Dažniausi šio junginio susidarymo procesai yra gyvūnų ir augalų liekanų puvimas, įvairių rūšių kuro deginimas, gyvūnų ir augalų kvėpavimas. Pavyzdžiui, vienas žmogus per dieną į atmosferą išmeta apie kilogramą anglies dvideginio. Anglies monoksidas ir dioksidas gali susidaryti ir negyvojoje gamtoje. Anglies dioksidas išsiskiria vulkaninės veiklos metu ir gali būti gaminamas iš mineralinio vandens šaltinių. Anglies dioksido mažais kiekiais randama Žemės atmosferoje.
Šio junginio cheminės struktūros ypatumai leidžia jam dalyvauti daugelyje cheminių reakcijų, kurių pagrindas yra anglies dioksidas.
Formulė
Šios medžiagos junginyje keturiavalentis anglies atomas sudaro linijinį ryšį su dviem deguonies molekulėmis. Tokios molekulės išvaizda gali būti pavaizduota taip:
Hibridizacijos teorija anglies dioksido molekulės sandarą paaiškina taip: tarp anglies atomų sp orbitalių ir dviejų 2p deguonies orbitalių susidaro du esami sigma ryšiai; Anglies p-orbitalės, kurios nedalyvauja hibridizacijoje, yra sujungtos su panašiomis deguonies orbitomis. Cheminėse reakcijose anglies dioksidas rašomas taip: CO 2.
Fizinės savybės
Normaliomis sąlygomis anglies dioksidas yra bespalvės, bekvapės dujos. Jis yra sunkesnis už orą, todėl anglies dioksidas gali elgtis kaip skystis. Pavyzdžiui, jį galima pilti iš vieno indo į kitą. Ši medžiaga mažai tirpsta vandenyje – viename litre vandens 20 ⁰C temperatūroje ištirpsta apie 0,88 litro CO 2. Nedidelis temperatūros sumažėjimas kardinaliai pakeičia situaciją – tame pačiame litre 17⁰C vandens gali ištirpti 1,7 litro CO 2. Stipriai aušinant, ši medžiaga nusėda sniego dribsnių pavidalu - susidaro vadinamasis „sausasis ledas“. Šis pavadinimas kilęs iš to, kad esant normaliam slėgiui medžiaga, aplenkdama skystąją fazę, iš karto virsta dujomis. Skystas anglies dioksidas susidaro esant šiek tiek didesniam nei 0,6 MPa slėgiui ir kambario temperatūroje.
Cheminės savybės
Sąveikaujant su stipriais oksidatoriais, 4-anglies dioksidas pasižymi oksidacinėmis savybėmis. Tipiška šios sąveikos reakcija yra:
C + CO 2 = 2CO.
Taigi anglies dioksidas redukuojamas iki dvivalečio modifikacijos – anglies monoksido.
Normaliomis sąlygomis anglies dioksidas yra inertiškas. Tačiau kai kurie aktyvūs metalai jame gali degti, pašalindami iš junginio deguonį ir išskirdami anglies dujas. Tipiška reakcija yra magnio degimas:
2Mg + CO 2 = 2MgO + C.
Reakcijos metu susidaro magnio oksidas ir laisva anglis.
Cheminiuose junginiuose CO 2 dažnai pasižymi tipiško rūgšties oksido savybėmis. Pavyzdžiui, jis reaguoja su bazėmis ir baziniais oksidais. Reakcijos rezultatas yra anglies rūgšties druskos.
Pavyzdžiui, natrio oksido junginio reakciją su anglies dioksidu galima pavaizduoti taip:
Na 2 O + CO 2 = Na 2 CO 3;
2NaOH + CO 2 = Na 2 CO 3 + H 2 O;
NaOH + CO 2 = NaHCO 3.
Anglies rūgšties ir CO 2 tirpalas
Anglies dioksidas vandenyje sudaro tirpalą su nedideliu disociacijos laipsniu. Šis anglies dioksido tirpalas vadinamas anglies rūgštimi. Jis bespalvis, silpnai išreikštas, rūgštaus skonio.
Cheminės reakcijos registravimas:
CO 2 + H 2 O ↔ H 2 CO 3.
Pusiausvyra gana stipriai pasislenka į kairę – tik apie 1% pradinio anglies dvideginio paverčiama anglies rūgštimi. Kuo aukštesnė temperatūra, tuo mažiau anglies rūgšties molekulių tirpale. Kai junginys užverda, jis visiškai išnyksta, o tirpalas suyra į anglies dioksidą ir vandenį. Anglies rūgšties struktūrinė formulė pateikta žemiau.
Anglies rūgšties savybės
Anglies rūgštis yra labai silpna. Tirpaluose jis skyla į vandenilio jonus H + ir junginius HCO 3 -. CO 3 - jonai susidaro labai mažais kiekiais.
Anglies rūgštis yra dvibazė, todėl jos susidarančios druskos gali būti vidutinės ir rūgštinės. Rusų chemijos tradicijoje vidutinės druskos vadinamos karbonatais, o stipriosios – bikarbonatais.
Kokybiška reakcija
Vienas iš galimų anglies dioksido dujų aptikimo būdų yra pakeisti kalkių skiedinio skaidrumą.
Ca(OH) 2 + CO 2 = CaCO 3 ↓ + H 2 O.
Ši patirtis žinoma iš mokyklos chemijos kurso. Reakcijos pradžioje susidaro nedidelis kiekis baltų nuosėdų, kurios vėliau išnyksta, kai anglies dioksidas praeina per vandenį. Skaidrumo pokytis atsiranda todėl, kad sąveikos metu netirpus junginys – kalcio karbonatas – virsta tirpia medžiaga – kalcio bikarbonatu. Reakcija vyksta šiuo keliu:
CaCO 3 + H 2 O + CO 2 = Ca(HCO 3) 2.
Anglies dioksido gamyba
Jei reikia gauti nedidelį CO2 kiekį, galite pradėti druskos rūgšties reakciją su kalcio karbonatu (marmuru). Šios sąveikos cheminė žyma atrodo taip:
CaCO 3 + HCl = CaCl 2 + H 2 O + CO 2.
Taip pat šiuo tikslu naudojamos anglies turinčių medžiagų, pavyzdžiui, acetileno, degimo reakcijos:
CH 4 + 2O 2 → 2H 2 O + CO 2 -.
Susidariusioms dujinėms medžiagoms surinkti ir laikyti naudojamas Kipp aparatas.
Pramonės ir žemės ūkio reikmėms anglies dvideginio gamybos mastai turi būti dideli. Populiarus šios didelio masto reakcijos metodas yra kalkakmenio deginimas, iš kurio susidaro anglies dioksidas. Reakcijos formulė pateikta žemiau:
CaCO 3 = CaO + CO 2.
Anglies dioksido panaudojimas
Maisto pramonė po didelio masto „sauso ledo“ gamybos perėjo prie iš esmės naujo maisto laikymo būdo. Jis yra būtinas gaminant gazuotus gėrimus ir mineralinį vandenį. CO 2 kiekis gėrimuose suteikia jiems šviežumo ir žymiai padidina galiojimo laiką. O mineralinių vandenų karbidizavimas leidžia išvengti purvo ir nemalonaus skonio.
