Khí CO2 là gì? Tính chất, công dụng, vai trò Carbon Dioxide

CO2 là gì? Carbon Dioxide là chất thế nào? Ứng dụng của CO2 trong đời sống thế nào? Từ lâu cũng mới oxi thì CO2 là thuật ngữ mà được nhiều người nhắc tới

Tuy nhiên, bạn vẫn chưa hiểu rõ đặc tính cũng như tại sao CO2 lại tồn tại? Vậy sau đây Khôi Nguyên Effect sẽ giúp bạn đi tìm câu trả lời qua nội dung dưới đây

Cùng theo dõi nhé!

CO2 (Carbon Dioxide) là gì?

CO2 hay Carbon Dioxide; Carbonic Oxide (tên gọi khác là thán khí, anhidrit cacbonic, khí cacbonic, dioxit cacbon,…) là một hợp chất ở điều kiện bình thường có dạng khí trong khí quyển Trái Đất, bao gồm một nguyên tử carbon và hai nguyên tử oxy. Là một hợp chất hóa học được biết đến rộng rãi, nó thường xuyên được gọi theo công thức hóa học là CO2. Trong dạng rắn, nó được gọi là băng khô hoặc đá khô.

CO2 là chất khí có vị hơi chua, ở điều kiện thường không có màu. Khi làm lạnh đột ngột CO2 thành dạng rắn gọi là băng khô, băng khô không nóng chảy mà thăng hoa trực tiếp thành dạng khí ở -78,5 ^oC (-109,3 ^oF).

Để sản xuất băng khô, người ta nén khí CO2 thành dạng lỏng, loại bỏ nhiệt gây ra bởi quá trình nén rồi cho CO2 lỏng giãn nở nhanh. Điều này sẽ làm giảm nhiệt độ, khiến một phần CO2 bị đóng băng thành “tuyết”, “tuyết” này được nén thành các viên hay khối.

Khi nguồn lửa tiếp xúc với khí cacbon dioxit, nó sẽ ngay tức khắc bị dập tắt, tuy nhiên với Magie, Kẽm, cacbon bị khử và tạo ra oxit kim loại và muội than.

Tính chất của CO2

Khí CO2 mang các tính chất vật lý và tính chất hóa học như sau

Tính chất vật lý CO2

Một số tính chất vật lý cơ bản của CO2 như:

• Trong điều kiện bình thường CO2 là khí không màu, không mùi và có vị chua nhẹ hòa tan tốt ở trong nước, nặng gấp 1,524 lần không khí.
• Khí CO2 không tham gia phản ứng cháy và hóa lỏng tại nhiệt độ -78 độ C. Ngoài ra, CO2 có thể bị phân hủy tại nhiệt độ cao 2000 độ C thành CO và O2.

Tính chất hóa học của CO2

CO2 có đầy đủ tính chất hóa học điển hình của một oxit axit:

• Trong nước, CO2 phản ứng tạo thành axit cacbonic. Đây là một diaxit rất yếu: CO₂ + H₂O ↔ H₂CO₃
• CO2 tác dụng với oxit bazơ tạo thành muối, xúc tác nhiệt độ: CaO + CO₂ → CaCO3
• CO2 tác dụng với dung dịch bazơ tạo thành muối và nước
  • NaOH + CO₂ → NaHCO₃
  • 2NaOH + CO₂ → Na₂CO₃ + H₂O

• CO2 là chất khí bền, ở nhiệt độ cao bị nhiệt phân một phần và phản ứng được với các chất khử mạnh
  • 2CO₂ ↔ 2CO + O₂ (nhiệt độ)
  • CO₂ + 2Mg → 2MgO + C
  • CO₂ + C → 2CO

Cách điều chế khí Carbon Dioxide (CO2)

Trong thực tế thì khí CO2 được tạo ra từ nhiều nguyên nhân khác nhau như:

• Quá trình hô hấp của người và động vật: C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O
• Quá trình lên men bia rượu: C6H12O6 → 2CO2 + 2C2H5OH
• Quá trình đốt cháy nhiên liệu: CxHy + (x + y/4)O2 → xCO2 + y/2H2O
• Trong công nghiệp:
  • C + O2 → CO2 (đốt cháy hoàn toàn than cốc trong không khí)
  • CaCO3 → CaO + CO2 (1000 độ C)
• Trong phòng thí nghiệm: CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2 + H2O

Khí CO2 sinh ra từ đâu?

