სად გვხვდება ნახშირორჟანგი? CO2-ის მიღება. ნახშირორჟანგის ხელოვნური წყაროები

ნახშირორჟანგს (ნახშირორჟანგი, ნახშირორჟანგი) უჭირავს ყველაზე მნიშვნელოვანი ადგილი ტექნიკურ გაზებს შორის, იგი ფართოდ გამოიყენება მრეწველობის თითქმის ყველა სექტორში და აგროინდუსტრიულ კომპლექსში. CO 2 შეადგენს ტექნიკური გაზის მთლიანი ბაზრის 10%-ს, რაც ამ პროდუქტს უტოლდება ჰაერის გამიჯვნის ძირითად პროდუქტებთან.

ნახშირორჟანგის გამოყენება აგრეგაციის სხვადასხვა მდგომარეობებში მრავალფეროვანია - კვების მრეწველობა, შედუღების გაზები და ნარევები, ხანძარსაწინააღმდეგო და ა.შ. მისი მყარი ფაზა, მშრალი ყინული, სულ უფრო ხშირად გამოიყენება, გაყინვიდან, მშრალი ბრიკეტებიდან ზედაპირის გაწმენდამდე (აფეთქებით).

ქვითარი

ნახშირორჟანგის მიღება გარედან შეუძლებელია იმის გამო, რომ ატმოსფეროში ნახშირორჟანგი თითქმის არ არის. ცხოველები და ადამიანები მას იღებენ საკვების სრული დაშლის გზით, რადგან ცილები, ცხიმები და ნახშირწყლები, რომლებიც ნახშირბადის ბაზაზეა აგებული, ქსოვილებში ჟანგბადის დახმარებით იწვის ნახშირორჟანგს (CO 2).

მრეწველობაში ნახშირორჟანგი მიიღება ღუმელის აირებიდან, ბუნებრივი კარბონატების დაშლის პროდუქტებიდან (კირქვა, დოლომიტი). ალკოჰოლური დუღილის დროს წარმოქმნილი აირი გამოიყენება საკვები მიზნებისთვის. ნახშირორჟანგი ასევე იწარმოება ჰაერის გამოყოფის ქარხნებში, როგორც სუფთა ჟანგბადის, აზოტის და არგონის წარმოების გვერდითი პროდუქტი. ლაბორატორიულ პირობებში, CO 2-ის მცირე რაოდენობა მიიღება კარბონატების და ბიკარბონატების მჟავებთან, მაგალითად, მარმარილოს, ცარცის ან სოდა მარილმჟავასთან ურთიერთქმედებით. CO 2 წარმოების გვერდითი წყაროებია წვის პროდუქტები; ფერმენტაცია; თხევადი ამიაკის წარმოება; ერთეულების რეფორმირება; ეთანოლის წარმოება; ბუნებრივი წყაროები.

სამრეწველო მასშტაბით ნახშირორჟანგის წარმოებისას გამოიყენება ნედლეულის სამი ძირითადი ჯგუფი.

ჯგუფი 1- ნედლეულის წყაროები, საიდანაც სუფთა CO 2 შეიძლება წარმოიქმნას სპეციალური აღჭურვილობის გარეშე მისი კონცენტრაციის გაზრდის მიზნით:

• აირები ქიმიური და ნავთობქიმიური მრეწველობისგან, რომელიც შეიცავს 98-99% CO 2-ს;
• ალკოჰოლური დუღილის აირები ლუდსახარშებში, ალკოჰოლური და ჰიდროლიზის ქარხნებში 98-99% CO 2-ით;
• აირები ბუნებრივი წყაროებიდან 92-99% CO 2-ით.

ჯგუფი 2- ნედლეულის წყაროები, რომელთა გამოყენება უზრუნველყოფს სუფთა CO 2-ის წარმოებას:

• ნაკლებად გავრცელებული ქიმიური მრეწველობის გაზები, რომლებიც შეიცავს 80-95% CO2-ს.

ჯგუფი 3- ნედლეულის წყაროები, რომელთა გამოყენება შესაძლებელს ხდის სუფთა CO 2-ის წარმოებას მხოლოდ სპეციალური აღჭურვილობის დახმარებით:

• გაზის ნარევები, რომლებიც შედგება ძირითადად აზოტისა და ნახშირორჟანგისაგან (ნახშირბადის შემცველი ნივთიერებების წვის პროდუქტები, რომლებიც შეიცავს 8-20% CO 2-ს;
• კირისა და ცემენტის ქარხნების გამონაბოლქვი აირები 30-40% CO 2-ით;
• აფეთქების ღუმელების ზედა აირები 21-23% CO 2-ით;
• ძირითადად შედგება მეთანისა და ნახშირორჟანგისაგან და შეიცავს სხვა გაზების მნიშვნელოვან მინარევებს (ბიოგაზი და ნაგავსაყრელი გაზი ბიორეაქტორებიდან 30-45% CO 2-ით;
• ასოცირებული აირები ბუნებრივი აირისა და ნავთობის წარმოებისას, რომელიც შეიცავს 20-40% CO2-ს.

განაცხადი

ზოგიერთი შეფასებით, CO2-ის მოხმარება მსოფლიო ბაზარზე აღემატება 20 მილიონ მეტრულ ტონას წელიწადში. მოხმარების ასეთი მაღალი დონე იქმნება კვების მრეწველობისა და ნავთობის საწარმოების მოთხოვნების გავლენის ქვეშ, სასმელების და სხვა სამრეწველო საჭიროებების კარბონაციული ტექნოლოგიების გავლენის ქვეშ, მაგალითად, წყლის გამწმენდი ნაგებობების pH მნიშვნელობის დაქვეითება, მეტალურგიის პრობლემები (მათ შორის შედუღების გაზის გამოყენება) და ა.შ.

ნახშირორჟანგის მოხმარება სტაბილურად იზრდება, რადგან ფართოვდება მისი გამოყენების ფარგლები, რომელიც მოიცავს ამოცანებს სამრეწველო მიზნებიდან საკვების წარმოებამდე - საკვების შენახვა, მანქანათმშენებლობაში შედუღების წარმოება და დამცავი შედუღების ნარევების მომზადება ნაწილების ზედაპირების მშრალი გაწმენდით. ყინულის გრანულები, სოფლის მეურნეობაში მცენარეების განაყოფიერებისთვის, გაზისა და ნავთობის ინდუსტრიაში ხანძარსაწინააღმდეგო.

CO 2-ის ძირითადი გამოყენება:

• მანქანათმშენებლობასა და მშენებლობაში (შედუღებისთვის და სხვ.);
• მანქანების ნაწილების ცივი დაშვებისთვის;
• წვრილი სიმკვეთრის პროცესებში;
• ელექტრო შედუღებისთვის, ატმოსფერული ჰაერის მავნე ზემოქმედებისგან გამდნარი ლითონის დაცვის პრინციპზე დაფუძნებული;
• მეტალურგიაში;
• ნახშირორჟანგის გაზის აფეთქება ყალიბებში;
• ალუმინის და სხვა ადვილად დაჟანგული ლითონების წარმოებაში;
• სოფლის მეურნეობაში ხელოვნური წვიმის შესაქმნელად;
• ეკოლოგიაში ის ცვლის ძლიერ მინერალურ მჟავებს ტუტე ჩამდინარე წყლების გასანეიტრალებლად;
• ხანძარსაწინააღმდეგო საშუალებების წარმოებაში;
• გამოიყენება ნახშირორჟანგის ცეცხლმაქრებში, როგორც ხანძარსაწინააღმდეგო საშუალება, ეფექტურად აჩერებს წვის პროცესს;
• პარფიუმერიაში სუნამოების წარმოებაში;
• სამთო მრეწველობაში;
• ქანების აალებადი აფეთქების მეთოდის გამოყენებით;
• კვების მრეწველობაში;
• გამოიყენება როგორც კონსერვანტი და მითითებულია შეფუთვაზე კოდით E290;
• როგორც ცომის საფუარი საშუალება;
• გაზიანი სასმელების წარმოებისთვის;

