二氧化碳是一种在常温下无色无味无臭的气体。化学式为CO₂,式量44.01,碳氧化物之一,俗名碳酸气,也称碳酸酐或碳酐。常温下是一种无色无味气体,密度比空气略大,溶于水(1体积H₂O可溶解1体积CO₂),并生成碳酸。固态二氧化碳俗称干冰,升华时可吸收大量热,因而用作制冷剂,如人工降雨,也常在舞美中用于制造烟雾(干冰升华吸热,液化空气中的水蒸气)。
呼吸系统的变化
1、一定浓度的PCO2是维持呼吸运动的重要生理性。CO2对呼吸的作用是通过两条途径实现的。①外周化学感受器:当PCO2升高,颈动脉体和主动脉体的外周化学感受器,使窦和主动脉传入冲动增加,作用到延髓呼吸使之兴奋,导致呼吸加深加快。②化学感受器:化学感受器位于延髓腹外侧浅表部位,对H+敏感。其周围的细胞外也是脑脊液,血-脑脊液屏障和血-脑屏障对H+和HCO3相对不通透,而CO2却很易通过。当血液中PCO2升高时,CO2通过上述屏障进入脑脊液,与其中的H2O结合成HCO3-,随即解离出H+以化学感受器。在通过一定的联系使延髓呼吸元兴奋,而增强呼吸。在PCO2对呼吸调节的两条途径中,化学感受器的途径是主要的。在一定的范围内,动脉血PCO2升高,可以使呼吸加强,但超过一定限度,则可导致呼吸抑制。
2、呼吸衰竭引起的低氧血症和高碳酸血症可进一步影响呼吸功能。PaO2 降低对颈动脉体初主动脉体化学感受器的,以及PaCO2,升高对延髓化学感受器的作用均可使呼吸加深加快,增加肺泡通气量,具有代偿意义。但PaO2,低于4kPa(30n1mHg)或PCO2高于10.6KPa(80mmHg)时,反而抑制呼吸,使呼吸减弱。呼吸衰竭病人的呼吸功能变化,还与许多原发病有关。如阻塞性通气障碍,由于阻塞部位不同,对表现为吸气性呼吸困难(上呼吸道不全阻塞)或呼气性呼吸困难(下呼吸道阻塞)肺顺应性降低所致的限制性通气不足,常出现浅而快呼吸;性呼吸衰竭时常表现浅慢呼吸,严重时可发生呼吸节律紊乱,出现潮式呼吸、延髓型呼吸、叹气样呼吸和抽泣样呼吸等。潮式呼吸较为常见。其特点是呼吸由浅慢逐渐变为深快,然后再逐渐变慢, 经过一短暂的呼吸停止后,又重复上述呼吸过程。此种呼吸见于颅内压升高、、严重缺氧及呼吸受损或抑制时。其机理一般认为是因呼吸兴奋性降低,此时对血中正常浓度的CO2 不能引起呼吸兴奋,故而发生呼吸暂停,随后血中CO2逐渐增多,达到足以兴奋呼吸的浓度时,又出现呼吸, CO2被逐渐排出,血中的CO2浓度随之下降,又出现呼吸暂停。如此反复交替,表现如潮,故称潮式呼吸。延髓型呼吸是性呼吸衰竭的晚期表现,呼吸的节律和幅度均不规则并有呼吸暂停, 呼吸频率少于12次/min,叹气样呼吸和抽泣样呼吸是临终呼吸表现,其特征是呼吸:稀深而不规则,出现张口吸气和呼吸肌活动加强,后呼吸减弱而停止.这两种呼吸表示呼吸处于深度抑制状态。
啤酒中二氧化碳的主要作用
1)赋予啤酒杀口性,有开胃、通气、清凉、消暑的作用;
2)有利于啤酒泡沫的形成,有利于泡沫的均匀性、稳定性和持久性;
3)可有效隔氧,提高啤酒的抗氧化能力;
4)啤酒中溢出的二氧化碳有利于啤酒芳香气味的散发;
5)溶解在啤酒内的二氧化碳可抑制杂菌污染,增强啤酒防腐能力,延长啤酒保存期;
6)能降低啤酒的PH值,促进酒花树脂析出,使啤酒苦味更加柔和,口感更好。
高纯二氧化碳(CO2)
又称碳酸气、碳酸酐,无色、无味、无臭的无性气体。固体状态时被称作干冰。
分子量44.01 气体密度1.977g/L 熔点56.6(5270帕) 沸点-78.48(升华)
相对密度(空气=1)1.53 蒸汽压1013.25kPa/-39℃
高纯二氧化碳纯度:99.999% 包装:40L钢瓶包装压力:23KG/瓶
