Karbondioksit ve karbondioksit. Karbondioksit - görünmez bir tehlike

Karbondioksit CO2(karbon dioksit, karbondioksit, karbon dioksit, karbonik anhidrit) basınca ve sıcaklığa bağlı olarak gaz, sıvı veya katı halde olabilir.

Gaz halindeki karbondioksit, hafif ekşi bir tada ve kokuya sahip, renksiz bir gazdır. Dünya atmosferi yaklaşık %0,04 oranında karbondioksit içerir. Normal koşullar altında yoğunluğu 1,98 g/l'dir; yani hava yoğunluğunun yaklaşık 1,5 katıdır.

Diyagram. Karbondioksitin faz dengesi

Sıvı karbondioksit (karbon dioksit) renksiz, kokusuz bir sıvıdır. Oda sıcaklığında yalnızca 5850 kPa'nın üzerindeki basınçlarda bulunur. Sıvı karbondioksitin yoğunluğu büyük ölçüde sıcaklığa bağlıdır. Örneğin, +11°C'nin altındaki sıcaklıklarda sıvı karbondioksit sudan daha ağırdır; +11°C'nin üzerindeki sıcaklıklarda ise daha hafiftir. Normal şartlarda 1 kg sıvı karbondioksitin buharlaşması sonucu yaklaşık 509 litre gaz oluşur.

Yaklaşık -56,6 ° C sıcaklıkta ve yaklaşık 519 kPa basınçta sıvı karbondioksit katıya dönüşür - "kuru buz".

Endüstride karbondioksit üretmenin en yaygın 3 yolu vardır:

başta sentetik amonyak ve metanol olmak üzere kimyasal üretimin atık gazlarından; egzoz gazı yaklaşık %90 oranında karbondioksit içerir;
doğal gaz, kömür ve diğer yakıtları yakan endüstriyel kazan dairelerinin baca gazlarından; baca gazı %12-20 oranında karbondioksit içerir;
bira, alkol üretimi sürecinde fermantasyon sırasında ve yağların parçalanması sırasında oluşan atık gazlardan; egzoz gazı neredeyse saf karbondioksittir.

GOST 8050-85'e göre gaz ve sıvı karbondioksit üç tipte sağlanır: birinci sınıf, birinci ve ikinci sınıf. Kaynak için en yüksek ve birinci sınıf karbondioksit kullanılması tavsiye edilir. Kaynak için ikinci sınıf karbon dioksitin kullanılmasına izin verilir, ancak gaz kurutucularının varlığı arzu edilir. Çeşitli karbon dioksit markalarındaki izin verilen karbondioksit içeriği ve bazı safsızlıklar aşağıdaki tabloda gösterilmektedir.

Masa. Karbondioksit markalarının özellikleri

Karbondioksitle çalışırken güvenlik önlemleri:

Karbondioksit zehirli ve patlayıcı değildir, ancak havadaki konsantrasyonu %5'i (92 g/m3) aştığında oksijen oranı azalır, bu da oksijen eksikliğine ve boğulmaya neden olabilir. Bu nedenle havalandırmanın yetersiz olduğu alanlarda birikmesine karşı dikkatli olmalısınız. Endüstriyel tesislerin havasındaki karbondioksit konsantrasyonunu kaydetmek için, sabit otomatik veya taşınabilir gaz analizörleri kullanılır.
Basınç atmosfer basıncına düştüğünde sıvı karbondioksit -78,5°C sıcaklıkta gaza ve kara dönüşerek göz mukozasında hasara ve ciltte donmaya neden olabilir. Bu nedenle sıvı karbondioksit numunesi alınırken koruyucu gözlük ve eldiven kullanılması gerekmektedir.
Sıvı karbondioksitin depolanması ve taşınması için daha önce kullanılmış bir tankın iç kabının muayenesi, bir hortum gaz maskesi kullanılarak yapılmalıdır. Tank ortam sıcaklığına kadar ısıtılmalı ve dahili konteyner havayla temizlenmeli veya havalandırılmalıdır. Ekipmanın içindeki karbondioksit hacim oranı %0,5'in altına düşene kadar gaz maskesi kullanılmamalıdır.

Kaynakta karbondioksit kullanımı

Karbondioksit aktif koruyucu gaz olarak kullanılır. ark kaynağı(genellikle yarı otomatik kaynakta), bir gaz karışımının bir parçası olarak (oksijen, argon ile) dahil olmak üzere, tüketilebilir bir elektrot (tel) ile.

Kaynak istasyonlarına karbondioksit aşağıdaki şekillerde sağlanabilir:

doğrudan otonom bir karbondioksit üretim istasyonundan;
sabit bir depolama gemisinden - önemli miktarda karbondioksit tüketimine sahip ve işletmenin kendi özerk istasyonu yok;
taşıma karbondioksit tankından - daha az miktarda karbondioksit tüketimiyle;
silindirlerden - kullanılan karbondioksit hacmi önemsiz olduğunda veya kaynak istasyonuna boru hatları döşemek mümkün olmadığında.

Karbondioksit üretimi için özerk bir istasyon, kendi ihtiyaçları için ve diğer kuruluşlara tedarik için karbondioksit üreten bir işletmenin ayrı bir uzman atölyesidir. Kaynak atölyelerine döşenen gaz boru hatları aracılığıyla kaynak istasyonlarına karbondioksit sağlanır.

Büyük miktarda karbondioksit tüketimi durumunda ve işletmenin özerk bir istasyonunun bulunmaması durumunda, karbondioksit, taşıma tanklarından geldiği sabit depolama kaplarında depolanır (aşağıdaki şekle bakın).

Çizim. Sabit bir depolama kabından kaynak istasyonlarına karbondioksit sağlama şeması

Daha küçük tüketim hacimleri için karbondioksit, boru hatları aracılığıyla doğrudan taşıma tankından temin edilebilir. Bazı sabit ve taşıma konteynerlerinin özellikleri aşağıdaki tabloda gösterilmektedir.

Masa. Karbondioksitin (karbondioksit) depolanması ve taşınması için kapların özellikleri

Marka	Karbondioksit kütlesi, kg	Amaç	Karbondioksit depolama süresi, gün	Gazlaştırıcı markası
TsZHU-3.0-2.0	2 950	Taşıma otomobili ZIL-130	6-20	EGU-100
NZHU-4-1.6	4 050	Sabit depolama	6-20	EGU-100
TsZHU-9.0-1.8	9 000	Taşıma otomobili MAZ 5245	6-20	GU-400
NZHU-12.5-1.6	12 800	Sabit depolama	6-20	GU-400
UDH-12.5	12 300	Sabit depolama		UGM-200M
TsZHU-40-2	39 350	Taşıma demiryolu	40	GU-400
RDH-25-2	25 500	Sabit depolama	Sınırsız, soğutma ünitesiyle donatılmış	GU-400
NZHU-50D	50 000	Sabit depolama	Sınırsız, soğutma ünitesiyle donatılmış	GU-400

Karbondioksit tüketiminin hacmi küçük olduğunda veya kaynak istasyonlarına boru hattı döşemek mümkün olmadığında, karbondioksit sağlamak için silindirler kullanılır. 40 litre kapasiteli standart bir siyah silindir, genellikle 5-6 MPa basınçta depolanan 25 kg sıvı karbondioksitle doldurulur. 25 kg sıvı karbondioksitin buharlaşması sonucu yaklaşık 12.600 litre gaz oluşur. Karbondioksitin bir silindirde depolanmasına ilişkin şema aşağıdaki şekilde gösterilmektedir.

