Содержание
Сколько вредных веществ выбрасывает автомобиль
Экология в последние годы становится все более важной. О ней начинают задумываться повсеместно после того, как обнаруживают насколько загрязнены наши водоемы и воздух. Одним из главных загрязнителей окружающей среды является автомобильный транспорт. Он загрязняет нашу атмосферу ядовитыми газами и примесями тяжелых металлов. Именно поэтому производители автомобилей с каждым годом усовершенствуют конструкцию моторов и выхлопных систем с той целью, чтобы они выбрасывали как можно меньше вредных веществ. Кроме того, бурными темпами развиваются технологии производства электромобилей, которые совершенно не выбрасывают вредных примесей в нашу атмосферу.
В этой статье мы расскажем, сколько вредных веществ выбрасывает среднестатистический автомобиль, работающий на углеводородном топливе.
Доказано, что автомобильный транспорт на Земле является одним из главных загрязнителей атмосферы. На него приходится порядка 40 процентов всех загрязнений воздуха. Среднестатистический автомобиль выбрасывает в год:
— 135 килограмм окиси углерода;
— 25 килограмм окислов азота;
— 20 килограмм углеводородов;
— от 7 до 10 килограмм бензпирена;
— 4 килограмма двуокиси серы;
— 1,2 килограмма твердых частиц.
На данный момент в мире насчитывается порядка 500 миллионов автомобилей. Все вместе они выбрасывают в год: 67,5 мегатонн окиси углерода и 12,5 мегатонн окислов азота. Автомобильные производители ставят главной целью при создании новой модели автомобиля экономию в расходе топлива. Ведь меньший расход топлива экономит не только семейный бюджет, но и является причиной уменьшения выбросов вредных веществ в атмосферу.
Кроме вредных газов, выхлопные системы автомобилей выбрасывают в атмосферу соединения свинца – тяжелого металла. Например, тетраэтилсвинец является антидетонационной добавкой, помогающей приспособить обычный дешевый бензин к современным моторам, имеющим высокую степень сжатия. После сгорания бензина в двигателе все компоненты бензина, содержащие свинец, вылетают в выхлопную трубу и далее в атмосферу.
Взаимодействие углекислого газа с веществами и его химические свойства
Общие химические свойства углекислого газа: CO2 инертен, то есть химически не активен; при попадании в водный раствор легко вступает в реакции.
Большинство кислотных оксидов устойчивы к высоким температурам, но углекислота при их воздействии восстанавливается.
Взаимодействие с другими веществами:
1) Углекислота относится к кислотным оксидам, то есть в сочетании с водой образуется кислота. Однако угольная кислота неустойчива и распадается сразу. Эта реакция имеет обратимый характер:
СО2 + H2O ↔ CO2 × H2O (растворение) ↔ Н2СО3
Диоксид углерода + вода ↔ угольная кислота
Молекула угольной кислоты
2) При взаимодействии углекислого газа и соединений азота с водородом (аммиаком) в водном растворе происходит разложение до углеаммонийной соли.
2NH3 + CO2 + H2O = NH4HCO3
Аммиак + углекислота = гидрокарбонат аммония
Углеаммонийная соль
Полученное вещество часто используется в приготовлении хлеба и различных кондитерских изделий.
3) Ход некоторых реакций должен поддерживаться высокими температурами. Примером является производство мочевины при 130 °C и давлении 200 атм., схематически изображаемое так:
2NH3 + СО2 → (NH2)2СО + H2O
Аммиак + диоксид углерода → карбамид + вода
Также под воздействием температуры около 800 градусов протекает реакция образования оксида цинка:
Zn + CO2 → ZnO + CO
Оксид цинка
Цинк + двуокись углерода → оксид цинка + оксид углерода
4) Возможно уравнение с гидроксидом бария, при котором выделяется средняя соль.
Ba(OH)2+CO2 = BaCO3 + H2O
Гидроксид бария + углекислота = карбонат бария + оксид водорода.
