액화탄산가스(L-CO2)
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액화탄산가스(L-CO2) 개요
이산화탄소(Carbon Dioxide)란 탄소(Carbon)와 산소(Oxygen)의 화합물(Compound)이며, 실온 및 대기압에서는 무색무취의 불연성 가스임, 무수탄산(Carbonic Anhydride)이라고도 하며, 인체에 유독한 일산화탄소(CO, Carbon Oxide)와는 구별되고 있으며, CO2는 1577년 발효와 목탄(Charcoal)의 연소과정을 고찰하던 Van Helmont에 의해 처음으로 세상에 알려지게 되었으며, 고체 형태인 Dry Ice는 1836년 Thiorier에 의해 L-CO2로 처음으로 제조되었고, 그 후 1924년에서야 냉각제로서 산업계에 그 중요성이 부각되었다.
액화탄산가스(L-CO2) 용도
식품음료용
: 맥주 및 탄산음료의 식품첨가물 등
공업용
: Inert Gas로서 용접용, 소화용, 탱크 Purge Gas용, 급속냉각제, 주물공업의 이형제, 산화방지제, 가연성위험물 저장탱크의
  Sealing용, CO2 gas laser 충진용
농업용
: 식물성장촉진제, 곡물의 저장, 감의 탄닌산 제거(당도유지), 채소와 과일의 저온 저장용
  - CA(Controlled Atmosphere)Storage
의약품용
: 국소마취제, 살충제, 소독가스(E.O와 혼합가스), 인큐베이터용
화학원료용
: 요소(Urea), 소다회(Soda Ash) 제조용
기타
: 수처리 및 폐수처리-PH control(염색단지, 댐과 터널공사장), 담배의 Puffing, 가축(돼지, 닭, 양, 염소 등)의 도살, 분무기 중진용
  (화장품, 의약품, 살충제 등)
액화탄산가스(L-CO2) 성질
•물리적 성질(Physical Properties)
- 분자식(Molecular Formula) : CO2
- 분자량(Molecular Weight) : 44.01
- 임계온도(Critical Temperature) : 31.0℃
- 임계압력(Critical Pressure) : 75.3Kg/c㎡ abs
- 비중 (Specific Gravity)
·기체 : 1.529(Air=1)
·액체 : 0.93(0℃ Water=1)
·삼중점(Triple Point)
·온도 : -56.6℃
·압력 : 5.28Kg/c㎡ abs
·삼중점 이하의 온도와 압력에서는 CO2는 고체나 기체가 됨
·고체는 -78.5℃와 대기압에서는 액체상태를 거치지 않고 바로 기체로 승화됨. 이때 고체탄산(Dry Ice)은 150 Kcal/Kg의 승화열을 흡수하면서 강력한 냉각효과를 보여줌. 고체탄산이 대기압 보다 낮은 압력으로 승화되면 온도는 더욱 낮게 될 것임.
·삼중점 이상의 온도와 압력에서 그리고 31.1℃아래에서는 CO2가 밀폐된 용기에서 액체와 기체가 균형 상태로 존재할 수도 있음.
·임계온도(31.0℃)이상이 되면 CO2는 압력과 관계없이 액체상태로 존재할 수 없음.
- 물에 대한 용해도(Solubility In Water, v/v at 20℃) : 0.90
- 승화점(Sublimation Point at 101.325 kpa) : -78.4℃
- 기화열(Latent heat of Vaporization)
구 분 온도
압력
kg/c㎡
Latent Heat
Kcal/kg
Sensible Heat
0℃ Kcal/kg
Total
Kcal/kg
저장탱크
(Storage Tank)
-15
-20
23.34
20.06
65.26
67.79
13.00
12.80
78.26
80.59
고체탄산
(Dry Ice)
-78.9 1.00 136.89 15.38 152.27
•화학적 성질(Chemical Properties)
- CO2는 반응을 촉진시키기 위해 일반적으로 고온이 요구 될 정도의 화학적 활성 화합물이 아님.
- 물에 용해될 때 Carbonic acid (H2CO3)가 형성됨. : CO2 + H2O →H2CO3
- CO2는 정상적인 조건하에서는 안정적 이지만 1700℃ 이상의 온도에서는 CO2가 산소(O2)와 일산화탄소(CO)로 어느 정도
  (2227℃ 일때 15.8%) 해리(解離)됨.
- CO2는 화학적으로 불활성 및 비연소성(Incombustibility)이어서 소화용으로 적합하고 폭발 방지 봉인가스로 사용됨.
그러나 Potassium, Magnesium 과 Sodium 과 같은 저(低)Electro-negativity 한 몇몇 금속과 작용 할 수 있음.
4K + 3CO2 → 2KCO2 + C
2Mg + CO2 → 2MgO + C
2Na + 2CO2 → Na2CO2 + CO
- 순수한 CO2는 산화성이 없으나 수분이 있을 때 금속을 산화시키며 고온일 때도 금속을 산화시킴.
공정도
공정도