二氧化碳 (CO2)是植物进行光合作用制造有机物质的重要原料。大气中的CO2,通过植物的光合作用以有机碳的形态固定下来;同时,通过氧化过程,又将有机碳氧化,以CO2的形式不断地释放到大气中去。
热带森林每年每平方米面积上能固定1~2千克的CO2,中纬度农田则只能固定 0.2~0.4千克。海洋和森林是CO2的一个储存库,起着调节大气中CO2含量的作用。大气中CO2平均含量按容积比约占320ppm。地球上每年参与光合作用的CO2大约是大气中CO2含量的5%。其中多数为海洋植物所利用,陆地植物次之。
年、日变化 CO2浓度的日变化受作物群体密度大小、光合作用与呼吸作用强弱,以及太阳辐射通量密度、风、温度等的影响。一般空气中 CO2浓度白天低夜间高。白天农田中的浓度可低到200ppm左右,夜间可达330ppm以上。白天,作物群体内CO2不足,靠与上层大气之间进行湍流交换和吸收土壤中所释放的CO2来补充。但是,通过扩散作用而进入农田作物层中的CO2的数量很少,在晴朗无风时农作物尤其感匮乏。CO2的浓度在一年中也有变化。夏季作物生长旺盛,CO2浓度逐渐下降,夏末达到低值,作物收获以后,浓度又逐渐回升,冬末春初达到高值。 补偿点和饱和点 CO2补偿点是在辐射能得到满足的条件下,作物光合作用所消耗的CO2与呼吸作用所释放的CO2达到平衡时的CO2浓度。它在光强极低时,随着光强的提高而降低,随着温度的提高而上升。CO2的浓度在补偿点以上时,光合作用强度随浓度的增高而加大。CO2饱和点是在辐射能得到满足的条件下,光合作用的强度达到大值时的CO2浓度。即CO2浓度超过饱和点以后,光合作用强度不再随CO2浓度的增加而加大。CO2补偿点和饱和点还与植物的种类有关,C3植物补偿点高,饱和点低;C4植物补偿点低,饱和点高。
参与光合作用的CO2来自三方面:叶子周围的空气、根部的吸收的和叶内组织的呼吸放出的。CO2自大气到达叶片光合作用的中心,须经过以下的扩散途径:大气→群体叶层→叶面→气孔→细胞间隙→细胞表面→光合作用中心。CO2输送的表达式如下: 式中Tc为 CO2的输送量, 「CO2】air是空气中 CO2浓度,「CO2】chl为叶绿体中的CO2浓度,rα为空气的阻抗,rS为气孔阻抗,rm为叶内组织阻抗。
调节途径 提高作物对CO2的吸收量,可采用增加空气中的湍流交换、减少 CO2在空气中的输送阻抗、增施有机肥料、通过水分调节气孔的张开度等方法。在密闭环境下施用CO2的方法,已开始用于农业生产,如在温室中用干冰、 CO2充气瓶以及燃烧丙烷、天然气、煤油补充CO2等。
二氧化碳培养箱是通过在培养箱箱体内模拟形成一个类似细胞/组织在生物体内的生长环境,培养箱要求稳定的温度(37°C)、稳定的CO2水平(5%)、恒定的酸碱度(pH值:7.2-7.4)、较高的相对饱和湿度(95%),来对细胞/组织进行体外培养的一种装置。
应用范围
其广泛应用于细胞、组织培养和某些特殊微生物的培养,常见于细胞动力学研究、哺乳动物细胞分泌物的收集、各种物理、化学因素的致癌或毒理效应、抗原的研究和生产、培养杂交瘤细胞生产抗体、体外授精(IVF)、干细胞、组织工程、药物筛选等研究领域。
用户对二氧化碳培养箱都有两条基本的要求:
一是要求二氧化碳培养箱能够对温度、二氧化碳浓度和湿度提供精确稳定的控制,以便于其研究工作的进展;