Khí CO2 được sinh ra từ nhiều nguồn khác nhau, bao gồm:

• Khí thoát ra từ các vụ phun trào núi lửa.
• Là sản phẩm cháy của các hợp chất hữu cơ và hoạt động hô hấp của các sinh vật sống hiếu khí.
• CO2 là kết quả của sự lên men của một số vi sinh vật và hô hấp của tế bào. Thực vật hấp thu CO2 để quang hợp để tạo thành cacbonhydrat và giải phóng khí oxy. Các sinh vật di dưỡng sử dụng oxy để hô hấp rồi thải khí CO2, tạo thành một chu trình.
• Quá trình phân hủy xác động vật cũng tạo ra khí cacbon didoxit.
• Khí thải công nghiệp, quá trình đốt nhiên liệu, đốt xăng của các phương tiện giao thông vận tải, hoạt động đun nấu trong sinh hoạt, đốt phá rừng bừa bãi… cũng là nguồn sinh ra khí cacbonic.

Trong công nghiệp, CO2 được sản xuất từ những khí sinh ra trong quá trình lên men rượu bia, phân hủy chất béo, sản xuất hóa chất như amoniac, tổng hợp methanol hoặc từ khói của các nhà máy đốt than công nghiệp.

Người ta thu khí CO2 vào các bình sơn đen có chữ màu vàng, nếu được phân phối với số lượng lớn thì nó sẽ được lưu trữ trong các tec chứa siêu lạnh.

Ứng dụng CO2 trong đời sống

CO2 được ứng dụng khá nhiều trong cuộc sống như:

Trong lĩnh vực thực phẩm

Các công dụng trong lĩnh vực thực phẩm như:

• CO2 lỏng và rắn là chất làm lạnh quan trọng, chúng tham gia vào quá trình lưu trữ và vận chuyển các loại kem và các thực phẩm đông lạnh.
• CO2 được dùng để tạo gas cho nhiều thức uống như nước coca, pepsi, 7up,… rất hữu dụng trong việc điều hòa nước uống.
• Bột nở sử dụng trong các loại bánh nướng tạo ra khí cacbonic làm cho khối bột phình to ra, do tạo ra các lỗ xốp chứa bọt khí. Men bánh mì tạo ra khí cacbonic bằng sự lên men trong khối bột, trong khi các loại bột nở hóa học giải phóng ra khí cacbonic khi bị nung nóng hoặc bị tác dụng với các axit.
• Chiết xuất thực phẩm: supercritical carbon dioxide được sử dụng trong việc chiết xuất màu và hương vị trong thực phẩm nhằm loại bỏ dầu và chất béo.

Ứng dụng CO2 trong công nghiệp

Trong công nghiệp thì CO2 được ứng dụng:

• Các áo phao cứu hộ thông thường chứa các hộp nhỏ chứa cacbon điôxít đã nén để nhanh chóng thổi phồng lên. Các ống thép chứa cacbonic nén cũng được bán để cung cấp khí nén cho súng hơi, bi sơn, bơm lốp xe đạp, cũng như để làm nước khoáng xenxe.
• Carbon dioxide siêu hạn được sử dụng như một chất pha lỏng dùng trong sơn phun, làm giảm 80% dung môi hữu cơ.
• Sự bốc hơi nhanh chóng của cacbon điôxít lỏng được sử dụng để gây nổ trong các mỏ than. CO2 cũng được sử dụng như là môi trường khí cho công nghệ hàn.
• Nó có tác dụng như là tác nhân nén và khi hòa tan trong dầu thô dưới lòng đất thì nó làm giảm đáng kể độ nhớt của dầu thô, tạo điều kiện để dầu chảy nhanh hơn trong lòng đất vào giếng hút.
• Ngoài ra, Khí CO2 được sử dụng như là khí điều áp rẻ tiền, không cháy.
• CO2 được dùng để sản xuất ure: CO2 + 2NH3 → H2O + (NH2)2CO (1800C; 200at).

