คาร์บอนไดออกไซด์

คาร์บอนไดออกไซด์ (อังกฤษ: carbon dioxide) หรือ CO2 เป็นก๊าซไม่มีสี ซึ่งหากหายใจเอาก๊าซนี้เข้าไปในปริมาณมาก ๆ จะรู้สึกเปรี้ยวที่ปาก เกิดการระคายเคืองที่จมูกและคอ เนื่องจากอาจเกิดการละลายของแก๊สนี้ในเมือกในอวัยวะ ก่อให้เกิดกรดคาร์บอนิกอย่างอ่อน

คาร์บอนไดออกไซด์
Structural formula of carbon dioxide with bond length
Ball-and-stick model of carbon dioxide
Ball-and-stick model of carbon dioxide
Space-filling model of carbon dioxide
Space-filling model of carbon dioxide
ชื่อ
IUPAC name
Carbon dioxide
ชื่ออื่น
  • Carbonic acid gas
  • Carbonic anhydride
  • Carbonic dioxide
  • Carbonic oxide
  • Carbon(IV) oxide
  • Methanedione
  • R-744 (refrigerant)
  • R744 (refrigerant alternative spelling)
  • น้ำแข็งแห้ง (สถานะของแข็ง)
เลขทะเบียน
3D model (JSmol)
3DMet
Beilstein Reference
1900390
ChEBI
ChEMBL
เคมสไปเดอร์
ECHA InfoCard100.004.271 แก้ไขสิ่งนี้ที่วิกิสนเทศ
EC Number
  • 204-696-9
เลขอีE290 (preservatives)
Gmelin Reference
989
KEGG
MeSHCarbon+dioxide
RTECS number
  • FF6400000
UNII
UN number1013 (แก๊ส), 1845 (ของแข็ง)
CompTox Dashboard (EPA)
InChI
  • InChI=1S/CO2/c2-1-3 checkY
    Key: CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N checkY
  • InChI=1/CO2/c2-1-3
    Key: CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYAO
SMILES
  • O=C=O
  • C(=O)=O
คุณสมบัติ
CO2
มวลโมเลกุล44.009 g·mol−1
ลักษณะทางกายภาพแก๊สไร้สี
กลิ่น
  • Low concentrations: none
  • High concentrations: sharp; acidic[1]
ความหนาแน่น
  • 1562 kg/m3 (ของแข็งที่ 1 atm (100 kPa) และ −78.5 °C (−109.3 °F))
  • 1101 kg/m3 (ของเหลวที่ความอิ่มตัว −37 °C (−35 °F))
  • 1.977 kg/m3 (แก๊สที่ 1 atm (100 kPa) และ 0 °C (32 °F))
จุดวิกฤติ (T, P)304.128(15) K[2] (30.978(15) °C), 7.3773(30) MPa[2] (72.808(30) atm)
Sublimation
conditions
194.6855(30) K (−78.4645(30) °C) ที่ 1 atm (0.101325 MPa)
1.45 g/L at 25 °C (77 °F), 100 kPa (0.99 atm)
ความดันไอ5.7292(30) MPa, 56.54(30) atm (20 °C (293.15 K))
pKa6.35, 10.33
Magnetic susceptibility (χ)
−20.5·10−6 cm3/mol
การนำความร้อน0.01662 W·m−1·K−1 (300 K (27 °C; 80 °F))[3]
1.00045
ความหนืด
  • 14.90 μPa·s at 25 °C (298 K)[4]
  • 70 μPa·s at −78.5 °C (194.7 K)
Dipole moment
0 D
โครงสร้าง
Trigonal
รูปร่างโมเลกุล
เส้นตรง
อุณหเคมี
37.135 J/(K·mol)
Std molar
entropy (S298)
214 J·mol−1·K−1
Std enthalpy of
formation fH298)
−393.5 kJ·mol−1
เภสัชวิทยา
V03AN02 (WHO)
ความอันตราย
NFPA 704 (fire diamond)
ปริมาณหรือความเข้มข้น (LD, LC):
LCLo (lowest published)
90,000 ppm (162,000 mg/m3)(human, 5 min)[6]
NIOSH (US health exposure limits):
PEL (Permissible)
TWA 5000 ppm (9000 mg/m3)[5]
REL (Recommended)
TWA 5000 ppm (9000 mg/m3), ST 30,000 ppm (54,000 mg/m3)[5]
IDLH (Immediate danger)
40,000 ppm (72,000 mg/m3)[5]
เอกสารข้อมูลความปลอดภัย (SDS)Sigma-Aldrich
สารประกอบอื่นที่เกี่ยวข้องกัน
แอนไอออนอื่น ๆ
  • Carbon disulfide
  • Carbon diselenide
  • Carbon ditelluride
แคทไอออนอื่น ๆ
carbon oxidesที่เกี่ยวข้อง
สารประกอบที่เกี่ยวข้อง
หากมิได้ระบุเป็นอื่น ข้อมูลข้างต้นนี้คือข้อมูลสาร ณ ภาวะมาตรฐานที่ 25 °C, 100 kPa

