود. و سپس از مخزن های مخصوص برای حمل و نقل و ذخیره آنها استفاده میشود.
تقطیر جزء به جزء هوای مایع
در این مرحله، هوا به مایع تبدیل میشود. سپس از فرآیند تقطیر جزء به جزء استفاده میشود که در آن گازهای مختلف بر اساس نقاط جوش خود جدا میشوند. آرگون با نقطه جوش - ۱۸۵.۸ درجه سانتیگراد بین نیتروژن (نقطه جوش -۱۹۶ درجه سانتیگراد) و اکسیژن (نقطه جوش -۱۸۳ درجه سانتیگراد) جدا میشود.
خالص سازی
پس از جداسازی اولیه، گاز آرگون معمولاً حاوی مقادیر کمی از نیتروژن و اکسیژن است. برای دستیابی به خلوص بالا، فرآیند خالصسازی انجام میشود. در این مرحله، آرگون از طریق ستونهای جداسازی پیشرفته عبور داده میشود تا ناخالصیها حذف شوند.
انواع گاز دی اکسید کربن
دی اکسید کربن ۴.۰ (با خلوص ≥۹۹.۹۹%)
این گاز دی اکسید کربن دارای خلوص بالای ۹۹.۹۹ درصد است و ناخالصیهای موجود در آن شامل نیتروژن (N2) تا ۵۰ ppm، بخار آب (H2O) تا ۱۰ ppm، اکسیژن (O2) تا ۱۰ ppm است. این گاز فاقد ترکیبات هیدروکربنی (CnHm) و مونوکسید کربن (CO) میباشد.
کاربرد: این نوع گاز در صنایعی که به خلوص خیلی بالا نیاز ندارند، استفاده میشود، مانند صنایع عمومی که نیاز به دی اکسید کربن در سطوح معمولی دارند.
دی اکسید کربن ۴.۵ (با خلوص ≥۹۹.۹۹۵%)
گاز دی اکسید کربن با این درجه خلوص، دارای مقادیر کمی از نیتروژن (≤۱۰ ppm)، بخار آب (≤۵ ppm)، اکسیژن (≤۵ ppm) و ترکیبات هیدروکربنی (≤۲ ppm) است. همچنین مونوکسید کربن (CO) در این گاز وجود ندارد.
کاربرد: این گاز برای کاربردهایی که نیاز به خلوص بالاتری دارند، مانند در صنایع پزشکی، آزمایشگاهی و برخی از فرآیندهای صنعتی حساس استفاده میشود.
دی اکسید کربن ۵.۰ (با خلوص ≥۹۹.۹۹۹%)
گاز دی اکسید کربن با این درجه خلوص، دارای حداقل ناخالصیها است. نیتروژن (≤۵ ppm)، بخار آب (≤۲ ppm)، اکسیژن (≤۲ ppm)، ترکیبات هیدروکربنی (≤۱ ppm) و مونوکسید کربن (≤۱ ppm) در این گاز وجود دارد.
کاربرد: این نوع گاز دی اکسید کربن برای کاربردهایی استفاده میشود که به بالاترین سطح خلوص نیاز دارند، مانند در صنایع داروسازی، تولید مواد غذایی و نوشیدنی، یا تحقیقات علمی که نیاز به گاز با خلوص بسیار بالا دارند.
کاربرد گاز دی اکسید کربن در صنایع مختلف چیست؟
گاز دی اکسید کربن (CO2) در صنایع مختلف کاربردهای متعددی دارد. در صنعت فولاد، برای کنترل دما، جلوگیری از اکسیداسیون و تنظیم درصد کربن در فولاد استفاده میشود. در جوشکاری، این گاز به عنوان محافظ برای جلوگیری از آسیب فلزات به کار میرود. همچنین در ریختهگری برای محکم شدن قالبها و در پزشکی برای درمان التهابها و جراحیها کاربرد دارد. در آزمایشگاهها، دی اکسید کربن به منظور ایجاد شرایط مطلوب برای رشد سلولها و بافتها در تحقیقات زیستی استفاده میشود.
در تحقیقات زیستی، دی اکسید کربن برای ایجاد شرایط مطلوب برای رشد سلولها و بافتها به کار میرود. این گاز به کمک ایجاد شرایط مناسب، به تسهیل تحقیقات و تجربیات در محیطهای آزمایشگاهی کمک میکند.
