O dióxido de carbono é um gás incolor e inodoro em temperaturas e pressões atmosféricas. É uma molécula composta por um átomo de carbono (C) e dois átomos de oxigênio (O). Forma ácido carbônico (um ácido suave) quando dissolvido em água. É relativamente não tóxico e à prova de fogo.
É mais pesado que o ar, por isso pode causar asfixia ao ser movido. Sob exposição prolongada ao calor ou fogo, seu recipiente pode se romper violentamente e expelir projéteis..
É usado para congelar alimentos, para controlar reações químicas e como agente extintor de incêndio.
| Peso molecular: | 44,009 g / mol |
| Ponto de sublimação: | -79 ° C |
| Solubilidade em água, ml / 100 ml a 20 ° C: | 88 |
| Pressão de vapor, kPa a 20 ° C: | 5720 |
| Densidade relativa do vapor (ar = 1): | 1,5 |
| Coeficiente de partição octanol / água como log Pow: | 0,83 |
O dióxido de carbono pertence ao grupo de substâncias quimicamente não reativas (junto com argônio, hélio, criptônio, néon, nitrogênio, hexafluoreto de enxofre e xenônio, por exemplo).
O dióxido de carbono, como o grupo de substâncias quimicamente não reativas, não é inflamável (embora possam se tornar inflamáveis em temperaturas muito altas).
Substâncias quimicamente não reativas são consideradas não reativas em condições ambientais típicas (embora possam reagir em circunstâncias relativamente extremas ou sob catálise). Eles são resistentes à oxidação e redução (exceto em condições extremas).
Quando suspensos em dióxido de carbono (especialmente na presença de oxidantes fortes, como peróxidos), os pós de magnésio, lítio, potássio, sódio, zircônio, titânio, algumas ligas de magnésio e alumínio e alumínio aquecido, cromo e magnésio são inflamáveis e explosivos.
A presença de dióxido de carbono pode causar uma decomposição violenta em soluções de hidreto de alumínio em éter, quando o resíduo é aquecido..
Os perigos derivados do uso de dióxido de carbono em sistemas de prevenção e extinção de incêndios de volumes confinados de ar e vapores inflamáveis estão atualmente sendo avaliados..
O risco associado ao seu uso está centrado no fato de que grandes descargas eletrostáticas podem ser criadas para iniciar a explosão..
O contato de dióxido de carbono líquido ou sólido com água muito fria pode levar à ebulição vigorosa ou violenta do produto e vaporização extremamente rápida devido às grandes diferenças de temperatura envolvidas..
Se a água estiver quente, existe a possibilidade de ocorrer uma explosão de líquido por “superaquecimento”. As pressões podem atingir níveis perigosos se o gás líquido entrar em contato com a água em um recipiente fechado. O ácido carbônico fraco é formado em uma reação não perigosa com a água.
As substâncias quimicamente não reativas são consideradas não tóxicas (embora as substâncias gasosas neste grupo possam atuar como asfixiantes).
A inalação prolongada de concentrações menores ou iguais a 5% de dióxido de carbono, causa aumento da frequência respiratória, dor de cabeça e mudanças fisiológicas sutis.
No entanto, a exposição a concentrações mais altas pode causar perda de consciência e morte..
O gás líquido ou frio pode causar queimaduras na pele ou nos olhos, semelhantes a queimaduras. Sólido pode causar queimaduras de contato frio.
Usos de gás dióxido de carbono. Uma grande proporção (aproximadamente 50%) de todo o dióxido de carbono recuperado é usado no ponto de produção para fazer outros produtos químicos de importância comercial, principalmente uréia e metanol.
Outro uso importante do dióxido de carbono próximo à fonte do gás é na recuperação aprimorada de petróleo..
O restante do dióxido de carbono gerado ao redor do mundo é convertido em sua forma líquida ou sólida para uso em outro lugar, ou é liberado para a atmosfera, uma vez que o transporte de gás dióxido de carbono não é economicamente viável..
O gelo seco era originalmente a mais importante das duas formas não gasosas de dióxido de carbono..
Seu uso se tornou popular nos Estados Unidos em meados da década de 1920 como refrigerante para preservação de alimentos e, na década de 1930, tornou-se um fator importante no crescimento da indústria de sorvetes..
Após a Segunda Guerra Mundial, as mudanças no projeto do compressor e a disponibilidade de aços especiais para baixa temperatura tornaram possível liquefazer dióxido de carbono em grande escala. Portanto, o dióxido de carbono líquido começou a substituir o gelo seco em muitas aplicações..