სასმელების კარბონაცია შეიძლება მოხდეს ორიდან ერთი გზით:

1. პოპულარული ტკბილი და მინერალური წყლების წარმოებაში გამოიყენება მექანიკური კარბონაციის მეთოდი, რომელიც გულისხმობს სითხის გაჯერებას ნახშირორჟანგით. ამისათვის საჭიროა სპეციალური აღჭურვილობა (სიფონები, აკრატოფორები, სატურატორები) და ცილინდრები შეკუმშული ნახშირორჟანგით.
2. ქიმიური კარბონაციის მეთოდით ნახშირორჟანგი წარმოიქმნება დუღილის პროცესში. ამ გზით თქვენ მიიღებთ შამპანურ ღვინოს, ლუდს, პურის კვასს. ნახშირორჟანგი სოდა წყალში მიიღება სოდის მჟავასთან რეაქციის შედეგად, რომელსაც თან ახლავს ნახშირორჟანგის სწრაფი გამოყოფა.

CO 2, როგორც შედუღების გაზი

1960 წლიდან, შენადნობისა და ნახშირბადოვანი ფოლადების შედუღება ნახშირორჟანგით (CO 2) გარემოში, რომელიც აკმაყოფილებს GOST 8050-ის მოთხოვნებს, ბოლო დროს ფართოდ გავრცელდა არგონისა და ჰელიუმის შედუღების გაზის ნარევების გამოყენება შედუღების ტექნოლოგიებში. მანქანათმშენებლობის საწარმოები, მრავალი ყველაზე პოპულარული გაზის ნარევებით, შეიცავს მცირე რაოდენობით აქტიურ გაზებს (CO 2 ან O 2), რომლებიც აუცილებელია შედუღების რკალის სტაბილიზაციისთვის. ამასთან, რუსულ საწარმოებში ძირითადი სტრუქტურული კლასების ნახშირბადის და დაბალი შენადნობის ფოლადების შედუღებისას, მთავარი დამცავი გაზი კვლავ რჩება ნახშირორჟანგი CO 2, რაც აიხსნება ამ დამცავი გაზის ფიზიკური თვისებებით და მისი ხელმისაწვდომობით.

ის უდრის +4-ს), რომელსაც ეწოდება ნახშირორჟანგი (სხვა სახელები: ნახშირორჟანგი, ნახშირბადის ანჰიდრიდი, ნახშირორჟანგი). ეს ნივთიერება ჩვეულებრივ იწერება CO2 მოლეკულური ფორმულით. მისი მოლური მასა არის 44,01 გ/მოლი. გარეგნულად, ნორმალურ პირობებში, ნახშირბადის ანჰიდრიდი არის უფერო გაზი. დაბალ კონცენტრაციებში ის უსუნოა;

ამ ქიმიური ნივთიერებისთვის არსებობს აგრეგაციის სამი შესაძლო მდგომარეობა, რომლებიც ხასიათდება სხვადასხვა სიმკვრივის მნიშვნელობებით:

• მყარი (მშრალი ყინული); 1 ატმ წნევის დროს. და ტემპერატურა -78,5 °C - 1562 კგ/მ³;
• თხევადი (ნახშირორჟანგი); 56 ატმ წნევის დროს. და ტემპერატურა +20 °C - 770 კგ/მ³;
• აირისებრი; 1 ატმ წნევის დროს. და ტემპერატურა 0 °C - 1,977 კგ/მ³.

ნახშირორჟანგის დნობის წერტილი არის -78 °C, დუღილის წერტილი -57 °C. ნივთიერება იხსნება წყალში: 25 °C ტემპერატურაზე და 100 კპა წნევაზე მისი ხსნადობა არის 1,45 გ/ლ.

ნახშირორჟანგი ბუნებრივი ქიმიური ნაერთია, რომლის მოლეკულაშიც ჟანგბადის ატომები კოვალენტური ბმით უკავშირდება ნახშირბადის ატომს. ნახშირორჟანგის მოლეკულა წრფივი და ცენტროსიმეტრიულია. ნახშირბადისა და ჟანგბადის ორ ატომს შორის ორივე ბმული ექვივალენტურია (არსებითად ორმაგი). მოლეკულა თავისი ცენტრის მიმართ სიმეტრიულია, ამიტომ მას არ აქვს ელექტრული დიპოლური მომენტი.

ნახშირორჟანგი იყო ერთ-ერთი პირველი აირისებრი ქიმიური ნაერთი, რომელიც აღარ იყო იდენტიფიცირებული ჰაერთან. მეჩვიდმეტე საუკუნეში, ფლამანდიელმა ქიმიკოსმა იან ბაპტისტა ვან ჰელმონტმა შენიშნა, რომ როცა ნახშირს წვავდა დახურულ ჭურჭელში, მიღებული ფერფლის მასა გაცილებით ნაკლები იყო, ვიდრე ჩვეულებრივი ნახშირორჟანგის თვისებები 1750 წელს შოტლანდიელი ექიმის ჯოზეფ ბლეკის მიერ.

ნახშირორჟანგი სტანდარტული წნევისა და ტემპერატურის დროს გვხვდება დედამიწის ატმოსფეროში დაახლოებით 0,04% მოცულობით. როგორც ნახშირბადის ციკლის ნაწილი, რომელიც ცნობილია როგორც ფოტოსინთეზი, ნახშირორჟანგი შეიწოვება მცენარეების, წყალმცენარეების და ციანობაქტერიების მიერ. შედეგად, წარმოიქმნება წყალი და ნახშირწყლები, მაგრამ ეს პროცესი მხოლოდ სინათლის გავლენის ქვეშ ხდება. ნახშირორჟანგი ასევე წარმოიქმნება ნახშირის ან ნახშირწყალბადების წვის, სითხეების დუღილისა და ადამიანისა და ცხოველების მიერ ჰაერის ამოსუნთქვით. გარდა ამისა, ის გამოიყოფა ვულკანებიდან, ცხელი წყაროებიდან და გეიზერებიდან.

ნახშირორჟანგი მნიშვნელოვან როლს ასრულებს (შთანთქავს და ასხივებს გამოსხივებას თერმული ინფრაწითელი დიაპაზონში). ეს ქიმიური ნაერთი ასევე არის ოკეანის pH-ის შემცირების ერთ-ერთი მთავარი წყარო: წყალში გახსნისას წარმოიქმნება სუსტი ნახშირბადის მჟავა: CO2 + H2O ↔ H2CO3, რომელსაც არ შეუძლია მთლიანად დაიშალა იონებად.

ნახშირორჟანგი არ უწყობს ხელს წვას ან სუნთქვას. მის ატმოსფეროში ანთებული ნატეხი ქრება. ცხოველები და ადამიანები ახრჩობენ CO2-ის მაღალი კონცენტრაციით. ჰაერში 3%-იანი კონცენტრაციის დროს სუნთქვა აჩქარებს, 10%-ით გონების დაკარგვა და სწრაფი სიკვდილი ხდება, 20%-ში კი იწვევს მყისიერ დამბლას.

