Dioxyde de carbone
- CO2
- Numéro CAS 124-38-9
- UN1013 (gaz)
- UN2187 (refrigerated liquid)
- UN1845 (solide)
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Volumes Gaz / Liquide
Calculer le volume ou la masse d'une quantité de gaz ou de liquide
Phase Liquide
Au point d'ébullition à 1,013 bar
Phase Gazeuse
Dans les conditions standard (1,013 bar, 15°C)
Propriétés physiques
Diagramme de phase moléculaire montrant les phases de transition entre le solide, le liquide et le gaz en fonction de la température et de la pression
-
- Masse molaire 44.010 g/mol
- Teneur dans l'air sec 400.00 ppm
-
Point critique
- Température 31.06 °C
- Pression 73,83 bar
- Masse volumique 468.19 kg/m³
-
Point triple
- Température -56.56 °C
- Pression 5,1867 bar
Au point triple
| Chaleur latente de fusion | 204,93 kJ/kg |
| Température au point triple | - 56,57 °C |
| Masse volumique du liquide (au point triple) | 1178,4 kg/m3 |
| Facteur de compressibilité Z | 9,9326E-1 |
| Rapport γ=Cp/Cv | 1,3083 |
| Masse volumique | 1,9763 kg/m3 |
| Chaleur spécifique à pression constante Cp | 8,2684E-1 kJ/(kg.K) |
| Chaleur spécifique à volume constant Cv | 6,3202E-1 kJ/(kg.K) |
| Densité | 1,53 |
| Volume spécifique | 5,06E-1 m3/kg |
| Conductivité thermique | 14,674 mW/(m.K) |
| Pression de vapeur saturante | 34,9054 bar |
| Viscosité | 1,3711E-4 Po |
| Température du point de sublimation | - 78,45 °C |
| Masse volumique du gaz (au point de sublimation) | 2,8179 kg/m3 |
| Facteur de compressibilité Z | 9,9435E-1 |
| Rapport γ=Cp/Cv | 1,2995 |
| Masse volumique | 1,8714 kg/m3 |
| Chaleur spécifique à pression constante Cp | 8,4124E-1 kJ/(kg.K) |
| Chaleur spécifique à volume constant Cv | 6,4738E-1 kJ/(kg.K) |
| Solubilité dans l'eau | 8,21E-4 mol/mol |
| Densité | 1,53 |
| Volume spécifique | 5,344E-1 m3/kg |
| Conductivité thermique | 15,844 mW/(m.K) |
| Pression de vapeur saturante | 50,9921 bar |
| Viscosité | 1,4446E-4 Po |
| Facteur de compressibilité Z | 9,9496E-1 |
| Rapport γ=Cp/Cv | 1,2941 |
| Masse volumique | 1,8075 kg/m3 |
| Chaleur spécifique à pression constante Cp | 8,5085E-1 kJ/(kg.K) |
| Chaleur spécifique à volume constant Cv | 6,5749E-1 kJ/(kg.K) |
| Solubilité dans l'eau | 6,15E-4 mol/mol |
| Densité | 1,53 |
| Volume spécifique | 5,532E-1 m3/kg |
| Conductivité thermique | 16,643 mW/(m.K) |
| Pression de vapeur saturante | 64,4789 bar |
| Viscosité | 1,4932E-4 Po |
Applications
Des exemples d'utilisations de la molécule dans l'industrie et la santé
Aéronautique
Le dioxyde de carbone est utilisé pour générer une protection gazeuse lors du soudage à l'arc. Il est aussi utilisé sous forme de neige carbonique pour nettoyer les poussières et traces de composés organiques sur des surfaces métalliques, polymères, céramiques ou le verre. Des mélanges de dioxide de carbone et d'azote sont utilisés pour la calibration des équipements de mesure des émissions des moteurs.
Automobile
Le dioxyde de carbone est utilisé pour générer une protection gazeuse lors du soudage à l'arc. Il est utilisé pour nettoyer les poussieres et traces de composés organiques sur des surfaces métalliques, polymères ; il est alors projeté sous forme de neige carbonique. Des mélanges de dioxide de carbone et d'azote sont utilisés pour la calibration des équipements de mesure des émissions des moteurs.
