이산화탄소 : 특성, 용도 및 위험 - 화학 - 2026

이산화탄소는 무색, 무취의 온도 및 대기압 가스이다. 탄소 원자 (C)와 두 개의 산소 원자 (O)로 구성된 분자입니다. 물에 용해되면 탄산 (약한 산)을 형성합니다. 비교적 무독성이며 내화성이 있습니다.

공기보다 무거워 움직일 때 질식 할 수 있습니다. 열이나 불에 장기간 노출되면 용기가 격렬하게 파열되어 발사체를 방출 할 수 있습니다.

식품 동결, 화학 반응 제어 및 소화제로 사용됩니다.

• 공식 : CO2
• CAS 번호 : 124-38-9
• 유엔 : 1013

2D 구조

형질

물리 화학적 특성

분자 무게:	44.009g / 몰
승화 포인트 :	-79 ° C
물에 대한 용해도, 20 ° C에서 ml / 100 ml :	88
20 ° C에서 증기압, kPa :	5720
상대 증기 밀도 (공기 = 1) :	1.5
옥탄 올 / 물 분배 계수 (log Pow) :	0.83

이산화탄소는 화학적으로 반응하지 않는 물질 그룹에 속합니다 (예를 들어 아르곤, 헬륨, 크립톤, 네온, 질소, 육 불화 황 및 크세논과 함께).

연소성

화학적으로 반응하지 않는 물질 그룹과 마찬가지로 이산화탄소는 가연성이 없습니다 (매우 높은 온도에서 그렇게 될 수 있음).

반동

화학적으로 반응하지 않는 물질은 일반적인 환경 조건에서 반응하지 않는 것으로 간주됩니다 (비교적 극한 상황이나 촉매 작용에서 반응 할 수 있음). 산화 및 환원에 대한 내성이 있습니다 (극한 조건 제외).

마그네슘, 리튬, 칼륨, 나트륨, 지르코늄, 티타늄, 일부 마그네슘 및 알루미늄 합금, 가열 된 알루미늄, 크롬 및 마그네슘의 이산화탄소 분말 (특히 과산화물과 같은 강한 산화제가 존재하는 경우)에 현탁되면 가연성 및 폭발성.

이산화탄소의 존재는 잔류 물이 가열 될 때 에테르의 알루미늄 수 소화물 용액에서 격렬한 분해를 일으킬 수 있습니다.

제한된 양의 공기 및 인화성 증기에 대한 화재 예방 및 소화 시스템에서 이산화탄소 사용으로 인해 발생하는 위험이 현재 평가되고 있습니다.

사용과 관련된 위험은 폭발을 유발하는 큰 정전기 방전이 생성 될 수 있다는 사실에 집중됩니다.

액체 또는 고체 이산화탄소와 매우 차가운 물이 접촉하면 제품이 격렬하거나 격렬하게 끓고 온도 차이가 크기 때문에 매우 빠른 증발을 일으킬 수 있습니다.

물이 뜨거우면 "과열"로 인해 액체 폭발이 발생할 가능성이 있습니다. 액체 가스가 밀폐 된 용기의 물과 접촉하면 압력이 위험한 수준에 도달 할 수 있습니다. 약한 탄산은 물과 무해한 반응으로 형성됩니다.

독성

화학적으로 반응하지 않는 물질은 무독성으로 간주됩니다 (이 그룹의 기체 물질은 질식 제로 작용할 수 있음).

이산화탄소의 5 % 이하 농도를 장기간 흡입하면 호흡률, 두통 및 미묘한 생리적 변화가 발생합니다.

그러나 더 높은 농도에 노출되면 의식을 잃고 사망 할 수 있습니다.

액체 또는 차가운 가스는 화상과 유사한 피부 나 눈에 동상을 입힐 수 있습니다. 고체는 차가운 접촉 화상을 일으킬 수 있습니다.

응용

이산화탄소 가스 사용. 회수 된 모든 이산화탄소의 많은 부분 (대략 50 %)이 생산 시점에서 상업적으로 중요한 다른 화학 물질, 주로 요소와 메탄올을 만드는 데 사용됩니다.

가스 공급원 근처에서 이산화탄소를 사용하는 또 다른 중요한 용도는 오일 회수를 향상시키는 것입니다.

전 세계에서 생성되는 나머지 이산화탄소는 다른 곳에서 사용하기 위해 액체 또는 고체 형태로 전환되거나 이산화탄소 가스의 수송이 경제적으로 불가능하기 때문에 대기로 배출됩니다.

고체 이산화탄소의 사용

드라이 아이스는 원래 두 가지 비 기체 형태의 이산화탄소 중 더 중요했습니다.

그 사용은 1920 년대 중반 미국에서 식품 보존을위한 냉매로 처음 인기를 얻었으며 1930 년대에는 아이스크림 산업 성장의 주요 요인이되었습니다.

제 2 차 세계 대전 이후 압축기 설계의 변경과 특수 저온 강의 가용성으로 인해 이산화탄소를 대규모로 액화 할 수있게되었습니다. 따라서 액체 이산화탄소는 많은 응용 분야에서 드라이 아이스를 대체하기 시작했습니다.