ნახშირორჟანგი არის ნახშირბადის ანჰიდრიდი და, შესაბამისად, აქვს მჟავე ოქსიდის თვისებები. ლაბორატორიულ პირობებში მიიღება ცარცის მარილმჟავასთან CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2 + H2O რეაქციით. მრეწველობაში წარმოიქმნება კირქვის ან ცარცის (ნაკლებად ხშირად მაგნეზიტის ან დოლომიტის) თერმული დაშლით: CaCO3 → CaO + CO2. ნახშირორჟანგის წარმოება არის ჰაერის აზოტად და ჟანგბადად დაბალ ტემპერატურულ გამოყოფის გვერდითი პროდუქტი. დღესდღეობით იწარმოება სპეციალური გენერატორები ჰაერიდან ნახშირორჟანგის წარმოებისთვის. ასეთი გენერატორები გამოიყენება სათბურებისთვის CO2-ის მიწოდებისთვის, რათა შეიქმნას ხელსაყრელი გარემო მცენარეებისთვის.

ნახშირორჟანგი ფართოდ გამოიყენება ქიმიურ მრეწველობაში. იგი გამოიყენება სოდის წარმოებისთვის, ორგანული მჟავების სინთეზისთვის და გამაგრილებელი სასმელების დასამზადებლად. გამოიყენება როგორც გამაგრილებელი საშუალება, მაგალითად, მეღვინეობაში. ნახშირორჟანგის ატმოსფერო იქმნება საკვები პროდუქტების, მათ შორის ყურძნის გაფუჭების თავიდან ასაცილებლად, მოსავლის აღების შემდეგ და ღვინის წარმოების დაწყებამდე.

ნახშირორჟანგის ან თხევადი ნახშირორჟანგის წარმოება ხორციელდება მის შესავსებად, რომელიც გამოიყენება ხანძრის ჩასაქრობად. თუმცა, მათ არ შეუძლიათ ადამიანის ჩაქრობა, რადგან თხევადი CO2-ის ნაკადის მნიშვნელოვანი ნაწილი აორთქლდება, ხოლო ტემპერატურა მკვეთრად ეცემა (რამ შეიძლება გამოიწვიოს მოყინვა) და CO2 გადაიქცევა მშრალ ყინულში. ნახშირორჟანგი ჩვეულებრივ გამოიყენება ელექტრო გაყვანილობის ჩასაქრობად. მექანიზმი არის ჰაერის ჟანგბადის ნაკადის შეჩერება ცეცხლის წყარომდე.

სტრუქტურული ფორმულა

ჭეშმარიტი, ემპირიული ან უხეში ფორმულა: CO2

ნახშირორჟანგის ქიმიური შემადგენლობა

მოლეკულური წონა: 44.009

ნახშირორჟანგი (ნახშირორჟანგი, ნახშირორჟანგი, ნახშირბადის (IV) ოქსიდი, ნახშირბადის ანჰიდრიდი) არის უფერო აირი (ნორმალურ პირობებში), უსუნო, ქიმიური ფორმულით. CO2. სიმკვრივე ნორმალურ პირობებში არის 1,98 კგ/მ³ (ჰაერზე მძიმე). ატმოსფერული წნევის დროს ნახშირორჟანგი არ არსებობს თხევად მდგომარეობაში, ის პირდაპირ იცვლება მყარიდან აირისებრ მდგომარეობაში. მყარ ნახშირორჟანგს მშრალი ყინული ეწოდება. ამაღლებული წნევისა და ნორმალური ტემპერატურის დროს ნახშირორჟანგი იქცევა სითხეში, რომელიც გამოიყენება მისი შესანახად. ნახშირორჟანგის კონცენტრაცია დედამიწის ატმოსფეროში საშუალოდ 0,04%-ს შეადგენს. ნახშირორჟანგი ადვილად გადასცემს ულტრაიისფერ სხივებს და სპექტრის ხილული ნაწილის სხივებს, რომლებიც დედამიწაზე მოდის მზისგან და ათბობს მას. ამავდროულად, ის შთანთქავს დედამიწის მიერ გამოსხივებულ ინფრაწითელ სხივებს და წარმოადგენს ერთ-ერთ სათბურის გაზს, რის შედეგადაც მონაწილეობს გლობალური დათბობის პროცესში. ატმოსფეროში ამ გაზის დონის მუდმივი ზრდა შეინიშნება ინდუსტრიული ეპოქის დასაწყისიდან.

ნახშირბადის მონოქსიდი (IV) - ნახშირორჟანგი, უსუნო და უფერო აირი, ჰაერზე მძიმე, ძლიერი გაგრილებისას იგი კრისტალიზდება თეთრი თოვლის მსგავსი მასის - "მშრალი ყინულის" სახით. ატმოსფერული წნევის დროს ის არ დნება, მაგრამ აორთქლდება სუბლიმაციის ტემპერატურა -78 °C. ნახშირორჟანგი წარმოიქმნება, როდესაც ორგანული ნივთიერებები ლპება და იწვის. შეიცავს ჰაერსა და მინერალურ წყლებს, გამოიყოფა ცხოველებისა და მცენარეების სუნთქვის დროს. წყალში ხსნადი (ნახშირორჟანგის 1 მოცულობა წყალში ერთ მოცულობაში 15 ° C ტემპერატურაზე).

მისი ქიმიური თვისებების მიხედვით, ნახშირორჟანგი მიეკუთვნება მჟავე ოქსიდებს. წყალში გახსნისას წარმოქმნის ნახშირმჟავას. რეაგირებს ტუტეებთან და წარმოქმნის კარბონატებს და ბიკარბონატებს. ის განიცდის ელექტროფილურ ჩანაცვლების რეაქციებს (მაგალითად, ფენოლთან) და ნუკლეოფილურ დამატებას (მაგალითად, ორგანომაგნიუმის ნაერთებთან). ნახშირბადის (IV) მონოქსიდი არ უწყობს ხელს წვას. მასში მხოლოდ ზოგიერთი აქტიური ლითონი იწვის. ურთიერთქმედებს აქტიური ლითონების ოქსიდებთან. წყალში გახსნისას წარმოქმნის ნახშირმჟავას. რეაგირებს ტუტეებთან და წარმოქმნის კარბონატებს და ბიკარბონატებს.

ადამიანის სხეული დღეში დაახლოებით 1 კგ (2.3 ფუნტი) ნახშირორჟანგს გამოიმუშავებს. ეს ნახშირორჟანგი ტრანსპორტირდება ქსოვილებიდან, სადაც ყალიბდება, როგორც მეტაბოლიზმის ერთ-ერთი საბოლოო პროდუქტი, ვენური სისტემის მეშვეობით და შემდეგ გამოიყოფა ამოსუნთქულ ჰაერში ფილტვების მეშვეობით. ამრიგად, ნახშირორჟანგის შემცველობა სისხლში მაღალია ვენურ სისტემაში და მცირდება ფილტვების კაპილარულ ქსელში და დაბალია არტერიულ სისხლში. სისხლის ნიმუშის ნახშირორჟანგის შემცველობა ხშირად გამოიხატება ნაწილობრივი წნევით, ანუ წნევა, რომელსაც ექნებოდა ნახშირორჟანგის მოცემული რაოდენობა, რომელიც შეიცავს სისხლის ნიმუშს, თუ ის მარტო დაიკავებდა სისხლის ნიმუშის მთელ მოცულობას. Ნახშირორჟანგი ( CO2) სისხლში ტრანსპორტირდება სამი განსხვავებული გზით (ამ სამი სატრანსპორტო მეთოდიდან თითოეულის ზუსტი პროპორცია დამოკიდებულია იმაზე, სისხლი არტერიულია თუ ვენური).

• ნახშირორჟანგის უმეტესი ნაწილი (70%-დან 80%-მდე) გარდაიქმნება ფერმენტ კარბოანჰიდრაზას მიერ სისხლის წითელ უჯრედებში ბიკარბონატულ იონებად.
• ნახშირორჟანგის დაახლოებით 5%-10% იხსნება სისხლის პლაზმაში.
• ნახშირორჟანგის დაახლოებით 5%-10% უკავშირდება ჰემოგლობინს კარბამინის ნაერთების (კარბოჰემოგლობინის) სახით.