Gaminant maistą dažnai naudojamas citrinų rūgšties gesinimo actu būdas. Išsiskiriantis anglies dioksidas suteikia konditerijos gaminiams purumo ir lengvumo.
Šis junginys dažnai naudojamas kaip maisto priedas, siekiant padidinti maisto produktų galiojimo laiką. Pagal tarptautinius gaminiuose esančių cheminių priedų klasifikavimo standartus jis žymimas kodu E 290,
Miltelių pavidalo anglies dioksidas yra viena iš populiariausių medžiagų, įtrauktų į gaisro gesinimo mišinius. Šios medžiagos taip pat yra gesintuvų putose.
Anglies dioksidą geriausia transportuoti ir laikyti metaliniuose balionuose. Esant aukštesnei nei 31⁰C temperatūrai, slėgis cilindre gali pasiekti kritinį lygį, o skystas CO 2 pereis į superkritinę būseną, staigiai padidėjus darbiniam slėgiui iki 7,35 MPa. Metalinis cilindras gali atlaikyti vidinį slėgį iki 22 MPa, todėl slėgio diapazonas esant aukštesnei nei trisdešimt laipsnių temperatūrai laikomas saugiu.
Jau žinote, kad iškvepiant iš plaučių išsiskiria anglies dioksidas. Bet ką jūs žinote apie šią medžiagą? Tikriausiai šiek tiek. Šiandien atsakysiu į visus jūsų klausimus apie anglies dioksidą.
Apibrėžimas
Ši medžiaga normaliomis sąlygomis yra bespalvės dujos. Daugelyje šaltinių jis gali būti vadinamas skirtingai: anglies monoksidas (IV) ir anglies anhidridas, ir anglies dioksidas, ir anglies dioksidas.
Savybės
Anglies dioksidas (formulė CO 2) yra bespalvės dujos, rūgštaus kvapo ir skonio, tirpios vandenyje. Tinkamai atvėsus, susidaro į sniegą panaši masė, vadinama sausu ledu (nuotrauka žemiau), kuri sublimuojasi esant -78 o C temperatūrai.
Tai vienas iš bet kokios organinės medžiagos skilimo ar degimo produktų. Jis tirpsta vandenyje tik 15 o C temperatūroje ir tik tada, kai vandens ir anglies dioksido santykis yra 1:1. Anglies dioksido tankis gali skirtis, bet standartinėmis sąlygomis lygus 1,976 kg/m3. Taip yra, jei jis yra dujinės formos, o kitose būsenose (skystas / dujinis) tankio vertės taip pat skirsis. Ši medžiaga yra rūgštus oksidas, pridėjus ją į vandenį, susidaro anglies rūgštis. Jei anglies dioksidą sujungiate su bet kokiu šarmu, vėliau vykstant reakcijai susidaro karbonatai ir bikarbonatai. Šis oksidas negali palaikyti degimo, išskyrus kai kurias išimtis. Tai yra reaktyvūs metalai ir tokio tipo reakcijoje jie pašalina iš jo deguonį.
Kvitas
Anglies dioksidas ir kai kurios kitos dujos išsiskiria dideliais kiekiais, kai gaminamas alkoholis arba skyla natūralūs karbonatai. Tada susidariusios dujos plaunamos ištirpintu kalio karbonatu. Po to jų absorbuojamas anglies dioksidas, šios reakcijos produktas yra bikarbonatas, kurio tirpalą kaitinant gaunamas norimas oksidas.
Tačiau dabar jį sėkmingai pakeičia vandenyje ištirpintas etanolaminas, kuris sugeria išmetamosiose dujose esantį anglies monoksidą ir kaitinant jį išskiria. Šios dujos taip pat yra tų reakcijų, kurių metu susidaro grynas azotas, deguonis ir argonas, šalutinis produktas. Laboratorijoje, karbonatams ir bikarbonatams reaguojant su rūgštimis, susidaro šiek tiek anglies dioksido. Taip pat susidaro reaguojant soda ir citrinos sultims arba tam pačiam natrio bikarbonatui ir actui (nuotr.).
Taikymas
Maisto pramonė neapsieina be anglies dioksido naudojimo, kur jis žinomas kaip konservantas ir raugiklis, kodas E290. Bet kuriame gesintuve jis yra skysto pavidalo.
Taip pat keturvalentinis anglies oksidas, išsiskiriantis fermentacijos metu, yra geras akvariumo augalų pašaras. Jo taip pat yra gerai žinomoje sodoje, kurią daugelis žmonių dažnai perka bakalėjos parduotuvėje. Vielos suvirinimas vyksta anglies dvideginio aplinkoje, tačiau jei šio proceso temperatūra yra labai aukšta, tai lydi anglies dioksido disociacija, dėl kurios išsiskiria deguonis, kuris oksiduoja metalą. Tada suvirinimas negali būti atliktas be deoksiduojančių medžiagų (mangano ar silicio). Anglies dioksidas naudojamas dviračių ratams pripūsti, jo yra ir pneumatinių ginklų balionuose (šis tipas vadinamas dujų balionu). Taip pat šis kietos būsenos oksidas, vadinamas sausuoju ledu, reikalingas kaip šaltnešis prekyboje, moksliniuose tyrimuose ir remontuojant kai kuriuos įrenginius.
Taip anglies dioksidas yra naudingas žmonėms. Ir ne tik pramonėje, ji atlieka ir svarbų biologinį vaidmenį: be jo negali vykti dujų mainai, kraujagyslių tonuso reguliavimas, fotosintezė ir daugelis kitų natūralių procesų. Tačiau jo perteklius ar trūkumas ore kurį laiką gali neigiamai paveikti visų gyvų organizmų fizinę būklę.
Visi iš mokyklos laikų žinome, kad anglies dioksidas į atmosferą išmetamas kaip žmonių ir gyvūnų gyvenimo produktas, tai yra tai, ką mes iškvepiame. Gana nedideliais kiekiais jį pasisavina augalai ir paverčia deguonimi. Viena iš visuotinio atšilimo priežasčių yra anglies dioksidas, kitaip tariant anglies dioksidas.
Tačiau ne viskas taip blogai, kaip atrodo iš pirmo žvilgsnio, nes žmonija išmoko jį panaudoti plačioje savo veiklos srityje geriems tikslams. Pavyzdžiui, anglies dioksidas naudojamas gazuotuose vandenyse arba maisto pramonėje jį galima rasti etiketėje su kodu E290 kaip konservantą. Gana dažnai anglies dioksidas miltų gaminiuose veikia kaip raugiklis, į kurį patenka ruošiant tešlą. Dažniausiai anglies dioksidas yra laikomas skystoje būsenoje specialiuose balionuose, kurie naudojami pakartotinai ir gali būti papildomi. Daugiau apie tai galite sužinoti svetainėje https://wice24.ru/product/uglekislota-co2. Jį galima rasti ir dujinio, ir sauso ledo pavidalu, tačiau laikyti suskystintoje būsenoje yra daug pelningiau.