Çizim. Bir silindirde karbondioksit (karbon dioksit) depolama şeması

Bir silindirden gaz çıkarmak için, bir redüktör, bir gaz ısıtıcısı ve bir gaz kurutucusu ile donatılması gerekir. Karbondioksitin genleşmesi sonucu silindiri terk etmesiyle gazın adyabatik soğuması meydana gelir. Yüksek gaz akış hızlarında (18 l/dak'dan fazla), bu, gazın içerdiği su buharının donmasına ve redüktörün tıkanmasına neden olabilir. Bu bakımdan redüktör ile silindir vanası arasına gazlı ısıtıcı yerleştirilmesi tavsiye edilir. Gaz bobinden geçerken 24 veya 36 V'luk bir ağa bağlı bir elektrikli ısıtma elemanı tarafından ısıtılır.

Karbondioksitten nemi çıkarmak için bir gaz kurutucu kullanılır. Nemi iyi emen bir malzemeyle (genellikle silika jel, bakır sülfat veya alüminyum jel) doldurulmuş bir muhafazadır. Kurutucular redüktörden önce monte edilen yüksek basınçlı ve redüktörden sonra monte edilen düşük basınçlı olarak gelir.

Karbondioksit, zar zor algılanabilen bir kokuya sahip, toksik olmayan, havadan ağır, renksiz bir gazdır. Karbondioksit doğada yaygın olarak dağılmıştır. Suda çözünerek karbonik asit H2CO3 oluşturarak ona ekşi bir tat verir. Havada yaklaşık %0,03 oranında karbondioksit bulunur. Yoğunluk, havanın yoğunluğundan 1,524 kat daha fazladır ve 0,001976 g/cm3'e eşittir (sıfır sıcaklık ve 101,3 kPa basınçta). İyonlaşma potansiyeli 14,3V. Kimyasal formül - CO2.

Kaynak üretiminde bu terim kullanılır "karbon dioksit" santimetre. . “Basınçlı Kapların Tasarımı ve Güvenli Çalıştırılması İçin Kurallar” terimi "karbon dioksit" ve - vadede "karbon dioksit".

Karbondioksit üretmenin birçok yolu vardır, bunların başlıcaları makalede tartışılmaktadır.

Karbondioksitin yoğunluğu basınca, sıcaklığa ve içinde bulunduğu topaklanma durumuna bağlıdır. Atmosfer basıncında ve -78,5°C sıcaklıkta, karbondioksit sıvı halini geçerek beyaz kar benzeri bir kütleye dönüşür. "kuru buz".

528 kPa basınç altında ve -56,6 ° C sıcaklıkta, karbondioksit her üç durumda da (üçlü nokta olarak adlandırılan) bulunabilir.

Karbon dioksit termal olarak kararlıdır ve yalnızca 2000°C'nin üzerindeki sıcaklıklarda karbon monoksite ayrışır.

Karbondioksit ayrı bir madde olarak tanımlanan ilk gaz. On yedinci yüzyılda Flaman bir kimyager Jan Baptist van Helmont (Jan Baptist van Helmont) kömürü kapalı bir kapta yaktıktan sonra kül kütlesinin yanmış kömürün kütlesinden çok daha az olduğunu fark etti. Bunu, kömürün “gaz” adını verdiği görünmez bir kütleye dönüştüğünü söyleyerek açıkladı.

Karbondioksitin özellikleri daha sonra 1750'de incelenmiştir. İskoç fizikçi Joseph Siyah (Joseph Siyah).

Kireçtaşının (kalsiyum karbonat CaCO3) ısıtıldığında veya asitlerle reaksiyona girdiğinde "bağlı hava" adını verdiği bir gaz açığa çıkardığını keşfetti. "Bağlı havanın" havadan daha yoğun olduğu ve yanmayı desteklemediği ortaya çıktı.

CaCO3 + 2HCl = C02 + CaCl2 + H20

“Bağlı havayı” geçerek yani. karbondioksit CO2, sulu bir kireç Ca(OH)2 kalsiyum karbonat CaC03 çözeltisi yoluyla tabana biriktirilir. Joseph Black bu deneyi hayvanların solunum yoluyla karbondioksit salındığını kanıtlamak için kullandı.

CaO + H20 = Ca(OH)2

Ca(OH)2 + C02 = CaC03 + H20

Sıvı karbondioksit, yoğunluğu sıcaklıkla büyük ölçüde değişen, renksiz, kokusuz bir sıvıdır. Oda sıcaklığında yalnızca 5,85 MPa'nın üzerindeki basınçlarda bulunur. Sıvı karbondioksitin yoğunluğu 0,771 g/cm3'tür (20°C). +11°C'nin altındaki sıcaklıklarda sudan ağır, +11°C'nin üzerindeki sıcaklıklarda ise daha hafiftir.

Sıvı karbondioksitin özgül ağırlığı sıcaklıkla önemli ölçüde değişir dolayısıyla karbondioksit miktarı ağırlıkla belirlenip satılıyor. 5,8-22,9°C sıcaklık aralığında suyun sıvı karbondioksit içindeki çözünürlüğü %0,05'ten fazla değildir.

Sıvı karbondioksit, kendisine ısı verildiğinde gaza dönüşür. Normal koşullar altında (20°C ve 101,3 kPa) 1 kg sıvı karbondioksit buharlaştığında 509 litre karbondioksit oluşur. Gaz çok hızlı çekildiğinde silindir içindeki basınç düşer ve ısı temini yetersiz kalır, karbondioksit soğur, buharlaşma hızı düşer ve “üçlü noktaya” ulaştığında kuru buza dönüşerek deliği tıkar. redüksiyon dişlisinde ve ayrıca gaz çıkarma duraklarında. Isıtıldığında kuru buz, sıvı halini atlayarak doğrudan karbondioksite dönüşür. Kuru buzu buharlaştırmak için, sıvı karbon dioksitin buharlaştırılmasından önemli ölçüde daha fazla ısı sağlamak gerekir - bu nedenle, silindirde kuru buz oluşursa, yavaş yavaş buharlaşır.

Sıvı karbondioksit ilk kez 1823'te üretildi. Humphry Davy(Humphry Davy) ve Michael Faraday(Michael Faraday).