二氧化碳的用途:
化工原料中用二氧化碳来合成化工产品,液体二氧化碳和干冰作为致冷剂用来的冷冻冷藏和人工降雨,也用二氧化碳气体来保存和粮食,另外二氧化碳在饮料添加剂和消防方面也有大量的应用,二氧化碳气体在焊接中也被大量使用。高纯二氧化碳气体:在半导体制造中氧化、扩散、化学气相淀积;某些反应的惰性介质,石墨反应器的热载体;蔬菜保鲜;输送易燃液体的压入气体;标准气,校正气,在线仪表标准气,特种混合气。高纯液体二氧化碳:冷却剂、焊接保护气、铸造工业、灭火剂,联酸盐类的制造。
二氧化碳的危害性:
环境方面大量的二氧化碳排放是造成全球气候变暧的主要原因,二氧化碳本身是无毒的但高浓度的二氧化碳(大于3%)时,呼吸会加快,有气闷和感。大于5%时,会导致缺氧性窒息。固态(干冰)和液态二氧化碳在常压下迅速汽化,能造成-80~-43℃低温,引起皮肤和眼睛严重的冻伤。
安全防护:
储存室要求阴凉通风,温度不宜超过30℃.远离热源和火源。搬运时轻拿轻放,防止倾倒,接触液态二氧化碳时要防止冻伤。
CO2气体保护焊的工艺参数
CO2气体保护焊时,由于熔滴过渡的不同形式,需采用不同的焊接工艺参数
(1)短路过渡时的工艺参数 短路过渡焊接采用细丝焊,常用焊丝直径为Φ0.6~1.2,随着焊丝直径,飞溅颗粒都相应。短路过渡焊接时,主要的焊接工艺参数有电弧电压、焊接电流、焊接速度,气体流量及纯度,焊丝深出长度。
1) 电弧电压及焊接电流 电弧电压是短路过渡时的关键参数,短路过渡的特点是采用低电压。电弧电压与焊接电流相匹配,可以获得飞溅小,焊缝成形良好的稳定焊接过程。Φ1.2的一般参数为 电压 19伏;电流120~135。
2) 焊接速度 随着焊接速度的增加,焊缝熔宽、熔深和余高均减小。焊速过高,容易产生咬边和未焊透等缺陷,同时气体保护效果变坏,易产生气孔。焊接速度过低,易产生烧穿,组织粗大等缺陷,并且变形,生产效率降低。因此,应根据生产实践对焊接速度进行正确的选择。通常半自动焊的速度不超过0.5m/min,自动焊的速度不超过1.5m/min。
3) 气体的流量及纯度 气体流量过小时,保护气体的挺度不足,焊缝容易产生气孔等缺陷;气体流量过大时,不仅浪费气体,而且氧化性增强,焊缝表面上会形成一层暗灰色的氧化皮,使焊缝质量下降。为保证焊接区免受空气的污染,当焊接电流大或焊接速度快,焊丝伸出长度较长以及室外焊接时,应气体流量。通常细丝焊接时,气体流量在15~25L/min之间。CO2气体的纯度不得低于99.5%。同时,当气瓶内的压力低于1Mpa,应停止使用,以免产生气孔。这是因为气瓶内压力降低时,溶于液态CO2中的水分汽化量也随之,从而混入CO2气体中的水蒸气越多。
4) 焊丝伸出长度 由于短路过渡均采用细焊丝,所以焊丝伸出长度上所产生的电阻热影响很大。伸出长度增加,焊丝上的电阻热增加,焊丝熔化加快,生产率提高。但伸出长度过大时,焊丝容易发生过热而成段熔断,飞溅严重,焊接过程不稳定。同时伸出后,喷嘴与焊件间的距离亦,因此气体保护效果变差。但伸出长度过小势必缩短喷嘴与焊件间的距离,飞溅金属容易堵塞喷嘴。合适的伸出长度应为焊丝直径的10~12倍,细丝焊时以8~15mm为宜。
二氧化碳潴留同缺氧一样,是一个病理学名词,各种原因引起呼吸功能障碍,导致缺氧,使得二氧化碳增加、堆积、潴留,影响细胞正常代谢和气体交换,从而导致二氧化碳潴留,出现一系列表现。
血液中的O2以溶解的和结合的两种形式存在。溶解的量极少,仅占血液总O2含量的约1.5%,结合的占 98.5%左右。O2的结合形式是氧合血红蛋白(HbO2)。血红蛋白(hemoglobin,Hb)是红细胞内的色蛋白,它的分子结构特征使之成为极好的运O2工具。Hb还参与CO2的运输,所以在血液气体运输方面Hb占极为重要的地位。