Biochemikai įrodė, kad oro tręšimas anglies dujomis yra labai gera priemonė gauti didelį derlių iš įvairių kultūrų. Ši teorija jau seniai rado savo praktinį pritaikymą. Taigi Olandijoje gėlių augintojai šiltnamio sąlygomis efektyviai naudoja anglies dvideginį įvairioms gėlėms (gerberoms, tulpėms, rožėms) tręšti. Ir jei anksčiau būtinas klimatas buvo kuriamas deginant gamtines dujas (ši technologija buvo laikoma neefektyvia ir kenksminga aplinkai), tai šiandien anglies dujos augalus pasiekia per specialius vamzdelius su skylutėmis ir sunaudojama reikiamu kiekiu, daugiausia žiemą.
Anglies dioksidas taip pat plačiai naudojamas priešgaisrinėje pramonėje kaip gesintuvų užpildas. Anglies dioksidas skardinėse pateko į pneumatinius ginklus, o modeliuojant orlaivius jis tarnauja kaip variklių energijos šaltinis.
Kietas CO2, kaip jau minėta, vadinamas sausu ledu ir yra naudojamas maisto pramonėje maistui laikyti. Verta paminėti, kad lyginant su įprastu ledu, sausas ledas turi nemažai privalumų, tarp kurių – didelė aušinimo galia (2 kartus didesnė nei įprastai), o jam išgaravus nelieka jokių šalutinių produktų.
Ir tai ne visos sritys, kuriose anglies dioksidas naudojamas efektyviai ir efektyviai.
Raktiniai žodžiai: Kur naudojamas anglies dioksidas, Anglies dioksido naudojimas, pramonė, kasdieniame gyvenime, balionų užpildymas, anglies dioksido saugykla, E290
Nauji katalizatoriai padės anglies dioksidą paversti kuru.
Norint gauti energijos, paprastai reikia ką nors sudeginti: įprasti automobiliai degina degalus vidaus degimo varikliuose, elektromobiliai savo baterijas krauna iš elektros, tiekiamos, pavyzdžiui, šiluminėms elektrinėms, kuriose deginamos gamtinės dujos, ir netgi raumenų. ar protinį darbą mums reikia „sudeginti“ pusryčius, kuriuos valgote savyje.
Bet koks organinis kuras, ar tai būtų benzinas, ar angliavandeniai iš šokolado plytelės, turi anglies atomų, kurie savo energijos kelio pabaigoje paverčiami anglies dioksidu. Na, o dujos savo ruožtu siunčiamos į atmosferą, kur gali kauptis ir sukelti visokių blogų padarinių, pavyzdžiui, visuotinį atšilimą.
Energetiniu požiūriu anglies dioksidas yra visiškai nenaudingas, nes jame esanti anglis yra visiškai „sudegusi“, tvirtai ir neatsiejamai jungiasi prie dviejų deguonies atomų. Nebedega, o su juo galima tik nuskandinti arba užkasti. Galite jį nuskandinti ištirpdę vandenyne – ir tai iš tiesų yra vienas iš CO 2 panaudojimo būdų. Kitas būdas yra įpurškimas esant aukštam slėgiui po žeme, geriausia ten, kur yra naftos telkiniai; Tai padidins naftos rezervuarų produktyvumą ir padės pagaminti daugiau naftos. Tačiau chemikai vis tiek rado būdą, kaip „virti košę iš kirvio“ – yra trečias būdas panaudoti CO 2, kai jis paverčiamas kuru.
Norint paversti CO 2 degalais, reikia „daryti chemikalus“ su anglies dioksido molekule, pavyzdžiui, atimti iš jos vieną deguonies atomą. Tada anglies dioksidas virs anglies monoksidu CO. Nepaisant to, kad daugumai žmonių anglies monoksidas yra „tos dujos, kurios periodiškai žudo neatsargius malkinių krosnelių naudotojus“, pramonėje jis naudojamas įvairiuose procesuose: pirma, jis gali būti deginamas ir gaunama energija, antra, gali būti naudojamas metalurgijos procesuose, trečia, iš jo galima susintetinti įvairias organines molekules, tarp jų ir skystąjį kurą. Būtent paskutinis taškas atveria naftos chemijos perspektyvas anglies dioksidui.
Tačiau verta paminėti, kad anglies monoksido panaudojimas cheminiams tikslams nėra visiškai naujas dalykas. Dvidešimtojo amžiaus aušroje vokiečių chemikai Franzas Fischeris ir Hansas Tropschas sukūrė būdą skystajam kurui gauti iš įprastos anglies: pirma, iš anglies ir vandens gaminamos sintezės dujos – taip vadinamas anglies monoksido ir vandenilio mišinys. o vėliau naudojant katalizatorių iš sintezės dujų gaminami įvairūs angliavandeniliai. Šis metodas buvo paklausus, kai įprastos naftos trūko, tačiau ilgainiui, XX amžiaus antroje pusėje, kuro gamybos būdas iš anglies tapo tiesiog brangia alternatyva „klasikinėms“ naftos perdirbimo technologijoms. Bet jei Fischer-Tropsch procese kaip žaliava naudojama akmens anglys, kuri pati savaime yra mineralas, tai chemikai tam pačiam tikslui – gamindami sintezines dujas – sukūrė metodą, leidžiantį jas pagaminti iš „nereikalingo“ anglies dioksido. .
Tokie dalykai neįmanomi nenaudojant katalizatorių, o norint gauti veikiantį katalizatorių, chemikams kartais tenka griebtis įvairiausių gudrybių. Faktas yra tas, kad, be tam tikros cheminės sudėties, katalizatoriui labai svarbi jo vidinė struktūra. Paprasčiau tariant, ant plokščio paviršiaus užteptas katalizatorius gali ir neveikti, bet jei jis bus užteptas ant porėto paviršiaus, o poros yra tam tikro dydžio, tai jis galės veikti visu pajėgumu.
Siekdami sukurti tokį katalizatorių, chemikai kaip substratą paėmė elektrai laidžią medžiagą ir ant jos nusodino apie 200 nanometrų skersmens polistirolo granulių sluoksnį. Po to tuštumos, likusios tarp rutuliukų, buvo užpildytos sidabro atomais. (Pagal analogiją galime įsivaizduoti, kad ant grindų išpylėme sluoksnį biliardo kamuoliukų, o po to ant visko užpylėme tolygų išlydyto parafino sluoksnį.) Dabar, norint gauti porėtą pagrindą, reikia kažkaip pašalinti. visus rutulius iš medžiagos, o likusią struktūrą palikite nepažeistą. Biliardo kamuoliukų atveju tai būtų labai problematiška, tačiau polistirolo kamuoliukų atveju viskas pasirodė daug paprasčiau – ir dėl to, pašalinus polistireną, susidarė korinė sidabro struktūra su koriais. tam tikras dydis buvo gautas ant elektrodo paviršiaus.
Tokia medžiaga, kaip paaiškėjo, anglies dioksidą gerai paverčia sintezės dujomis, o katalizatoriaus efektyvumą ir selektyvumą kontroliuoja korio dydis: jei katalizatoriaus sintezės etape imamas didesnis polistirolo rutuliukas, tai po reakcija gausite vieną produktų sudėtį, o jei mažesnės, tai kitą . Tyrimo rezultatai buvo išsamiai paskelbti žurnale Angewandte Chemie .
