二氧化碳的应用:
1、食品二氧化碳用于生产碳酸饮料、啤酒等;
2、工业二氧化碳用于钢板的焊接保护;
3、高纯二氧化碳跟高纯氦气和高纯氮气一起用于激光切割机的激光气体;
4、高纯二氧化碳用于胚胎等细胞培养;
5、高纯二氧化碳用于医药的临界萃取;
6、用作农业气体肥料,提高农作物产量和生长速度;
7、用作电气设备等领域的灭火气体;
8、用作食品的气调保鲜;
9、用于油田压裂洗井,提高原油产量。
在物理性质方面,二氧化碳的熔点为-56.6℃,沸点为-78.5℃,密度比空气密度大(标准条件下),溶于水。在化学性质方面,二氧化碳的化学性质不活泼,热稳定性很高(2000℃时仅有1.8%分解),不能燃烧,通常也不支持燃烧,属于酸性氧化物,具有酸性氧化物的通性,因与水反应生成的是碳酸,所以是碳酸的酸酐。
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还原而将氢氧根离子在电解池阳氧化为氧气的过程,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,而在阴发生的氢析出反应的程度随电压的增加而加大,会抑制了二氧化碳的还原,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:
1、电解池阴:在初始阶段,二氧化碳被吸附在阴催化剂表面,形成中间产物;然后电子在两个电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。
2、电解池阳:水溶液中发生析氢反应,产生氢气。
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