Användning av koldioxid

Koldioxid är en betydandeväxthusgas. Sedanindustriella revolutionen, antropogena utsläpp - inklusive förbränning av kolbaserade fossila bränslen och markanvändningsförändringar (främstavskogning) - har snabbt ökat sin koncentration i atmosfären, vilket leder tillglobal uppvärmning. Koldioxid orsakar ocksåhavets försurningeftersom det löses i vatten för att bildaskolsyra

In den kemiska industrin konsumeras koldioxid huvudsakligen som en ingrediens i produktionen avurea, med en mindre del som används för att producerametanoloch en rad andra produkter,såsom metallkarbonaterochbikarbonater.Vissa karboxylsyraderivat som t.exnatriumsalicylatframställs med hjälp av CO2 avKolbe-Schmitt reaktion.

Förutom konventionella processer som använder CO2 för kemisk produktion, utforskas även elektrokemiska metoder på forskningsnivå. I synnerhet är användningen av förnybar energi för produktion av bränslen från CO2 (som metanol) attraktiv eftersom detta kan resultera i bränslen som lätt kan transporteras och användas inom konventionell förbränningsteknik men som inte har några nettoutsläpp av CO2.

Livsmedel

Koldioxid är enlivsmedelstillsatsanvänds som drivmedel och surhetsreglerande medel i livsmedelsindustrin. Den är godkänd för användning i EU (listad somE-nummerE290), USAoch Australien och Nya Zeeland (listade med dess INS-nummer 290).

En godis som heterPop Stenartrycksätts med koldioxidgas vid ca 4 x 106 Pa (40 bar, 580 psi). När den placeras i munnen löses den upp (precis som annat hårt godis) och släpper ut gasbubblorna med ett hörbart knall.

Jäsningsmedelfå degen att jäsa genom att producera koldioxid.Bagerijästproducerar koldioxid genom jäsning av sockerarter i degen, medan kemiska jäsmedel som t.exbakpulverochbakpulversläpper ut koldioxid vid upphettning eller om den utsätts försyror.

Drycker

Koldioxid används för att producerakolsyradläskochsodavatten. Traditionellt har kolsyran av öl och mousserande vin skett genom naturlig jäsning, men många tillverkare kolsyrar dessa drycker med koldioxid som återvinns från jäsningsprocessen. När det gäller öl på flaska och fat är den vanligaste metoden som används kolsyra med återvunnen koldioxid. Med undantag för brittiskaReal Ale, överförs fatöl vanligtvis från fat i ett kallt rum eller källare till utmatningskranar på baren med trycksatt koldioxid, ibland blandad med kväve.

Vintillverkning

Koldioxid i form avtorrisanvänds ofta ivinframställningprocess för att kyla ner kluster avdruvorsnabbt efter plockning för att förhindra spontanajäsningav vildajäst. Den största fördelen med att använda torris framför vanlig vattenis är att den kyler druvorna utan att tillsätta något extra vatten som kan minskasockerkoncentration idruvmust, och därför också minskaalkoholkoncentration i det färdiga vinet.

Torris används underkall blötläggningfas av vinframställningsprocessen för att hålla druvorna svala. Koldioxidgasen som resulterar från sublimeringen av torrisen tenderar att lägga sig på botten av tankar eftersom den är tätare än luft. Den sedimenterade koldioxidgasen skapar en hypoxisk miljö som hjälper till att förhindra att bakterier växer på druvorna tills det är dags att starta jäsningen med önskad jäststam.

Koldioxid används också för att skapa en hypoxisk miljö förkolsyra maceration, den process som används för att produceraBeaujolaisvin.

Koldioxid används ibland för att fylla på vinflaskor eller annatlagringkärl som fat för att förhindra oxidation, även om det har problemet att det kan lösas upp i vinet, vilket gör ett tidigare stilla vin lätt kolsyrat. Av denna anledning kan andra gaser som t.exkväveellerargonföredras för denna process av professionella vinmakare.