Os usos do dióxido de carbono líquido são muitos. Em alguns, sua composição química é importante e em outros não.
Entre eles temos: uso como meio inerte, para promover o crescimento das plantas, como meio de transferência de calor em usinas nucleares, como refrigerante, usos baseados na solubilidade do dióxido de carbono, usos químicos e outros usos.
O dióxido de carbono é usado no lugar de uma atmosfera de ar quando a presença de ar poderia causar efeitos indesejáveis.
No manuseio e transporte de produtos alimentícios, a oxidação dos mesmos (que leva à perda do sabor ou ao crescimento de bactérias) pode ser evitada com o uso de dióxido de carbono..
Essa técnica é aplicada por produtores de frutas e vegetais, que introduzem o gás em suas estufas para dar às plantas níveis de dióxido de carbono maiores do que os normalmente presentes no ar. As plantas respondem com um aumento na taxa de assimilação de dióxido de carbono e com um aumento na produção de cerca de 15%..
O dióxido de carbono é usado em certos reatores nucleares como meio intermediário de transferência de calor. Transfere o calor dos processos de fissão para vapor ou água fervente em trocadores de calor.
O dióxido de carbono líquido é amplamente utilizado para congelar alimentos e também para posterior armazenamento e transporte.
O dióxido de carbono tem uma solubilidade moderada em água, e essa propriedade é usada na produção de bebidas alcoólicas e não alcoólicas efervescentes. Esta foi a primeira grande aplicação de dióxido de carbono. O uso de dióxido de carbono na indústria de aerossol está aumentando constantemente.
Na produção de moldes e machos para fundição, é utilizada a reação química entre o dióxido de carbono e a sílica, que serve para unir os grãos de areia..
O salicilato de sódio, um dos intermediários na fabricação da aspirina, é feito pela reação do dióxido de carbono com o fenolato de sódio..
A carbonatação de águas amolecidas é realizada com dióxido de carbono para remover a precipitação de compostos insolúveis de cal.
O dióxido de carbono também é usado na produção de carbonato de chumbo básico, carbonatos de sódio, potássio e amônio e hidrogenocarbonatos..
É usado como agente neutralizante em operações de mercerização na indústria têxtil porque é mais conveniente do que o ácido sulfúrico.
O dióxido de carbono líquido é usado em um processo de extração de carvão, pode ser usado para isolar certos aromas e fragrâncias, anestesia de animais antes do abate, criomarca de animais, geração de névoa para produções teatrais, exemplos de tais usos são o congelamento de tumores benignos e verrugas, lasers, produção de aditivos de óleo lubrificante, processamento de tabaco e saneamento pré-enterro..
A exposição a asfixiantes ocorre principalmente em ambientes industriais, ocasionalmente no contexto de desastres naturais ou industriais.
Asfixiantes simples incluem, mas não estão limitados a, dióxido de carbono (CO2), hélio (He) e hidrocarbonetos gasosos (metano (CH4), etano (C2H6), propano (C3H8) e butano (C4H10)).
Atuam no deslocamento de oxigênio da atmosfera, levando à diminuição da pressão parcial de oxigênio alveolar e, consequentemente, hipoxemia..
A hipoxemia produz um quadro de euforia inicial, que pode comprometer a capacidade do paciente de escapar do ambiente tóxico.
Disfunção do SNC e metabolismo anaeróbio indicam toxicidade grave.
A saturação de oxigênio pode estar abaixo de 90%, mesmo em pacientes assintomáticos ou levemente sintomáticos. Ocorre com diminuição da visão noturna, dor de cabeça, náuseas, aumento compensatório da respiração e do pulso.
A saturação de oxigênio pode ser de 80% ou menos. Há diminuição do estado de alerta, sonolência, tontura, fadiga, euforia, perda de memória, diminuição da acuidade visual, cianose, perda de consciência, disritmias, isquemia miocárdica, edema pulmonar, convulsões e morte.
Declarações de perigo do Sistema Globalmente Harmonizado de classificação e rotulagem de produtos químicos (GHS).
O Sistema Globalmente Harmonizado de Classificação e Rotulagem de Produtos Químicos (GHS) é um sistema acordado internacionalmente, criado pelas Nações Unidas, projetado para substituir os vários padrões de classificação e rotulagem usados em diferentes países, usando critérios consistentes em nível global (Nações Unidas, 2015 ).
As classes de perigo (e seu capítulo correspondente do GHS), as normas de classificação e rotulagem e as recomendações para dióxido de carbono são as seguintes (European Chemicals Agency, 2017; United Nations, 2015; PubChem, 2017):
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