Caractéristiques de l'anhydride carbonique, utilisations et dangers



Le dioxyde de carbone C'est un gaz incolore et inodore aux températures et pressions atmosphériques. C'est une molécule composée d'un atome de carbone (C) et de deux atomes d'oxygène (O). Il forme de l'acide carbonique (un acide doux) par dissolution dans l'eau. Il est relativement non toxique et incombustible.

Il est plus lourd que l'air, ce qui peut provoquer une suffocation lors de son déplacement. En cas d'exposition prolongée à la chaleur ou au feu, son contenant peut se briser violemment et éjecter des projectiles.

Il est utilisé pour congeler les aliments, contrôler les réactions chimiques et comme agent extincteur.

  • FormuleCO2
  • Numéro CAS: 124-38-9
  • NU: 1013

Structure 2D

Structure 3D

Caractéristiques

Propriétés physiques et chimiques

Poids moléculaire:44,009 g / mol
Point de sublimation:-79 ° C
Solubilité dans l'eau, ml / 100 ml à 20 ° C:88
Pression de vapeur, kPa à 20 ° C:5720
Densité de vapeur relative (air = 1):1,5
Coefficient de partage octanol / eau tel que log Poe:0,83

Le dioxyde de carbone appartient au groupe des substances chimiquement non réactives (avec l'argon, l'hélium, le krypton, le néon, l'azote, l'hexafluorure de soufre et le xénon, par exemple).

Inflammabilité

Le dioxyde de carbone, comme le groupe des substances non réactives chimiquement, n'est pas inflammable (bien qu'il puisse être à des températures très élevées).

La réactivité

Les substances chimiquement non réactives sont considérées comme non réactives dans des conditions environnementales typiques (bien qu'elles puissent réagir dans des circonstances relativement extrêmes ou en catalyse). Ils résistent à l'oxydation et à la réduction (sauf dans des conditions extrêmes).

Lorsque mis en suspension dans du dioxyde de carbone (en particulier en présence d'oxydants forts, tels que les peroxydes) de poudres de magnésium, le lithium, le potassium, le sodium, le zirconium, le titane, certains alliages de magnésium et de l'aluminium et de l'aluminium, du chrome et du magnésium chauffés, ils sont inflammable et explosif.

La présence de dioxyde de carbone peut provoquer une décomposition violente dans des solutions d'hydrure d'aluminium dans l'éther, en chauffant le résidu.

À l'heure actuelle, ils sont évalués les dangers découlant de l'utilisation du dioxyde de carbone dans les systèmes de prévention et de lutte contre les incendies air volumes confinés et de la vapeur.

Le risque associé à son utilisation est centré sur le fait que de grandes décharges électrostatiques peuvent être créées pour déclencher l’explosion.

dioxyde de contact ou de liquide de carbone solide avec de l'eau très froide peut conduire à une forte ébullition ou violent du produit et une vaporisation extrêmement rapide en raison de grandes différences de température en cause.

Si l'eau est chaude, une explosion du liquide pourrait résulter d'une "surchauffe". Les pressions peuvent atteindre des niveaux dangereux si du gaz liquide entre en contact avec de l'eau dans un récipient fermé. L'acide carbonique faible se forme dans une réaction non dangereuse avec l'eau.

Toxicité 

Les substances chimiquement non réactives sont considérées comme non toxiques (bien que les substances gazeuses de ce groupe puissent agir comme asphyxiantes).

L'inhalation prolongée inférieure ou égale à 5% de la concentration de dioxyde de carbone, provoque une augmentation de la fréquence respiratoire, des céphalées et des changements physiologiques subtils.

Cependant, l'exposition à des concentrations plus élevées peut entraîner une perte de conscience et la mort.

Un gaz liquide ou froid peut causer des lésions de gel ou des yeux semblables à une brûlure. Le solide peut provoquer des brûlures par contact avec le froid.

Utilise

Utilisations du dioxyde de carbone gazeux. Une proportion importante (environ 50%) de l'ensemble du dioxyde de carbone récupéré est utilisé dans le point de production pour la fabrication d'autres produits chimiques d'importance commerciale, notamment l'urée et le méthanol.

Une autre utilisation importante du dioxyde de carbone près de la source de gaz réside dans l'amélioration de la récupération du pétrole.

Le reste du dioxyde de carbone produit dans le monde entier est sous forme liquide ou solide destiné à être utilisé ailleurs ou évacué dans l'atmosphère, étant donné que le transport de gaz de dioxyde de carbone ne sont pas économiquement viables.

Utilisations de dioxyde de carbone solide

La glace carbonique était à l'origine la plus importante des deux formes de gaz carbonique non gazeuses.

Son utilisation est devenue populaire aux États-Unis au milieu des années 1920 en tant que réfrigérant pour la conservation des aliments et, dans les années 1930, elle est devenue un facteur important de la croissance de l'industrie des glaces.

Après la Seconde Guerre mondiale, les modifications apportées à la conception du compresseur et la disponibilité d’aciers spéciaux à basse température ont permis de liquéfier le dioxyde de carbone à grande échelle. Par conséquent, le dioxyde de carbone liquide a commencé à remplacer la glace sèche dans de nombreuses applications.

Utilisations de dioxyde de carbone liquide

Les utilisations du dioxyde de carbone liquide sont nombreuses. Dans certains cas, sa composition chimique est importante et dans d'autres elle ne l'est pas.

