ANIDRIDE CARBONICA: CARATTERISTICHE, USI E PERICOLI - CHIMICA - 2026

L' anidride carbonica è un gas incolore e inodore per temperature e pressioni atmosferiche. È una molecola composta da un atomo di carbonio (C) e due atomi di ossigeno (O). Forma acido carbonico (un acido lieve) quando disciolto in acqua. È relativamente atossico e ignifugo.

È più pesante dell'aria, quindi può causare soffocamento quando viene spostato. In caso di esposizione prolungata al calore o al fuoco, il suo contenitore può rompersi violentemente ed espellere i proiettili.

È usato per congelare gli alimenti, per controllare le reazioni chimiche e come agente estinguente.

• Formula : CO2
• Numero CAS : 124-38-9
• UN : 1013

Struttura 2D

caratteristiche

Proprietà fisiche e chimiche

Peso molecolare:	44,009 g / mol
Punto di sublimazione:	-79 ° C
Solubilità in acqua, ml / 100 ml a 20 ° C:	88
Pressione di vapore, kPa a 20 ° C:	5720
Densità relativa del vapore (aria = 1):	1.5
Coefficiente di ripartizione ottanolo / acqua come log Pow:	0.83

L'anidride carbonica appartiene al gruppo delle sostanze chimicamente non reattive (insieme ad argon, elio, kripton, neon, azoto, esafluoruro di zolfo e xeno, per esempio).

infiammabilità

L'anidride carbonica, come il gruppo delle sostanze chimicamente non reattive, non è infiammabile (sebbene possano diventarlo a temperature molto elevate).

Reattività

Le sostanze chimicamente non reattive sono considerate non reattive in condizioni ambientali tipiche (sebbene possano reagire in circostanze relativamente estreme o sotto catalisi). Sono resistenti all'ossidazione e alla riduzione (tranne in condizioni estreme).

Quando sospese in anidride carbonica (specialmente in presenza di forti ossidanti come i perossidi) polveri di magnesio, litio, potassio, sodio, zirconio, titanio, alcune leghe di magnesio e alluminio e alluminio, cromo e magnesio riscaldati sono infiammabile ed esplosivo.

La presenza di anidride carbonica può provocare una violenta decomposizione in soluzioni di idruro di alluminio in etere, quando il residuo viene riscaldato.

Sono attualmente allo studio i pericoli derivanti dall'utilizzo di anidride carbonica negli impianti di prevenzione incendi ed estinzione per volumi limitati di aria e vapori infiammabili.

Il rischio associato al suo utilizzo è incentrato sul fatto che si possono creare grosse scariche elettrostatiche che innescano l'esplosione.

Il contatto dell'anidride carbonica liquida o solida con acqua molto fredda può portare ad una forte o violenta ebollizione del prodotto e ad una vaporizzazione estremamente rapida a causa delle grandi differenze di temperatura in gioco.

Se l'acqua è calda, c'è la possibilità che si verifichi un'esplosione di liquido a causa del "surriscaldamento". Le pressioni possono raggiungere livelli pericolosi se il gas liquido viene a contatto con l'acqua in un contenitore chiuso. L'acido carbonico debole si forma in una reazione non pericolosa con l'acqua.

Tossicità

Le sostanze chimicamente non reattive sono considerate non tossiche (sebbene le sostanze gassose in questo gruppo possano agire come asfissianti).

L'inalazione prolungata di concentrazioni uguali o inferiori al 5% di anidride carbonica, provoca un aumento della frequenza respiratoria, mal di testa e sottili cambiamenti fisiologici.

Tuttavia, l'esposizione a concentrazioni più elevate può causare perdita di coscienza e morte.

Il gas liquido o freddo può causare lesioni da congelamento alla pelle o agli occhi simili a ustioni. Il solido può causare ustioni da contatto freddo.

applicazioni

Usi di anidride carbonica. Un'ampia percentuale (circa il 50%) di tutta l'anidride carbonica recuperata viene utilizzata nel punto di produzione per produrre altre sostanze chimiche importanti dal punto di vista commerciale, principalmente urea e metanolo.

Un altro uso importante dell'anidride carbonica vicino alla fonte del gas è nel recupero potenziato del petrolio.