Katı karbondioksit "kuru buz" görünüş olarak kar ve buza benzer. Kuru buz briketlerinden elde edilen karbondioksit içeriği yüksektir - %99,93-99,99. Nem içeriği %0,06-0,13 aralığındadır. Açık havada bulunan kuru buz hızla buharlaştığından, depolanması ve taşınması için kaplar kullanılır. Karbondioksit, özel buharlaştırıcılarda kuru buzdan üretilir. GOST 12162'ye uygun olarak sağlanan katı karbondioksit (kuru buz).

Karbondioksit en sık kullanılır:

metaller için koruyucu bir ortam yaratmak;
gazlı içecek üretiminde;
gıda ürünlerinin soğutulması, dondurulması ve depolanması;
Yangın söndürme sistemleri için;
Yüzeyleri kuru buzla temizlemek için.

Karbondioksitin yoğunluğu oldukça yüksektir, bu da ark reaksiyon alanının hava gazlarıyla temastan korunmasına olanak tanır ve jette nispeten düşük karbon dioksit tüketiminde nitrürlemeyi önler. Karbondioksit, kaynak işlemi sırasında kaynak metali ile etkileşime girer ve kaynak havuzunun metali üzerinde oksitleyici ve aynı zamanda karbonlaştırıcı etkiye sahiptir.

Önceden Karbondioksitin koruyucu bir ortam olarak kullanılmasının önündeki engeller dikişlerde. Gözenekler, kaynak havuzunun katılaşan metalinin, yetersiz deoksidasyonu nedeniyle karbon monoksitin (CO) salınması nedeniyle kaynatılmasından kaynaklanmıştır.

Yüksek sıcaklıklarda karbondioksit ayrışarak oldukça aktif, serbest, tek atomlu oksijen oluşturur:

Kaynak sırasında karbondioksitten arındırılmış kaynak metalinin oksidasyonu, oksijene yüksek afiniteye sahip ek miktarda alaşım elementlerinin, çoğunlukla silikon ve manganezin (kaynak metalini alaşımlamak için gereken miktardan fazla) içeriğiyle nötrleştirilir veya kaynak bölgesine (kaynak) verilen akışlar.

Hem karbondioksit hem de karbon monoksit, katı ve erimiş metalde pratik olarak çözünmez. Serbest aktif, kaynak havuzunda bulunan elementleri oksijen ilgisine ve konsantrasyonuna bağlı olarak aşağıdaki denkleme göre oksitler:

Ben + O = MeO

burada Me bir metaldir (manganez, alüminyum vb.).

Ayrıca karbondioksitin kendisi de bu elementlerle reaksiyona girer.

Bu reaksiyonların bir sonucu olarak, karbondioksitte kaynak yaparken, alüminyum, titanyum ve zirkonyumun önemli ölçüde yanması gözlenir ve silikon, manganez, krom, vanadyum vb.'nin daha az yoğun yanması gözlenir.

Safsızlıkların oksidasyonu özellikle güçlü bir şekilde meydana gelir. Bunun nedeni, tükenebilir bir elektrotla kaynak yaparken, erimiş metalin gazla etkileşiminin, elektrotun ucunda ve kaynak havuzunda bir damla kaldığında ve tüketilmeyen bir elektrotla kaynak yaparken meydana gelmesidir; sadece havuzda meydana gelir. Bilindiği gibi ark aralığında gazın metalle etkileşimi, yüksek sıcaklık ve metalin gazla temas yüzeyinin daha geniş olması nedeniyle çok daha yoğun gerçekleşir.

Karbondioksitin tungsten ile ilgili kimyasal aktivitesi nedeniyle, bu gazdaki kaynak yalnızca tükenebilir bir elektrotla gerçekleştirilir.

Karbondioksit toksik değildir ve patlayıcı değildir. %5'in (92 g/m3) üzerindeki konsantrasyonlarda karbondioksit, havadan ağır olduğundan ve zemine yakın, yetersiz havalandırılan alanlarda birikebileceğinden insan sağlığı üzerinde zararlı bir etkiye sahiptir. Bu, havadaki oksijenin hacim fraksiyonunu azaltır, bu da oksijen eksikliğine ve boğulmaya neden olabilir. Karbondioksit kullanılarak kaynak yapılan tesislerde genel besleme ve egzoz havalandırması bulunmalıdır. Çalışma alanının havasında izin verilen maksimum karbondioksit konsantrasyonu 9,2 g/m3'tür (%0,5).

Karbondioksit tarafından sağlanır. Yüksek kaliteli dikişler elde etmek için en yüksek ve birinci sınıf gaz ve sıvılaştırılmış karbondioksit kullanılır.

Karbondioksit çelik silindirlerde veya büyük kapasiteli tanklarda sıvı halde taşınıp depolanıyor, ardından tesiste gazlaştırılıyor ve rampalar aracılığıyla kaynak istasyonlarına merkezi bir besleme sağlanıyor. 40 litre su kapasiteli standart olan, normal basınçta silindir hacminin% 67,5'ini kaplayan ve buharlaşma sırasında 12,5 m3 karbondioksit üreten 25 kg sıvı karbondioksit ile doldurulur. Hava, karbondioksit gazıyla birlikte silindirin üst kısmında birikir. Sıvı karbondioksitten daha ağır olan su, silindirin tabanında toplanır.

Karbondioksitin nemini azaltmak için, silindirin valf aşağı bakacak şekilde takılması ve 10...15 dakika dinlendikten sonra valfi dikkatlice açıp silindirdeki nemi boşaltmanız önerilir. Kaynak yapmadan önce, silindirde sıkışan havayı çıkarmak için normal olarak monte edilmiş bir silindirden az miktarda gazın serbest bırakılması gerekir. Nemin bir kısmı su buharı formunda karbondioksitte tutulur ve dikişin kaynağı kötüleşir.

Sıvı karbondioksitin buharlaşması sırasında kısma etkisi ve ısı emilimi nedeniyle silindirden gaz salındığında gaz önemli ölçüde soğur. Yoğun gaz ekstraksiyonu sırasında redüktör, karbondioksitin içerdiği donmuş nem ve kuru buz nedeniyle tıkanabilir. Bunu önlemek için karbondioksit çıkarırken redüktörün önüne bir gaz ısıtıcısı monte edilir. Şanzımandan sonra nemin nihai olarak uzaklaştırılması, cam yünü ve kalsiyum klorür, silika jel, bakır sülfat veya diğer nem emicilerle doldurulmuş özel bir kurutucu ile gerçekleştirilir.

Karbondioksit silindiri siyaha boyanmış ve sarı harflerle “KARBON ASİT” yazısı yazılmıştır..