ჰემოგლობინი, სისხლის წითელი უჯრედების მთავარი ჟანგბადის გადამტანი ცილა, შეუძლია გადაიტანოს როგორც ჟანგბადი, ასევე ნახშირორჟანგი. თუმცა, ნახშირორჟანგი აკავშირებს ჰემოგლობინს სხვა ადგილას, ვიდრე ჟანგბადი. იგი აკავშირებს გლობინის ჯაჭვების N-ტერმინალურ ბოლოებს, ვიდრე ჰემს. თუმცა, ალოსტერული ეფექტების გამო, რაც იწვევს ჰემოგლობინის მოლეკულის კონფიგურაციის ცვლილებას შებოჭვისას, ნახშირორჟანგის შეკავშირება ამცირებს ჟანგბადის უნარს მასთან შეკავშირებისას, ჟანგბადის მოცემული ნაწილობრივი წნევის დროს და პირიქით - ჟანგბადის შეერთება ჰემოგლობინთან ამცირებს ნახშირორჟანგის უნარს მასთან შეკავშირებისას, ნახშირორჟანგის მოცემული ნაწილობრივი წნევის დროს. გარდა ამისა, ჰემოგლობინის უნარი, უპირატესად დაუკავშირდეს ჟანგბადს ან ნახშირორჟანგს, ასევე დამოკიდებულია გარემოს pH-ზე. ეს თვისებები ძალზე მნიშვნელოვანია ფილტვებიდან ქსოვილებში ჟანგბადის წარმატებით შეწოვისა და ტრანსპორტირებისთვის და მისი წარმატებით გათავისუფლებისთვის ქსოვილებში, აგრეთვე ნახშირორჟანგის წარმატებული შეთვისებისა და ტრანსპორტირებისთვის ქსოვილებიდან ფილტვებში და იქ განთავისუფლებისთვის. ნახშირორჟანგი არის სისხლის ნაკადის ავტორეგულაციის ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი შუამავალი. ეს არის ძლიერი ვაზოდილატორი. შესაბამისად, თუ ქსოვილში ან სისხლში ნახშირორჟანგის დონე იზრდება (მაგალითად, ინტენსიური მეტაბოლიზმის გამო - გამოწვეული, ვთქვათ, ვარჯიშით, ანთებით, ქსოვილის დაზიანებით, ან სისხლის ნაკადის შეფერხებით, ქსოვილის იშემიით), მაშინ კაპილარები ფართოვდება. , რაც იწვევს სისხლის ნაკადის გაზრდას და შესაბამისად, ქსოვილებში ჟანგბადის მიწოდების გაზრდას და ქსოვილებიდან დაგროვილი ნახშირორჟანგის ტრანსპორტირებას. გარდა ამისა, ნახშირორჟანგი გარკვეულ კონცენტრაციებში (გაზრდილი, მაგრამ ჯერ არ მიუღწევია ტოქსიკურ მნიშვნელობებს) აქვს დადებითი ინოტროპული და ქრონოტროპული ეფექტი მიოკარდიუმზე და ზრდის მის მგრძნობელობას ადრენალინის მიმართ, რაც იწვევს გულის შეკუმშვის სიძლიერის და სიხშირის ზრდას, გულის შეკუმშვას. გამომავალი და, შედეგად, ინსულტი და სისხლის წუთ მოცულობა. ეს ასევე ხელს უწყობს ქსოვილების ჰიპოქსიისა და ჰიპერკაპნიის გამოსწორებას (ნახშირორჟანგის დონის მომატება). ბიკარბონატის იონები ძალიან მნიშვნელოვანია სისხლის pH-ის დასარეგულირებლად და ნორმალური მჟავა-ტუტოვანი ბალანსის შესანარჩუნებლად. სუნთქვის სიხშირე გავლენას ახდენს სისხლში ნახშირორჟანგის შემცველობაზე. სუსტი ან ნელი სუნთქვა იწვევს რესპირატორულ აციდოზს, ხოლო სწრაფი და ზედმეტად ღრმა სუნთქვა იწვევს ჰიპერვენტილაციას და რესპირატორული ალკალოზის განვითარებას. გარდა ამისა, ნახშირორჟანგი ასევე მნიშვნელოვანია სუნთქვის რეგულირებაში. მიუხედავად იმისა, რომ ჩვენს სხეულს მეტაბოლიზმისთვის ესაჭიროება ჟანგბადი, სისხლში ან ქსოვილებში ჟანგბადის დაბალი დონე ჩვეულებრივ არ ასტიმულირებს სუნთქვას (უფრო სწორად, დაბალი ჟანგბადის მასტიმულირებელი ეფექტი სუნთქვაზე ძალიან სუსტია და გვიან „ინთება“, ჟანგბადის ძალიან დაბალ დონეზე სისხლი, რომლის დროსაც ადამიანი ხშირად კარგავს გონებას). ჩვეულებრივ, სუნთქვა სტიმულირდება სისხლში ნახშირორჟანგის დონის მატებით. რესპირატორული ცენტრი ბევრად უფრო მგრძნობიარეა ნახშირორჟანგის მომატებული დონის მიმართ, ვიდრე ჟანგბადის ნაკლებობის მიმართ. შედეგად, ძალიან თხელი ჰაერის სუნთქვა (ჟანგბადის დაბალი ნაწილობრივი წნევით) ან გაზის ნარევი, რომელიც საერთოდ არ შეიცავს ჟანგბადს (მაგალითად, 100% აზოტი ან 100% აზოტის ოქსიდი) შეიძლება სწრაფად გამოიწვიოს ცნობიერების დაკარგვა, შეგრძნების გარეშე. ჰაერის ნაკლებობა (რადგან ნახშირორჟანგის დონე არ იზრდება სისხლში, რადგან არაფერი უშლის ხელს მის ამოსუნთქვას). ეს განსაკუთრებით საშიშია მაღალ სიმაღლეზე მფრინავი სამხედრო თვითმფრინავების მფრინავებისთვის (თუ მტრის რაკეტა მოხვდება კაბინაში და კაბინა დაქვეითდება, პილოტებმა შეიძლება სწრაფად დაკარგონ გონება). სუნთქვის რეგულირების სისტემის ეს თვისება ასევე არის მიზეზი იმისა, რომ თვითმფრინავებში ბორტგამცილებელი ავალებს მგზავრებს თვითმფრინავის სალონის დეპრესიის შემთხვევაში, პირველ რიგში, თავად ჩაიცვათ ჟანგბადის ნიღაბი, სანამ სხვის დახმარებას შეეცდებიან - ამით. დამხმარე რისკავს სწრაფად დაკარგოს ცნობიერება და თუნდაც ბოლო მომენტამდე დისკომფორტის ან ჟანგბადის საჭიროების გარეშე. ადამიანის რესპირატორული ცენტრი ცდილობს შეინარჩუნოს ნახშირორჟანგის ნაწილობრივი წნევა არტერიულ სისხლში არაუმეტეს 40 მმ Hg. შეგნებული ჰიპერვენტილაციით, არტერიულ სისხლში ნახშირორჟანგის შემცველობა შეიძლება შემცირდეს 10-20 მმ Hg-მდე, ხოლო ჟანგბადის შემცველობა სისხლში დარჩება პრაქტიკულად უცვლელი ან ოდნავ გაიზრდება, ხოლო შემცირების შედეგად შემცირდება კიდევ ერთი ამოსუნთქვის საჭიროება. ნახშირორჟანგის მასტიმულირებელ მოქმედებაში რესპირატორული ცენტრის აქტივობაზე. ეს არის მიზეზი იმისა, რომ შეგნებული ჰიპერვენტილაციის პერიოდის შემდეგ უფრო ადვილია სუნთქვის დიდხანს შეკავება, ვიდრე წინა ჰიპერვენტილაციის გარეშე. ამ მიზანმიმართულმა ჰიპერვენტილაციამ, რომელსაც მოჰყვება სუნთქვის შეკავება, შეიძლება გამოიწვიოს ცნობიერების დაკარგვა, სანამ ადამიანი იგრძნობს სუნთქვის საჭიროებას. უსაფრთხო გარემოში ცნობიერების ასეთი დაკარგვა არ ემუქრება რაიმე განსაკუთრებულს (გონების დაკარგვის შემდეგ ადამიანი დაკარგავს კონტროლს საკუთარ თავზე, შეწყვეტს სუნთქვის შეკავებას და ამოისუნთქავს, სუნთქავს და მასთან ერთად ჟანგბადით მიეწოდება თავის ტვინს. აღდგება და შემდეგ აღდგება ცნობიერება). თუმცა, სხვა სიტუაციებში, როგორიცაა ჩაყვინთვის წინ, ეს შეიძლება იყოს საშიში (გონების დაკარგვა და სუნთქვის საჭიროება მოხდება სიღრმეში, ხოლო შეგნებული კონტროლის გარეშე წყალი შევა სასუნთქ გზებში, რამაც შეიძლება გამოიწვიოს დახრჩობა). ამიტომ ჰიპერვენტილაცია ჩაყვინთვის წინ არის საშიში და არ არის რეკომენდებული.