Применяется для регулировки калориметров по теплоемкости. Также вещество используют в промышленности для производства красных кирпичей, синтетических тканей, фейерверков, гончарных изделий, плитки для ванн и туалетов.
5) Углекислый газ выделяется при реакциях горения.
Горение метана.
CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O + 891кДж
Горение газа на плите
Метан + кислород = углекислота + вода (в газообразном состоянии) + энергия
Горение этилена
C2H4 + 3O2 → 2CO2 + 2H2O + Q
Этилен + кислород = диоксид углерода + оксид водорода + энергия
Горение этана
2С2Н6 + 7О2 → 4CO2 + 6H2O + Q
Этан + кислород = двуокись углерода + вода + энергия
Горение этанола
C2H5OH + 3O2 = 3H2O + 2CO2 + Q
Молекула этанола
Этанол + кислород = вода + углекислота + энергия
6) Газ не поддерживает горения, этот процесс возможен только с некоторыми активными металлами, например, магнием.
2Mg + CO2 = C + 2MgO
Магний + углекислота = углерод + оксид магния.
MgO активно применяется при производстве косметических средств. Вещество используют в пищевой промышленности как пищевую добавку.
7) Двуокись углерода реагирует с гидроксидами с получением солей, которые существуют в двух формах, как карбонаты и бикарбонаты. Например, углекислый газ и гидроксид натрия, согласно формуле, образуют гидрокарбонат Na:
CO2 + NaOH → NaHCO3
диоксид углерода + гидроксид натрия → гидрокарбонат натрия.
Или же при большем количестве NaOH образуется карбонат Na с образованием воды:
CO2 + 2 NaOH → Na2CO3 + H2O
Диоксид углерода + гидроксид натрия → карбонат натрия + вода
Кислотно-щелочные реакции углекислоты используются на протяжении веков для затвердевания известкового раствора, что может быть выражено простым уравнением:
Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 + H2O
Гидроксид кальция + двуокись углерода → карбонат кальция + оксид водорода
8) В зелёных растениях играет важную роль в процессе фотосинтеза:
6CO2 + 6H2O → C6H12O6 + 6O2
Образование глюкозы
Диоксид углерода + вода → глюкоза + кислород.
9) Химические свойства углекислоты используются в промышленности при производстве соды, суть этого процесса можно выразить суммарным уравнением:
NaCl + CO2 + NH3 + H2O → NaHCO3 + NH4Cl
Хлорид натрия + Диоксид углерода + аммиак + вода → гидрокарбонат натрия + хлорид аммония
10) Фенолят Na разлагается при взаимодействии с углекислым газом, при этом малорастворимый фенол выпадает в осадок:
C6H5ONa + CO2 + H2O = C6H5OH + NaHCO3
Фенолят натрия + двуокись углерода + оксид водорода = фенол + гидрокарбонат натрия
11) Пероксид натрия и углекислый газ, взаимодействуя, образуют среднюю соль карбоната Na с выделением кислорода.
2Na2O2 + 2CO2 → 2N2CO3 + O2
Пероксид натрия + углекислота → карбонат натрия + кислород
Колба с пероксидом натрия
Образование углекислоты происходит при растворении в воде кальцинированной соды (стиральной соды).
NaHCO3 + H2O → CO2 + H2O + NaOH
Гидрокарбонат натрия + вода → углекислота + вода + гидроксид натрия
При этой реакции (гидролиз по катиону) образуется сильнощелочная среда.
12) CO2 вступает в реакцию с гидроксидом калия, последний образуется путем электролиза хлористого калия.
2KOH + CO2 → K2CO3 + H2O
Гидроксид калия + углекислота → карбонат калия + вода
13) Газ в силу своего строения не реагирует с благородными газами, то есть гелием, неоном, аргоном, криптоном, ксеноном, радоном, оганесоном.