Makalenin içeriği

KARBON DİOKSİT(karbon(IV) monoksit, karbonik anhidrit, karbon dioksit) CO2, gazlı alkolsüz içeceklerde iyi bilinen bir kabarcıklı içerik maddesidir. İnsanoğlu, doğal kaynaklardan elde edilen “gazlı suyun” iyileştirici özelliklerini çok eski zamanlardan beri biliyordu, ancak ancak 19. yüzyılda. Kendim almayı öğrendim. Aynı zamanda suyu efervesan yapan madde olan karbondioksit de belirlendi. Karbonizasyon amaçlı ilk kez bu gaz, 1887 yılında kırma mermer ile sülfürik asitin reaksiyonu sırasında elde edilmiş; aynı zamanda doğal kaynaklardan da izole edilmiştir. Daha sonra kok yakılarak, kireçtaşı kalsine edilerek ve alkol fermente edilerek endüstriyel ölçekte CO2 üretilmeye başlandı. Çeyrek yüzyıldan fazla bir süre boyunca karbondioksit basınçlı çelik silindirlerde saklandı ve neredeyse yalnızca içeceklerin karbonatlanması için kullanıldı. 1923 yılında ticari bir ürün olarak katı CO2 (kuru buz) üretilmeye başlandı ve 1940 civarında yüksek basınç altında özel sızdırmaz tanklara dökülen sıvı CO2 üretildi.

Fiziki ozellikleri.

Normal sıcaklık ve basınçta karbondioksit, hafif ekşi tat ve kokuya sahip, renksiz bir gazdır. Havadan %50 daha ağır olduğundan bir kaptan diğerine dökülebilir. CO 2 çoğu yanma işleminin ürünüdür ve yeterince büyük miktarlarda havadaki oksijenin yerini alarak alevleri söndürebilir. Yetersiz havalandırılan bir odada CO 2 konsantrasyonu arttığında, havadaki oksijen içeriği o kadar azalır ki kişi boğulabilir. CO2 birçok sıvıda çözünür; çözünürlük sıvının özelliklerine, sıcaklığa ve CO2 buhar basıncına bağlıdır. Karbondioksitin suda çözünme yeteneği, alkolsüz içecek üretiminde yaygın kullanımını belirlemektedir. CO2 alkol, aseton ve benzen gibi organik çözücülerde oldukça çözünür.

Artan basınç ve soğutma ile karbondioksit kolayca sıvılaşır ve +31 ila –57 ° C arasındaki sıcaklıklarda (basınca bağlı olarak) sıvı haldedir. –57°C'nin altında katı hale (kuru buz) dönüşür. Sıvılaşma için gereken basınç sıcaklığa bağlıdır: +21°C'de 60 atm, –18°C'de ise yalnızca 20 atm'dir. Sıvı CO2, uygun basınç altında kapalı kaplarda depolanır. Atmosfere geçtiğinde bir kısmı gaza, bir kısmı da “karbon karı”na dönüşüyor ve sıcaklığı –84°C’ye düşüyor.

Çevreden ısıyı emen kuru buz, sıvı fazı atlayarak gaz haline geçer - süblimleşir. Süblimleşme kayıplarını azaltmak için sıcaklık arttıkça basınç artışına dayanabilecek kadar sağlam, kapalı kaplarda depolanır ve taşınır.

Kimyasal özellikler.

CO 2 düşük aktif bir bileşiktir. Suda çözündüğünde turnusol kağıdını kırmızıya çeviren zayıf karbonik asit oluşturur. Karbonik asit, gazlı içeceklerin tadını iyileştirir ve bakteri üremesini engeller. Alkali ve toprak alkali metallerin yanı sıra amonyakla reaksiyona giren CO2, karbonatlar ve bikarbonatlar oluşturur.

Doğada yaygınlığı ve üretimi.

CO2, karbon içeren maddelerin yanması, alkollü fermantasyon, bitki ve hayvan kalıntılarının çürümesi sırasında oluşur; hayvanlar nefes aldığında salınır ve karanlıkta bitkiler tarafından salınır. Işıkta ise tam tersine bitkiler CO2'yi emip oksijeni serbest bırakır, bu da soluduğumuz havadaki doğal oksijen ve karbondioksit dengesini korur. İçindeki CO2 içeriği %0,03'ü (hacimce) geçmez.

CO2 üretmenin beş ana yolu vardır: karbon içeren maddelerin yakılması (kok, doğal gaz, sıvı yakıt); amonyak sentezi sırasında yan ürün olarak oluşumu; kireçtaşının kalsinasyonu; fermantasyon; kuyulardan pompalanıyor. Son iki durumda, neredeyse saf karbondioksit elde edilir ve karbon içeren maddeler yakıldığında veya kireçtaşı kalsine edildiğinde, CO2'nin nitrojen ve eser miktarda diğer gazlarla karışımı oluşur. Bu karışım yalnızca CO2 emen bir çözeltiden geçirilir. Daha sonra çözelti ısıtılır ve kalan safsızlıklardan ayrılan neredeyse saf CO2 elde edilir. Su buharı dondurularak ve kimyasal kurutularak uzaklaştırılır.

Saflaştırılmış CO2, yüksek basınçta soğutularak sıvılaştırılır ve büyük kaplarda depolanır. Kuru buz üretmek için sıvı CO2, hidrolik presin kapalı bir bölmesine beslenir; burada basınç atmosfer basıncına düşürülür. Basınçta keskin bir düşüşle birlikte CO2'den gevşek kar ve çok soğuk gaz oluşur. Kar sıkıştırılarak kuru buz elde edilir. CO 2 gazı dışarı pompalanır, sıvılaştırılır ve depolama tankına geri gönderilir.

BAŞVURU

Düşük sıcaklıklar alınıyor.

Sıvı ve katı formda CO2 esas olarak soğutucu olarak kullanılır. Kuru buz kompakt bir malzemedir, kullanımı kolaydır ve farklı sıcaklık koşulları oluşturmanıza olanak tanır. Aynı kütleye sahip, normal buzun iki katından daha soğuktur ve hacminin yarısını kaplar. Yiyecek depolamada kuru buz kullanılır. Şampanya, meşrubat ve dondurmayı soğutmak için kullanılır. Isıya duyarlı malzemelerin (et ürünleri, reçineler, polimerler, boyalar, böcek öldürücüler, boyalar, baharatlar) "soğuk öğütülmesinde" yaygın olarak kullanılır; damgalanmış kauçuk ve plastik ürünleri yuvarlarken (çapaklardan temizlerken); uçakların ve elektronik cihazların özel odalarda düşük sıcaklık testleri sırasında; yarı mamul keklerin ve keklerin pişirme sırasında homojen kalmaları için "soğuk karıştırılması" için; taşınan ürünlerin bulunduğu kapların kırılmış kuru buz akışıyla üflenerek hızlı soğutulması için; alaşımlı ve paslanmaz çelikleri, alüminyumu vb. sertleştirirken. fiziksel özelliklerini geliştirmek amacıyla; makine parçalarının montajı sırasında sıkı oturması için; Yüksek mukavemetli çelik iş parçalarının işlenmesi sırasında kesicilerin soğutulması için.

Karbonizasyon.