სამრეწველო რაოდენობით, ნახშირორჟანგი გამოიყოფა გრიპის აირებიდან, ან როგორც ქიმიური პროცესების გვერდითი პროდუქტი, მაგალითად, ბუნებრივი კარბონატების (კირქვა, დოლომიტი) დაშლის დროს ან ალკოჰოლის წარმოების დროს (ალკოჰოლური დუღილი). მიღებული აირების ნარევი ირეცხება კალიუმის კარბონატის ხსნარით, რომელიც შთანთქავს ნახშირორჟანგს, იქცევა ბიკარბონატად. ბიკარბონატის ხსნარი იშლება გაცხელებისას ან შემცირებული წნევის ქვეშ, გამოყოფს ნახშირორჟანგს. ნახშირორჟანგის წარმოების თანამედროვე დანადგარებში, ბიკარბონატის ნაცვლად, უფრო ხშირად გამოიყენება მონოეთანოლამინის წყალხსნარი, რომელიც გარკვეულ პირობებში შეიძლება შეიწოვოს. CO2შეიცავს გრიპის აირს და გაცხელებისას გამოუშვით იგი; ეს განასხვავებს მზა პროდუქტს სხვა ნივთიერებებისგან. ნახშირორჟანგი ასევე იწარმოება ჰაერის გამოყოფის ქარხნებში, როგორც სუფთა ჟანგბადის, აზოტის და არგონის წარმოების გვერდითი პროდუქტი. ლაბორატორიაში მცირე რაოდენობით მიიღება კარბონატებისა და ბიკარბონატების რეაქცია მჟავებთან, როგორიცაა მარმარილო, ცარცი ან სოდა მარილმჟავასთან, მაგალითად, კიპის აპარატის გამოყენებით. გოგირდის მჟავას გამოყენება ცარცთან ან მარმარილოსთან საპასუხოდ იწვევს ოდნავ ხსნადი კალციუმის სულფატის წარმოქმნას, რომელიც აფერხებს რეაქციას და რომელიც გამოიყოფა მჟავას მნიშვნელოვანი სიჭარბით. სასმელების მოსამზადებლად შეიძლება გამოვიყენოთ საცხობი სოდას რეაქცია ლიმონმჟავასთან ან მჟავე ლიმონის წვენთან. სწორედ ამ ფორმით გაჩნდა პირველი გაზიანი სასმელები. ფარმაცევტები ეწეოდნენ მათ წარმოებას და რეალიზაციას.

კვების მრეწველობაში ნახშირორჟანგი გამოიყენება როგორც კონსერვანტი და გამაფხვიერებელი და მითითებულია შეფუთვაზე კოდით E290. თხევადი ნახშირორჟანგი ფართოდ გამოიყენება ხანძრის ჩაქრობის სისტემებში და ცეცხლმაქრებში. ნახშირორჟანგის ხანძარსაწინააღმდეგო ავტომატური სისტემები განსხვავდება მათი დამწყებ სისტემებით, რომლებიც შეიძლება იყოს პნევმატური, მექანიკური ან ელექტრო. აკვარიუმში ნახშირორჟანგის მიწოდების მოწყობილობა შეიძლება შეიცავდეს გაზის რეზერვუარს. ნახშირორჟანგის წარმოების უმარტივესი და ყველაზე გავრცელებული მეთოდი ეფუძნება ალკოჰოლური სასმელის ბადაგის დამზადების დიზაინს. დუღილის დროს გამოთავისუფლებულმა ნახშირორჟანგმა შეიძლება უზრუნველყოს აკვარიუმის მცენარეების კვება. ნახშირორჟანგი გამოიყენება ლიმონათისა და ცქრიალა წყლის კარბონატად. ნახშირორჟანგი ასევე გამოიყენება როგორც დამცავი საშუალება მავთულის შედუღებისას, მაგრამ მაღალ ტემპერატურაზე ის იშლება და გამოყოფს ჟანგბადს. გამოთავისუფლებული ჟანგბადი აჟანგებს ლითონს. ამასთან დაკავშირებით, აუცილებელია შედუღების მავთულში დეოქსიდირებადი აგენტების შეყვანა, როგორიცაა მანგანუმი და სილიციუმი. ჟანგბადის გავლენის კიდევ ერთი შედეგი, რომელიც ასევე ასოცირდება დაჟანგვასთან, არის ზედაპირული დაძაბულობის მკვეთრი დაქვეითება, რაც, სხვა საკითხებთან ერთად, იწვევს მეტალის უფრო ინტენსიურ გაფცქვნას, ვიდრე ინერტულ გარემოში შედუღებისას. ნახშირორჟანგი ქილებში გამოიყენება საჰაერო იარაღებში (გაზის ცილინდრის პნევმატიკაში) და როგორც ენერგიის წყარო ძრავებისთვის თვითმფრინავების მოდელირებაში. ნახშირორჟანგის შენახვა ფოლადის ცილინდრში თხევად მდგომარეობაში უფრო მომგებიანია, ვიდრე გაზის სახით. ნახშირორჟანგს აქვს შედარებით დაბალი კრიტიკული ტემპერატურა +31°C. დაახლოებით 30 კგ თხევადი ნახშირორჟანგი შეედინება სტანდარტულ 40 ლიტრიან ცილინდრში და ოთახის ტემპერატურაზე ცილინდრში იქნება თხევადი ფაზა და წნევა იქნება დაახლოებით 6 მპა (60 კგფ/სმ²). თუ ტემპერატურა +31°C-ზე მეტია, მაშინ ნახშირორჟანგი გადავა სუპერკრიტიკულ მდგომარეობაში 7,36 მპა-ზე მეტი წნევით. ჩვეულებრივი 40 ლიტრიანი ცილინდრისთვის სტანდარტული ოპერაციული წნევა არის 15 მპა (150 კგფ/სმ²), მაგრამ მან უსაფრთხოდ უნდა გაუძლოს წნევას 1,5-ჯერ უფრო მაღალი, ანუ 22,5 მპა, ამიტომ ასეთ ცილინდრებთან მუშაობა საკმაოდ უსაფრთხოდ შეიძლება ჩაითვალოს. მყარი ნახშირორჟანგი - „მშრალი ყინული“ - გამოიყენება როგორც გამაგრილებელი საშუალება ლაბორატორიულ კვლევებში, საცალო ვაჭრობაში, აღჭურვილობის შეკეთებისას (მაგალითად: ერთ-ერთი შეჯვარების ნაწილის გაციება პრესის მორგების დროს) და ა.შ. ნახშირორჟანგი გამოიყენება გათხევადებისთვის. ნახშირორჟანგი და მშრალი ყინულის დანადგარები.