Parmi ceux-ci nous: utiliser comme milieu inerte, pour favoriser la croissance des plantes, comme un moyen de transfert de chaleur dans les centrales nucléaires, en tant que réfrigérant, en fonction de la solubilité du carbone, les produits chimiques et d'autres utilisations des utilisations de dioxyde de carbone.

Utiliser comme milieu inerte

Le dioxyde de carbone est utilisé à la place de l’atmosphère lorsque la présence d’air provoque des effets indésirables.

Lors de la manipulation et du transport des produits alimentaires, il est possible d’éviter l’oxydation de ce produit (ce qui entraîne une perte de goût ou la prolifération de bactéries) en utilisant du dioxyde de carbone.

Utiliser pour promouvoir la croissance des plantes

Cette technique est appliquée par les producteurs de fruits et légumes, qui introduisent le gaz dans leurs serres pour donner aux plantes des niveaux de dioxyde de carbone supérieurs à ceux que l'on trouve normalement dans l'air. Les plantes réagissent avec une augmentation de leur taux d'assimilation du dioxyde de carbone et une augmentation de la production d'environ 15%.

Utiliser comme moyen de transfert de chaleur dans les centrales nucléaires

Le dioxyde de carbone est utilisé dans certains réacteurs nucléaires comme moyen de transfert de chaleur intermédiaire. Transfère la chaleur des processus de fission à la vapeur ou à l'eau bouillante dans les échangeurs de chaleur.

Utiliser comme réfrigérant

Le dioxyde de carbone liquide est largement utilisé pour congeler les aliments ainsi que pour leur stockage et leur transport ultérieurs.

Utilisations basées sur la solubilité du dioxyde de carbone

Le dioxyde de carbone a une solubilité modérée dans l'eau et cette propriété est utilisée dans la production de boissons alcoolisées et non alcoolisées effervescentes. Ce fut la première application importante de dioxyde de carbone. L'utilisation du dioxyde de carbone dans l'industrie des aérosols est en constante augmentation.

Utilisations chimiques

Dans la production de moules et de noyaux de fonderie, la réaction chimique entre le dioxyde de carbone et la silice est utilisée, ce qui permet de joindre les grains de sable.

Le salicylate de sodium, l'un des produits intermédiaires dans la fabrication de l'aspirine, est fabriqué par réaction du dioxyde de carbone avec le phénolate de sodium.

La carbonatation de l'eau ramollie est effectuée en utilisant du dioxyde de carbone pour éliminer la précipitation de composés de chaux insolubles.

Le dioxyde de carbone est également utilisé dans la production de carbonate de plomb basique, de carbonates de sodium, de potassium et d'ammonium et de carbonates d'hydrogène.
Il est utilisé comme agent neutralisant dans les opérations de mercerisation dans l'industrie textile, car il est plus pratique à utiliser que l'acide sulfurique.

Autres utilisations

Le dioxyde de carbone liquide est utilisé dans un procédé d'extraction du charbon, peut être utilisé pour isoler certains arômes et parfums, l'anesthésie des animaux avant l'abattage, les animaux de cryo-branding, génération de brouillard pour des productions théâtrales, la congélation des verrues et des tumeurs bénignes, des lasers, la production d'additifs pour huiles lubrifiantes, le tabac à priser de traitement et de désinfection avant l'enterrement sont des exemples de telles utilisations.

Effets cliniques

L'exposition aux asphyxiants se produit principalement dans les environnements industriels, parfois dans le cadre de catastrophes naturelles ou industrielles.

Simple asphyxiant comprennent, entre autres, le dioxyde de carbone (CO2), l'hélium (He) et (méthane (CH4), l'éthane (C2H6), le propane (C3H8) et le butane (C4H10)) hydrocarbures gazeux.

Ils agissent en déplaçant l'oxygène de l'atmosphère, entraînant une diminution de la pression partielle de l'oxygène alvéolaire et, par conséquent, une hypoxémie.

L'hypoxémie donne une image d'euphorie initiale qui peut compromettre la capacité du patient à s'échapper de l'environnement toxique.

Le dysfonctionnement du SNC et le métabolisme anaérobie indiquent une toxicité grave.

Intoxication légère à modérée

La saturation en oxygène peut être inférieure à 90%, même chez les patients asymptomatiques ou légèrement symptomatiques. Maladies avec diminution de la vision nocturne, mal de tête, nausée, augmentation compensatoire de la respiration et du pouls.

Empoisonnement grave

La saturation en oxygène peut être de 80% ou moins. Il diminution de la vigilance, de la somnolence, des vertiges, la fatigue, l'euphorie, la perte de mémoire, diminution de l'acuité visuelle, cyanose, perte de conscience, troubles du rythme, l'ischémie du myocarde, un oedème pulmonaire, des convulsions et la mort.

Sécurité et risques

Déclarations de danger du Système général harmonisé de classification et d'étiquetage des produits chimiques (SGA).

Le Système général harmonisé de classification et d'étiquetage des produits chimiques (SGH) est un système convenu au niveau international, créé par les Nations Unies destiné à remplacer les différentes normes de classification et d'étiquetage utilisées dans les différents pays en utilisant des critères cohérents dans le monde entier (Nations United, 2015).

Les classes de danger (et son chapitre du SGH) correspondant aux normes de classification et d'étiquetage et des recommandations pour le dioxyde de carbone sont les suivants (Agence européenne des produits chimiques, 2017, Nations Unies, 2015; PubChem, 2017):

(Nations Unies, 2015, p.345).
(Nations Unies, 2015, p.346).

Références

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