Мы привели большую часть химических реакций, в которых участвует CO2. Ученые всего мира пытаются решить проблему увеличения концентрации углекислоты в воздухе, не без помощи реакций с другими веществами, которые известны химикам. А какие химические формулы взаимодействия углекислого газа знаете вы?
СО2 для аквариума: какую систему лучше купить?
СО2 для аквариума: какую систему лучше купить?
Привет, если вы увлеклись таким направлением аквариумистики, как травник, то без подачи СО2 вам не обойтись. Почему? Все просто. Растение примерно на 90% состоит из воды, остальные 10% — это сухое вещество. Из этих 10% — 46% это углерод. Вот почему подача СО2, так важна в растительном аквариуме.
Растения в аквариуме получают углерод «из воды» — из углесодержащих соединений. Но естественная концентрация С-углерода в воде мала и достаточна разве, что для неприхотливых растений, но и они, а уж тем более прихотливые растения будут рады дополнительной углеродной подкормке. Обеспечить подачу СО2 можно бражкой, лимонкой. Эти способы имеют место быть, но обладают рядом существенных недостатков, которые связаны со сложностью обслуживания и отсутствию возможности четко подавать углекислый газ в аквариум.
Вышеупомянутые способы можно рекомендовать новичкам, которые хотят попробовать свои силы, но не готовы к серьезным тратам. При должном усердии на бражке и лимонке вполне можно вырастить даже коврик хемиантус кубы.
Но рано или поздно, когда вы втягиваетесь и становитесь «адептами травославной веры» бражка и лимонка становятся детским садом. Хочется лучшего!
В эти моменты, каждый из нас лезет в интернет и начинает разбираться в баллонных системах СО2 для аквариума, искать приемлемый вариант.
В этой статье мы порассуждаем о приобретении и покупке СО2 для аквариума. Надеемся, что материал будет полезен вам и поможет с выбором.
Итак, для начала простым языком проговорим из чего состоит аквариумная СО2-установка:
— БАЛЛОН. Тут все просто – баллон, он и в Африке баллон. Страшилки о том, что баллоны взрываются, преувеличены в крайней степени. Если это специализированный баллон, который выдерживает давление углекислоты, все будет пучком. Главное не ставить его на газовую плиту и не включать конфорку=) Если серьезно, то элементарные правила безопасности минимизируют вообще, какие бы то ни было риски. Ну, например, и ежику понятно, что баллон не стоит ставить возле батарей центрального отопления и других источников повышенного тепла. После заправки всегда нужно проверять давление в баллоне. Учитывать перепады температур – это актуально для северных регионов (заправили при -10, принесли домой +25… получаем расширение газа). Но опять же все эти страшилки весьма условны. Если вы заправляете баллон на специализированной станции, а такая станция есть в каждом, даже маломальском городе, то сотрудники заправки ну не идиоты, чтобы перекачивать баллон или не учитывать температурный режим.
При покупке баллона самое главное обратите внимание на литраж. Мы рекомендуем брать баллоны от 3 литров, лучше 5ть+. Это уменьшит количество заправок.
Насколько хватает баллона? Все зависит от индивидуальных характеристик вашего травника. Например, на наш 300 литровый плотный травник —
Акваскейп 2isles 336 место IAPLC 2019
Трехлитровый баллон расходуется ~ примерно за полгода.
На 100 л. травник ~ 8 месяцев. Опять же многое зависит от диффузора — качества распыления газа.
Заправка такого баллона у нас в городе стоит 300р. (станция заправляет по литрам, но на такие маленькие объемы она ставит таксу, иначе им простое не выгодно возиться с нашим аквариумным баллончиком).
РЕДУКТОР. Это ерунда, которая накручивается на баллон. Хреновина имеет:
— Клапан тонкой подачи СО2. Позволяет отрегулировать интенсивность подачи газа.
— Манометр (ры). Помогают мониторить давление (внутри баллона и выходное).
— ЭМК (электро-магнитный клапан). Дает возможность сажать СО2-установку на розетку-таймер и подавать газ, как вам необходимо.