Inert gas

Det är en av de mest använda komprimerade gaserna för pneumatiska (tryckgas) system i bärbara tryckverktyg. Koldioxid används också som atmosfär försvetsning, även om den i svetsbågen reagerar påoxiderade flesta metaller. Användning inom bilindustrin är vanlig trots betydande bevis för att svetsar gjorda i koldioxid är flersprödän de som tillverkas i mer inerta atmosfärer, och att sådana svetsfogar försämras med tiden på grund av bildandet av kolsyra.[citat behövs] Den används som svetsgas främst för att den är mycket billigare än mer inerta gaser som t.exargonellerhelium.[citat behövs] När den används förMIG-svetsning, CO2-användning kallas ibland för MAG-svetsning, för Metal Active Gas, eftersom CO2 kan reagera vid dessa höga temperaturer. Det tenderar att producera en varmare pöl än verkligt inerta atmosfärer, vilket förbättrar flödesegenskaperna. Även om detta kan bero på atmosfäriska reaktioner som inträffar på pölplatsen. Detta är vanligtvis motsatsen till den önskade effekten vid svetsning, eftersom det tenderar att spröda platsen, men kanske inte är ett problem för allmän svetsning av mjukt stål, där den ultimata formbarheten inte är ett stort problem.

Det används i många konsumentprodukter som kräver trycksatt gas eftersom det är bl.abilligt och obrännbart, och eftersom det genomgår en fasövergång från gas till vätska vid rumstemperatur vid ett uppnåeligt tryck på cirka 60bar(870 psi, 59 atm), vilket gör att mycket mer koldioxid får plats i en given behållare än annars skulle. Flytvästar innehåller ofta kanistrar med trycksatt koldioxid för snabb uppblåsning. Aluminiumkapslar av CO2 säljs också som leveranser av komprimerad gas förluftgevär, Paintballmarkörer, pumpning av cykeldäck och för tillverkningkolsyrat vatten. Snabb förångning av flytande koldioxid används för sprängning i kolgruvor. Höga koncentrationer av koldioxid kan också användas för att döda skadedjur. Flytande koldioxid används isuperkritisk torkningav vissa livsmedelsprodukter och tekniska material, vid beredning av prover försvepelektronmikroskopioch ikoffeinfrittavkaffebönor.

Brandsläckare

Koldioxid kan användas för att släcka lågor genom att översvämma miljön runt lågan med gasen. Den reagerar inte själv för att släcka lågan, utan svälter lågan på syre genom att förskjuta den. Någrabrandsläckare, särskilt de som är avsedda för elektriska bränder, innehåller flytande koldioxid under tryck. Koldioxidsläckare fungerar bra på små lättantändliga vätskor och elektriska bränder, men inte på vanliga brännbara bränder, för även om det utesluter syre kyler det inte de brinnande ämnena nämnvärt och när koldioxiden sprids är de fria att fatta eld vid exponering för atmosfäriska syre. Deras önskvärdhet vid elektrisk eld härrör från det faktum att, till skillnad från vatten eller andra kemikaliebaserade metoder, kommer koldioxid inte att orsaka kortslutningar, vilket leder till ännu mer skada på utrustningen. Eftersom det är en gas är det också lätt att dosera stora mängder gas automatiskt i IT-infrastrukturrum, där själva branden kan vara svår att nå med mer omedelbara metoder eftersom den finns bakom rackdörrar och inuti lådor. Koldioxid har också använts i stor utsträckning som släckningsmedel i fasta brandskyddssystem för lokal tillämpning av specifika faror och total översvämning av ett skyddat utrymme. International Maritime Organizations standarder erkänner också koldioxidsystem för brandskydd av fartygslastrum och maskinrum. Koldioxidbaserade brandskyddssystem har kopplats till flera dödsfall, eftersom det kan orsaka kvävning i tillräckligt höga koncentrationer. En genomgång av CO2-system identifierade 51 incidenter mellan 1975 och rapportens datum, vilket orsakade 72 dödsfall och 145 skador.

Superkritisk CO2 som lösningsmedelFlytande koldioxid är bralösningsmedelför mångalipofilaorganiska föreningaroch används för att ta bortkoffeinfrånkaffe. Koldioxid har uppmärksammats ifarmaceutiskoch andra kemiska processindustrier som ett mindre giftigt alternativ till mer traditionella lösningsmedel som t.exorganoklorider. Det används av vissakemtvättav denna anledning (segrön kemi). Det används vid beredning av vissaaerogelerpå grund av egenskaperna hos superkritisk koldioxid.