คาร์บอนไดออกไซด์มีความหนาแน่น 1.98 kg/m3 ซึ่งเป็นประมาณ 1.5 เท่าของอากาศ โมเลกุลประกอบด้วยพันธะคู่ 2 พันธะ (O=C=O) หรือ CO2 น้ำหนักโมเลกุล 44.01 [9]ไม่ติดไฟและไม่ทำปฏิกิริยา

คาร์บอนไดออกไซด์ในสถานะของแข็ง เรียกอีกชื่อหนึ่งว่า คาร์บอนไดออกไซด์แข็ง หรือ solid carbon dioxide เตรียมได้จากการนำแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์มาผ่านกระบวนการอัดและทำให้เย็นลงภายใต้ความดันสูงกลายเป็นคาร์บอนไดออกไซด์เหลว แล้วลดความดันลงอย่างรวดเร็วโดยการพ่นคาร์บอนไดออกไซด์เหลวสู่ความดันบรรยากาศ ผลที่ได้คือเกล็ดน้ำแข็งคล้ายเกล็ดหิมะแล้วจึงนำมาอัดเป็นรูป[10]

คาร์บอนไดออกไซด์จะกลายเป็นของแข็งที่มีสีขาวอุณหภูมิ -78 องศาเซลเซียส โดยไม่ผ่านการเป็นของเหลวก่อน หากต้องการทำให้คาร์บอนไดออกไซด์เป็นของเหลว ต้องใช้ความดันไม่น้อยกว่า 5.1 บรรยากาศ


คาร์บอนไดออกไซด์สามารถละลายน้ำได้ 1 เปอร์เซนต์ของสารละลายนั้นจะกลายเป็นกรดคาร์บอนิกซึ่งจะเปลี่ยนรูปเป็นไบคาร์บอเนตและคาร์บอเนตในภายหลัง

การทดสอบแก๊สคาร์บอนได้ออกไซด์ สามารถทำได้ 2 วิธี คือ

  • 1. นำธูปที่ติดไฟอยู่เข้าไปในหลอดทดลองที่มีคาร์บอนไดออกไซด์อยู่ ไฟจะดับ เพราะคาร์บอนไดออกไซด์ไม่ได้ช่วยในการติดไฟของสาร จึงนำมาใช้เป็นก๊าซดับเพลิงได้
  • 2. ผ่านแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ไปในน้ำปูนใส (แคลเซียมไฮดรอกไซด์) น้ำปูนใสจะขุ่น เนื่องจากเกิดแคลเซียมคาบอเนตเกิดขึ้น

ประโยชน์ของน้ำแข็งแห้ง

ด้านอุตสาหกรรม

  • การบดเย็น (Cold Grinding) น้ำแข็งแห้งช่วยบดวัสดุสังเคราะห์ที่แตกยาก เช่น Plexiglas, PVC , Resin , Epoxy , ABS , Polypropylene , Vinyl และอื่น ๆ ด้วยการทำให้เย็นจัดบดแตกได้ง่าย
  • การลดอุณหภูมิ (Low Temperature Refrigerant) ในอุตสาหกรรมเคมีและอิเล็กทรอนิกส์ น้ำแข็งแห้งเป็นตัวทำความเย็นต่ำที่หาได้ง่ายและใช้งานอย่างกว้างขวางในห้องปฏิบัติการ โรงงานนำร่อง ตู้ทดสอบอุณหภูมิต่ำทุกชนิด สายพานการผลิต และการประกอบชิ้นส่วน อิเล็กทรอนิกซ์
  • การให้ความเย็นและก๊าซเฉื่อย (Inerting and Cooling) การใส่น้ำแข็งแห้งลงในถังผสมสารเคมี นอกจากจะช่วยให้เกิดความเย็นแล้วยังสามารถช่วยปกคลุมสารเคมี มิให้เกิดปฏิกิริยาในถัง

ด้านการขนส่ง

  • บรรจุน้ำ แข็งแห้งน้ำหนักเบาไว้ในตู้คอนเทนเนอร์เพื่อป้องกันอาหารพวกเนื้อสัตว์ เนื้อไก่ ผัก ผลไม้ หรืออาหารทะเลมิให้เน่าเสียระหว่างการขนส่ง

และประโยชน์ในด้านอื่น ๆ เช่น

  • ในอุตสาหกรรมอาหารประเภทไอศกรีม นม เบเกอรี่ ไส้กรอก และเนื้อสัตว์ เพื่อถนอมอาหารในขั้นตอนการผลิตหรือในการขนส่งหรือเก็บอาหารสำหรับเสิร์ฟบนเครื่อง

บิน[11]

คาร์บอนไดออกไซด์ยังใช้สำหรับการผลิตน้ำอัดลมหรือโซดา และยังมีผสมในเบียร์ได้ตามธรรมชาติอีกด้วย อย่างไรก็ตาม เบียร์บางยี่ห้อได้มีการใส่คาร์บอนไดออกไซด์โดยเจตนาด้วย

