Jaký je objem CO2?

Oxid uhličitý (oxid uhličitý, anhydrid uhličitý, oxid uhličitý) je oxid uhelnatý (IV).

Vzorec je (mathrm_). Molární hmotnost – 44 g/mol.

Chemické vlastnosti oxidu uhličitého

Oxid uhličitý patří do třídy kyselých oxidů, tzn. Při interakci s vodou tvoří kyselinu zvanou kyselina uhličitá. Kyselina uhličitá je chemicky nestabilní a v okamžiku vzniku se okamžitě rozkládá na své složky, tzn. Reakce mezi oxidem uhličitým a vodou je vratná:

( mathrm_+mathrm_ mathrm leftrightarrow mathrm_ times mathrm_ mathrm(text ) leftrightarrow mathrm_ mathrm_ ).

Při zahřívání se oxid uhličitý rozkládá na oxid uhelnatý a kyslík:

Jako všechny kyselé oxidy je i oxid uhličitý charakterizován reakcemi interakce se zásaditými oxidy (tvořenými pouze aktivními kovy) a zásadami:

Oxid uhličitý nepodporuje spalování, hoří v něm pouze aktivní kovy:

Oxid uhličitý reaguje s jednoduchými látkami, jako je vodík a uhlík:

Když oxid uhličitý reaguje s peroxidy aktivních kovů, tvoří se uhličitany a uvolňuje se kyslík:

( 2 mathrm_+2 mathrm_ mathrm_=2 mathrm_ mathrm_+mathrm_ nahoru).

Kvalitativní reakcí na oxid uhličitý je reakce jeho interakce s vápennou vodou (mlékem), tzn. s hydroxidem vápenatým, ve kterém se tvoří bílá sraženina – uhličitan vápenatý:

Fyzikální vlastnosti oxidu uhličitého Oxid uhličitý je plynná látka bez barvy a zápachu. Těžší než vzduch. Tepelně stabilní. Při stlačení a ochlazení se snadno přemění na kapalné a pevné skupenství. Oxid uhličitý v pevném agregovaném stavu se nazývá „suchý led“ a snadno sublimuje při pokojové teplotě. Oxid uhličitý je špatně rozpustný ve vodě a částečně s ní reaguje. Hustota – 1,977 g/l.

Výroba a použití oxidu uhličitého Pro výrobu oxidu uhličitého existují průmyslové a laboratorní metody. V průmyslu se tedy získává pálením vápence (1) a v laboratoři působením silných kyselin na soli kyseliny uhličité (2):

Oxid uhličitý se využívá v potravinářském (sycení limonády), chemickém (kontrola teploty při výrobě syntetických vláken), hutnickém (ochrana životního prostředí, např. srážení hnědého plynu) a dalších odvětvích.

Příklady řešení problémů

Úkol Jaký objem oxidu uhličitého se uvolní působením 200 g 10% roztoku kyseliny dusičné na 90 g uhličitanu vápenatého obsahujícího 8 % nečistot nerozpustných v kyselině? Řešení Molární hmotnosti kyseliny dusičné a uhličitanu vápenatého vypočtené pomocí tabulky chemických prvků D.I. Mendělejev – 63 a 100 g/mol. Napišme rovnici pro rozpouštění vápence v kyselině dusičné:

( mathrm_+2 mathrm_ rightarrow mathrmleft(mathrm_right)_+mathrm_ uparrow+mathrm_ mathrm ).

Obsah čistého (bez nečistot) uhličitanu vápenatého ve vápenci:

Pak hmotnost čistého uhličitanu vápenatého je:

( mathrmleft(mathrm_right)_ >=90 krát 92 / 100 %=82,8 matematiky).

Množství látky uhličitanu vápenatého se rovná:

( nleft(mathrm_right)=82,8 / 100=0,83 mathrm)

Hmotnost kyseliny dusičné v roztoku se bude rovnat:

(mathrmleft(mathrm_right)=200 krát 10 / 100 %=20 mathrm)

Množství kyseliny vápenaté dusičné se rovná:

Porovnáním množství látek, které zreagovaly, určíme, že kyseliny dusičné je nedostatek, proto se další výpočty provádějí s použitím kyseliny dusičné. Podle reakční rovnice (n(H N O 3) : n(C O 2)=2 : 1 tedy n(CO2) = 1/2×n(HNO3) = 0,16 mol. Potom se objem oxidu uhličitého bude rovnat:

V(CO2) = 0,16 x 22,4 = 3,58 g.

Odpověď Objem oxidu uhličitého je 3,58 g.

Úkol Zjistěte objem oxidu uhličitého o hmotnosti 35 g.

