二氧化碳的电化学还原是一个利用电能将二氧化碳在电解池阴极还原而将氢氧根离子在电解池阳极氧化为氧气的过程,由于还原二氧化碳需要的活化能较高,这个过程需要加一定高电压后才能实现,而在阴极发生的氢析出反应的程度随电压的增加而加大,会了二氧化碳的还原,故二氧化碳的还原需要有合适的催化剂,以致二氧化碳的电化学还原往往是个电催化还原过程。这个过程的简单机理为:⑴电解池阴极:在初始阶段,二氧化碳被吸附在阴极催化剂表面,形成中间产物(反应式①);然后电子在两个电极间电势差的作用下发生转移,转移数可能是2、4、6、8、12,还原产物随电子转移数的不同而可能是一氧化碳、甲酸根、甲酸等(反应式②-④)。⑵电解池阳极:水溶液中发生析氢反应,产生氢气(反应式⑤、⑥)。 [32-33]与水反应生成的是碳酸。本地二氧化碳
固态二氧化碳用于冷藏奶制品、肉类、冷冻食品和其它转运中易的食品,在许多工业加工中作为冷冻剂,例如粉碎热敏材料、橡胶磨光、金属冷处理、机械零件的收缩装配、真空冷阱等。 [8] 气态二氧化碳用于碳化软饮料、水处理工艺的pH控制、化学加工、食品保存、化学和食品加工过程的惰性保护、焊接气体、植物生长刺激剂,在铸造中用于硬化模和芯子及用于气动器件,还应用于气的稀释剂(即用氧化乙烯和二氧化碳的混台气作为、杀虫剂、熏蒸剂,应用于医疗器具、包装材料、衣类、毛皮、被褥等的、骨粉消毒、仓库、工厂、文物、书籍的熏蒸)。 [8]本地二氧化碳二氧化碳是一种无机物。
1840年,法国化学家杜马(即让-巴蒂斯特·安德烈·杜马,Jean-Baptiste André Dumas,1800年-1884年)把经过精确称量的含纯粹碳的石墨放进充足的氧气中燃烧,并且用氢氧化钾溶液吸收生成的“固定空气”,计算出“固定空气”中氧和碳的质量分数比为72.734:27.266。此前,阿伏伽德罗(即阿莫迪欧·阿伏伽德罗,Amedeo Avogadro,1776年8月9日—1856年7月9日)于1811年提出了假说——“在同一温度和压强下,相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。”化学家们结合氧和碳的原子量得出“固定空气”中氧和碳的原子个数简单的整数比是2:1,又以阿伏伽德罗于1811年提出的假说为依据,通过实验测出“固定空气”的分子量为44,从而得出“固定空气”的化学式为CO2,与此化学式相应的名称便是“二氧化碳”。
CO2分子形状是直线形的,其结构曾被认为是:O=C=O。但CO2分子中碳氧键键长为116pm,介于碳氧双键(键长为124pm)和碳氧三键(键长为113pm)之间,故CO2中的碳氧键具有一定程度的叁键特征。现代科学家一般认为CO2分子的中心原子碳原子采取sp杂化,2条sp杂化轨道分别与2个氧原子的2p轨道(含有一个电子)重叠形成2条σ键,碳原子上互相垂直的p轨道再分别与2个氧原子中平行的p轨道形成2条大π键。 [27]
其结构曾被认为是:O=C=O。
一般以副产物二氧化碳为原料气,用吸附膨胀法从吸附相提取高纯二氧化碳,用低温泵收集产品;也可采用吸附精馏法制取,吸附精馏法采用、3A分子筛和活性炭作吸附剂,脱除部分杂质,精馏后可制取高纯二氧化碳产品。 [2] 炭窑法由炭窑窑气和甲醇裂解所得气体精制而得二氧化碳。 [2] 实验室制取大理石与稀盐酸反应制取口诀实验室制二氧碳,大理石与稀盐酸。两种苏打皆不用,速度太快控制难。不用代盐酸,镁盐不如钙盐廉。硝酸见光易分解,验满瓶口火不燃。 [40] 反应用品大理石或石灰石(主要成分是CaCO₃)和稀盐酸。(实验室制二氧碳,大理石与稀盐酸) [40] [41] 反应原理反应方程式: 。制取装置二氧化碳制取装置 [42]固-液不加热型(如图)。 [41]二氧化碳:氧化性不强。嘉定区直销二氧化碳厂家供货
二氧化碳焊接钢材的新的冶金方案。本地二氧化碳
1787年,拉瓦锡在发表的论述中讲述将木炭放进氧气中燃烧后产生的“固定空气”,肯定了“固定空气”是由碳和氧组成的,由于它是气体而改称为“碳酸气”。同时,拉瓦锡还测定了它含碳和氧的质量比(碳占23.4503%,氧占76.5497%),揭示了二氧化碳的组成。 [10] [11]
1797年,英国化学家坦南特(即史密森·坦南特,Smitbson Tennant,1761年-1815年, [13] 又译“台耐特” [14] 等)用分析的方法测得“固定空气”含碳27.65%、含氧72.35%。 [10]
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