|
 Karbondioksit,
normal şartlar altında renksiz,kokusuz ve
düşük konsantrasyonlarda tatsız bir gaz'
dır. CO2 sembolü ile gösterilir. Bir Karbon
, iki Oksijen atomunun bir araya gelmesinden
oluşur:
O=C=O
Karbonik Asit
Su ile birleşmesinden zayıf bir asit
olan, karbonik asit (H2CO3) oluşur.
Karbonik Asit-Karbondioksit
Genellikle karbonik asitten
bahsedildiğinde,bu terim doğru olmasa da, bu
hafif asitten ziyade CO2 nin kendisi
kastedilir.
CO2 + H2O --->H2CO3
CO2'in Faz Durumu CO2 ,mevcut Basınç ve
Sıcaklığa bağlı olarak
• KATI,
• SIVI ve
• GAZ
halinde bulunur.
SIVI HALi
Uygun BASINÇ ve SICAKLIK sağlandığında
karbondioksit sıvı fazda bulunur. Ancak CO2
atmosferik basınçta SIVI halde bulunamaz.
Kritik Nokta
CO2 , kritik nokta sıcaklığının altında
(31°C) ve Üçlü noktanın üstünde (-56,6°C ve
5,18 bar (a) basınç) sıvı halde bulunur.
Kritik Nokta Özellikleri:
Kritik Sıcaklık : 31°C
Kritik Basınç : 73,825 bar
Kritik Yoğunluk : 464 kg/m 3
Kritik sıcaklık ve basıncın üzerinde ,gaz
halinden sıvı haline dönüştürmek imkansız
hale gelir.
Sıvı hal CO2 nin depolanmasında ve
taşınmasında,ayrıca soğutma ve dondurma
işlemlerinde önem taşır.
SIVI haldeyken basınç serbest bırakılırsa,
GAZ ve KATI Karbondioksit oluşur ve -79°C
sıcaklığa erişir.
Bu durum sıvı CO2 nin basıncının ortadan
kaldırılması sonucu çevreden soğurduğu
buharlaşma ısısı ile bağlantılıdır.
KATI HALİ
Sıvı haldeyken atmosferik basınca
püskürtüldüğünde,CO2 sıvı fazdan gaz fazına
atlamak için gerekli enerjiyi kendinden alır
ve kendini dondurarak kuru buzu oluşturur.
Bu sırada oluşan Kati Karbondioksit; ticari
adi olan KURUBUZ olarak ta
bilinir.
Üçlü Noktanın altında ( 5.18 bar ve –56.6 C)
CO2 yalnız kati ve gaz halinde bulunur. Kar
halindeki CO2 ,ya blok ya da granül seklinde
preslenir.
izolasyonlu kaplarda depolanır ve taşınır.
Süblimlesme:
Kati CO2 faz atlayarak doğrudan doğruya gaz
haline dönüşür ve böylece buharlaşmanın
ardından hiç bir tortu bırakmaz.
Bu kati fazdan gaz faza geçerken soğuttuğu
ürünü nemlendirmemesi anlamına gelir.
Karbondioksitin
süblimleşme sıcaklığı :
0,981 barda(atmosfer basıncında)
-78,9 °C (yaklaşık –79 °C) dır.
Buharlaşma sırasında 1,013 bar ve kaynama
noktasında ortaya çıkan gizli ısı:
571,08 kJ/kg dır.
Kuru buz,zehirli etkisi olmayan,
yanmayan,inert,tat ve koku içermeyen,
bakteriolojik açıdan statik bir maddedir.
Preslenmiş durumda yoğunluğu yaklaşık 1500
kg/m 3 tür.
Kuru buz bir çok kullanım alanı için uygun
bir soğutucudur.
Yüksek soğutma kapasitesine sahiptir.
Yüksek soğutma kapasitesine sahiptir.
Doğrudan doğruya temasta isi geçişi çok
yüksektir.
Üçlü Nokta(Triple Point):
Ortam şartları bu noktaya yaklaştıkça
buharlaşmanın gizli ısısı gittikçe azalır ve
sonunda tamamen yok olur,gaz ve sıvı halinin
yoğunluğu eşitlenir.
Karbondioksit, -56,6°C’ de ve 5,18 bar (a)
basınçta aynı anda katı,sıvı ve gaz halinde
bulunur.
GAZ HALİ
CO2 kritik noktanın üstünde gaz halinde
bulunur. CO2 gazı,dengeli bir moleküler
yapıya sahiptir ve reaksiyona zor girer.