Řešení Hmotnost látky a její objem spolu souvisí prostřednictvím látkového množství. Napišme vzorce pro výpočet množství látky pomocí její hmotnosti a objemu:

Přirovnejte výrazy napsané vpravo a vyjádřete objem:

Vypočítejme objem oxidu uhličitého pomocí odvozeného vzorce. Molární hmotnost oxidu uhličitého, vypočtená pomocí tabulky chemických prvků D.I. Mendělejev – 44 g/mol.

(Vleft(C O_right)=35 krát 22,4/44=17,82) l.

Odpověď Objem oxidu uhličitého je 17,82 litrů.

VentiSorb absorbent oxidu uhličitého, 4.5 kg kanystr

Sodné vápno (absorbent) je směs chemikálií používaná v granulované formě v uzavřených dýchacích okruzích, jako je celková anestezie, ponorky a respirační a tlakové místnosti pro:

• odstranění oxidu uhličitého z dýchacích plynů;
• zabraňující zadržování CO₂ a otravy oxidem uhličitým.

Při celkové anestezii pacient vdechuje plyny obsahující oxid uhličitý, které procházejí dýchacím okruhem anestetického přístroje naplněného granulemi sodného vápna.

Natronové vápno lékařské má indikační barvu, která změní barvu, když sodné vápno ztratí své absorpční vlastnosti ve srovnání s oxidem uhličitým.

Použití absorbentu VentiSorb

Aby byla zajištěna kvalitní absorpce, musí být absorbér správně naplněn. Před použitím se absorbér naplní čerstvým natronovým vápnem.

Opatrně otevřete nádobu a pomalu ji naplňte asi na 50 mm. Jemně poklepejte po stranách nádoby, aby na stranách nezůstaly žádné absorpční granule, a nádobu zcela naplňte. Vyvarujte se přeplnění nádoby absorbentem. Před uzavřením a umístěním absorbentu do absorpčního přístroje opatrně odstraňte veškerý zbývající absorbent (podle návodu k použití). Netřeste nádobou, aby nedošlo k vysypání obsahu a vytvoření prachu z absorbentu. Natronové vápno může napadnout sklo a plast, ale nenapadne ocel. Zařízení je třeba pravidelně čistit, aby se na povrchu skla nevytvořila vrstva sodného vápna.

Indikace barvy

Při používání se začnou objevovat bílé nebo fialové (bílá → fialová) barvy a budou tmavnout, jak se vyvíjí soda. Změna barvy indikuje aktivitu absorbentu a absorpci CO₂. To vám umožní sledovat výskyt jakéhokoli nerovnoměrného průtoku plynu uvnitř kanystru. Pokud se barva změní na polovinu, existuje možnost vstupu oxidu uhličitého. Při použití jednonádobových absorbérů je nutné sledovat vdechovaný oxid uhličitý, abychom věděli, kdy absorbent vyměnit za nový. Při použití dvojitého absorbéru je nutné hlavní plnivo vyměnit, jakmile se začne měnit barva absorbentu v prvním. Použitý nebo částečně použitý materiál se vyřadí.

Obnova barev

Pokud je v nádobě ponecháno použité sodné vápno, jeho barva se postupně vrátí díky malému množství nezreagovaného hydroxidu sodného uvnitř granulí. Natronové vápno, jehož barva byla obnovena, se již nepoužívá, protože absorbent se rychle spotřebuje a opět ztratí barvu.

Teplo a vlhkost

Reakce sodného vápna a oxidu uhličitého má obvykle za následek zvýšení teploty v absorbéru o 10 – 30 º C. Teplota se zvyšuje při nízkých průtokech anestetika. Teploty nad 50 ºC signalizují abnormální provozní podmínky. Zvýšení teploty může způsobit odpařování vody v natronovém vápně a kondenzaci vodních par v dýchacím systému. Pacient také zvyšuje vlhkost dýcháním. Mezi absorbérem a systémem je vždy sběrač vlhkosti, který izoluje úniky vody. Voda vstupující do absorbéru není problém, ale velké množství vody může způsobit aglutinaci granulí (zejména pokud je přítomen prach).

Termín použití

Počet hodin používání natronového vápna není stanoven. Doba použitelnosti závisí nejen na datu expirace, ale také na dalších faktorech:

• úroveň průtoku plynu;
• velikost pacienta;
• rychlost dýchání a rychlost metabolismu;
• struktura absorbéru a dýchacího systému;
• podmínky použití a skladování natronového vápna.