二是要求二氧化碳培养箱能够对培养箱内的微生物污染进行有效的防范,并且能够定期消除污染,以保护研究成果,防止样品损失。
微处理控制系统是维持培养箱内温度、湿度和CO2 浓度稳态的操作系统。微处理控制系统和其它各种功能附件(如高低温自动调节和警报装置、CO2警报装置、密码保护设置等)的运用,使得二氧化碳培养箱的操作和控制都非常的简便。
如:LEEC 的PID 微处理器触摸屏控制系统,它能严格控制气体的浓度并将其损耗降至极低水平,以保证培养环境恒定不变,且能保证长期培养过程中箱内温度精确,并有液晶显示,图形化过程监控、干预事件记录等。此外报警系统也是不可少,它能让你及时知道培养箱出现的情况,并做出反应,从而大限度地降低了损失,保证实验的连续性。有些培养箱有声/光报警装置,温度变化达±0.5℃,或CO2 浓度变化达±5%时,即会自动报警;有些具有CO2 浓度异常报警显示功能;有些具有低压、断电报警功能。这些装置都是为了方便使用者,以减少繁琐枯燥的实验过程而设计的。
一种储存二氧化碳气的工具,一般使用在化学,医药,食品等行业。
按规格型号上可分为4L到40L不等,一般40L以下的使用在食品行业较多。
二氧化碳气瓶从规格型号上可分为:4L,5L,8L,10L,12L,15L,40L的。
一般像40L以下的都是使用在食品行业的较多,如:扎啤机,售酒机,酒店自酿啤酒设备,微型自酿啤酒设备,啤酒发酵教学试验设备,可口可乐的生产过程等。
二氧化碳钢瓶属高压容器,其临界温度为31.1℃,在临界温度以上,气体是不能液化的。若液体二氧化碳钢瓶温度高于31.1℃,则无论压力多大,二氧化碳都始终保持气态而不能液化,钢瓶压力将急剧升高,以致有可能出现爆炸危险。因此当储运和使用钢瓶二氧化碳时,必须使用150kg/cm2或200kg/cm2级钢瓶,并经严格检查合格后才能应用,必须严格遵守原国家劳动总局“气瓶安全监察规程”中的有关规定,储运过程中严格防止曝晒,严禁敲击、碰撞、烘烤、不得靠近热源。 二氧化碳通过气瓶减压时,会吸收大量的热,以致使气瓶结霜甚至可能将阀蕊冻结住。当碳酸阀被冻结时,不能敲击或用火烘烤,只能用自来水淋洗给热。
二氧化碳气瓶公称工作压力为15MPa,充装结束时的压力也不过是7-8MPa,远低于公称工作压力,为什第强调“严禁超装”,必须按0.6kg/L标准充装? 答:在瓶装气体中属于高压液化气体,其临界温度为31℃,当温度低于31℃时加压即可液化,当温度等于或高于31℃,瓶内液态二氧化碳就转化为气态二氧化碳。 按0.6kg/L标准充装二氧化碳时,在温度接近31℃时,瓶内呈现的压力是气一液共存状态下,液体界面上的饱和蒸气为7.39MPa。当温度达到或超过31℃时,则发生液体向气体的相变,瓶内压力不再是二氧化碳饱和蒸气压的延伸,而是液态二氧化碳大量汽化而骤然上升的压力。此时表征瓶内的压力状况,实质上和永久气体一样。当温度继续升到54℃时,瓶内压力约增到15MPa,与气瓶公称工作压力相当。由于瓶装二氧化碳具有这些特点,为保证气瓶在充装、储存、运输和使用时的安全,应严格按规定的充装系统进行充装。 气瓶是一个独立的无绝热层的薄壁密闭容器,瓶内二氧化碳的压力不仅与温度有关,而且与充装量有关。气瓶的公称工作压力,对于永久气体气瓶是指20℃时所充装气体的限定充装压力,充装量是以压力计量;对于盛装二氧化碳等高压液化气体的气瓶是指温度为60℃时瓶内气体压力的限定值,充装量是以重量计量的。