در زمینه پزشکی، دی اکسید کربن به عنوان یک آنتیباکتریال در جراحیها به عنوان محافظ استفاده میشود. این گاز همچنین به عنوان ضد التهاب شناخته میشود و میتواند برای درمان التهابها به کار رود. علاوه بر این، از دی اکسید کربن جامد (یخ خشک) برای جابهجایی داروها به علت دمای پایین آن استفاده میشود.
دستگاههای آزمایشگاهی: آرگون در کروماتوگرافی گازی (GC) به عنوان گاز حامل برای آنالیز ترکیبات شیمیایی به کار میرود.
طیفسنجی جرمی (MS) و نشری: این گاز برای یونیزه کردن نمونهها و افزایش دقت آنالیز در طیفسنجی جرمی و طیفسنجی نشری استفاده میشود.
محیط بیاثر: در واکنشهای شیمیایی حساس به اکسیژن، آرگون برای ایجاد محیطی خنثی و پایدار کاربرد دارد.
خنکسازی تجهیزات: آرگون در دستگاههایی مانند MRI و طیفسنجی NMR برای خنککاری آهنرباهای ابررسانا مورد استفاده قرار میگیرد.
انواع سیلندر گاز دی اکسید کربن
برای جا به جایی و ذخیره کربن دی اکسید برای مصارف کم از سیلندرها استفاده میشود. که این سیلندر ها ویژگی های به خصوصی دارند و طبق استاندارد ۷۰۲ باید رنگ شوند.
|
نوع گاز |
رنگ سیلندر (INSO 712) |
جنس شیر (ISO 11114) |
جنس سیلندر (ISO 11114) |
|---|---|---|---|
|
گرید صنعتی |
خاکستری |
فولادهای کربنی حرارت دیده که برای سیلندر های بدون درز و جوشکاری شده استفاده میشوند (NS) |
برنج و سایر آلیاژ های مس (B) |
|
گرید طبی |
فولاد های آلیاژی که تحت عملیات آبدهی و برگشت دهی قرار گرفته (QTS) |
فولاد های کربنی (CS) |
|
|
گرید آزمایشگاهی |
آلیاژ های آلومینیوم که برای ساخت سیلندر های بدون درز استفاده میشوند. (AA) |
فولاد های زنگ نزن از نوع آستنیتی (SS) |
|
جنس سیلندر |
ظرفیت سیلندر(لیتر) |
ارتفاع سیلندر(سانتی متر) |
قطر سیلندر(سانتی متر) |
وزن سیلندر(کیلوگرم) |
ضخامت سیلندر(میلی متر) |
|---|---|---|---|---|---|
|
آلومینیوم |
۲ ۵ ۱۰ ۴۰ |
۴۴ ۵۸.۵ ۸۲.۵ ۱۵۶ |
۱۱ ۱۴ ۱۶ ۲۵ |
۲.۱۸ ۴.۸۶ ۹.۰۴ ۴۵.۰۶ |
۶.۵ ۷.۱ ۸.۱ ۱۵.۳ |
|
فولادی |
۵ ۱۰ ۴۰ ۵۰ |
۵۵ ۹۳ ۱۴۲ ۱۵۶ |
۱۴ ۱۵ ۲۴ ۲۵ |
۸.۷ ۱۴ ۴۸.۹ ۶۰.۸ |
۳.۶ ۳.۶ ۵.۷ ۵.۸ |
قیمت گاز دی اکسید کربن
قیمت گاز دی اکسید کربن بر اساس خلوص و حجم کپسول متفاوت خواهد بود. جهت ثبت سفارش و آگاهی از قیمت گاز دی اکسید کربن از طریق شماره های موجود در سایت شرکت گاز اردستان با ما تماس بگیرید.
|
قیمت گاز دی اکسید کربن |
میزان خلوص گاز دی اکسید کربن |
|---|---|
|
تماس بگیرید |
۹۹.۹۹% |
|
۹۹.۹۹۵% |
|
|
۹۹.۹۹۹% |
استعلام قیمت گاز دی اکسید کربن
قیمت لحظهای گاز دی اکسید کربن را استعلام کنید و بهترین پیشنهاد خرید را دریافت نمایید!