Trong đời sống

Một số lĩnh vực đời sống mà CO2 tham gia:

• Khí CO2 dập tắt lửa, một số bình cứu hỏa chứa CO2 lỏng bị nén.
• Băng khô được sử dụng làm sạch bề mặt thay cho cát, gây mưa nhân tạo, khói sân khấu.
• Cacbon dioxit kết hợp với Oxy và các thành phần khí khác để kích thích việc thở nhanh hơn và sâu hơn, trợ giúp xử lý các vấn đề liên quan đến hô hấp của con người.
• Thực vật cần có cacbon điôxít để thực hiện việc quang hợp.
• Dùng trong nuôi trồng thực vật, và các nhà kính có thể được làm giàu bầu khí quyển của chúng bằng việc bổ sung CO2 nhằm kích thích sự tăng trưởng của thực vật.
• Trong tổ chức sự kiện: Hiệu ứng cột khói CO2 khi tổ chức sự kiện cũng được ứng dụng rất nhiều hiện nay.
• …

Khí CO2 có độc không?

Khí CO2 không độc, không gây cháy nổ, tuy nhiên khi nồng độ quá cao sẽ gây nguy hại đến sức khỏe con người vì nó nặng hơn không khí nên có thể tích tụ tại các nơi kín khí.

CO2 không phải là một chất khí độc hai, nhưng nếu vượt quá nồng độ cho phép sẽ gây khó thở, mệt mỏi, kích thích hệ thần kinh, tăng nhịp tim và gây ra nhiều rối loạn khác. Nếu nồng độ khí này cao sẽ gây hiện tượng thiếu ôxy nghiêm trọng – mặc dù không phải là hiện tượng hít phải khí độc song nhiều người có thể bị tử vong nếu thiêu ôxy trong môi trường có toàn khí carbon dioxide.

Các triệu chứng gồm: mất vận động, bất tỉnh, chóng mặt, ủ rũ, buồn nôn. Ngoài ra, việc da có tiếp xúc với khí carbon dioxide đông lạnh (đá khô) cũng gây tê cóng bộ phận cơ thể.

Khi CO2 tăng nhanh, nó sẽ làm giảm sự tổng hợp protein. Khi côn trùng ăn thực vật thiếu protein sẽ có tỉ lệ chết cao hơn, gây hại cho hệ sinh thái.

CO2 tăng lên cũng khiến hiệu ứng nhà kính thêm nghiêm trọng, khiến Trái Đất nóng lên và trở thành một vấn đề vô cùng nhức nhối hiện nay, đe dọa trực tiếp đến sự sống của con người và các loài sinh vật sống khác.

Khí Carbon Dioxide có tác hại gì?

Theo thống kê, con người đã thải ra bầu khí quyển ngày càng nhiều khí CO2 mà chủ yếu là từ các hoạt động đốt than đá và khí tự nhiên của các nhà máy điện, sản xuất phân bón, xi măng, các quy trình công nghiệp khác.

• CO2 có khả năng hấp thụ và phản xạ lại bức xạ nhiệt từ Mặt Trời, tạo ra hiệu ứng nhà kính. Hiệu ứng nhà kính gây ra nhiều hậu quả tiêu cực cho môi trường và sinh vật, chẳng hạn như nóng lên toàn cầu, biến đổi khí hậu, tan băng ở hai cực, nâng cao mực nước biển và mất đa dạng sinh học.
• Khí CO2 không phải là một chất ô nhiễm trực tiếp, nhưng nó có ảnh hưởng xấu đến môi trường bằng cách gây ra hiệu ứng nhà kính. Hiệu ứng nhà kính là hiện tượng khí nhà kính trong khí quyển hấp thụ và phản xạ lại nhiệt từ bức xạ mặt trời, khiến cho nhiệt độ Trái Đất tăng lên.
• Hiệu ứng nhà kính tự nhiên là cần thiết để duy trì sự sống trên Trái Đất, nhưng khi lượng khí nhà kính quá nhiều do hoạt động của con người, hiệu ứng nhà kính sẽ gây ra biến đổi khí hậu. B

iến đổi khí hậu có thể dẫn đến nhiều hậu quả tiêu cực cho môi trường và con người, như nóng lên toàn cầu, tan băng ở hai cực, biến động thời tiết, sự biến dạng của các sinh vật sống, thiếu nước ngọt, xói mòn đất, tăng mực nước biển và các hiện tượng thiên tai.

Bị ngộ độc CO2 xử lý thế nào?