ข้อควรระวังจากการใช้น้ำแข็งแห้ง

  • ากจับต้องน้ำแข้งแห้งด้วยมือเปล่าหรือสัมผัสกับผิวหนังโดยตรงก็จะทำให้ผิวหนังไหม้ได้จากความเย็นจัด ( frost – bite ) ได้น้ำแข็งถือว่าเป็นวัตถุอันตรายชนิดหนึ่ง
  • ซึ่งเกิดจากการบรรจุน้ำแข็งแห้งในภาชนะปิดสนิทไม่มีช่องระบายอาจทำให้เกิดการสะสมของแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ที่ระเหิดออกมา เมือถึงระดับหนึ่งจะเกิดแรงดันและระเบิดในที่สุด ดังนั้นในการขนส่งน้ำแข็งแห้งปริมาณมาก ๆ จะต้องเก็บในภาชนะบรรจุน้ำแข็งโดยเฉพาะที่มีช่องระบายอากาศ นอกจากจะเป็นการป้องกันการระเบิดแล้วยังช่วยลดอัตราการระเหิดของน้ำแข็งได้
  • การเก็บน้ำแข็งแห้งปริมาณมาก ๆในห้องแคบ ๆ หรือห้องเพดานต่ำที่การระบายอากาศไม่ดีพอ แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ที่ระเหิดออกมาแทนที่ออกซิเจนที่ทำให้ขาดอากาศหายใจได้[12]

การปฐมพยาบาลเบื้องต้นจากอันตรายของน้ำแข็งแห้ง

  • กรณีถูกน้ำแข็งแห้งกัดให้ล้างมือทันทีด้วยน้ำสะอาดในปริมาณมากและไปพบแพทย์
  • การรักษาภาวะได้รับคาร์บอนไดออกไซด์เกิน (ร่วมกับภาวะขาดออกซิเจน) ต้องนำผู้ป่วยออกจากสภาวะขาดอากาศ หรือบริเวณที่มีแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์สะสมอยู่มากออกมาให้เร็วที่สุดก่อน ตรวจดูทางเดินหายใจ ถ้าหมดสติและไม่หายใจแล้ว ต้องรีบทำการช่วยหายใจ หน่วยกู้ชีพอาจพิจารณาใส่ท่อช่วยหายใจเพื่อรักษาชีวิต และรีบให้ออกซิเจนเสริมด้วยความรวดเร็ว จากนั้นรีบนำส่งพบแพทย์[13]

เกร็ดความรู้เพิ่มเติม

เป็นที่รู้กันดีว่าแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์จะหนักกว่าอากาศจึงมักจะลอยอยู่ในระดับต่ำ ดังนั้นหากจำเป็นต้องทำงานร่วมกับน้ำแข็งแห้ง ในพื้นที่แคบหรือพื้นที่กว้างที่ระบบถ่ายเทอากาศไม่สะดวก ควรมีการวางระบบระบายอากาศไว้บริเวณด้านล่างของพื้นที่ และถ้าในอากาศมีปริมาณคาร์บอนไดออกไซด์มากกว่าร้อยละ 5 จะทำให้เกิดพิษได้

อ้างอิง

แหล่งข้อมูลอื่น

🔥 Top keywords: วชิรวิชญ์ ไพศาลกุลวงศ์หน้าหลักองค์การกระจายเสียงและแพร่ภาพสาธารณะแห่งประเทศไทยยูฟ่าแชมเปียนส์ลีกชนกันต์ อาพรสุทธินันธ์สโมสรฟุตบอลแมนเชสเตอร์ซิตีพิเศษ:ค้นหาดวงใจเทวพรหม (ละครโทรทัศน์)กรงกรรมอสมทลิซ่า (แร็ปเปอร์)จีรนันท์ มะโนแจ่มสโมสรฟุตบอลอาร์เซนอลสโมสรฟุตบอลเรอัลมาดริดธี่หยดฟุตซอลชิงแชมป์เอเชีย 2024เฟซบุ๊กสโมสรฟุตบอลบาร์เซโลนาประเทศไทยเอเชียนคัพ รุ่นอายุไม่เกิน 23 ปี 2024วิทยุเสียงอเมริกาสโมสรฟุตบอลลิเวอร์พูลพระราชวัชรธรรมโสภณ (ศิลา สิริจนฺโท)พระบาทสมเด็จพระวชิรเกล้าเจ้าอยู่หัวรักวุ่น วัยรุ่นแสบวันไหลนริลญา กุลมงคลเพชรสโมสรฟุตบอลเชลซีสมเด็จพระกนิษฐาธิราชเจ้า กรมสมเด็จพระเทพรัตนราชสุดาฯ สยามบรมราชกุมารีหลานม่าสุภาพบุรุษจุฑาเทพ (ละครโทรทัศน์)สโมสรฟุตบอลไบเอิร์นมิวนิกกรุงเทพมหานครสโมสรฟุตบอลแมนเชสเตอร์ยูไนเต็ดคิม ซู-ฮย็อนภาวะโลกร้อนสาธุ (ละครโทรทัศน์)รายชื่ออักษรย่อของจังหวัดในประเทศไทยสโมสรฟุตบอลปารีแซ็ง-แฌร์แม็ง