CO 2 gazının ana uygulaması su ve alkolsüz içeceklerin karbonatlanmasıdır. Öncelikle su ve şurup gerekli oranlarda karıştırıldıktan sonra karışım basınç altında CO2 gazı ile doyurulur. Bira ve şaraplarda karbonatlaşma genellikle içlerinde meydana gelen kimyasal reaksiyonların bir sonucu olarak meydana gelir.

Atalet esasına dayalı uygulamalar.

CO2 birçok gıda ürününün uzun süreli depolanması sırasında antioksidan olarak kullanılır: peynir, et, süt tozu, fındık, hazır çay, kahve, kakao vb. Yanmayı bastırıcı olarak CO2, roket yakıtı, yağlar, benzin, boyalar, vernikler ve solventler gibi yanıcı malzemelerin depolanmasında ve taşınmasında kullanılır. Düzgün, güçlü bir kaynak elde etmek için karbon çeliklerinin elektrik kaynağında koruyucu bir ortam olarak kullanılırken, kaynak işi inert gazların kullanılmasına göre daha ucuzdur.

CO 2, yanıcı sıvıların tutuşması ve elektrik arızaları sonucu ortaya çıkan yangınları söndürmenin en etkili yollarından biridir. Çeşitli karbondioksitli yangın söndürücüler üretilmektedir: kapasitesi 2 kg'ı geçmeyen taşınabilir olanlardan, toplam silindir kapasitesi 45 kg'a kadar olan sabit otomatik besleme ünitelerine veya 60 tona kadar kapasiteli düşük basınçlı gaz tanklarına kadar. CO 2. Bu tür yangın söndürücülerde basınç altında bulunan sıvı CO2, serbest bırakıldığında kar ve soğuk gaz karışımı oluşturur; ikincisi havadan daha yüksek bir yoğunluğa sahiptir ve onu yanma bölgesinden uzaklaştırır. Etki aynı zamanda buharlaşarak gaz halindeki CO2'ye dönüşen karın soğutma etkisi ile de güçlendirilir.

Kimyasal yönler.

Aspirin, beyaz kurşun, üre, perboratlar ve kimyasal olarak saf karbonatların üretiminde karbondioksit kullanılır. CO2'nin suda çözünmesiyle oluşan karbonik asit, alkalileri nötralize etmek için ucuz bir reaktiftir. Dökümhanelerde karbondioksit, CO2'nin kumla karıştırılmış sodyum silikat ile reaksiyona sokulması yoluyla kum kalıplarını sertleştirmek için kullanılır. Bu, daha kaliteli dökümler elde etmenizi sağlar. Çelik, cam ve alüminyumun eritilmesi için fırınların astarlanmasında kullanılan refrakter tuğlalar, karbondioksit ile işlemden geçirildikten sonra daha dayanıklı hale gelir. CO 2 ayrıca soda kireç kullanan kentsel su yumuşatma sistemlerinde de kullanılır.

Artan baskının yaratılması.

CO2, çeşitli kapların basınç testi ve sızıntı testinin yanı sıra basınç göstergelerinin, valflerin ve bujilerin kalibre edilmesi için kullanılır. Cankurtaran kemerlerinin ve şişme botların şişirilmesinde kullanılan portatif kapların doldurulmasında kullanılır. Aerosol kutularını basınçlandırmak için uzun süredir karbondioksit ve nitröz oksit karışımı kullanılıyor. CO2, bu maddelerin daha sonra püskürtülmesi için eter (hızlı motor çalıştırma cihazlarında), solventler, boyalar, böcek ilaçları içeren kapalı kaplara basınç altında enjekte edilir.

Tıpta uygulama.

CO2, oksijene (nefes almayı teşvik etmek için) ve anestezi sırasında küçük miktarlarda eklenir. Yüksek konsantrasyonlarda hayvanların insanca öldürülmesi için kullanılır.

Hedefler:

Karbon dioksitin keşfinin tarihi, özellikleri ve pratik uygulamaları hakkındaki anlayışınızı genişletin.
Öğrencilere karbondioksit üretmeye yönelik laboratuvar yöntemlerini tanıtın.
Öğrencilerin deneysel becerilerini geliştirmeye devam edin.

Kullanılan teknikler:“doğru ve yanlış ifadeler”, “zikzak-1”, kümeler.

Laboratuvar ekipmanları: laboratuvar standı, gaz elde etme cihazı, 50 ml'lik beher, mermer parçaları, hidroklorik asit (1:2), kireç suyu, Mohr kelepçesi.

I. Çağrı aşaması

Meydan okuma aşamasında “doğru ve yanlış ifadeler” tekniği kullanılır.

İfadeler

II. Konsept aşaması

1. Katılımcılarına “zikzak”ın beş ana konusu hakkında metinler verilen çalışma gruplarında faaliyetlerin organizasyonu:

Karbondioksitin keşfinin tarihi
Doğadaki karbondioksit
Karbondioksit üretmek
Karbondioksitin özellikleri
Karbondioksitin pratik uygulamaları

Metinle ilk tanışma, ilk okuma var.

2. Uzman gruplarda çalışın.

Uzman grupları belirli konularda “uzmanları” bir araya getirir. Görevleri metni dikkatlice okumak, anahtar cümleleri ve yeni kavramları vurgulamak veya metnin içeriğini grafiksel olarak tasvir etmek için kümeler ve çeşitli şemalar kullanmaktır (çalışma ayrı ayrı gerçekleştirilir).

3. Materyal seçimi, yapılandırılması ve eklenmesi (grup çalışması)

4. Çalışma gruplarında metin yayınlamaya hazırlık

1. grup uzmanlar “Karbondioksitin Keşfedilmesinin Tarihi” adlı bir referans özeti derliyor
2. grup uzmanlar doğadaki karbondioksit dağılımının bir diyagramını çiziyor
3. grup uzmanlar karbondioksit üretimi için bir plan ve üretimi için tesisin bir çizimini hazırlıyor
4. grup uzmanlar karbondioksitin özelliklerinin bir sınıflandırmasını derliyor
5. grup uzmanlar karbondioksitin pratik kullanımı için bir plan hazırlıyor

5. Sunuma hazırlık (poster)

III. Yansıma aşaması

Çalışma gruplarına dön

1'den 5'e kadar olan bir grup konuyu sırayla yayınlayın. Karbondioksit üretmek için bir tesis kurmak. Karbondioksit elde etmek ve özelliklerini incelemek.
Deneysel sonuçların tartışılması.
Bireysel konuların sunumu.
“Doğru ve yanlış ifadeler” konusuna geri dönün. İlk varsayımlarınızı test etmek. Yeni simgelerin düzenlenmesi.

Şunun gibi görünebilir:

İfadeler
1. Karbondioksit “vahşi bir gazdır”.
2. Denizler ve okyanuslar, dünya atmosferinden 60 kat daha fazla karbondioksit içerir.
3. Doğal karbondioksit kaynaklarına mofet denir.
4. Napoli yakınlarında köpeklere izin verilmeyen bir “Köpek Mağarası” bulunmaktadır.
5. Laboratuvarlarda, sülfürik asidin mermer parçaları üzerindeki etkisi sonucu karbondioksit üretilir.
6. Karbondioksit renksiz ve kokusuz, havadan hafif, suda oldukça çözünür bir gazdır.
7. Katı karbondioksite “kuru buz” denir.
8. Kireç suyu, sudaki bir kalsiyum hidroksit çözeltisidir.