Boisson
Le dioxyde de carbone est utilisé pour la carbonatation des boissons telles que les sodas, l'eau minérale et la bière, ainsi que dans la maturation du vin. Sous forme solide (glace carbonique), le dioxyde de carbone estutilisée à différentes étapes de la production et de la distribution des boissons. Le dioxyde de carbone supercritique est utilisé pour extraire la caféine du café.
Chimie
Le dioxyde de carbone est utilisé comme matière première dans des procédés chimiques tels que la synthèse de l'urée et de la méthionine. Il est également utilisé pour contrôler la température des réacteurs et neutraliser les effluents alkalins. Enfin, il est utilisé sous conditions supercritiques pour purifier et teindre les fibres polymères, animales ou végétales.
Composants électroniques
Le dioxyde de carbone est utilisé en tant qu'agent de refroidissement durant les essais des composants électroniques.
Gestion des déchets et de l'eau
Le dioxyde de carbone est largement utilisé en gestion de l'eau pour le contrôle du le pH, pour lequel il représente une excellente solution de substitution à l'acide sulfurique ou chlorhydrique. Le CO2 est en effet avantageux en terme économique, écologique, et pour la sécurité. Le dioxyde de carbone est également utilisé pour la production d'eau potable à partir d'eau salée.
Alimentaire
Le dioxyde de carbone allonge la durée de vie de nombreuses denrées alimentaires grâce à ses propriétés fongistatiques et bactériostatiques. Les aliments sont conditionnés sous atmosphère protectrice (MAP). Il est utilisé sous forme de glace sêche pour le refroidissement ou la congélation des denrées alimentaires et la régulation de leur température pendant leur transport et leur stockage. Du CO2 est introduit dans les serres pour accélérer la croissance des végétaux cultivés.
Santé à l'hôpital
Le dioxyde de carbone est employé en chirurgie en insufflation et en dermatologie
Laboratoires et Centre de Recherche
Le dioxyde de carbone est utilisée en tant que phase mobile dans des procédés de chromatographie et d'extraction en phase supercritique. (alimentaire, santé). La neige carbonique (phase solide) est utilisé pour la recherche en laboratoire. Le dioxide de carbone est aussi utilisé dans des mélanges gazeux pour calibrer les analyseurs dans le cadre du contrôle de la qualité de l'air et des émissions de CO2.
Fonderie métallique
Dans l'industrie metallurgique le dioxyde de carbone est utilisé pour la protection de l'environnement, pour l'élimination des fumées des fours fonctionnant à arc électrique et la metallurgie non ferrique. De petites quantités de CO2 liquide peuvent être utilisées pour le recyclage de l'eau provenant d'un drainage minier acide (AMD). Il est également utilisé pour les lasers CO2.
Pétrole & Gaz
Le dioxyde de carbone se mélange aux huiles de pétrole et réduit leur viscosité, il est donc utilisé pour optimiser la récupération de pétrole brut dans les gisements. Il est aussi employé pour remettre en pression les puits en fin d'exploitation. Lorsque du dioxyde de carbone anthropique (c'est à dire du carbone provenant des activités humaines) est utilisé pour cela, une partie du dioxyde de carbone reste piégé dans le réservoir, ce qui permet d'en limiter l'impact sur le réchauffement climatique.
Pharma & Biotechnologie
Le dioxyde de carbone supercritique est utilisé pour extraire les composants (huiles) de produits naturels. Il permet de contrôler l'atmosphère (inertage) des procédés. C'est également un réactif dans les procédés de synthèse chimique. Le dioxyde de carbone supercritique est utilisé pour extraire des constituants des plantes. Il est également utilisé pour le transport de produits à basse température jusqu'à: -78°C/-108.4°F/195.15K.