Ir atrodo, kad viskas gerai, ir žmonija turėtų švęsti pergalę prieš šiltnamio efektą sukeliančių dujų emisiją, o kiekvienas vamzdis, kuris degimo produktus išgarina į atmosferą, turėtų būti aprūpintas panašiu sidabro katalizatoriumi, tačiau vis tiek verta pasakyti vieną pastabą. Vienas iš svarbių dėsnių, pagal kuriuos gyvena mus supantis pasaulis, yra tvermės dėsnis: masė ir energija neatsiranda iš niekur ir niekur nedingsta. Tai pasakytina apie cheminių elementų atomus, šilumą, susidarančią deginant kurą, ir elektros energiją. Todėl, nesvarbu, kiek energijos gaunama deginant anglies monoksidą į anglies dioksidą, bent tiek pat energijos reikia sunaudoti (supaprastinti), kad anglies dioksido molekulė vėl pavirstų anglies monoksido molekule. Ir akivaizdu, kad tokiai apskritai „žaliajai“ šiltnamio efektą sukeliančių dujų utilizavimo technologijai reikia savo energijos šaltinio, kuris bent jau „neįpurštų“ į atmosferą tiek CO 2, kiek būtų galima paversti naudingas produktas.
Iš kur gaunama energija, kuri paverčia vienas dujas kitomis? Pavyzdžiui, iš vėjo ar saulės elektrinių, kurios gamina energiją, bet neišskiria į atmosferą kuro degimo produktų – dėl to sumažėtų bendras anglies dvideginio kiekis.
Smagu, kad senoviniai augalai ir bakterijos užsiimdavo panašia veikla – sugerdavo anglies dvideginį, kurio tuomet buvo gausu atmosferoje, ir paversdavo jį organinėmis medžiagomis, kurios vėliau tapo iškastiniu kuru. Gali būti, kad ateityje žmonijai teks daryti kažką panašaus, bet tik naudojant chemines technologijas.
Anglies rūgšties (anglies dioksido) naudojimas
Šiuo metu anglies dioksidas visose valstybėse yra plačiai naudojamas visuose pramonės sektoriuose ir agrarinės pramonės komplekse.
Dujinėje būsenoje (anglies dioksidas)
Maisto pramonėje
1. Sukurti inertišką bakteriostatinę ir fungistatinę atmosferą (esant koncentracijoms virš 20%):
· perdirbant augalinius ir gyvūninius produktus;
· pakuojant maisto produktus ir vaistus, kad žymiai pailgėtų jų galiojimo laikas;
· išleidžiant alų, vyną ir sultis kaip išstumiančias dujas.
2. Gaiviųjų gėrimų ir mineralinių vandenų gamyboje (sotumas).
3. Alaus ir šampano bei putojančių vynų gamyboje (karbonizacija).
4. Gazuoto vandens ir gėrimų ruošimas naudojant sifonus ir prisotiklius, personalui karštose parduotuvėse ir vasarą.
5. Naudojimas automatuose, skirtuose parduoti išpilstytas dujas ir vandenį bei rankiniu būdu parduoti alų ir girą, gazuotą vandenį ir gėrimus.
6. Gaminant gazuotus pieno gėrimus ir gazuotas vaisių ir uogų sultis („putojantys produktai“).
7. Gaminant cukrų (tuštinimasis – prisotinimas).
8. Vaisių ir daržovių sulčių ilgalaikiam konservavimui išsaugant šviežiai spausto produkto kvapą ir skonį prisotinant CO2 ir laikant aukštame slėgyje.
9. Suintensyvinti nusodinimo ir vyno rūgšties druskų šalinimo iš vynų ir sulčių procesus (detartacija).
10. Geriamojo gėlinto vandens ruošimui filtravimo būdu. Geriamajam vandeniui be druskos prisotinti kalcio ir magnio jonais.
Žemės ūkio produktų gamyboje, sandėliavime ir perdirbime
11. Pailginti maisto produktų, daržovių ir vaisių galiojimo laiką kontroliuojamoje atmosferoje (2-5 kartus).
12. Skintų gėlių laikymas 20 ar daugiau dienų anglies dvideginio atmosferoje.
13. Grūdų, makaronų, grūdų, džiovintų vaisių ir kitų maisto produktų laikymas anglies dvideginio atmosferoje, siekiant apsaugoti juos nuo vabzdžių ir graužikų padarytos žalos.
14. Vaisių ir uogų apdorojimui prieš sandėliavimą, kuris neleidžia vystytis grybeliniam ir bakteriniam puvimui.
15. Supjaustytų arba nesmulkintų daržovių prisotinimas aukštu slėgiu, kuris sustiprina skonio natas („putojantys produktai“) ir pailgina jų galiojimo laiką.
16. Gerinti augalų augimą ir produktyvumą saugomoje dirvoje.
Šiandien Rusijos daržovių ir gėlių auginimo ūkiuose aktualus augalų tręšimas saugomoje dirvoje anglies dioksidu. CO2 trūkumas yra rimtesnė problema nei mineralinių maistinių medžiagų trūkumas. Vidutiniškai 94% savo sausųjų medžiagų masės augalas susintetina iš vandens, o likusius 6% augalas gauna iš mineralinių trąšų! Mažas anglies dioksido kiekis dabar yra veiksnys, ribojantis derlių (pirmiausia mažo tūrio pasėliuose). 1 hektaro šiltnamio ore yra apie 20 kg CO2. Esant didžiausiam apšvietimo lygiui pavasario ir vasaros mėnesiais, agurkų augalų CO2 suvartojimas fotosintezės metu gali priartėti prie 50 kg h/ha (t. y. iki 700 kg/ha CO2 per šviesią paros valandas). Susidarantį deficitą tik iš dalies padengia atmosferos oro antplūdis per skersinius ir atitvarų konstrukcijų nutekėjimas, taip pat naktinis augalų kvėpavimas. Gruntiniuose šiltnamiuose papildomas anglies dvideginio šaltinis yra mėšlu, durpėmis, šiaudais ar pjuvenomis užpildyta žemė. Šiltnamio oro praturtinimo anglies dioksidu poveikis priklauso nuo šių organinių medžiagų, kurios mikrobiologiškai skaidosi, kiekio ir rūšies. Pavyzdžiui, pridedant mineralinėmis trąšomis sudrėkintų pjuvenų, anglies dioksido lygis iš pradžių gali pasiekti aukštas vertes naktį ir dieną, kai skersiniai yra uždaryti. Tačiau apskritai šis poveikis nėra pakankamai didelis ir patenkina tik dalį augalų poreikių. Pagrindinis biologinių šaltinių trūkumas yra trumpa anglies dioksido koncentracijos padidinimo iki norimo lygio trukmė, taip pat negalėjimas reguliuoti šėrimo proceso. Dažnai antžeminiuose šiltnamiuose saulėtomis dienomis esant nepakankamam oro mainams CO2 kiekis dėl intensyvaus augalų įsisavinimo gali nukristi žemiau 0,01% ir fotosintezė praktiškai sustoja! CO2 trūkumas tampa pagrindiniu veiksniu, ribojančiu angliavandenių asimiliaciją ir atitinkamai augalų augimą bei vystymąsi. Visiškai padengti deficitą galima tik naudojant techninius anglies dioksido šaltinius.
17. Mikrodumblių auginimas gyvuliams. Kai autonominio dumblių auginimo įrenginiuose vanduo prisotinamas anglies dioksidu, dumblių augimo greitis žymiai padidėja (4-6 kartus).