Zikzak'ın beş ana konusuna ilişkin metinler

1. Karbondioksitin keşfinin tarihi

Karbondioksit, 16. yüzyıl simyacıları tarafından “vahşi gaz” adı altında havanın karşısına çıkan tüm gazların ilkidir. Helmont değil.

CO2'nin keşfi, yeni bir kimya dalının - pnömatokimyanın (gazların kimyası) başlangıcını işaret ediyordu.

İskoç kimyager Joseph Black (1728 - 1799), 1754 yılında kalkerli mineral mermerin (kalsiyum karbonat) ısıtıldığında ayrıştığını, gaz açığa çıkardığını ve sönmemiş kireç (kalsiyum oksit) oluşturduğunu tespit etti:

CaCO3 CaO + CO2
kalsiyum karbonat kalsiyum oksit karbondioksit

Açığa çıkan gaz, tekrar kalsiyum karbonat oluşturmak üzere kalsiyum oksit ile yeniden birleştirilebilir:

CaO + CO2 CaCO3
kalsiyum oksit karbondioksit kalsiyum karbonat

Bu gaz, Van Helmont tarafından keşfedilen "vahşi gaz"la aynıydı, ancak Black ona yeni bir isim verdi: "bağlı hava" - çünkü bu gaz bağlanıp tekrar katı bir maddeye dönüşebiliyordu ve aynı zamanda çekilme yeteneğine de sahipti. Suyun (kalsiyum hidroksit) kireçlenmesine ve bulanıklaşmasına neden olur:

karbondioksit kalsiyum hidroksit kalsiyum karbonat su

Birkaç yıl sonra Cavendish, karbondioksitin iki karakteristik fiziksel özelliğini daha keşfetti: yüksek yoğunluğu ve suda önemli çözünürlüğü.

2. Doğadaki karbondioksit

Atmosferdeki karbondioksit içeriği nispeten küçüktür, yalnızca %0,04-0,03 (hacimce). Atmosferde yoğunlaşan CO2'nin kütlesi 2200 milyar tondur.
Denizlerde ve okyanuslarda 60 kat daha fazla karbondioksit çözünmüş halde bulunuyor.
Her yıl, içerdiği toplam CO2'nin yaklaşık 1/50'si, mineral maddeleri organik maddeye dönüştüren fotosentez işlemiyle yerkürenin bitki örtüsü tarafından atmosferden uzaklaştırılır.
Doğadaki karbondioksitin büyük kısmı, organik maddelerin çeşitli ayrışma işlemlerinin bir sonucu olarak oluşur. Bitkilerin, hayvanların ve mikroorganizmaların solunumu sırasında karbondioksit açığa çıkar. Çeşitli endüstrilerin saldığı karbondioksit miktarı sürekli artıyor. Karbondioksit volkanik gazlarda bulunur ve volkanik bölgelerde yerden de salınır. “Köpek Mağarası” İtalya'nın Napoli kenti yakınlarında birkaç yüzyıldır kalıcı bir CO2 jeneratörü olarak çalışıyor. İçinde köpeklerin bulunamamasıyla ünlüdür ancak bir kişi normal durumda orada kalabilir. Gerçek şu ki, bu mağarada karbondioksit yerden salınıyor ve havadan 1,5 kat daha ağır olduğu için aşağıda, yaklaşık olarak bir köpeğin yüksekliğinde (0,5 m) bulunuyor. Karbondioksitin %14 olduğu böyle bir havada köpekler (ve elbette diğer hayvanlar) nefes alamazlar ancak ayakları üzerinde duran bir yetişkin bu mağaradaki fazla karbondioksiti hissetmez. Aynı mağaralar Yellowstone Milli Parkı'nda da (ABD) bulunmaktadır.
Doğal karbondioksit kaynaklarına mofet denir. Mofetler, özellikle ünlü Elbrus yanardağının bulunduğu volkanik zayıflamanın son, geç aşamasının karakteristiğidir. Bu nedenle, kar ve buzun içinden geçerek karbondioksite doymuş çok sayıda kaplıca çıkışı bulunmaktadır.
Dünyanın dışında, “karasal” gezegenler olan Mars ve Venüs'ün atmosferlerinde karbon monoksit (IV) bulunur.

3. Karbondioksit üretmek

Endüstride karbondioksit esas olarak kireç taşının yakılması, alkol fermantasyonu vb. işlemlerinin bir yan ürünü olarak elde edilir.
Kimya laboratuvarlarında ya sıvı karbondioksitli hazır silindirler kullanılır ya da Kipp aparatında CO2 elde edilir veya mermer parçaları üzerinde hidroklorik asit etkisiyle gaz üreten bir cihaz:

CaCO3 + 2HCl CaCl2 + C02 + H20
kalsiyum karbonat hidroklorik asit kalsiyum klorür karbondioksit su

Hidroklorik asit yerine sülfürik asit kullanmak imkansızdır, çünkü suda çözünen kalsiyum klorür yerine, suda az çözünen bir tuz olan alçı - kalsiyum sülfat (CaSO 4) elde edersiniz. Mermer parçaları üzerinde biriktiğinde alçı, asidin onlara ulaşmasını son derece zorlaştırır ve böylece reaksiyonu büyük ölçüde yavaşlatır.
Karbondioksit üretmek için:

Laboratuvar standının ayağına gaz elde etmek için bir cihaz takın
Tıpayı bir huni ile test tüpünden eklentiyle birlikte çıkarın
Memeye 2-3 parça mermer yerleştirin, büyüklüğü ? bezelye
Huni tıpasını tekrar test tüpüne yerleştirin. Kelepçeyi açın
Asit mermeri hafifçe kaplayacak şekilde hidroklorik asidi (1:2) huniye dökün (dikkatlice!)
Beheri karbon(IV) monoksitle doldurun ve kelepçeyi kapatın.