ნახშირორჟანგის ნაწილობრივი წნევის გაზომვა საჭიროა ტექნოლოგიურ პროცესებში, სამედიცინო აპლიკაციებში - რესპირატორული ნარევების ანალიზი ხელოვნური ვენტილაციის დროს და სიცოცხლის მხარდაჭერის დახურულ სისტემებში. კონცენტრაციის ანალიზი CO2ატმოსფეროში გამოიყენება გარემოსდაცვითი და სამეცნიერო კვლევებისთვის, სათბურის ეფექტის შესასწავლად. ნახშირორჟანგი აღირიცხება გაზის ანალიზატორების გამოყენებით ინფრაწითელი სპექტროსკოპიისა და სხვა გაზის საზომი სისტემების საფუძველზე. სამედიცინო გაზის ანალიზატორს ამოსუნთქულ ჰაერში ნახშირორჟანგის შემცველობის ჩასაწერად ეწოდება კაპნოგრაფი. დაბალი კონცენტრაციის გასაზომად CO2(ისევე როგორც CO) პროცესის აირებში ან ატმოსფერულ ჰაერში შეგიძლიათ გამოიყენოთ გაზის ქრომატოგრაფიული მეთოდი მეთანატორით და რეგისტრაცია ალი იონიზაციის დეტექტორით.

პლანეტაზე ატმოსფერული ნახშირორჟანგის კონცენტრაციის წლიურ რყევებს ძირითადად ჩრდილოეთ ნახევარსფეროს შუა განედების (40-70°) მცენარეულობა განსაზღვრავს. ტროპიკებში მცენარეულობა პრაქტიკულად დამოუკიდებელია სეზონისაგან, მშრალი უდაბნოს სარტყელი 20-30° (ორივე ნახევარსფეროში) მცირე წვლილი შეაქვს ნახშირორჟანგის ციკლში, ხოლო მცენარეული საფარით დაფარული მიწის ზოლები ასიმეტრიულად მდებარეობს დედამიწაზე. სამხრეთ ნახევარსფეროში არის ოკეანე შუა განედებში). ამიტომ, მარტიდან სექტემბრამდე, ფოტოსინთეზის გამო, შინაარსი CO2ატმოსფეროში მცირდება, ოქტომბრიდან თებერვლამდე კი მატულობს. ზამთრის ზრდაში წვლილი მოდის როგორც ხის დაჟანგვით (მცენარეთა ჰეტეროტროფიული სუნთქვა, ლპობა, ჰუმუსის დაშლა, ტყის ხანძარი) და წიაღისეული საწვავის (ქვანახშირი, ნავთობი, გაზი) წვა, რომელიც შესამჩნევად იზრდება ზამთრის სეზონზე. დიდი რაოდენობით ნახშირორჟანგი იხსნება ოკეანეში. ნახშირორჟანგი მზის სისტემის ზოგიერთი პლანეტის ატმოსფეროს მნიშვნელოვან ნაწილს შეადგენს: ვენერა, მარსი.

ნახშირორჟანგი არატოქსიკურია, მაგრამ ჰაერში მისი გაზრდილი კონცენტრაციის გავლენის გამო, იგი კლასიფიცირდება როგორც ასფიქსიური გაზები (ინგლისური) დახურულ სივრცეში კონცენტრაციის უმნიშვნელო მატებამდე 2-4%-მდე ძილიანობა და სისუსტის განვითარება ადამიანებში. სახიფათო კონცენტრაციად ითვლება დაახლოებით 7-10%-ის დონე, რომლის დროსაც ვითარდება დახრჩობა, რომელიც ვლინდება თავის ტკივილით, თავბრუსხვევით, სმენის დაქვეითებით და გონების დაკარგვაში (სიმაღლე ავადმყოფობის მსგავსი სიმპტომები), კონცენტრაციიდან გამომდინარე, პერიოდის განმავლობაში. რამდენიმე წუთიდან ერთ საათამდე. გაზის მაღალი კონცენტრაციის მქონე ჰაერის ჩასუნთქვისას, სიკვდილი ძალიან სწრაფად ხდება დახრჩობისგან. მართალია, 5-7% CO2-ის კონცენტრაციაც კი არ არის სასიკვდილო, უკვე 0,1%-იანი კონცენტრაციით (ნახშირორჟანგის ეს დონე შეინიშნება მეგაპოლისების ჰაერში) ადამიანები იწყებენ სისუსტეს და ძილიანობას. ეს აჩვენებს, რომ ჟანგბადის მაღალ დონეზეც კი, CO2-ის მაღალი კონცენტრაცია მნიშვნელოვან გავლენას ახდენს კეთილდღეობაზე. ამ გაზის გაზრდილი კონცენტრაციით ჰაერის ჩასუნთქვა არ იწვევს ჯანმრთელობის ხანგრძლივ პრობლემებს და დაზარალებულის დაბინძურებული ატმოსფეროდან ამოღების შემდეგ, ჯანმრთელობის სრული აღდგენა სწრაფად ხდება.

უფერო და უსუნო. სისხლის მიმოქცევისა და სუნთქვის ყველაზე მნიშვნელოვანი მარეგულირებელი. Არატოქსიკური. ამის გარეშე არ იქნებოდა მდიდარი ფუნთუშები და სასიამოვნო მჟავე გაზიანი სასმელები. ამ სტატიიდან შეიტყობთ რა არის ნახშირორჟანგი და როგორ მოქმედებს ის ადამიანის ორგანიზმზე...

უმეტეს ჩვენგანს კარგად არ ახსოვს ფიზიკისა და ქიმიის სასკოლო კურსი, მაგრამ ვიცით: აირები უხილავი და, როგორც წესი, არამატერიალური და, შესაბამისად, მზაკვრულია. ამიტომ, სანამ ვუპასუხებთ კითხვას, მავნეა თუ არა ნახშირორჟანგი ორგანიზმისთვის, გავიხსენოთ რა არის ეს.

დედამიწის საბანი

CO2 არის ნახშირორჟანგი. ეს ასევე არის ნახშირორჟანგი, ნახშირბადის მონოქსიდი (IV) ან ნახშირბადის ანჰიდრიდი. ნორმალურ პირობებში ეს არის უფერო, უსუნო გაზი მჟავე გემოთი.

ატმოსფერული წნევის ქვეშ ნახშირორჟანგს აქვს აგრეგაციის ორი მდგომარეობა: აირისებრი (ნახშირორჟანგი ჰაერზე მძიმეა და წყალში ცუდად ხსნადი) და მყარი (-78 °C-ზე ის მშრალ ყინულად იქცევა).

ნახშირორჟანგი არის გარემოს ერთ-ერთი მთავარი კომპონენტი. ის გვხვდება ჰაერში და მიწისქვეშა მინერალურ წყლებში, გამოიყოფა ადამიანებისა და ცხოველების სუნთქვის დროს და მონაწილეობს მცენარეთა ფოტოსინთეზში.

ნახშირორჟანგი აქტიურად მოქმედებს კლიმატზე. ის არეგულირებს პლანეტის სითბოს გაცვლას: გადასცემს ულტრაიისფერ გამოსხივებას და ბლოკავს ინფრაწითელ გამოსხივებას. ამასთან დაკავშირებით, ნახშირორჟანგს ზოგჯერ დედამიწის საბანსაც უწოდებენ.

