Karbondioksit Nedir? Nerelerde Kullanılır?

0

Karbondioksit nedir? Karbondioksit gazının özellikleri, elde edilmesi ve kullanım alanları nelerdir? Hakkında bilgi.

karbondioksitKarbondioksit;kokusuz, renksiz, tatsız ve havadan 1.5 kez daha ağır gazdır.

Advertisement

Formülü: CO2

Normal atmosfer basıncından (101.32 N/m2) ve 21°C deki özgül hacmi 0.546 m3/kg’dır. Normal koşullar altında stabil olup, zehirleyici değil, boğucu bir gazdır. Tüm organik maddeler, çürümeleri sırasında CO2 çıkarırlar. Temiz havada ise birim hacmin % 0.033’ü oranında CO2 vardır. Ayrıca insan ve hayvanlar, solunumları sırasında oksijen alarak bunu besinlerin yakılmasında kullanır ve dışarı CO2 verirler. Yeşil bitkiler ise ışıklı ortamda havadan CO2 alır, suyla birleştirerek besin yapar ve dışarı oksijen verirler. CO2 ağaç ve petrol gibi karbon içeren her türlü yakıtın yakılmasıyla da elde edilir. Bu yakıtlar, yanmaları sırasında yeterince oksijen bulamazlarsa CO2 çıkarırlar. Yüksek yoğunluğu nedeniyle CO2 bazen kuyu diplerinde, silolarda mağara ve madenlerde birikir. Bu gibi yerler boğulma tehlikesi yüzünden oldukça tehlikelidir. Boğucu etkisi, ağırlığından çökerek oksijenle ilişkiyi kesmesinden ileri gelir. CO2 sıvılaştırılabilen ve katılaş-tırılabilen bir gazdır. Örneğin 1 psi (6895 n/m3) basınçla sıkıştırılır, -27° C’ye kadar soğutulursa ya da 21°C’de 838 psi basınçla sıkıştırılırsa sıvı hale geçer. 31.1°C41ik kritik sıcaklığın üzerinde ise basınca bğlı olmaksızın gaz halinde kalır. Sıvı CO2, -295°C’ye kadar soğutulduğunda basınç 60.4 psi’ye düşer ve kuru buz oluşur. Bu basınç ve sıcaklık, C02in aynı anda ve denge durumunda katı-sıvı-gaz olabildiği değerlerdir. CO2 bu değerlerin altında sıvı olarak görülmez. Açık havada kuru buzu ince bir CO2 örtüsü kaplar ve süblimleşme ısısı 78.5°C olarak gerçekleşir, fakat vakumda ya da hava akımında CO2 örtüsü kalkar ve süblimleşme olayı 90°C’ye düşer.

Elde Edilmesi; CO2 genellikle dört kaynaktan elde edilir 1. Gaz kuyuları; 2. Fermantasyon; 3. Karbonlu yakıtların yanmasıyla çıkan egzost; 4. Kimyasal işlemlerde yan ürün olarak, en yaygın biçimde ise amonyakın, gazyağının ve bazı kimyasal maddelerin buhar-hidrokarbon ıslahından yan ürün olarak alınır. Bundan başka, öteki üç yöntemle üretilen ve % 80 CO2 içeren gaz karışımı, birkaç aşamalı sıkışmaya uğratılır, soğutulur, saflaştırılır ve yoğunlaştırılarak depolarda sıvı halde tutulur. Depolanan bu sıvı CO2, sürekli 225-325 psi basınç altında saklanır.

Kullanım Alanları;

Advertisement

Soğutucu Etkisi: Katı CO2in (kuru buz) soğutma etkisi buzdan daha fazladır; kuru buzun sıvılaşabilmesi için gerekli ısı 590.3 kkal/kg; normal buzun sıvılaşabilmesi için gerekli ısı ise 333.5 kkal/kg’dır. Katı CO2 kullanıcıya 22-27 kg’lık preslenmiş kalıplar halinde verilir. Normal atmosfer basıncının üzerinde bir basınca, 285 psi’ye çıkarılan sıvı CO2in ağırlıkça % 474’si kuru buz, % 53’ü gaz haline gelir. Sıvı CO2 -27°C’ye kadar ısıtıldığında, sıvının soğutma etkisinin % 85’i kuru buzda, % 15’i ise gazda kalmaktadır.

Ağırlık Etkisi: CO2‘in oksijenle reaksiyona girmek ve oksitleyici etkisi yoktur. 1.538°C gibi yüksek bir sıcaklıkta, CO2 ve oksijene ayrılır. Sıvı CO2 tutuşma sıcaklığının altında, yanan maddelerin ısısını düşürerek, gaz CO2 ise ağırlığıyla yangının havayla ilişkisini keserek bir söndürücü etki yapar. Fuel-oil ve elektrik yangınları gibi suyun kullanılamayacağı durumlarda kolaylıkla kullanılabilir. CO2‘in kimyasal amaçlı en büyük kullanımı; karbonatlı içeceklerde tadın artırılması ve korunmasıdır. Ayrıca CO2 sudaki fazla alkaliğin ve endüstri artıklarının nötralizasyonu, aspirin yapısındaki salisilik asitin üretmi, titanyum dioksitin eldesi ve gaz ve petrol kuyularının harekete geçirilmesi gibi pek çok çeşitli alanda kullanılır.


Leave A Reply