СО2 шланг и диффузор. К системе СО2 необходим специализированный шланг по которому идет газ. Основное его преимущество в том, что он не слипается от углекислоты, как обычный шланг для аэрации. Диффузор – распылитель СО2. Самый лучший диффузор – это тот, который выдает мелкодисперсную пыль из пузырьков СО2, тем самым лучше обогащает воду газом и экономит его.
Теперь давайте перейдем от теории, к практике. Какую систему СО2 приобрести? Ответ простой – любую, на какую накопите. Уж больно они дорогие. Существенной разницы между системами разных производителей нет.
Самый бюджетный вариант – заказать установку у народных умельцев. Их сейчас достаточно много в ВК и на аквариумных форумах. Поищите, присмотритесь. Вполне можно найти за 9000р. пяти литровую установку. Самое главное нарекание для таких систем — это отсутствие хоть какой-то эстетики. Установка выглядит достаточно топорно.
Если же вам хочется эстетики и фирмы, то тут открывай кошелеГ пошире =) Честно сказать волосы в подмышках шевелятся от цен на 1-2л. установки от JBL и Dennerle. 30-40 тыс. рублей – не предел.
В тоже время, есть адекватные ценники. Например, хотим порекомендовать вам установку, на которой сами сидим уже 5 лет (их у нас три). Речь идет об СО2 системах от Тайваньской фирмы ISTA. В чем профит – качественно, красиво, удобно. А главное цена. Сейчас 1 литровую нафаршированную установку, т.е. в полном боекомплекте можно приобрести за 15 тыс.руб. Но лично мы, рекомендуем брать все составные части по отдельности, выйдет дешевле, проверенно. Более того можно взять не 1 литровый баллон, а трех. И разница в цене будет несущественной.
Система СО2 ISTA
Баллон СО2 ИСТА
Еще у ISTA хорошие и недорогие СО2 приблуды. Например, вот такой диффузор 3 в 1 – весчЪ. И счетчик пузырьков, и клапан обратного давления, и распылитель — все в одном. А главное пылит, как надо и не тугой (хорошо пробивается), шланг не срывает от давления.
Хороший аквариумный диффузор СО2 ISTA
Раз уже заговорили про распылители СО2, то давайте более детально остановимся на этом. Ибо многих начинающих аквариумистов беспокоит этот вопрос.
Для начала посмотрите наше коротенькое видео, в котором мы даем рекомендации по чистке диффузора. На видео, кстати, тот самый диффузор 3 в 1 от Исты.
Вот именно так должен пылить настоящий хороший диффузор. На видео вы также можете заметить, что диффузор из пластика. На наш взгляд – это серьезно облегчает работу с ним. Например, вот такие стеклянный колокольчик и ему подобные диффузоры весьма сложно обслуживать.
Безусловно, все сказанное – наше субъективное мнение. Но сколько бы мы не брали стеклянные диффузоры, срок их службы заканчивался быстро – при очередной чистке или неосторожном движении, откалывалась стеклянная трубка. И все, агрегат идет в мусор.
Помимо этого, при выборе диффузор обращаете внимание на толщину и форуму трубки, к которой присоединяется шланг. У диффузора Иста 3 в 1 трубка толстенькая и конусная – расширяется.
За счет этого шланг подачи СО2 отлично фиксируется — его не срывает от давления.
Удобство указанного выше диффузора обусловлено также наличием в нем клапана обратного давления. Например, у Исты есть лайт вариант- диффузор 2 в 1.
Тоже хороший, но к нему нужно докупать отдельный клапан обратного давления.
Кто не знает. Клапан обратного давления – это такая штука, которая насаживается шланг с двух сторон. С одной стороны она пропускает газ, а в обратку нет. Таким образом, вода из аквариума не попадает в шланг и дальше в игольчатый клапан редуктора СО2.