Để xử lý ngộ độc CO2 thì ta cần nắm được triệu chứng như sau:

Triệu chứng khi ngộ độc CO2

Một số triệu chứng khi bị ngộ độc khí Carbon Dioxide như:

• Ngoài hiện tượng tức ngực. Các triệu chứng ban đầu của ngộ độc CO có thể bao gồm nhức đầu, mệt mỏi, chóng mặt, buồn ngủ, hoặc buồn nôn.
• Đau ngực đột ngột có thể xảy ra ở những người bị đau thắt ngực.
• Trong thời gian phơi nhiễm kéo dài hoặc cao. Các triệu chứng có thể xấu đi và bao gồm nôn mửa, nhầm lẫn và sụp đổ ngoài việc mất ý thức và suy nhược cơ.
• Các triệu chứng rất khác nhau giữa người với người. Ngộ độc CO có thể xảy ra sớm hơn ở những người dễ mắc bệnh nhất. Trẻ nhỏ, người cao tuổi, người bị bệnh phổi hoặc tim. Những người ở độ cao lớn, hoặc những người đã có nồng độ CO trong máu cao, chẳng hạn như người hút thuốc lá. Ngoài ra, ngộ độc CO còn đặt ra một nguy cơ đặc biệt đối với bào thai.

Cách xử lý khi bị ngộ độc khí Carbon Dioxide

Để xử lý ngộ độc khí Carbon Dioxide nhanh chóng:

• Khí CO2 nặng hơn không khí, do đó nên đứng cao hơn sàn nhà, di chuyển nạn nhân tới khu vực cao ráo. Lưu ý chỉ thực hiện khi môi trường không gây nguy hiểm cho sơ cứu viên.
• Nếu có các yếu tố đe doạ tính mạng, cần gọi cấp cứu y tế để được giúp đỡ.
• Nếu không có các yếu tố đe doạ tính mạng, thì gọi trung tâm xử lý chống độc để được hướng dẫn.
• Đặc biệt, chỉ những sơ cứu viên được tập huấn mới được thực hiện sơ cứu cấp ôxy cho người bị độc khí carbon monoxide.

Lưu ý khi tiếp xúc khí CO2

Một số lưu ý khi tiếp xúc khí CO2 mà bạn nên biết như:

Khi sử dụng khí CO2

Khi sử dụng bạn cần lưu ý:

• Van điều tiết khí cần phải được gắn thêm các bộ phận sấy nhiệt nếu không khí CO2 sẽ đóng băng bịt kín đường cấp khí.
• Nên dùng mặt nạ thở có van, tuy nhiên chỉ dùng nếu người thực hiện đã được tập huấn về cách sử dụng chuẩn xác.
• Nên tìm hiểu về lợi ích của việc lắp đặt các thiết bị phát hiện khí để phòng và xử lý nhanh nhất.

Khi bảo quản khí CO2

Với các trường hợp bảo quản khí CO2 bạn cần lưu ý như:

• Nên được chứa ở trong stec kín chịu áp lực có bảo ôn hoặc trong chai kín chịu áp lực.
• Còn CO2 lỏng nạp chai không quá 0,625kg/lít thiết bị chứa, nạp stec không quá 0,9kg/lít thiết bị chứa.
• Chú ý, cần hạn chế tối đa việc tránh va đập mạnh vào chai hoặc stec, để cách xa nguồn nhiệt. Trong trường hợp bảo quản thời gian dài trong stec thì cần có hệ thống làm lạnh riêng.
• Việc vận chuyển chai CO2 lỏng cũng cần xếp nằm ngang, van chai quay về một phía, giữa các chai có đệm lót, xe chở phải có mái che.

Các giải pháp giảm thiểu khí CO2

Để giảm thiểu lượng khí CO2 phát thải vào không khí, cần có sự hợp tác của các quốc gia, các tổ chức và cá nhân. Một số giải pháp có thể áp dụng là:

• Chuyển đổi sang các nguồn năng lượng tái tạo như mặt trời, gió, thủy điện và sinh khối, thay vì sử dụng các nguyên liệu hóa thạch.
• Tăng cường bảo vệ và trồng rừng, để tạo ra các “bể chứa” cacbon, giúp hấp thụ khí CO2 khỏi không khí.
• Nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng và giảm lãng phí năng lượng trong các hoạt động sản xuất và tiêu dùng.
• Ứng dụng các công nghệ giảm, thu gom và lưu trữ khí CO2, như bắt khí CO2 từ các nhà máy điện và công nghiệp, và chôn lấp hoặc sử dụng lại khí CO2 cho các mục đích khác.
• Thay đổi thói quen và hành vi của con người, như sử dụng phương tiện giao thông công cộng hoặc đi bộ, xe đạp, hạn chế sử dụng máy lạnh, tắt thiết bị điện khi không sử dụng, tái chế và giảm rác thải.