O2 - ენერგია. CO2 - ნაპერწკალი

ნახშირორჟანგი ადამიანს მთელი ცხოვრების მანძილზე თან ახლავს. როგორც სუნთქვისა და სისხლის მიმოქცევის ბუნებრივი რეგულატორი, ნახშირორჟანგი მეტაბოლიზმის განუყოფელი კომპონენტია.

საათში დაახლოებით 30 ლიტრი ჟანგბადის ჩასუნთქვისას ადამიანი გამოყოფს 20-25 ლიტრ ნახშირორჟანგს.

ჩასუნთქვისას ადამიანი ავსებს ფილტვებს ჟანგბადით. ამავდროულად, ორმხრივი გაცვლა ხდება ალვეოლებში (ფილტვების სპეციალური „ბუშტები“): ჟანგბადი გადადის სისხლში და მისგან გამოიყოფა ნახშირორჟანგი. მამაკაცი ამოისუნთქავს. CO2 არის მეტაბოლიზმის ერთ-ერთი საბოლოო პროდუქტი. ფიგურალურად რომ ვთქვათ, ჟანგბადი არის ენერგია, ხოლო ნახშირორჟანგი არის ნაპერწკალი, რომელიც ანთებს მას.

ნახშირორჟანგი არანაკლებ მნიშვნელოვანია ორგანიზმისთვის, ვიდრე ჟანგბადი. ის არის სუნთქვის ფიზიოლოგიური სტიმულატორი: ზემოქმედებს თავის ტვინის ქერქზე და ასტიმულირებს სასუნთქ ცენტრს. შემდეგი ამოსუნთქვის სიგნალი არ არის ჟანგბადის ნაკლებობა, არამედ ნახშირორჟანგის ჭარბი რაოდენობა. ყოველივე ამის შემდეგ, მეტაბოლიზმი უჯრედებსა და ქსოვილებში უწყვეტია და მისი საბოლოო პროდუქტები მუდმივად უნდა მოიხსნას.

გარდა ამისა, ნახშირორჟანგი გავლენას ახდენს ჰორმონების სეკრეციაზე, ფერმენტების აქტივობაზე და ბიოქიმიური პროცესების სიჩქარეზე.

გაზის გაცვლის წონასწორობა

ნახშირორჟანგი არატოქსიკური, ფეთქებადი და აბსოლუტურად უვნებელია ადამიანებისთვის. თუმცა ნახშირორჟანგისა და ჟანგბადის ბალანსი უაღრესად მნიშვნელოვანია ნორმალური ცხოვრებისათვის. ორგანიზმში ნახშირორჟანგის ნაკლებობა და ჭარბი რაოდენობა იწვევს ჰიპოკაპნიას და ჰიპერკაპნიას, შესაბამისად.

ჰიპოკაპნია - სისხლში CO2-ის ნაკლებობა. ეს ხდება ღრმა, სწრაფი სუნთქვის შედეგად, როდესაც ორგანიზმში მეტი ჟანგბადი შედის, ვიდრე საჭიროა. მაგალითად, ძალიან ინტენსიური ფიზიკური აქტივობის დროს. შედეგები შეიძლება განსხვავდებოდეს: მსუბუქი თავბრუსხვევიდან გონების დაკარგვამდე.

ჰიპერკაპნია - ჭარბი CO2 სისხლში. ადამიანი ისუნთქავს (ჟანგბადთან, აზოტთან, წყლის ორთქლთან და ინერტულ გაზებთან ერთად) 0,04% ნახშირორჟანგი და ამოისუნთქავს 4,4%. თუ თქვენ იმყოფებით პატარა ოთახში ცუდი ვენტილაციის მქონე, ნახშირორჟანგის კონცენტრაციამ შეიძლება გადააჭარბოს ნორმას. შედეგად, შეიძლება მოხდეს თავის ტკივილი, გულისრევა და ძილიანობა. მაგრამ ყველაზე ხშირად ჰიპერკაპნიას თან ახლავს ექსტრემალური სიტუაციები: სუნთქვის აპარატის გაუმართაობა, წყლის ქვეშ სუნთქვის შეკავება და სხვა.

ამრიგად, ადამიანების უმეტესობის აზრით, ნახშირორჟანგი ბუნების მიერ მოწოდებული რაოდენობით აუცილებელია ადამიანის სიცოცხლისა და ჯანმრთელობისთვის. გარდა ამისა, მან იპოვა ფართო ინდუსტრიული გამოყენება და მრავალი პრაქტიკული სარგებელი მოაქვს ხალხს.

ცქრიალა ბუშტები შეფ-მზარეულების სამსახურში

CO2 გამოიყენება ბევრ სფეროში. მაგრამ, ალბათ, ნახშირორჟანგი ყველაზე მოთხოვნადია კვების მრეწველობასა და კულინარიაში.

ნახშირორჟანგი წარმოიქმნება საფუარის ცომში დუღილის გავლენის ქვეშ. სწორედ მისი ბუშტები ხსნის ცომს, ჰაეროვანს ხდის და მოცულობას მატებს.

ნახშირორჟანგის დახმარებით მზადდება სხვადასხვა გამაგრილებელი სასმელი: კვაზი, მინერალური წყალი და სხვა გაზიანი სასმელები, რომლებსაც უყვართ ბავშვები და მოზრდილები. ეს სასმელები პოპულარულია მილიონობით მომხმარებელში მთელს მსოფლიოში, მეტწილად ცქრიალა ბუშტების გამო, რომლებიც ასე სასაცილოდ იფეთქებენ მინაში და ასე სასიამოვნოდ „აჭედებენ“ ცხვირს.

შეუძლია თუ არა გაზიან სასმელებში შემავალ ნახშირორჟანგს ხელი შეუწყოს ჰიპერკაპნიას ან რაიმე სხვა ზიანი მიაყენოს ჯანსაღ სხეულს? Რათქმაუნდა არა!

უპირველეს ყოვლისა, ნახშირორჟანგი, რომელიც გამოიყენება გაზიანი სასმელების მომზადებაში, სპეციალურად მომზადებულია კვების მრეწველობაში გამოსაყენებლად. იმ რაოდენობით, რომლებშიც მას შეიცავს სოდა, ის აბსოლუტურად უვნებელია ჯანმრთელი ადამიანების ორგანიზმისთვის.

მეორეც, ნახშირორჟანგის უმეტესი ნაწილი აორთქლდება ბოთლის გახსნისთანავე. დარჩენილი ბუშტები "აორთქლდება" დალევის პროცესში და ტოვებს მხოლოდ დამახასიათებელ სტვენას. შედეგად ორგანიზმში ნახშირორჟანგის უმნიშვნელო რაოდენობა ხვდება.

"მაშინ რატომ კრძალავენ ექიმები ზოგჯერ გაზიანი სასმელების დალევას?" - გეკითხებით. სამედიცინო მეცნიერებათა კანდიდატის, გასტროენტეროლოგის ალენა ალექსანდროვნა ტიაჟევას თქმით, ეს გამოწვეულია იმით, რომ არსებობს კუჭ-ნაწლავის ტრაქტის მთელი რიგი დაავადებები, რომელთათვისაც ინიშნება სპეციალური მკაცრი დიეტა. უკუჩვენებების ჩამონათვალში შედის არა მხოლოდ გაზის შემცველი სასმელები, არამედ ბევრი საკვები პროდუქტიც. ჯანმრთელ ადამიანს შეუძლია რაციონში ზომიერი რაოდენობით გაზიანი სასმელების ჩართვა და დროდადრო საკუთარ თავს ჭიქა კოლას დალევის უფლება მისცეს.