18. Gerinti siloso kokybę. Silosuojant sultingus pašarus, dirbtinis CO2 įvedimas į augalų masę neleidžia prasiskverbti deguoniui iš oro, o tai prisideda prie aukštos kokybės produkto su palankiu organinių rūgščių santykiu, dideliu karotino ir virškinamų baltymų kiekiu susidarymo. .
19. Saugiam maisto ir ne maisto produktų dezinfekcijai. Atmosfera, kurioje anglies dioksido yra daugiau nei 60 %, per 1-10 dienų (priklausomai nuo temperatūros) sunaikina ne tik suaugusius vabzdžius, bet ir jų lervas bei kiaušinėlius. Ši technologija taikoma produktams, kuriuose surišto vandens kiekis yra iki 20%, pavyzdžiui, grūdams, ryžiams, grybams, džiovintiems vaisiams, riešutams ir kakavai, gyvūnų pašarams ir kt.
20. Visiškam į peles panašiems graužikams naikinti, trumpam užpildant urvus, sandėliavimo patalpas ir kameras dujomis (pakankama 30 % anglies dioksido koncentracija).
21. Gyvūnų pašarų anaerobiniam pasterizavimui, sumaišytam su vandens garais ne aukštesnėje kaip 83 laipsnių C temperatūroje - kaip granuliavimo ir ekstruzijos pakaitalas, nereikalaujantis didelių energijos sąnaudų.
22. Naminiams paukščiams ir smulkiems gyvūnams (kiaulių, veršelių, avių) eutanazijai prieš skerdimą. Žuvies anestezijai transportavimo metu.
23. Bičių motinėlių ir kamanių anestezijai, siekiant paspartinti kiaušialąsčių atsiradimą.
24. Prisotinti vištoms skirtą geriamąjį vandenį, kuris žymiai sumažina neigiamą pakilusios vasaros temperatūros įtaką paukštienai, padeda sutirštinti kiaušinių lukštus ir sustiprinti kaulus.
25. Fungicidų ir herbicidų darbinius tirpalus prisotinti geresniam preparatų veikimui. Šis metodas leidžia sumažinti tirpalo suvartojimą 20-30%.
Medicinoje
26. a) sumaišytas su deguonimi kaip kvėpavimo stimuliatorius (5 % koncentracijos);
b) sausoms gazuotoms vonioms (15-30 proc. koncentracijos), siekiant sumažinti kraujospūdį ir pagerinti kraujotaką.
27. Krioterapija dermatologijoje, sausos ir vandens anglies dvideginio vonios balneoterapijoje, kvėpavimo mišiniai chirurgijoje.
Chemijos ir popieriaus pramonėje
28. Sodos, amonio anglies druskų (naudojamos kaip trąšos augalininkystėje, priedai atrajotojų pašaruose, vietoj mielių kepiniuose ir miltiniuose konditerijos gaminiuose), baltojo švino, karbamido, hidroksikarboksirūgštys gamybai. Metanolio ir formaldehido katalizinei sintezei.
29. Šarminėms nuotekoms neutralizuoti. Dėl savaiminio buferinio tirpalo poveikio, tiksliai reguliuojant pH, išvengiama įrangos ir nuotekų vamzdžių korozijos, nesusidaro toksiški šalutiniai produktai.
30. Gaminant popierių, skirtą plaušienos perdirbimui po šarminio balinimo (padidina proceso efektyvumą 15%).
31. Padidinti derlių ir pagerinti celiuliozės fizines ir mechanines savybes bei balinamumą verdant medieną deguonimi-sodoje.
32. Valyti šilumokaičius nuo apnašų ir užkirsti kelią jų susidarymui (hidrodinaminių ir cheminių metodų derinys).
Statybose ir kitose pramonės šakose
33. Plieno ir ketaus liejinių formų greitam cheminiam grūdinimui. Anglies dioksido tiekimas į liejimo formas, palyginti su terminiu džiovinimu, pagreitina jų kietėjimą 20-25 kartus.
34. Kaip putojančios dujos porėto plastiko gamyboje.
35. Ugniai atsparioms plytoms sutvirtinti.
36. Pusiau automatiniams suvirinimo aparatams, skirtiems lengvųjų ir lengvųjų automobilių kėbulų remontui, sunkvežimių ir vilkikų kabinoms remontuoti bei plonasluoksnių plieno gaminių elektriniam suvirinimui.
37. Gaminant suvirintas konstrukcijas su automatiniu ir pusiau automatiniu elektriniu suvirinimu anglies dioksido, kaip apsauginių dujų, aplinkoje. Lyginant su suvirinimu lazdele elektrodu, darbo patogumas padidėja, našumas padidėja 2-4 kartus, 1 kg nusodinto metalo CO2 aplinkoje kaina yra daugiau nei du kartus mažesnė lyginant su rankiniu lankiniu suvirinimu.
38. Kaip apsauginė terpė mišiniuose su inertinėmis ir tauriosiomis dujomis automatizuoto suvirinimo ir metalo pjovimo metu, kurios dėka gaunamos labai aukštos kokybės siūlės.