Sécurité & Compatibilité
GHS04
Gaz sous pression
Seuil de toxicité
| VLI-8h UE (à Patm et 293.15 K) | 9000 mg/m3 ou 5000 ppm |
| PEL USA OSHA (vol) | 5000 ppm |
Odeur
aucune
Métaux
| Aluminium | Satisfaisant |
| Laiton | Satisfaisant |
| Alliage de Nickel | Pas de données |
| Cuivre | Pas de données |
| Aciers ferritiques |
Risque de fissuration due à la corrosion sous contrainte en présence de CO et d'eau
Acceptable
|
| Aciers inoxydables | Satisfaisant |
| Zinc | Pas de données |
| Titane | Pas de données |
Plastiques
| Polytétrafluoroéthylène | Satisfaisant |
| Polychlorotrifluoroéthylène | Satisfaisant |
| Polyfluorure de vinylidène | Satisfaisant |
| Polychlorure de vinyle | Satisfaisant |
| Ethylène tétrafluoroéthylène | Pas de données |
| Polycarbonate | Pas de données |
| Polyamide | Satisfaisant |
| Polypropylène | Satisfaisant |
Elastomères
| Caoutchouc (isobutène- isoprène) butyl |
Gonflement important
Non recommandé
|
| Caoutchouc nitrile butadiène |
Gonflement important, modification des propriétés mécaniques
Non recommandé
|
| Chloroprène |
Gonflement important, modification des propriétés mécaniques
Non recommandé
|
| Chlorofluorocarbones | Pas de données |
| Silicone |
Fort taux de perméation
Acceptable
|
| Perfluoroélastomères |
Gonflement important, modification des propriétés mécaniques
Non recommandé
|
| Fluoroélastomères |
Gonflement important, modification des propriétés mécaniques
Non recommandé
|
| Néoprène | Pas de données |
| Polyuréthane | Satisfaisant |
| Ethylène-Propylène |
Perte de masse importante et gonflement important
Acceptable
|
Lubrifiants
| Huile de lubrification à base d'hydrocarbures | Satisfaisant |
| Huile de lubrification à base de fluorocarbures | Satisfaisant |
Compatibilité avec les matériaux
Air Liquide a rassemblé ces informations sur les compatibilités des molécules avec les matériaux pour vous assister dans l’évaluation des produits à utiliser pour leur mise en œuvre. Ces données ont été obtenues à partir de sources qu’Air Liquide considère comme fiables (Normes internationales: Compatibilité des matériaux des bouteilles et des robinets avec les contenus gazeux; ISO 11114-1 (March 2012), Part 2 - Non-metallic materials: ISO 11114-2 (April 2013). Toutefois les informations données ici doivent être utilisées avec beaucoup de précaution car elles ne couvrent pas toutes les conditions de concentration, de température, d’humidité, d’impuretés et de présence d’air. Cette table peut être par exemple utilisée pour présélectionner des matériaux pour des utilisations à haute pression et à température ambiante. Cependant, des études et des tests plus poussés doivent être réalisés dans les conditions précises d’utilisation. Prenez contact avec une équipe Air Liquide dans votre région si vous avez besoin d'une prestation d'expertise.
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Le chimiste et médecin flamand Jean-Baptiste Van Helmont observe au 17ème siècle qu'en brûlant du charbon de bois en vase clos, la masse des cendres résultantes est inférieure à celle du charbon. Il en conclut que la masse manquante s'est transmutée en une substance invisible. Le dioxyde de carbone est le résultat de la combinaison de deux éléments : le carbone et l'oxygène, qui, lorsqu'ils se combinent, produisent de l'énergie. Il est produit par différents processus : la combustion du charbon, des hydrocarbures, de la biomasse, ainsi que par la fermentation des liquides et la respiration des humains et des animaux. On le trouve en faible proportion dans l'atmosphère. Il est essentiel à la vie : - en tant que gaz à effet de serre, sa présence dans l'atmosphère permet de maintenir une température suffisante pour la vie sur terre - il est assimilé par les plantes qui produisent des sucres via la photosynthèse Le CO2 gazeux a une odeur légèrement irritante, il est incolore et plus lourd que l'air. Il gèle à -78,5°C pour former de la neige carbonique.Cette neige carbonique est utilisée dans les extincteurs.