Ancak yaklaşık 1700 °C den sonra %2
oranında:
CO2 ---->CO+1/2 O2
şeklinde ayrışır,ve Dissosiasyon başlar.
Bu nedenle inert gaz olarak birçok
endüstride kullanım olanağı bulur.CO2 gazının önde gelen özelliklerinden
biri,yoğunluğunun normal şartlarda (1013
mbar,0°C) 2 kg/m3 olmasıdır.Ayrıca daha evvel moleküler ağırlığının 44
olduğundan da bahsetmiştik.Bu durumda CO2 havadan 1,5 kat daha ağırdır.Gaz hali renksizdir ve görünmez.Düşük
konsantrasyonlarda kokusuz bir gazdır.Daha
yüksek konsantrasyonlarda ise keskin, asidik
bir kokuya sahiptir.Bu sebeple yüksek konsantrasyonlarda boğucu
ve irite edici etkiye sahiptir.Nemli havada çözündüğünde gözleri tahriş
edebilir.Kimyasal madde yönetmeliğindeki düzenlemeye
göre 3 kategoriden (çok zehirli,zehirli ve
az zehirli) hiç birine girmez.Zehirli
olmayan gazlar sınıfına girmekle beraber,%1
konsantrasyona ulaşmasıyla beraber ciddi
etkilere sahip olmaya başlar.
Zehirli karbonmonoksit (CO) ile
karbondioksitin birbirinden ayırt edilmesi
gerekir.Atmosferde yaklaşık % 0,035 (350 ppm)
oranında CO2 bulunmaktadır, bu oran solunumu
düzenli tutar.Bu sebeple solunum
cihazlarında % 3 ila 5 arasında CO2
kullanılır.Fakat solunumda CO2 oranının artışı soluk
alıp,verme sayısını arttırır. Verilen
nefeste ise %4 oranında CO2 bulunur.Solunum hızı ,normal seviyenin %50 üzerine
çıkıp,CO2 konsantrasyonu 20,000 Vpm olana
kadar solunum hızındaki değişiklikler fark
edilemez.Birkaç saat bu seviyede CO2 ye maruz kalınca
baş ağrısı,mide bulantısı ve halsizlik hissi
ortaya çıkabilir.Bu etkiler tersine çevrilebilir.
Daha yüksek konsantrasyonlarda ise CO2
zehirli ve oldukça zararlı bir etkiye
sahiptir.
Örneğin %10 veya daha fazla orandaki
ortamlarda solunum birkaç dakika içinde ani
şuur kayıplarına,boğulmaya ve solunum
merkezini felç ederek ölümlere yol açabilir.
Bu sebeple CO2 nin yüksek konsantrasyonlarda
kullanıldığı silo,kuyu,pişirme odaları ve
benzeri mekanlarda dikkatli olmak gerekir.
Türkiye’de çalışma ortamında izin verilen
CO2 miktarı (mesleki maruz kalma sınırı)
5000 Vpm dir.Bu oran 8 saatlik bir vardiya
için hesaplanmıştır.
CO2 alev almaz ve yanmayı desteklemez.%10
veya daha fazla oranda CO2 ihtiva eden hava
açık alevi söndürecektir.
Havaya göre yoğunluğunun daha yüksek olması
CO2 yi yangına ve patlamaya karşı koruyucu
inert (havayı uzaklaştıran) ve yangın
söndürücü gaz olarak kullanılmasını
sağlar,çünkü yanma için gerekli olan
oksijeni uzaklaştırır.
ÖZET
Moleküler ağırlığı: Mco2 = 44,01 g/mol
Moleküler hacim: Vmn = 22,263 m3/kmol
Spesifik Gaz Konstantı = Rco2= 0,1889
kJ/(kg.K)
Spesifik Isı(25°C,1 atm) = 850 J/kg
Yoğunluğu(sıvı,-56,6°C) = 1,1778 kg/dm3
Yoğunluğu(gaz,0°C,1 atm) = 2 kg/m3
Özgül Ağırlığı (hava:1) = 1,528
(0°C,1 atm)
Kritik Sıcaklık (1 atm) = 31,1°C
Kritik Basınç = 73,825 bar
Kritik Yoğunluk = 464 kg/m3
Kaynama Noktası = -78,50°C
(Süblimleşme)
Süblimleşme sırasında
Ortaya çıkan gizli ısı = 571,08 kJ/kg
Üçlü Nokta (Triple Point) = -56,6 °C
5,18 bar (a) |