1 kg VentiSorb absorbuje přibližně 140 litrů oxidu uhličitého. To odpovídá přibližně 24 kg/hodinu práce pro průměrného pacienta, při produkci 200 cm3 oxidu uhličitého/min a při použití průtoku čerstvého plynu 1,0 l/min.

Vlastnosti absorbentu VentiSorb

• Neobsahuje hydroxid draselný.
• Vysoká účinnost absorpce: 25 %.
• Tvrdost: 99%.
• Obsah vlhkosti: 16 %.
• Nízká prašnost: 0,1-0,2 %.
• Kanystr o hmotnosti 4,5 kg (5 l).

Struktura

• 80% hydroxid vápenatý (Ca(OH)2).
• 17% vody.
• 3% hydroxid sodný (NaOH).
• Malé množství barviva změní barvu.

Bezpečnostní aspekty

Natronové vápno je od přírody zásaditá látka a neměla by přijít do styku s citlivou pokožkou, zejména s očima nebo sliznicemi. Při plnění nádob sodným vápnem a čištěním absorbérů je třeba používat ochranu očí/obličeje a rukou. Doporučuje se chránit obličej pacienta maskou a používat proudění o vysoké intenzitě, aby nedošlo ke kontaktu pacienta se zbytkovým prachem, který nebyl odstraněn během čištění. Zbytky sodnovápenatého prachu lze snížit:

• Správné skladování.
• Během přepravy, skladování a používání zacházejte opatrně.
• Pravidelné čištění absorbérů a dýchacích systémů.
• Odstranění posledních 10 mm látky z kanystru, která obsahuje velké množství usazenin.
• Použijte antibakteriální nebo podobný filtr.

Použití jednorázových mechanických nebo elektrostatických bakteriálních filtrů nebo HME filtrů pomůže chránit anestetizovaného pacienta před křížovou kontaminací. Pomohou také chránit pacienta před malými částicemi sodnovápenatého prachu.

VentiSorb se nedoporučuje používat s trichlorethylenem a chloroformem, ale lze jej použít se všemi moderními anestetickými plyny. Mezi nejčastěji používané plyny patří: oxid dusný, halothan, enfluran, isofluran, desfluran a sevofluran. Je známo, že sevofluran při kontaktu s žíravinami vytváří degradační produkt s neznámou úrovní toxicity pro člověka. VentiSorb se však s tímto prostředkem často používá a ve srovnání s jinými vykazuje nejmenší reakci.

Nedávné studie ukázaly, že suché sodné vápno nezhoršuje kvalitu anestetických plynů. Měli byste se však vyhnout nadměrnému snižování úrovně vlhkosti natronového vápna a dodržovat následující opatření:

• Obsah absorbéru pravidelně vyměňujte – pro přesnost si zaznamenejte data plnění.
• Mezi jednotlivými procedurami a denně kontrolujte činnost ventilů uvolňovacího zařízení plynu a hlavního zařízení pro přívod plynu.
• Nevysušujte dýchací soustavu mezi postupy (pokud je použit absorbent): ventilací, udržováním nepřetržitého průtoku plynu nebo použitím odsávačky.
• Nastavte průtok plynu na nízkou nebo střední úroveň, abyste udrželi úroveň vlhkosti v dýchacím systému.
• Pokud hodláte dále používat vápno nalité do absorbéru, izolujte absorbér na dlouhou dobu od čerstvého plynu.

Pokud natronové vápno vyschlo (obsah vlhkosti nižší než 5 %), prudce stoupla teplota nebo se zvýšila koncentrace vdechovaného plynu, je nutné urychleně vyměnit absorbent za nový nebo podat anestezii vhodnou nitrožilní látkou . Koncentrace vlhkosti je řízena výrobcem tak, aby vyhovovala požadovaným normám (USP: 12 – 19 %).

Použité sodné vápno obsahuje látky jako éter a může být nebezpečné.

Po použití se sodné vápno zlikviduje.

Uchovávání VentiSorb

VentiSorb se dodává v plastových kanystrech a vícevrstvých vzduchotěsných obalech. Balení musí být skladováno v čistých a suchých prostorách při teplotách od 0 do 35 ºC. Skladování při vyšších teplotách může mít za následek kratší životnost v důsledku ztráty vlhkosti. Při správném skladování, pokud nebyly kanystry a obaly otevřeny, je trvanlivost sodného vápna minimálně 5 let od data výroby.

Je třeba se vyvarovat:

• Vystavení přímému slunečnímu záření.
• Kontakt a blízkost s kyselinami.
• Částečné nebo úplné ponoření do vody.
• Skladování v místnostech s vysokou koncentrací oxidu uhličitého, sirovodíku a dalších kyselých plynů.