若不按0.6kg/L标准充装,而采取超量充装,瓶内的气相空间相应减小,随着温度的升高,液态二氧化碳的体积相应膨胀,气相空间继续减小,终造成瓶内“满液”和气相空间消失。 表2 不同充装系数下的满液温度 充装系数/kg?L-1 0.790 0.750 0.688 0.664 满液温度℃ 18.1 21.8 26.3 28.4 瓶内出现满液现象,其压力不再是饱和蒸汽压,而是液态二氧化碳体积膨胀的胀力。此胀力远大于饱和蒸汽压。液态二氧化碳的体积膨胀系统较大,在-5~35℃范围内,温度每升高1℃,瓶内压力相应升高0.314-.0834MPa,所以赶装很容易使气瓶赶压爆炸
固体二氧化碳
产品名称:干冰、固体二氧化碳
干冰就是固态的二氧化碳,在常温和6079.8千帕压力下,把二氧化碳凝成为无色的液体,再在低压下迅速蒸发,便凝结成一块块压紧的冰雪状固体的物质,其温度是零下78.5℃。这便是干冰。它受热后不经液体,而直接气化。干冰因能直接蒸发成温度很低的、干燥的二氧化碳气体,因此它的冷藏效果特别好,常用于保藏容易腐烂的食品中、 密度高、保冷持久、无污染。
包装:一般用泡沫箱或客户自带保温箱包装。
二氧化碳用途:
二氧化碳在舞台上用来制造烟雾效果,天旱时用作人工增雨。二氧化碳也可用在消防上,医学上,用干冰作冷冻治疗,血液冷藏运输等。机械零件的冷装配工艺中,常常采用干冰做冷源。 在混凝土中混入干冰,可控制混凝土的热裂解; 在冶炼金属的出炉或运输过程中,压入干冰来遮蔽热金属,可使灰尘的放逸量减少87左右; 利用干冰做、食品、航空、电力、石化、汽车内饰件生产等多个领域。干冰清洗的优点是:可实现不停车清洗、对设备无损、保持受洗表面干燥、对环境友好。冷铸,利用它的渗透作用,可以驱出铸件里的气体,使铸件不出砂眼,保证铸件的质量; 通过核反应堆中的干冰制造装置,来轰击核反应堆,可脱除其放射物质;通过化学方法,还可以制出碱和阿斯匹林来。 另外干冰清洗广泛应用在轮胎、铸造、模具、橡胶、烘焙食品、航空、电力、石化、汽车内饰件生产等多个领域。干冰清洗的优点是:可实现不停车清洗、对设备无损、保持受洗表面干燥、对环境友好。
二氧化碳泄漏应急方法
如果呼吸了大量二氧化碳,会形成碳氧血红蛋白,人体红细胞将失去携带氧气的能力,患者会出现头昏、呕吐等脑细胞缺氧引发的症状。
如果发生二氧化碳泄露的情况,首先要镇定,接着应立刻通风,打开门、窗等,或站到楼道通风位置,另外由于二氧化碳比氧气重,它会往底处弥漫,所以可以往高的地方去。在撤离泄露区域时,要有次序地逃跑,然后应立刻拨打急救电话,以得到急救医生帮助。
由于二氧化碳不溶于水,即使用弄湿的毛巾捂住口、鼻,对二氧化碳气体泄露也没有作用,湿毛巾只能对一氧化碳等溶解于水的有毒气体有作用
二氧化碳传感器是用于检测二氧化碳浓度的机器。二氧化碳是绿色植物进行光合作用的原料之一,作物干重的95%来自光合作用。因此,使用二氧化碳传感器控制浓度也就成为影响作物产量的重要因素。
塑料大棚栽培使作物长期处于相对密闭的场所中,棚内二氧化碳浓度一天内变化很大,日出前达到大值1000~1200ppm,日出后2.5~3小时降为100ppm左右,仅为大气浓度的30%左右,而且一直维持到午后2小时才开始回升,到下午4时左右恢复到大气水平。