39. Gesintuvų, gaisro gesinimo priemonių įkrovimas ir papildymas. Gaisro gesinimo sistemose, gesintuvams užpildyti.
40. Dujinių ginklų ir sifonų įkrovimo skardinės.
41. Kaip purkštuvo dujos aerozolių balionėliuose.
42. Sporto inventoriaus (kamuoliams, kamuoliams ir kt.) pildymui.
43. Kaip aktyvioji terpė medicininiuose ir pramoniniuose lazeriuose.
44. Tiksliam prietaisų kalibravimui.
Kasybos pramonėje
45. Anglies uolienų masės minkštinimui kasant akmens anglį į uolienas linkusiose dariniuose.
46. Sprogdinimo darbams atlikti nesukuriant liepsnos.
47. Naftos gavybos efektyvumo didinimas į naftos rezervuarus įpilant anglies dvideginio.
Skystos būsenos (žemos temperatūros anglies dioksidas)
Maisto pramonėje
1. Greitam užšaldymui iki -18 laipsnių C ir žemesnės temperatūros maisto produktams kontaktiniuose šaldikliuose. Įvairių rūšių produktų tiesioginiam kontaktiniam užšaldymui kartu su skystuoju azotu labiausiai tinka skystas anglies dioksidas. Kaip kontaktinis šaltnešis, jis patrauklus dėl mažos kainos, cheminio pasyvumo ir terminio stabilumo, nerūdija metalinių komponentų, nėra degus ir nepavojingas personalui. Tam tikromis porcijomis iš purkštukų į konvejerio juostą judantį gaminį tiekiamas skystas anglies dioksidas, kuris esant atmosferos slėgiui akimirksniu virsta sauso sniego ir šalto anglies dvideginio mišiniu, o ventiliatoriai nuolat maišo dujų mišinį aparato viduje, kuris, iš esmės gali atvėsinti gaminį nuo +20 laipsnių iki -78,5 laipsnių C per kelias minutes. Kontaktinių greitųjų šaldiklių naudojimas turi keletą esminių pranašumų, palyginti su tradicine šaldymo technologija:
Užšalimo laikas sumažinamas iki 5-30 minučių; fermentinis aktyvumas produkte greitai nutrūksta;
· produkto audinių ir ląstelių struktūra yra gerai išlikusi, nes ledo kristalai susidaro daug mažesnių dydžių ir beveik vienu metu ląstelėse ir audinių tarpląstelinėje erdvėje;
· lėto šaldymo metu gaminyje atsiranda bakterijų aktyvumo pėdsakų, o šaldant šoku jie tiesiog nespėja vystytis;
· produkto masės sumažėjimas dėl susitraukimo yra tik 0,3-1% (palyginti su 3-6%);
· Lengvai lakios vertingos aromatinės medžiagos bus išsaugotos daug didesniais kiekiais. Palyginti su užšaldymu skystu azotu, užšaldymu anglies dioksidu:
· nepastebimas gaminio įtrūkimų dėl per didelio temperatūros skirtumo tarp paviršiaus ir šaldyto produkto šerdies
· šaldymo proceso metu CO2 prasiskverbia į gaminį ir atitirpinant apsaugo jį nuo oksidacijos ir mikroorganizmų vystymosi. Greitai užšaldomi ir supakuoti vietoje vaisiai ir daržovės geriausiai išlaiko savo skonį ir maistinę vertę, visus vitaminus ir biologiškai aktyvias medžiagas, todėl juos galima plačiai naudoti gaminant vaikų ir dietinės mitybos produktus. Svarbu, kad iš nestandartinių vaisių ir daržovių produktų būtų galima sėkmingai ruošti brangius šaldytus mišinius. Greitieji šaldikliai, naudojantys skystą anglies dioksidą, yra kompaktiški, paprastos konstrukcijos ir nebrangūs (jei netoliese yra pigaus skysto anglies dioksido šaltinis). Įrenginiai yra mobilių ir stacionarių versijų, spiralinių, tunelinių ir spintelių, kurios domina žemės ūkio gamintojus ir produktų perdirbėjus. Jie ypač patogūs, kai gaminant reikia šaldyti įvairius maisto produktus ir žaliavas skirtingomis temperatūros sąlygomis (-10...-70 laipsnių C). Greitai užšaldytus maisto produktus galima džiovinti didelio vakuumo sąlygomis – džiovinimas šalčiu. Šiuo metodu džiovinti produktai yra kokybiški: išlaiko visas maistines medžiagas, padidina atkuriamąją galią, turi minimalų susitraukimą ir porėtą struktūrą, išlaiko natūralią spalvą. Liofilizuoti produktai yra 10 kartų lengvesni už originalius dėl vandens pašalinimo iš jų, labai ilgai laikomi sandariuose maišeliuose (ypač kai maišeliai užpildyti anglies dioksidu) ir pigiai pristatomi į atokiausiose vietovėse.
2. Greitam šviežių maisto produktų, supakuotų ir nesupakuotų, atvėsinimui iki +2…+6 laipsnių C. Naudojant įrenginius, kurių veikimas panašus į greito šaldiklio veikimą: įpurškus skystą anglies dioksidą susidaro mažytis sausas sniegas, su kuriuo produktas apdorojamas tam tikrą laiką. Sausas sniegas yra efektyvi priemonė greitai sumažinti temperatūrą, todėl gaminys neišdžiūvo, kaip oro aušinimas, ir nepadidina jo drėgmės, kaip atsitinka aušinant vandens ledu. Sauso sniego aušinimas leidžia sumažinti temperatūrą vos per kelias minutes, o ne valandas, reikalingas įprastiniam vėsinimui. Natūrali gaminio spalva išsaugoma ir net pagerėjo dėl nežymios CO2 difuzijos viduje. Tuo pačiu metu žymiai pailgėja produktų galiojimo laikas, nes CO2 slopina tiek aerobinių, tiek anaerobinių bakterijų ir pelėsių grybų vystymąsi. Patogu ir apsimoka šaldyti paukštieną (supjaustytą ar skerdenose), porcijomis, dešreles, pusgaminius. Įrenginiai taip pat naudojami ten, kur technologija reikalauja greito gaminio aušinimo liejimo, presavimo, ekstruzijos, šlifavimo ar pjaustymo metu arba prieš jį. Tokio tipo prietaisai taip pat labai patogūs naudoti paukštynuose, skirtuose itin greitam šviežiai padėtų vištų kiaušinių vėsinimui nuo 42,7 laipsnių C iki 4,4-7,2 laipsnių C.
3. Nuimti odelę nuo uogų šaldymo metodu.
4. Galvijų ir kiaulių spermos ir embrionų kriokonservavimui.
Šaldymo pramonėje
5. Naudoti kaip alternatyvų šaltnešį šaldymo sistemose. Anglies dioksidas gali būti veiksmingas šaltnešis, nes jo žema kritinė temperatūra (31,1 laipsnio C), santykinai aukšta trigubo taško temperatūra (-56 laipsniai C), aukštas trigubo taško slėgis (0,5 mPa) ir aukštas kritinis slėgis (7,39 laipsnio). mPa). Kaip šaltnešis, jis turi šiuos privalumus:
· labai maža kaina lyginant su kitais šaltnešiais;
· netoksiškas, nedegus ir nesprogus;
· suderinamas su visomis elektros izoliacinėmis ir konstrukcinėmis medžiagomis;
· neardo ozono sluoksnio;
· vidutiniškai prisideda prie šiltnamio efekto didinimo, lyginant su šiuolaikiniais halogenintais šaltnešiais. Didelis kritinis slėgis turi teigiamą mažo suspaudimo laipsnio aspektą, dėl kurio kompresorius yra efektyvus, todėl galima sukurti kompaktiškus ir nebrangius šaldymo įrenginius. Tuo pačiu reikalingas papildomas kondensatoriaus elektros variklio aušinimas, o dėl vamzdžių ir sienelių storio didėja šaldymo įrenginio metalo sąnaudos. Daug žada naudoti CO2 žemos temperatūros dviejų pakopų įrenginiuose, skirtuose pramoniniams ir pusiau pramoniniams tikslams, ir ypač automobilių ir traukinių oro kondicionavimo sistemose.
6. Didelio našumo šaldytam minkštų, termoplastinių ir elastingų gaminių ir medžiagų šlifavimui. Kriogeniniuose malūnuose tie produktai ir medžiagos, kurių negalima sumalti įprastu pavidalu, pavyzdžiui, želatina, guma, bet kokie polimerai, padangos, greitai ir su mažomis energijos sąnaudomis sumalami užšaldyti. Šaltasis malimas sausoje, inertinėje atmosferoje būtinas visoms žolelėms ir prieskoniams, kakavos pupelėms ir kavos pupelėms.
7. Techninių sistemų testavimui žemoje temperatūroje.
Metalurgijoje
8. Sunkiai pjaustomiems lydiniams aušinti, kai jie apdorojami tekinimo staklėmis.
9. Sudaryti apsauginę aplinką dūmų slopinimui vario, nikelio, cinko ir švino lydymo ar išpilstymo procesuose.
10. Atkaitinant vientisą vario laidą kabelių gaminiams.
Kasybos pramonėje
11. Anglies gavyboje kaip mažo pūtimo stiprumo sprogmuo, dėl kurio sprogimo metu neužsidega metanas ir anglies dulkės, neišskiria toksiškų dujų.
12. Gaisrų ir sprogimų prevencija išstumiant orą iš konteinerių ir kasyklų, kuriose yra sprogių garų ir dujų su anglies dioksidu.