Обратим еще ваше внимание на то, что клапаны обратного давления бывают для воздуха и для углекислого газа. И тот и тот стоят недорого, но в данном случае нам нужен только для СО2.
Вообще, на данный момент проблем с диффузией СО2 нет никаких, производители стараются учесть все пожелания и предпочтения потребителей. Например, в процессе написания данной статьи, наткнулить вот на такой проточный диффузор. Прям удивились, что даже такая штука есть =)
Резюмируем тему с диффузорами, которые представлены выше. Самый главный ценз — хорошее мелкодисперсное распыление и прочность изделия.
Как еще можно осуществлять диффузию (растворение) СО2 в аквариумной воде? Есть всякие лесенки СО2, спиральки… но на наш взгляд все это баловство. Если по той или иной причине вам не подходят стандартные диффузоры, например, не нравится обилие мелкодисперсных пузырьков в аквариуме, то ваш выбор – это внешние реакторы СО2. Еще их называют – атомайзеры.
На фото выше представлен Истовский реактор. Реактор предполагает наличие у вас внешнего фильтра, прибор цепляется за выходную трубку и балабасит газ в воде, еще до выхода ее в аквариум. Таким образом мы получаем приличное растворение СО2.
Фув, вот такая вот лекция получилась про диффузоры.
В завершении статьи, для ее полноты осветим еще два момента – диффузионные колокольные системы и мини-установки.
В аквариумистике есть такие СО2 установки, которые в обиходе называю «колокол». Вот так она выглядит.
В комплекте идет одноразовый баллон СО2, всякая мелочевка и сам колокол. Суть… лень писать, вот на видео все показано =)
В колокол пшикается СО2 и удерживается в нем пока не растворится в воде. Одноразовые баллоны сменные. Отметим, что такая система подходит для небольших аквариумов-травников ~ до 30л.
Но на наш взгляд, если вы уж решили вырастить травник, но при этом пока не готовы к серьезным затратам, есть другой вариант – это мини СО2-уставновка. Такая.
Мини система СО2 для аквариума от Иста
Установка не сказать, что дешевая, но дает возможность беспроблемно подавать СО2 в аквариум. Надо только менять одноразовые баллоны, которые продаются в интерент-магазинах.
Благодарим за внимание. В заключение статьи отметим, что СО2 кране важная составляющая в растительном аквариуме, но не панацея. Важно соблюдать пропорцию Редфилда, держать должные параметры освещения, воды, научится правильно ухаживать за аквариумом. Обо всем об этом смотрите ссылки ниже.
Оксид углерода CO(II) — угарный газ
Оксид углерода CO(II) или монооксид углерода — бесцветный газ, не имеющий запаха, плохо растворимый в воде.
Оксид углерода CO(II) рядовому обывателю более известен, как угарный газ, который стал причиной трагических смертей десятков тысяч людей.
В молекуле оксида углерода (II) атомы кислорода и углерода соединены тройной связью.
Электронные конфигурации:
- кислорода — 1s22s22p4
- углерода — 1s22s22p2
У обоих элементов имеется по два неспаренных электрона на внешнем энергетическом уровне, которые и образуют две ковалентные связи (обозначены зеленым цветом). Третья связь образуется по донорно-акцепторному принципу — атом углерода (акцептор) предоставляет свою свободную орбиталь (желтая ячейка), на которой размещается электронная пара кислорода (донор) (красный цвет).
В молекуле угарного газа атом углерода принимает валентность 3, но степень окисления +2. По этой причине, для оксида углерода CO(II) характерны реакции присоединения, в которых он играет роль восстановителя:
- на воздухе оксид углерода CO(II) горит, образуя углекислый газ:
2C+2O+O20 = 2C+4O2+Q - восстановительные свойства угарного газа нашли широкое применение в металлургических процессах получения металлов из их оксидов (руд):
CO+FeO = CO2+Fe
CO+CuO = CO2+Cu - в присутствии угля, который выполняет роль катализатора, на свету угарный газ взаимодействует с хлором с образованием отравляющего вещества фосген:
CO+Cl2 = COCl2
Поскольку монооксид углерода не образует солей, при н.у. угарный газ не взаимодействует с кислотами и щелочами.