액체 이산화탄소 사용

액체 이산화탄소의 용도는 다양합니다. 일부에서는 화학 성분이 중요하고 다른 일부에서는 그렇지 않습니다.

이 중 불활성 매체로 사용, 식물 성장 촉진, 원자력 발전소의 열 전달 매체, 냉매, 이산화탄소의 용해도, 화학적 용도 및 기타 용도에 따라 사용합니다.

불활성 매체로 사용

이산화탄소는 공기의 존재가 바람직하지 않은 영향을 미칠 때 공기 대기 대신 사용됩니다.

식품의 취급 및 운송시 이산화탄소를 사용하여 식품의 산화 (미각 손실 또는 박테리아 증식)를 방지 할 수 있습니다.

식물 성장 촉진에 사용

이 기술은 온실에 가스를 도입하여 일반적으로 공기에 존재하는 것보다 높은 이산화탄소 수준을 식물에 제공하는 과일 및 채소 재배자에 의해 적용됩니다. 식물은 이산화탄소 동화 율이 증가하고 생산량은 약 15 % 증가합니다.

원자력 발전소의 열전달 매체로 사용

이산화탄소는 특정 원자로에서 중간 열 전달 매체로 사용됩니다. 핵분열 과정의 열을 열교환 기의 증기 또는 끓는 물로 전달합니다.

냉매로 사용

액체 이산화탄소는 식품을 냉동하고 나중에 보관 및 운송하는 데 널리 사용됩니다.

이산화탄소의 용해도에 따른 용도

이산화탄소는 물에 적당한 용해도를 가지며이 특성은 발포성 알코올 및 무 알코올 음료의 생산에 사용됩니다. 이것은 이산화탄소의 첫 번째 주요 적용이었습니다. 에어로졸 산업에서 이산화탄소 사용은 지속적으로 증가하고 있습니다.

화학적 용도

주조 금형 및 코어의 생산에서 이산화탄소와 실리카 간의 화학 반응이 사용되어 모래 알갱이를 결합합니다.

아스피린 제조의 중간체 중 하나 인 살리실산 나트륨은 이산화탄소와 페놀 산 나트륨을 반응시켜 만들어집니다.

연수 탄산화는 불용성 석회 화합물의 침전을 제거하기 위해 이산화탄소를 사용하여 수행됩니다.

이산화탄소는 염기성 탄산 납, 탄산나트륨, 탄산 칼륨 및 암모늄, 탄산수 소의 생산에도 사용됩니다.
황산보다 사용하기 편리하기 때문에 섬유 산업의 머서 화 작업에서 중화제로 사용됩니다.

기타 용도

액체 이산화탄소는 석탄 추출 공정에 사용되며 특정 향과 향, 도축 전 동물의 마취, 동물의 냉동 브랜드 표시, 연극 제작을위한 안개 생성, 이러한 용도의 예로는 양성 종양 및 사마귀 동결, 레이저, 윤활유 첨가제 생산, 담배 가공 및 매장 전 위생이 있습니다.

임상 적 효과

질식 제에 대한 노출은 주로 산업 환경에서 발생하며 때로는 자연 재해 또는 산업 재해의 맥락에서 발생합니다.

단순 질식 제는 이산화탄소 (CO2), 헬륨 (He) 및 기체 탄화수소 (메탄 (CH4), 에탄 (C2H6), 프로판 (C3H8) 및 부탄 (C4H10))를 포함하지만 이에 제한되지 않습니다.

그들은 대기에서 산소를 대체하여 작용하여 폐포 산소의 분압을 낮추고 결과적으로 저산소증을 유발합니다.

저산소 혈증은 환자가 독성 환경에서 벗어날 수있는 능력을 손상시킬 수있는 초기 행복감의 그림을 생성합니다.

CNS 기능 장애와 혐기성 대사는 심각한 독성을 나타냅니다.

경증에서 중등도의 중독

산소 포화도는 무증상 또는 경증의 증상이있는 환자에서도 90 % 미만일 수 있습니다. 야간 시력 감소, 두통, 메스꺼움, 호흡 및 맥박의 보상 증가로 발생합니다.

심한 중독

산소 포화도는 80 % 이하일 수 있습니다. 주의력 감소, 졸음, 현기증, 피로, 행복감, 기억 상실, 시력 감소, 청색증, 의식 상실, 부정맥, 심근 허혈, 폐부종, 발작 및 사망이 있습니다.

안전 및 위험

화학 제품 (GHS)의 분류 및 라벨링에 관한 세계 조화 시스템의 위험 문구.

GHS (Globally Harmonized System of Classification and Labeling of Chemicals)는 국제적으로 합의 된 시스템으로, 국제적으로 일관된 기준 (Nations 국가, 2015).

위험 등급 (및 해당 GHS 장), 분류 및 표시 표준, 이산화탄소 권장 사항은 다음과 같습니다 (European Chemicals Agency, 2017; United Nations, 2015; PubChem, 2017).

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