作用
血液中的二氧化碳以碳酸氢盐为其主要的形式,约占血二氧化碳总量的88%。二氧化碳从组织进入血液,同水发生反应形成碳酸,这一反应主要在红细胞内进行。碳酸电离为氢离子和碳酸氢根离子,红细胞内碳酸氢根离子浓度逐渐升高,同时向血浆内扩散,并与血浆内钠离子结合为碳酸氢盐,溶解于血浆中而运输。同时血浆内氯离子向红细胞转移。另一方面碳酸电离出的氢离子能迅速与氧合血红蛋白结合,生成还原血红蛋白,同时释放氧。氢离子与血红蛋白结合不仅能促进更多的二氧化碳转变为碳酸氢根离子有利于更多的氧释二氧化碳的运输,而且还能促进放,有利于组织氧的供给。
二氧化碳气体保护焊是焊接方法中的一种,是以二氧化碳气为保护气体,进行焊接的方法。在应用方面操作简单,适合自动焊和焊接。在焊接时不能有风,适合室内作业。
方法介绍
二氧化碳气体保护电弧焊(简称CO2焊)是以二氧化碳气为保护气体,
进行焊接的方法。(有时采用CO2+Ar的混合气体)。在应用方面操作简单,适合自动焊和焊接。焊接时抗风能力差,适合室内作业。由于它成本低,二氧化碳气体易生产,广泛应用于各大小企业。由于二氧化碳气体的0热物理性能的影响,使用常规焊接电源时,焊丝端头熔化金属不可能形成平衡的轴向自由过渡,通常需要采用短路和熔滴缩颈爆断、因此,与MIG焊自由过渡相比,飞溅较多。但如采用焊机,参数选择合适,可以得到很稳定的焊接过程,使飞溅降低到小的程度。由于所用保护气体价格低廉,采用短路过渡时焊缝成形良好,加上使用含脱氧剂的焊丝即可获得无内部缺陷的高质量焊接接头。因此这种焊接方法目前已成为黑色金属材料重要焊接方法之一。
1)焊丝直径
焊丝的直径通常是根据焊件的厚薄、施焊的位置和效率等要求选择。焊接薄板或中厚板的全位置焊缝时,多采用1.6mm以下的焊丝(称为细丝CO2气保焊)。
2)焊接电流
焊接电流的大小主要取决于送丝速度。送丝的速度越快,则焊接的电流越大。焊接电流对焊缝的熔深的影响大。当焊接电流为60~250A,即以短路过渡形式焊接时,焊缝熔深一般为1mm~2mm;只有在300A以上时,熔深才明显的。
(3)电弧电压
短路过渡时,则电弧电压可用下式计算:
U=0.04I+16±2(V)
此时,焊接电流一般在200A以下,焊接电流和电弧电压的佳配合值见表2。当电流在200A以上时,则电弧电压的计算公式如下。
U=0.04I+20±2(V)
4)焊接速度
半自动焊接时,熟练的焊工的焊接速度为18m/h~36m/h;自动焊时,焊接速度可高达150m/h。
(5)焊丝的伸出长度
一般情况下焊丝的伸出长度约为焊丝直径的10倍左右,并随焊接电流的增加而增加。
(6)气体的流量
正常焊接时,200A以下薄板焊接,CO2的流量为10L/min~25L/min;200A以上厚板焊接,CO2的流量为15L/min~25L/min;粗丝大规范自动焊为25L/min~50L/min。
具体工艺参数
电流:一般为:150-350安培,常用规范为200-300安培。
电压:一般范围值:22-40伏特,常用规范为26-32伏特。
干伸长度:焊丝从导电嘴前端伸出的长度,一般为焊丝直径的10-15倍,即10-15毫米长。
焊接速度:每分钟焊接的焊缝长度,单焊道按时每分钟300-500毫米,个别达到25000毫米/分钟(比如截齿的焊丝用的LQ605),摆动焊接时,120-200毫米/分钟。
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