В промышленных целях угарный газ получают взаимодействием углекислого газа с раскаленным углем:
CO2+C = 2CO
В лабораторных условиях CO получают действием концентрированной серной кислоты на муравьиную кислоту при высокой температуре:
HCOOH → CO + H2O
Угарный газ также образуется в процессе неполного сгорания топлива:
CH4+1½O2 = CO+2H2O
Именно такие случаи приводят зачастую к непоправимым трагедиям, — люди «угорают», чаще всего в домах с печным отоплением, когда в целях сохранения тепла на ночь закрывается заслонка, препятствующая выходу продуктов горения в вытяжную трубу, но при этом дрова или уголь еще полностью не перегорели. В результате чего, образующийся угарный газ накапливается в помещении, и люди, вдыхая его во сне, умирают.
Второй, самый распространенный случай гибели людей от угарного газа — вдыхание выхлопных газов автомобиля с двигателем внутреннего сгорания в закрытом, плохо проветриваемом помещении. Сколько таких случаев было, когда водители грелись и погибали в закрытых гаражах.
Почему умирают от вдыхания угарного газа
Все дело в гемоглобине, который содержится в красных кровяных тельцах — эритроцитах. Гемоглобин — это белок, который транспортирует кислород от легких к тканям человека. Коварность угарного газа заключается в том, что CO легко преодолевает альвеолярно-капиллярную мембрану, после чего растворяется в плазме крови, и начинает «цепляться» к эритроцитам, вытесняя из гемоглобина кислород с образованием карбоксигемоглобина — в молекуле гемоглобина молекулы угарного газа соединяются с атомами железа, после чего кислород остается «не при делах». Данная реакция происходит по причине того, что монооксид углерода в 250(!) раз более активно вступает в реакцию с гемоглобином, нежели кислород. Таким образом, поступление кислорода к тканям организма нарушается, и в течение короткого времени наступает смерть человека, который задыхается «изнутри».
Концентрация угарного газа 1,2% в воздухе является смертельной — достаточно всего нескольких вдохов, чтобы человек потерял сознание, смерть наступает в течение 2-3 минут.
Оксид углерода CO2(IV) — углекислый газ
Молекула углекислого газа имеет линейное строение (углерод имеет валентность 4, и степень окисления +4):
O=C=O
Атомы углерода и кислорода связаны ковалентными полярными связями, но сама молекула неполярна.
Углекислый газ (диоксид углерода) также, как и угарный газ, не имеет цвета, запаха, плохо растворим в воде, но, растворяется лучше, чем CO. При низких температурах углекислота переходит в жидкое, а затем в твердое состояние (сухой лед).
Углекислый газ реагирует со следующими веществами:
- при растворении в воде образует угольную кислоту:
CO2+H2O = H2CO3 - с основными оксидами и основаниями CO2 взаимодействует, как кислотный оксид, образуя соли, которые называются карбонатами:
Na2O+CO2 = Na2CO3 - при высоких температурах углекислый газ проявляется свойства окислителя — активные металлы могут гореть в среде углекислого газа, отнимая у него кислород:
CO2+C = 2CO
CO2+2Mg = 2MgO+C
Получение и применение углекислого газа
- в промышленности — обжигом известняка:
CaCO3 = CaO+CO2 - в лаборатории — действием кислоты на соли угольной кислоты:
Na2CO3+2HCl = 2NaCl+H2O+CO2 - в природе углекислый газ выделяется при гниении и горении органических веществ:
C+O2 = CO2
Углекислый газ нашел широкое применение в пищевой промышленности, в качестве основного компонента газированных напитков. Сухой лед применяется в качестве охладителя. Углекислотные огнетушители применяются при тушении похара, если температура горения не превышает 1000°C.