La parte restante dell'anidride carbonica generata nel mondo viene convertita nella sua forma liquida o solida per essere utilizzata altrove, oppure viene scaricata nell'atmosfera, poiché il trasporto del gas di anidride carbonica non è economicamente sostenibile.

Usi di anidride carbonica solida

Il ghiaccio secco era originariamente la più importante delle due forme non gassose di anidride carbonica.

Il suo utilizzo divenne popolare per la prima volta negli Stati Uniti a metà degli anni '20 come refrigerante per la conservazione degli alimenti e negli anni '30 divenne un fattore importante nella crescita dell'industria del gelato.

Dopo la seconda guerra mondiale, i cambiamenti nella progettazione del compressore e la disponibilità di acciai speciali a bassa temperatura hanno permesso di liquefare l'anidride carbonica su larga scala. Pertanto, l'anidride carbonica liquida ha iniziato a sostituire il ghiaccio secco in molte applicazioni.

Usi di anidride carbonica liquida

Gli usi dell'anidride carbonica liquida sono molteplici. In alcuni importa la sua composizione chimica e in altri no.

Tra questi abbiamo: uso come mezzo inerte, per promuovere la crescita delle piante, come mezzo di trasferimento del calore nelle centrali nucleari, come refrigerante, usi basati sulla solubilità dell'anidride carbonica, usi chimici e altri usi.

Utilizzare come mezzo inerte

L'anidride carbonica viene utilizzata al posto di un'atmosfera atmosferica quando la presenza di aria provocherebbe effetti indesiderati.

Nella manipolazione e nel trasporto dei prodotti alimentari, l'ossidazione degli stessi (che porta ad una perdita del gusto, o alla crescita di batteri) può essere evitata utilizzando anidride carbonica.

Utilizzare per promuovere la crescita delle piante

Questa tecnica è applicata dai coltivatori di frutta e verdura, che immettono il gas nelle proprie serre per conferire alle piante livelli di anidride carbonica superiori a quelli normalmente presenti nell'aria. Le piante rispondono con un aumento del tasso di assimilazione dell'anidride carbonica e con un aumento della produzione di circa il 15%.

Utilizzare come mezzo di trasferimento del calore nelle centrali nucleari

L'anidride carbonica viene utilizzata in alcuni reattori nucleari come mezzo di trasferimento termico intermedio. Trasferisce il calore dai processi di fissione al vapore o all'acqua bollente negli scambiatori di calore.

Utilizzare come refrigerante

L'anidride carbonica liquida è ampiamente utilizzata per il congelamento degli alimenti e anche per la successiva conservazione e trasporto.

Usi basati sulla solubilità dell'anidride carbonica

L'anidride carbonica ha una moderata solubilità in acqua e questa proprietà viene utilizzata nella produzione di bevande alcoliche e analcoliche effervescenti. Questa è stata la prima grande applicazione di anidride carbonica. L'uso dell'anidride carbonica nell'industria aerosol è in costante aumento.

Usi chimici

Nella produzione di forme e anime per fonderia viene utilizzata la reazione chimica tra anidride carbonica e silice, che serve per unire i granelli di sabbia.

Il salicilato di sodio, uno degli intermedi nella produzione dell'aspirina, viene prodotto facendo reagire l'anidride carbonica con il fenolato di sodio.

La carbonatazione delle acque addolcite viene effettuata utilizzando anidride carbonica per rimuovere la precipitazione di composti di calce insolubili.

L'anidride carbonica viene anche utilizzata nella produzione di carbonato di piombo basico, carbonati di sodio, potassio e ammonio e carbonati di idrogeno.
È usato come agente neutralizzante nelle operazioni di mercerizzazione nell'industria tessile perché è più conveniente da usare rispetto all'acido solforico.

Altri usi

L'anidride carbonica liquida viene utilizzata in un processo di estrazione del carbone, può essere utilizzata per isolare determinati aromi e fragranze, anestesia degli animali prima della macellazione, crio-branding di animali, generazione di nebbia per produzioni teatrali, esempi di tali usi sono il congelamento di tumori benigni e verruche, laser, produzione di additivi per oli lubrificanti, lavorazione del tabacco e servizi igienico-sanitari pre-sepoltura.

Effetti clinici

L'esposizione agli asfissianti avviene principalmente in contesti industriali, occasionalmente nel contesto di disastri naturali o industriali.

