Жидкий диоксид углерода
Жидкий диоксид углерода или Жидкая двуокись углерода — жидкое фазовое состояние диоксида углерода (CO2). Диоксид углерода принимает форму жидкости при давлении выше 5,1 атм (5,2 бар) в диапазоне температур от -56,6 °C до 31,1 °C и, по этой причине, не встречается в естественной среде при атмосферном давлении[1]. Также, диоксид углерода принимает форму сверхкритической жидкости выше температуры (30,98 °C) и выше давления 72,808 атм (73,773 бар)[2], при которой исчезает различие между жидкой и газовой фазой.
Свойства
[править | править код]Жидкий диоксид углерода представляет собой жидкость, которая образуется из сильно сжатого и охлаждённого углекислого газа. Не образуется в атмосферных условиях и существует только при давлении выше 5,1 атм и температуре ниже 31,1 °C (критической точки) и выше -56,6 °C (тройной точки). Вещество является прозрачной жидкостью без запаха. Достигает полного насыщения при температуре -37 °C, плотность в данном состоянии составляет 1101 кг/м3[3]. Химический символ «CO2» остаётся таким же, как и у углекислого газа.
При физических условиях, когда вода и диоксид углерода могут сосуществовать в жидком состоянии, растворимость воды в жидкой двуокиси углерода очень низкая и изменяется от 0,02 до 0,10 %[4][П1].
Использование
[править | править код]Жидкий диоксид углерода используется для сохранения продуктов питания и в коммерческих пищевых процессах. Для сохранения пищевых продуктов он используется для охлаждения, консервирования, хранения и смягчения. В огнетушителях CO2 хранится под давлением в виде жидкости, действующей как противопожарное средство при их использовании[5].
Нахождение в природе
[править | править код]Так как жидкий диоксид углерода может находиться в природе только при повышенном давлении, то его естественные резервуары могут находиться либо под поверхностью земли на глубинах не менее сотни метров, либо под водной поверхностью на бо́льших глубинах. В 2006 году сообщалось об открытии подводного озера с жидкой двуокисью углерода в Окинавском жёлобе[англ.] около Японии[6]. В 2004 году, на северо-западе вулкана Эйфуку в Марианской впадине, был обнаружен гидротермальный источник, который извергал почти чистый жидкий диоксид углерода[7].
См. также
[править | править код]Примечания
[править | править код]- Комментарии
- ↑ [П1]: Данные по растворимости воды в жидкой двуокиси углерода приведены для диапазона температур от -29 °C до 22,6 °C и значений давления от 15 до 60 атм[4].
- Источники
- ↑ How to Make Liquid CO2 (англ.). Sciencing. Дата обращения: 11 июня 2019. Архивировано 9 апреля 2019 года.
- ↑ Span, Roland; Wagner, Wolfgang (1996). "A New Equation of State for Carbon Dioxide Covering the Fluid Region from the Triple‐Point Temperature to 1100 K at Pressures up to 800 MPa". Journal of Physical and Chemical Reference Data (англ.). 25 (6): 1509—1596. Bibcode:1996JPCRD..25.1509S. doi:10.1063/1.555991.
- ↑ Carbon Dioxide - Thermophysical Properties. www.engineeringtoolbox.com (2017lang=en). Дата обращения: 15 июня 2023. Архивировано 24 ноября 2018 года.
- ↑ 1 2 Stone, Hosmer W. (December 1943). "Solubility of Water in Liquid Carbon Dioxide". Industrial & Engineering Chemistry (англ.). 35 (12): 1284—1286. doi:10.1021/ie50408a015. ISSN 0019-7866.
- ↑ What is Liquid CO2 and What Can It Be Useful For? | Co2 Gas Blog (англ.). Co2 Gas Company (8 октября 2017). Дата обращения: 30 апреля 2019. Архивировано из оригинала 9 апреля 2019 года.
- ↑ Inagaki F, Kuypers MM, Tsunogai U, Ishibashi J, Nakamura K, Treude T, et al. (September 2006). "Microbial community in a sediment-hosted CO2 lake of the southern Okinawa Trough hydrothermal system". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (англ.). 103 (38): 14164—14169. Bibcode:2006PNAS..10314164I. doi:10.1073/pnas.0606083103. PMC 1599929. PMID 16959888.
- ↑ Lupton J, Lilley M, Butterfield D, Evans L, Embley R, Olson E, et al. (2004). "Liquid Carbon Dioxide Venting at the Champagne Hydrothermal Site, NW Eifuku Volcano, Mariana Arc". American Geophysical Union (англ.). 2004 (Fall Meeting). V43F–08. Bibcode:2004AGUFM.V43F..08L.