蔬菜需二氧化碳浓度一般1000~1500ppm。因此,塑料大棚内二氧化碳亏缺相当严重,成为影响塑料大棚蔬菜产量的重要因素。在塑料大棚中安装二氧化碳传感器可以保证在二氧化碳浓度不足的情况下及时报警,从而使用气肥。保证蔬菜、食用菌、鲜花、中药等提早上市、高质高产
当然气体传感器中不仅仅只有二氧化碳传感器应用广泛,其它气体传感器也有着广泛的应用,随着人们对气体传感器的深入认识,气体传感器将会被应用在更多环境中,当然我们在生产气体传感器的时候一定要确保它的灵敏性和稳定性。
红外二氧化碳传感器:该传感器利用非色散红外(NDIR)原理对空气中存在的CO2进行探测,具有很好的选择性,无氧气依赖性,广泛应用于存在可燃性、爆炸性气体的各种场合。
催化二氧化碳传感器:是将现场检测到的二氧化碳浓度转换成标准4-20mA 电流信号输出、广泛应用于石油、化工、冶金、 炼化、燃气输配、生化医药及水处理等行业。
热传导二氧化碳传感器:据混合气体的总导热系数随待分析气体含量的不同而改变的原理制成,由检测元件和补偿元件配对组成电桥的两个臂,遇可燃性气体时检测元件电阻变小,遇非可燃性气体时检测元件电阻变大(空气背景),桥路输出电压变量,该电压变量随气体浓度增大而成正比例增大,补偿元件起参比及温度补偿作用,主要应用场所在民用、工业现场的天然气、液化气、煤气、烷类等可燃性气体及汽油、醇、酮、苯等有机溶剂蒸汽的浓度检测。
CO2+C=高温=2CO
C+02=点燃=CO2
CO2+Ca(OH)2==CaCO3↓
由于碳酸很不稳定,容易分解: H?CO?==== H?O+CO?↑ 所以2HCl + CaCO?==== CaCl?+ H?O + CO?↑ 二氧化碳能溶于水,形成碳酸: CO?+ H?O ==== H?CO? 向澄清的石灰水加入二氧化碳,会形成白色的碳酸钙: CO?+ Ca(OH)?==== CaCO?↓ + H?O 如果二氧化碳过量会有: CaCO?+ CO?+ H?O ==== Ca(HCO?)? 二氧化碳会使烧碱变质: 2NaOH + CO?==== Na?CO?+ H?O 如果二氧化碳过量: NaOH + CO?==== NaHCO? 二氧化碳和金属镁反应: 2Mg+ CO?(过量) ==加热== 2MgO + C Mg+ CO? (少量) ==加热== MgO + CO 工业制法:高温煅烧石灰石: CaCO? ==高温== CaO + CO?↑ 实验室制法: CaCO?+2HCI=CaCl?+ H?O + CO?↑ 二氧化碳的固定 CO2+C5→(酶) 2C3 在光合作用中的暗反应阶段,一分子的CO2和一分子的五碳化合物反应,生成两分子的三碳化合物
东莞市浩达工业气体有限公司是一家专业气体公司,拥有多家分公司,多个供应站专业气体配送,交货及时,凭着独特的地理位置,优质的产品,诚信的服务赢得了广大客户的认同和赞誉。宏达工业气体公司生产经营各种工业气体、高纯气体、电子气体、固态气体等,产品包括乙炔、氧、氩、氦、氖、氪、氙、氮、氢、二氧化碳、液氨,医用笑气、甲烷、乙烯、丙烷、正丁烷、硅烷、六氟化硫、四氟化碳等;同时提供各类规格的气体钢瓶,拥有雄厚的专业技术力量和物流服务,具有十多年危险品气体销售经验和广泛的销售市场、客户只要一个电话、一份传真(订单),您需要的货物就会按照您的要求,如期而至送到您的手上!热情服务,质量保证,价格合理,服务上乘,为客户提供安全可靠的生产运行保证。