Mô hình phát triển bền vững khí CO2

Phát triển bền vững là một mô hình phát triển kinh tế – xã hội – môi trường mà không làm suy giảm nguồn lực và khả năng sinh sản của Trái Đất cho các thế hệ sau.

Phát triển bền vững yêu cầu sự cân bằng giữa ba yếu tố: kinh tế (phát triển), xã hội (công bằng) và môi trường (bảo vệ). Khí CO2 là một trong những yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến sự cân bằng này.

Nếu lượng khí CO2 phát thải quá nhiều, sẽ gây ra biến đổi khí hậu và ảnh hưởng tiêu cực đến sự phát triển kinh tế – xã hội – môi trường.

Ngược lại, nếu có những biện pháp giảm thiểu khí CO2 hiệu quả, sẽ góp phần duy trì sự ổn định của hệ sinh thái và tạo ra những cơ hội phát triển mới cho con người. Do đó, việc giải quyết vấn đề khí CO2 là một trong những nhiệm vụ quan trọng của phát triển bền vững.

Khí CO2 là một hợp chất hóa học có vai trò quan trọng trong chu trình sinh học của Trái Đất, nhưng cũng là một nguyên nhân chính gây ra biến đổi khí hậu do hoạt động của con người. Việc giảm thiểu lượng khí CO2 phát thải vào không khí là một trong những điều kiện cần thiết để phát triển bền vững

Đơn vị cung cấp hiệu ứng cột khói CO2

Khôi Nguyên Effect hiện là đơn vị cung cấp khí CO2 tinh khiết trong nhiều lĩnh vực. Sản phẩm khí CO2 chúng tôi cung cấp đáp ứng các yêu cầu sau:

• Có chứng nhận xuất xứ được cấp bởi cơ quan có thẩm quyền tại Singapore
• Chứng nhận về chất lượng được cấp bởi nhà sản xuất
• Vỏ bình khí CO2 trong thực phẩm luôn đảm bảo còn nguyên vẹn, không móp méo, không rò rỉ, không rỉ sét,van được kiểm tra định kì, và luôn có nắp chai đi kèm trước khi đến tay người dùng.
• Vỏ chai chứa khí thường xuyên được kiểm tra định kì 5 năm một lần, đảm bảo an toàn, không gây cháy nổ đáp ứng đúng theo quy định TCVN 6292:1997 và TCVN 6295: 1997
• Có đội ngũ nhân viên chuyên nghiêp, nhanh nhạy có thể giải quyết sự cố một cách kịp thời và nhanh chóng nhất.
• Sản phẩm khí CO2 trong bảo quản thực phẩm có độ tinh khiết cao đúng như trong cam kết. Độ tinh khiết cao
• Không gây mùi lạ trong sản xuất nước ngọt có gas, giữ nguyên hương vị ban đầu của sản phẩm.

CO2 là một hợp chất khí quan trọng với nhiều ưu điểm nên ngày càng được sử dụng nhiều trong các ngành sản xuất. Tuy vậy, việc sử dụng khí CO2 tăng nhanh gây ra hiệu ứng nhà kính cùng với nhiều tác động tiêu cực đến môi trường và hệ sinh thái.

Trên đây là thông tin CO2 là gì mà Khôi Nguyên Effect đã tổng hợp và gửi tới các bạn. Hy vọng qua nội dung trên bạn đọc sẽ hiểu hơn về công dụng và lưu ý khi dùng Carbon Dioxide

Nếu quan tâm tới các thông tin khác thì hãy đón đọc bài viết mới nhất của chúng tôi nhé!

Có thể bạn quan tâm:

• Hiệu ứng khói lạnh sân khấu
• Hiệu ứng cột khói CO2
• Hiệu ứng kim tuyến
• Hiệu ứng pháo sáng