Superkritiškas
Ekstrahavimo procesuose
1. Aromatinių medžiagų surinkimas iš vaisių ir uogų sulčių, augalų ekstraktų ir vaistinių žolelių gavimas naudojant skystą anglies dioksidą. Tradiciniuose augalinės ir gyvulinės kilmės žaliavų gavybos metoduose naudojami įvairūs organiniai tirpikliai, kurie yra labai specifiniai ir retai užtikrina viso biologiškai aktyvių junginių komplekso išskyrimą iš žaliavų. Be to, visada iškyla tirpiklio likučių atskyrimo nuo ekstrakto problema, o dėl šio proceso technologinių parametrų kai kurie ekstrakto komponentai gali iš dalies ar net visiškai sunaikinti, dėl ko pasikeičia ne tik sudėtis, bet ir jo sudėtis. izoliuoto ekstrakto savybės. Palyginti su tradiciniais metodais, ekstrahavimo procesai (taip pat ir frakcionavimas bei impregnavimas), naudojant superkritinį anglies dioksidą, turi daug privalumų:
· energiją taupantis proceso pobūdis;
· aukštos masės perdavimo proceso charakteristikos dėl mažo klampumo ir didelio tirpiklio gebėjimo prasiskverbti;
· aukštas atitinkamų komponentų išgavimo laipsnis ir aukšta gaunamo produkto kokybė;
· praktiškai nėra CO2 galutiniuose produktuose;
· naudojama inertinė tirpioji terpė, kurios temperatūra nekelia grėsmės terminiam medžiagų skaidymui;
· proceso metu nesusidaro nuotekos ir tirpiklių atliekos po dekompresijos, CO2 galima surinkti ir panaudoti pakartotinai;
· užtikrinamas unikalus gautų produktų mikrobiologinis grynumas;
· sudėtingos įrangos ir kelių etapų proceso trūkumas;
· Naudojamas pigus, netoksiškas ir nedegus tirpiklis. Anglies dioksido selektyvinės ir ekstrahavimo savybės gali labai skirtis kintant temperatūrai ir slėgiui, todėl iš augalinių medžiagų žemoje temperatūroje galima išgauti didžiąją šiuo metu žinomų biologiškai aktyvių junginių spektro dalį.
2. Gauti vertingus natūralius produktus – prieskonių, eterinių aliejų ir biologiškai aktyvių medžiagų CO2 ekstraktus. Ekstraktas praktiškai kopijuoja originalią augalinę medžiagą. Chromatografinės analizės duomenys rodo, kad vertingų medžiagų kiekis dešimtis kartų viršija klasikinius ekstraktus. Gamyba pramoniniu mastu buvo įsisavinta:
· prieskonių ir vaistinių žolelių ekstraktai;
· vaisių aromatai;
· apynių ekstraktai ir rūgštys;
· antioksidantai, karotenoidai ir likopenai (taip pat ir iš pomidorų žaliavos);
· natūralių dažiklių (iš raudonųjų pipirų vaisių ir kitų);
lanolinas iš vilnos;
· natūralūs augaliniai vaškai;
· šaltalankių aliejai.
3. Labai gryniems eteriniams aliejams, ypač iš citrusinių vaisių, išgauti. Ekstrahuojant eterinius aliejus su superkritiniu CO2, sėkmingai išgaunamos ir labai lakios frakcijos, kurios suteikia šiems aliejams fiksuojamųjų savybių, o kartu ir pilnesnį aromatą.
4. Iš arbatos ir kavos pašalinti kofeiną, iš tabako – nikotiną.
5. Pašalinti cholesterolį iš maisto (mėsos, pieno produktų ir kiaušinių).
6. Neriebių bulvių traškučių ir sojos produktų gamybai;
7. Kokybiškam tabakui su nurodytomis technologinėmis savybėmis gaminti.
8. Drabužių sausam valymui.
9. Pašalinti urano junginius ir transurano elementus iš radioaktyviai užteršto grunto ir metalinių kūnų paviršių. Tuo pačiu metu vandens atliekų kiekis sumažėja šimtus kartų ir nereikia naudoti agresyvių organinių tirpiklių.
10. Už aplinką tausojančią spausdintinių plokščių ėsdinimo technologiją mikroelektronikai, nesukuriant toksiškų skystų atliekų.
Frakcionavimo procesuose
Skystos medžiagos atskyrimas nuo tirpalo arba skystų medžiagų mišinio atskyrimas vadinamas frakcionavimu. Šie procesai yra nuolatiniai ir todėl daug efektyvesni nei medžiagų atskyrimas nuo kietų substratų.
11. Aliejams ir riebalams rafinuoti ir dezodoruoti. Norint gauti komercinį aliejų, būtina atlikti daugybę priemonių, tokių kaip lecitino, gleivių, rūgščių pašalinimas, balinimas, dezodoravimas ir kt. Ekstrahuojant superkritiniu CO2, šie procesai atliekami per vieną technologinį ciklą, o gaunamos alyvos kokybė šiuo atveju yra daug geresnė, nes procesas vyksta gana žemoje temperatūroje.
12. Mažinti alkoholio kiekį gėrimuose. Nealkoholinių tradicinių gėrimų (vyno, alaus, sidro) gamyba didėja dėl etinių, religinių ar dietinių priežasčių. Nors šie nealkoholiniai gėrimai dažnai yra prastesnės kokybės, jų rinka yra reikšminga ir sparčiai auga, todėl tokios technologijos tobulinimas yra labai patrauklus klausimas.
13. Energiją taupančiam didelio grynumo glicerino gamybai.
14. Energiją taupančiam lecitino gamybai iš sojų aliejaus (kuriame fosfatidilcholino kiekis apie 95%).
15. Pramoninių nuotekų srautiniam valymui nuo angliavandenilių teršalų.
Impregnavimo procesuose
Impregnavimo procesas – naujų medžiagų įvedimas iš esmės yra atvirkštinis ekstrahavimo procesas. Reikalinga medžiaga ištirpinama superkritiniame CO2, tada tirpalas prasiskverbia į kietą substratą, atleidus slėgį anglies dioksidas akimirksniu išgaruoja, o medžiaga lieka substrate.
16. Už aplinką tausojančią pluoštų, audinių ir tekstilės priedų dažymo technologiją. Tapyba yra ypatingas impregnavimo atvejis. Dažai paprastai ištirpinami toksiškame organiniame tirpiklyje, todėl dažytos medžiagos turi būti kruopščiai nuplaunamos, todėl tirpiklis arba išgaruoja į atmosferą, arba patenka į nuotekas. Atliekant superkritinį dažymą, nenaudojamas vanduo ir tirpikliai, dažai ištirpinami superkritiniame CO2. Šis metodas suteikia įdomią galimybę vienu metu dažyti įvairių tipų sintetines medžiagas, tokias kaip plastikiniai dantys ir medžiaginis užtrauktuko pamušalas.
17. Aplinkai nekenksminga technologija, dažymas. Sausi dažai ištirpsta superkritinio CO2 sraute ir kartu su juo išskrenda iš specialaus ginklo antgalio. Anglies dioksidas iš karto išgaruoja, o dažai nusėda ant paviršiaus. Ši technologija ypač perspektyvi dažant automobilius ir didelę įrangą.