4. Karbondioksitin özellikleri

CO2 renksiz, kokusuz, havadan 1,5 kat daha ağır, onunla karıştırılması zor bir gazdır (D.I. Mendeleev'in sözleriyle, havada "batar") ve aşağıdaki deneyle kanıtlanabilir: bir bardağın üstünde, İçinde yanan bir mumun sabitlendiği karbondioksitle dolu bir bardağı ters çevirin. Mum anında söner.
Karbon monoksit (IV) asidiktir ve bu gaz suda çözündüğünde karbonik asit oluşur. CO2 turnusol rengindeki sudan geçirildiğinde indikatörün renginin mordan kırmızıya doğru değiştiğini gözlemleyebilirsiniz.
Karbondioksitin sudaki iyi çözünürlüğü, "su değiştirme" yöntemi kullanılarak toplanmasını imkansız hale getirir.
Havadaki karbondioksit içeriğine yönelik kalitatif bir reaksiyon, gazı seyreltik bir kalsiyum hidroksit (kireç suyu) çözeltisinden geçirmektir. Karbondioksit bu çözeltide çözünmeyen kalsiyum karbonatın oluşmasına neden olarak çözeltinin bulanıklaşmasına neden olur:

CO 2 + Ca(OH) 2 CaCO3 + H 2 O
karbondioksit kalsiyum hidroksit kalsiyum karbonat su

Fazla CO2 eklendiğinde, çözünmeyen karbonatın çözünebilir kalsiyum bikarbonata dönüşmesi nedeniyle bulanık çözelti tekrar berraklaşır:

CaCO 3 + H 2 O + CO 2 Ca(HCO 3) 2
kalsiyum karbonat su karbondioksit kalsiyum bikarbonat

5. Karbondioksitin pratik uygulamaları

Preslenmiş katı karbondioksite "kuru buz" adı verilir.
Katı CO2 daha çok sıkıştırılmış yoğun kar gibidir ve sertliği tebeşiri anımsatır. “Kuru buzun” sıcaklığı –78 o C'dir. Kuru buz, su buzunun aksine yoğundur. Suya batar ve onu keskin bir şekilde soğutur. Yanan benzin, aleve birkaç parça kuru buz atılarak hızla söndürülebilir.
Kuru buzun ana kullanımı gıdaların depolanması ve taşınmasıdır: balık, et, dondurma vb. Kuru buzun değeri yalnızca soğutma etkisinde değil, aynı zamanda karbondioksit içindeki gıdaların küflenmemesi veya çürük.
Kuru buz, laboratuvarlarda düşük sıcaklıklarda görev yapacak parça, alet ve mekanizmaların test edilmesi amacıyla kullanılır. Kauçuk araba lastiklerinin donma direncini test etmek için kuru buz kullanılır.
Karbondioksit, meyve ve maden sularını karbonatlamak için ve tıpta karbondioksit banyoları için kullanılır.
Sıvı karbondioksit, karbondioksitli yangın söndürücülerde, uçak ve gemilerdeki yangın söndürme sistemlerinde ve karbondioksitli itfaiye araçlarında kullanılır. Özellikle suyun uygun olmadığı durumlarda, örneğin yanıcı sıvıların söndürülmesinde veya odada sudan zarar görebilecek elektrik kablolarının veya benzersiz ekipmanların bulunduğu durumlarda etkilidir.
Çoğu durumda, CO2 bitmiş formda kullanılmaz, ancak örneğin sodyum bikarbonat ve potasyum tartarat karışımı içeren kabartma tozlarının kullanımı sırasında elde edilir. Bu tür tozlar hamurla karıştırıldığında tuzlar çözülür ve CO2 açığa çıkaran bir reaksiyon meydana gelir. Sonuç olarak hamur kabarır, karbondioksit kabarcıklarıyla dolar ve ondan pişirilen ürün yumuşak ve lezzetli olur.

Edebiyat

Değişim // Okuma ve yazma yoluyla düşünmenin gelişimi üzerine uluslararası dergi. – 2000. – Sayı 1, 2.
Bilgi ve iletişim alanında modern öğrenci: Eğitim ve metodolojik el kitabı. – St.Petersburg: PETROC, 2000.
Zagashev I.O., Zair-Bek S.I. Eleştirel düşünme: geliştirme teknolojisi. – St. Petersburg: Alliance Delta Yayınevi, 2003.

Endüstride, karbondioksit CO2 üretmenin ana yöntemleri, metan CH4'ün hidrojen H2'ye dönüştürülmesi reaksiyonunun bir yan ürünü olarak üretilmesi, hidrokarbonların yanma reaksiyonları (oksidasyonu), kireçtaşı CaCO3'ün kireç CaO ve suya ayrışmasının reaksiyonudur. H20.

CH4 ve diğer hidrokarbonların hidrojen H2'ye buharla dönüştürülmesinin bir yan ürünü olarak CO2

Hidrojen H2, öncelikle amonyak NH3 üretme prosesinde (Haber prosesi, hidrojen ve nitrojenin katalitik reaksiyonu) kullanımı için endüstri tarafından gereklidir; Mineral gübrelerin ve nitrik asitin üretimi için amonyağa ihtiyaç vardır. Hidrojen, ekolojistler tarafından sevilen suyun elektrolizi de dahil olmak üzere farklı şekillerde üretilebilir - ancak ne yazık ki şu anda, hidrokarbonların dönüştürülmesi dışındaki tüm hidrojen üretim yöntemleri, büyük ölçekli ölçekte kesinlikle ekonomik olarak gerekçesizdir. üretim - üretimde fazla miktarda "serbest" malzeme olmadığı sürece, elektrik. Bu nedenle, karbondioksitin de salındığı hidrojen üretmenin ana yöntemi metanın buharla reforme edilmesidir: yaklaşık 700...1100°C sıcaklıkta ve 3...25 bar basınçta, metan varlığında bir katalizör, su buharı H2O, metan CH4 ile reaksiyona girerek sentez gazı açığa çıkar (işlem endotermiktir, yani ısının emilmesiyle oluşur):
CH4 + H2O (+ ısı) → CO + 3H2

Propan benzer şekilde buharla yeniden şekillendirilebilir:
С3H8 + 3H2O (+ ısı) → 2CO + 7H2

Ve ayrıca etanol (etil alkol):
C2H5OH + H2O (+ ısı) → 2CO + 4H2

Benzin bile buharla ıslah edilebilir. Benzin 100'den fazla farklı kimyasal bileşik içerir; izooktan ve tolüenin buharla reformasyon reaksiyonları aşağıda gösterilmiştir:
C8H18 + 8H2O (+ ısı) → 8CO + 17H2
C7H8 + 7H2O (+ ısı) → 7CO + 11H2

Böylece, bir veya daha fazla hidrokarbon yakıtın buharla reformasyonu sürecinde hidrojen ve karbon monoksit CO (karbon monoksit) elde edilir. Hidrojen üretim sürecinin bir sonraki adımında, bir katalizör varlığında karbon monoksit, bir oksijen atomu O'nun sudan gaza taşınması reaksiyonuna girer = CO, CO2'ye oksitlenir ve hidrojen H2 serbest formda salınır. Reaksiyon ekzotermiktir ve yaklaşık 40,4 kJ/mol ısı açığa çıkar:
CO + H2O → CO2 + H2 (+ ısı)

Endüstriyel ortamlarda, hidrokarbonların buharla reformasyonu sırasında açığa çıkan karbondioksit (CO2) kolaylıkla izole edilebilir ve toplanabilir. Bununla birlikte, bu durumda CO2 istenmeyen bir yan üründür; atmosfere serbestçe salınması, her ne kadar şu anda CO2'den kurtulmanın yaygın yolu çevresel açıdan istenmeyen bir durum olsa da ve bazı işletmeler daha "gelişmiş" yöntemler uygulamaktadır. Örneğin CO2'nin azalan petrol sahalarına pompalanması veya okyanuslara enjekte edilmesi gibi.