Gli asfissianti semplici includono, ma non sono limitati a, anidride carbonica (CO2), elio (He) e idrocarburi gassosi (metano (CH4), etano (C2H6), propano (C3H8) e butano (C4H10)).

Agiscono spostando l'ossigeno dall'atmosfera, portando ad una diminuzione della pressione parziale dell'ossigeno alveolare e, di conseguenza, all'ipossiemia.

L'ipossiemia produce un'immagine di euforia iniziale, che può compromettere la capacità del paziente di sfuggire all'ambiente tossico.

La disfunzione del SNC e il metabolismo anaerobico indicano una grave tossicità.

Intossicazione da lieve a moderata

La saturazione dell'ossigeno può essere inferiore al 90%, anche in pazienti asintomatici o lievemente sintomatici. Si manifesta con diminuzione della visione notturna, mal di testa, nausea, aumento compensatorio della respirazione e del polso.

Grave avvelenamento

La saturazione dell'ossigeno può essere dell'80% o inferiore. Diminuzione della vigilanza, sonnolenza, capogiri, affaticamento, euforia, perdita di memoria, diminuzione dell'acuità visiva, cianosi, perdita di coscienza, aritmie, ischemia miocardica, edema polmonare, convulsioni e morte.

Sicurezza e rischi

Indicazioni di pericolo del sistema globale armonizzato di classificazione ed etichettatura dei prodotti chimici (GHS).

Il Sistema Globalmente Armonizzato di Classificazione ed Etichettatura delle Sostanze Chimiche (GHS) è un sistema concordato a livello internazionale, creato dalle Nazioni Unite, progettato per sostituire i vari standard di classificazione ed etichettatura utilizzati in diversi paesi attraverso l'uso di criteri coerenti a livello globale (Nazioni Nazioni, 2015).

Le classi di pericolo (e il corrispondente capitolo GHS), gli standard di classificazione ed etichettatura e le raccomandazioni per il biossido di carbonio sono i seguenti (Agenzia europea per le sostanze chimiche, 2017; Nazioni Unite, 2015; PubChem, 2017):

(Nazioni Unite, 2015, p.345).

(Nazioni Unite, 2015, p.346).

Riferimenti

1. Da Jacek FH, (2006). Carbon-dioxide-3D-vdW recuperato da wikipedia.org.
2. Anon, (2017). Estratto da nih.gov.
3. Agenzia europea per le sostanze chimiche (ECHA). (2017). Riepilogo della classificazione e dell'etichettatura.
4. Classificazione ed etichettatura notificate. Diossido di carbonio. Estratto il 16 gennaio 2017.
5. Banca dati sulle sostanze pericolose (HSDB). TOXNET. (2017). Diossido di carbonio. Bethesda, MD, UE: Biblioteca nazionale di medicina.
6. Istituto nazionale per la sicurezza sul lavoro (INSHT). (2010). Schede internazionali di sicurezza chimica Anidride carbonica. Ministero del Lavoro e della Sicurezza. Madrid. È.
7. Nazioni Unite (2015). Sesta edizione rivista del sistema globale armonizzato di classificazione ed etichettatura delle sostanze chimiche (GHS). New York, UE: pubblicazione delle Nazioni Unite.
8. Centro nazionale per le informazioni sulla biotecnologia. Database composto di PubChem. (2017). Diossido di carbonio. Bethesda, MD, UE: Biblioteca nazionale di medicina.
9. Amministrazione nazionale oceanica e atmosferica (NOAA). CAMEO Chemicals. (2017). Scheda tecnica Reactive Group. Non chimicamente reattivo. Silver Spring, MD. UNIONE EUROPEA.
10. Amministrazione nazionale oceanica e atmosferica (NOAA). CAMEO Chemicals. (2017). Scheda tecnica chimica. Diossido di carbonio. Silver Spring, MD. UNIONE EUROPEA.
11. Topham, S., Bazzanella, A., Schiebahn, S., Luhr, S., Zhao, L., Otto, A., & Stolten, D. (2000). Diossido di carbonio. Nell'Enciclopedia della chimica industriale di Ullmann. Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA.
12. Wikipedia. (2017). Diossido di carbonio. Estratto il 17 gennaio 2017 da wikipedia.org.