18. Polimerinių struktūrų homogenizuotam impregnavimui vaistais, taip užtikrinant pastovų ir ilgalaikį vaisto išsiskyrimą organizme. Ši technologija pagrįsta superkritinio CO2 gebėjimu lengvai prasiskverbti į daugelį polimerų, juos prisotinti, todėl mikroporos atsiveria ir išsipučia.
Technologiniuose procesuose
19. Aukštos temperatūros vandens garus pakeitus superkritiniu CO2 ekstruzijos procesuose, apdorojant į grūdus panašias žaliavas, galima naudoti palyginti žemą temperatūrą, į receptūrą įtraukti pieno ingredientus ir bet kokius karščiui jautrius priedus. Superkritinis skysčių ekstruzija leidžia sukurti naujus produktus su itin porėta vidine struktūra ir lygiu, tankiu paviršiumi.
20. Polimerų ir riebalų miltelių gamybai. Superkritinio CO2 srautas su kai kuriais jame ištirpusiais polimerais ar riebalais įpurškiamas į kamerą su mažesniu slėgiu, kur jie „kondensuojami“ visiškai vienalyčių smulkiai dispersinių miltelių, smulkiausių pluoštų ar plėvelių pavidalu.
21. Paruošti žalumynus ir vaisius džiovinti, pašalinant odelių vaško sluoksnį superkritinio CO2 srove.
Cheminių reakcijų procesuose
22. Perspektyvi superkritinio CO2 panaudojimo sritis yra jo kaip inertinės terpės naudojimas vykstant cheminėms polimerizacijos ir sintezės reakcijoms. Superkritinėje aplinkoje sintezė gali vykti tūkstantį kartų greičiau nei tų pačių medžiagų sintezė tradiciniuose reaktoriuose. Pramonei labai svarbu, kad toks reikšmingas reakcijos greičio pagreitis dėl didelės reagentų koncentracijos superkritinėje terpėje, kurios klampumas ir didelis difuziškumas, leistų atitinkamai sutrumpinti reagentų sąlyčio laiką. Technologiniu požiūriu tai leidžia pakeisti statinius uždarus reaktorius srauto reaktoriais, kurie yra iš esmės mažesni, pigesni ir saugesni.
Šiluminiuose procesuose
23. Kaip darbinis skystis šiuolaikinėms elektrinėms.
24. Kaip darbinis dujinių šilumos siurblių, gaminančių aukštos temperatūros šilumą karšto vandens tiekimo sistemoms, skystis.
Kietos būsenos (sausas ledas ir sniegas)
Maisto pramonėje
1. Kontaktiniam mėsos ir žuvies užšaldymui.
2. Kontaktiniam greitam uogų (raudonųjų ir juodųjų serbentų, agrastų, aviečių, aronijų ir kitų) užšaldymui.
3. Prekyba ledais ir gaiviaisiais gėrimais nuo elektros tinklo nutolusiose vietose, aušinama sausu ledu.
4. Laikant, gabenant ir parduodant šaldytus ir atšaldytus maisto produktus. Plėtojama briketuoto ir granuliuoto sauso ledo gamyba greitai gendančių produktų pirkėjams ir pardavėjams. Sausas ledas labai patogus transportavimui ir pardavinėti mėsą, žuvį, ledus karštu oru – produktai labai ilgai išlieka sušalę. Kadangi sausas ledas tik išgaruoja (sublimuoja), nėra ištirpusio skysčio, o transportavimo konteineriai visada išlieka švarūs. Automatiniuose šaldytuvuose gali būti sumontuota mažo dydžio sausojo ledo aušinimo sistema, kuri pasižymi ypatingu įrenginio paprastumu ir dideliu eksploataciniu patikimumu; jo kaina yra daug kartų mažesnė už bet kurio klasikinio šaldymo įrenginio kainą. Pervežant nedideliais atstumais tokia aušinimo sistema yra ekonomiškiausia.
5. Prieš pakraunant produktus, konteinerius atvėsinti. Sauso sniego pūtimas šaltame anglies dvideginyje yra vienas iš efektyviausių būdų iš anksto atvėsinti bet kokius konteinerius.
6. Oro transportui kaip pirminis šaltnešis izoterminiuose konteineriuose su autonomine dviejų pakopų šaldymo sistema (granuliuotas sausas ledas – freonas).
Atliekant paviršiaus valymo darbus
8. Dalių ir komponentų, variklių valymas nuo teršalų, naudojant valymo įrenginius, naudojant sauso ledo granules dujų sraute. Pastaruoju metu labai paklausa neabrazyvinis greitas medžiagų, sausų ir šlapių paviršių valymas smulkiai granuliuoto sauso ledo srove (pūtimas pūtimu). Neišardydami vienetų galite sėkmingai atlikti:
· suvirinimo linijų valymas;
· senų dažų pašalinimas;
· liejimo formų valymas;
· spausdinimo mašinų mazgų valymas;
· maisto pramonės įrenginių valymas;
· poliuretano putų gaminių gamybos formų valymas.
· automobilių padangų ir kitų gumos gaminių gamybos formų valymas;
· formų valymas plastikinių gaminių gamybai, įskaitant formų valymą PET butelių gamybai; Kai sauso ledo granulės atsitrenkia į paviršių, jos akimirksniu išgaruoja, sukurdamos mikrosprogimą, kuris pašalina teršalus nuo paviršiaus. Pašalinus trapią medžiagą, pvz., dažus, tarp dangos ir pagrindo susidaro slėgio banga. Ši banga yra pakankamai stipri, kad pašalintų dangą, pakeltų ją iš vidaus. Pašalinant lipnias ar lipnias medžiagas, tokias kaip aliejus ar nešvarumai, valymo procesas yra panašus į stiprią vandens srovę.
7. Antspauduotų guminių ir plastikinių gaminių valymui nuo atbraižymų (virtimo).
Statybos darbų metu
9. Gaminant porėtas statybines medžiagas su vienodo dydžio anglies dvideginio burbuliukais, tolygiai paskirstytais visame medžiagos tūryje.
10. Dirvos užšaldymui statybos metu.
11. Ledo kamščių montavimas vamzdžiuose su vandeniu (užšaldant juos iš išorės sausu ledu), atliekant vamzdynų remonto darbus nenuleidžiant vandens.
12. Arteziniams šuliniams valyti.
13. Šalinant asfalto dangą karštu oru.
Kitose pramonės šakose
14. Žemos temperatūros iki minus 100 laipsnių priėmimas (maišant sausą ledą su eteriu) gaminių kokybei tikrinti, laboratoriniams darbams.
15. Šaltam dalių montavimui mechanikos inžinerijoje.
16. Gaminant kaliuosius legiruotojo ir nerūdijančio plieno markes, atkaitintus aliuminio lydinius.
17. Smulkinant, malant ir konservuojant kalcio karbidą.
18. Sukurti dirbtinį lietų ir gauti papildomų kritulių.
19. Dirbtinis debesų ir rūko sklaidymas, kova su kruša.
20. Spektaklių ir koncertų metu generuoti nekenksmingus dūmus. Dūmų efekto gavimas pop scenose menininkų pasirodymų metu naudojant sausą ledą.
Medicinoje
21. Tam tikrų odos ligų gydymui (krioterapija).