დასკვნა

ნახშირორჟანგი აუცილებელია როგორც პლანეტის, ისე ცალკეული ორგანიზმის სიცოცხლის შესანარჩუნებლად. CO2 გავლენას ახდენს კლიმატზე, მოქმედებს როგორც ერთგვარი საბანი. ამის გარეშე მეტაბოლიზმი შეუძლებელია: მეტაბოლური პროდუქტები ორგანიზმს ტოვებს ნახშირორჟანგით. ის ასევე ყველასთვის საყვარელი გაზიანი სასმელის შეუცვლელი კომპონენტია. ეს არის ნახშირორჟანგი, რომელიც ქმნის მხიარულ ბუშტებს, რომლებიც ცხვირს გიკბენს. ამავე დროს, აბსოლუტურად უსაფრთხოა ჯანმრთელი ადამიანისთვის.

ნახშირორჟანგი (ნახშირორჟანგი, ნახშირორჟანგი, CO 2) წარმოიქმნება ორი ელემენტის - ჟანგბადისა და ნახშირბადის ურთიერთქმედებით. ნახშირორჟანგი წარმოიქმნება ნახშირწყალბადების ნაერთების ან ქვანახშირის წვის შედეგად, სითხეების დუღილის შედეგად, ასევე, როგორც ცხოველების და ადამიანების სუნთქვის პროდუქტი. ის ატმოსფეროში მცირე რაოდენობით გვხვდება. მცენარეები შთანთქავენ ნახშირორჟანგს ატმოსფეროდან და გარდაქმნიან მას ორგანულ კომპონენტებად. როდესაც ეს გაზი ატმოსფეროდან გაქრება, დედამიწაზე წვიმა პრაქტიკულად არ იქნება და ის შესამჩნევად გაცივდება.

ნახშირორჟანგის თვისებები

ნახშირორჟანგი უფრო მძიმეა ვიდრე ჰაერი. იყინება -78 °C-ზე. როდესაც ნახშირორჟანგი იყინება, ის წარმოქმნის თოვლს. ხსნარში ნახშირორჟანგი წარმოქმნის ნახშირმჟავას. გარკვეული თვისებების გამო, ნახშირორჟანგს ზოგჯერ დედამიწის "საბანს" უწოდებენ. ის ადვილად გადის ულტრაიისფერ სხივებს. ინფრაწითელი სხივები გამოიყოფა ნახშირორჟანგის ზედაპირიდან გარე სივრცეში.

ნახშირორჟანგი გამოიყოფა თხევადი სახით დაბალ ტემპერატურაზე, თხევადი სახით მაღალი წნევის დროს და აირისებრი სახით. ნახშირორჟანგის აირისებრი ფორმა მიიღება ნარჩენი აირებისგან სპირტების, ამიაკის წარმოებისას და ასევე საწვავის წვის შედეგად. ნახშირორჟანგი არის არატოქსიკური და ფეთქებადი გაზი, უსუნო და უფერო. თხევადი სახით ნახშირორჟანგი არის უფერო და უსუნო სითხე. როდესაც შემცველობა 5%-ზე მეტია, ნახშირორჟანგი გროვდება იატაკის არეში ცუდად ვენტილირებადი ადგილებში. ჰაერში ჟანგბადის მოცულობითი ფრაქციის შემცირებამ შეიძლება გამოიწვიოს ჟანგბადის დეფიციტი და დახრჩობა. ემბრიოლოგებმა დაადგინეს, რომ ადამიანის და ცხოველის უჯრედებს სჭირდებათ დაახლოებით 7% ნახშირორჟანგი და მხოლოდ 2% ჟანგბადი. ნახშირორჟანგი არის ნერვული სისტემის დამამშვიდებელი და შესანიშნავი საანესთეზიო საშუალება. ადამიანის ორგანიზმში არსებული გაზი მონაწილეობს ამინომჟავების სინთეზში და აქვს ვაზოდილაციური ეფექტი. სისხლში ნახშირორჟანგის ნაკლებობა იწვევს სისხლძარღვების და ყველა ორგანოს გლუვი კუნთების სპაზმს, ცხვირის არხებში, ბრონქებში სეკრეციის მატებას და პოლიპების და ადენოიდების განვითარებას და მემბრანების გასქელებას ქოლესტერინის დეპონირების გამო. .

ნახშირორჟანგის წარმოება

ნახშირორჟანგის წარმოქმნის რამდენიმე გზა არსებობს. მრეწველობაში ნახშირორჟანგი მიიღება დოლომიტიდან, კირქვა - ბუნებრივი კარბონატების დაშლის პროდუქტებიდან, ასევე ღუმელის აირებიდან. აირის ნარევს რეცხავენ კალიუმის კარბონატის ხსნარით. ნარევი შთანთქავს ნახშირორჟანგს და იქცევა ბიკარბონატად. ბიკარბონატის ხსნარი თბება და ის იშლება, გამოყოფს ნახშირორჟანგს. სამრეწველო წარმოების მეთოდით, ნახშირორჟანგი ცილინდრებში ტუმბოს.

ლაბორატორიებში ნახშირორჟანგის წარმოება ეფუძნება ბიკარბონატებისა და კარბონატების მჟავებთან ურთიერთქმედებას.

ნახშირორჟანგის გამოყენება

ყოველდღიურ პრაქტიკაში ნახშირორჟანგი საკმაოდ ხშირად გამოიყენება. კვების მრეწველობაში ნახშირორჟანგი გამოიყენება როგორც ცომის საფუარი და ასევე როგორც კონსერვანტი. იგი მითითებულია პროდუქტის შეფუთვაზე კოდით E290. ნახშირორჟანგის თვისებები ასევე გამოიყენება ცქრიალა წყლის წარმოებაში.

ბიოქიმიკოსებმა დაადგინეს, რომ სხვადასხვა კულტურების მოსავლიანობის გასაზრდელად ძალიან ეფექტურია ჰაერის ნახშირორჟანგით განაყოფიერება. თუმცა, განაყოფიერების ამ მეთოდის გამოყენება შესაძლებელია მხოლოდ სათბურებში. სოფლის მეურნეობაში გაზი გამოიყენება ხელოვნური წვიმის შესაქმნელად. ტუტე გარემოს ნეიტრალიზაციისას ნახშირორჟანგი ცვლის ძლიერ მინერალურ მჟავებს. ბოსტნეულის შესანახ ობიექტებში ნახშირორჟანგი გამოიყენება აირისებრი გარემოს შესაქმნელად.

პარფიუმერულ ინდუსტრიაში ნახშირორჟანგი გამოიყენება სუნამოების წარმოებაში. მედიცინაში ნახშირორჟანგი გამოიყენება ანტისეპტიკური ეფექტისთვის ღია ოპერაციების დროს.

როდესაც გაცივდება, ნახშირორჟანგი იქცევა "მშრალ ყინულად". თხევადი ნახშირორჟანგი იფუთება ცილინდრებში და იგზავნება მომხმარებლებისთვის. ნახშირორჟანგი "მშრალი ყინულის" სახით გამოიყენება საკვების შესანარჩუნებლად. როდესაც თბება, ასეთი ყინული აორთქლდება ნარჩენების გარეშე.

ნახშირორჟანგი გამოიყენება როგორც აქტიური საშუალება მავთულის შედუღებაში. შედუღებისას ნახშირორჟანგი იშლება ჟანგბადად და ნახშირორჟანგად. ჟანგბადი ურთიერთქმედებს თხევად ლითონთან და აჟანგებს მას.

თვითმფრინავების მოდელირებაში ნახშირორჟანგი გამოიყენება ძრავებისთვის ენერგიის წყაროდ. ნახშირორჟანგის კასრები გამოიყენება საჰაერო იარაღებში.