Hidrokarbon yakıtların tamamen yanmasından CO2 üretimi

Yakıldığında, yani yeterli miktarda oksijenle oksitlendiğinde metan, propan, benzin, kerosen, dizel yakıt vb. hidrokarbonlar, karbondioksit ve genellikle su oluşur. Örneğin CH4 metanın yanma reaksiyonu şu şekildedir:
CH4 + 2O2 → C02 + 2H2O

Yakıtın kısmi oksidasyonu ile H2 üretiminin bir yan ürünü olarak CO2

Dünyada endüstriyel olarak üretilen hidrojenin yaklaşık %95'i, başta doğal gazda bulunan CH4 metan olmak üzere hidrokarbon yakıtların yukarıda açıklanan buharla reformasyon yöntemiyle üretilmektedir. Buhar reformasyonuna ek olarak, metan ve diğer hidrokarbonlar, yakıtın tamamen yanması için yeterli olmayan bir oksijen miktarı ile reaksiyona girdiğinde, kısmi oksidasyon yöntemiyle hidrokarbon yakıttan oldukça yüksek verimle hidrojen üretilebilir (tam yanma sürecinde bunu unutmayın). Yukarıda kısaca açıklanan yakıtın yanması sonucu karbondioksit gazı (CO2 gazı ve H20 suyu) elde edilir. Stokiyometrik miktardan daha az miktarda oksijen sağlandığında reaksiyon ürünleri ağırlıklı olarak hidrojen H2 ve karbon monoksit CO olarak da bilinen karbon monoksittir; karbondioksit CO2 ve diğer bazı maddeler küçük miktarlarda üretilir. Genellikle pratikte bu işlem saflaştırılmış oksijenle değil hava ile gerçekleştirildiğinden, işlemin hem girişinde hem de çıkışında reaksiyona katılmayan nitrojen bulunur.

Kısmi oksidasyon ekzotermik bir işlemdir, yani reaksiyon ısı üretir. Kısmi oksidasyon tipik olarak buharla reformasyondan çok daha hızlı ilerler ve daha küçük bir reaktör hacmi gerektirir. Aşağıdaki reaksiyonlardan görülebileceği gibi, kısmi oksidasyon başlangıçta yakıt birimi başına buharla reformasyon prosesinde üretilenden daha az hidrojen üretir.

Metanın CH4'ün kısmi oksidasyonunun reaksiyonu:
CH4 + ½O2 → CO + H2 (+ ısı)

Propan C3H8:
C 3 H 8 + 1½O 2 → 3CO + 4H 2 (+ ısı)

Etil alkol C2H5OH:
C 2 H 5 OH + ½O 2 → 2CO + 3H 2 (+ ısı)

Benzinde bulunan yüzden fazla kimyasal bileşikten izooktan ve toluen örneğini kullanarak benzinin kısmi oksidasyonu:
C 8 H 18 + 4O 2 → 8CO + 9H 2 (+ ısı)
C 7 H 18 + 3½O 2 → 7CO + 4H 2 (+ ısı)

CO'yu karbondioksite dönüştürmek ve ilave hidrojen üretmek için, buharla reformasyon prosesinin açıklamasında daha önce sözü edilen, oksijen kaydırma reaksiyonu su → gaz kullanılır:
CO + H 2 O → CO 2 + H 2 (+ az miktarda ısı)

Şeker fermantasyonundan kaynaklanan CO2

Maya hamurundan alkollü içeceklerin ve unlu mamullerin üretiminde, etil alkol C2H5OH ve karbondioksit CO2 oluşumu ile şekerlerin (glikoz, fruktoz, sakaroz vb.) fermantasyonu işlemi kullanılır. Örneğin, glikoz C6H12O6'nın fermantasyon reaksiyonu şöyledir:
C 6 H 12 O 6 → 2C 2 H 5 OH + 2C02

Ve fruktoz C12H22O11'in fermantasyonu şöyle görünür:
C 12 H 22 Ö 11 + H 2 Ö → 4C 2 H 5 OH + 4CO 2

Wittemann tarafından üretilen CO2 üretimine yönelik ekipmanlar

Alkollü içeceklerin üretiminde, ortaya çıkan alkol, fermantasyon reaksiyonunun arzu edilen ve hatta gerekli bir ürünüdür. Karbondioksit bazen atmosfere salınır, bazen de içeceğin içinde karbonatlaşmaya bırakılır. Ekmek pişirmede ise bunun tersi olur: Hamurun kabarmasına neden olan kabarcıkların oluşması için CO2 gerekir ve pişirme sırasında etil alkol neredeyse tamamen buharlaşır.

CO2'nin tamamen gereksiz bir yan ürün olduğu başta içki fabrikaları olmak üzere birçok işletme, toplama ve satışını gerçekleştirmiştir. Fermantasyon tanklarından gelen gaz, CO2'nin saflaştırıldığı, sıvılaştırıldığı ve şişelendiği karbondioksit atölyesine alkol tuzakları aracılığıyla sağlanır. Aslında birçok bölgede karbondioksitin ana tedarikçileri içki imalathaneleridir ve birçoğu için karbondioksit satışı hiçbir şekilde son gelir kaynağı değildir.

Bira fabrikalarında ve alkol fabrikalarında (Huppmann/GEA Bira Fabrikası, Wittemann, vb.) saf karbondioksitin ayrılmasına yönelik ekipmanların üretimi ve bunun hidrokarbon yakıtlardan doğrudan üretimi konusunda tam bir endüstri bulunmaktadır. Air Products ve Air Liquide gibi gaz tedarikçileri de CO2'yi ayırıp ardından arındırıp silindirlere doldurmadan önce sıvılaştıracak istasyonlar kuruyor.

CaCO3'ten sönmemiş kireç CaO üretiminde CO2

Yaygın olarak kullanılan sönmemiş kirecin (CaO) üretim prosesinde reaksiyonun bir yan ürünü olarak karbondioksit de bulunur. Kireçtaşı CaCO3'ün ayrışma reaksiyonu endotermiktir, yaklaşık +850°C'lik bir sıcaklık gerektirir ve şöyle görünür:
CaCO3 → CaO + CO2

Kireçtaşı (veya başka bir metal karbonat) bir asitle reaksiyona girerse, reaksiyon ürünlerinden biri olarak karbondioksit H2CO3 açığa çıkar. Örneğin hidroklorik asit HCl, kireçtaşı (kalsiyum karbonat) CaCO3 ile aşağıdaki şekilde reaksiyona girer:
2HCl + CaC03 → CaCl2 + H2C03

Karbonik asit çok kararsızdır ve atmosferik koşullar altında hızla CO2 ve su H2O'ya ayrışır.