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Gaz carbonique

Le gaz carbonique est formé des deux éléments : le carbone et l’oxygène. Il se forme au cours de la combustion du charbon ou des hydrocarbures, lors de la fermentation des liquides, et aussi, comme produit de la respiration des gens et des animaux. Il se trouve en petite quantité dans l’atmosphère, d’où il est assimilé par les plantes qui, à leur tour, produisent l’oxygène. Le gaz carbonique est incolore et plus lourd que l’air. Il n’est pas approprié pour le maintien de la vie. Le gaz carbonique gèle sous la température de −78,5 °C en formant la neige du dioxyde de carbone. Dissous dans l’eau, il forme l’acide carbonique, qui, néanmoins, n’a pas de stabilité suffisante pour qu’on puisse facilement isoler.

Usage principal

Dioxyde de carbone
 

Autres appellations gaz carbonique, bioxyde de carbone, carboglace (solide)
Formule CO2
Masse molaire 44,0095(14) g/mol
Sous forme solide carboglace
Aspect gaz incolore
Numéro CAS [124-38-9]
Propriétés
Densité et état d'agrégation 1,9769 kg/m3, CNTP;
771 kg/m3, liquide;
1512 kg/m3, solide
Solubilité à l’eau 1,45 kg/m3
Capacité thermique spécifique 0,846 kJ/(kg*C) sous 27°C
Chaleur de fusion spécifique 25,13 kJ/mol
Point de fusion −57 °C (216 K), sous pression
Point d’ébullition −78 °C (195 K), sublimation
Constante d’acidité (pKa) 6,35 et 10,33
Viscosité 0,07 Po sous −78 °C
Structure
Forme de molécule linéaire
Réseau cristallin moléculaire
Moment dipolaire zéro
Technique de sécurité
MSDS External MSDS
Dangers principaux Asphyxiant, irritant
NFPA 704
R-phrases R: As, Fb

S-phrases S9, S23, S36 (liquid)
RTECS number FF6400000
Page des données complémentaires
Structure et propriétés n, εr, etc.
Spectre UV, IR, NMR, spectroscopie de masse
Composés apparentés
Oxydes CO
C3O2
C2O
CO3
Sauf indication contraire, les données sont mentionnées pour les
conditions standard (25 °C, 100 kPa)
Infobox disclaimer and references

Branche chimique

Le gaz carbonique est utilisé pour la production des matières chimiques synthétiques et la régulation des températures de réaction.
CO2 permet également de neutraliser les eaux usées alcalines. Dans les conditions hypercritiques le dioxyde de carbone est utilisé dans les procédés de nettoyage et de séchage des polymères, des fibres d’origine animale ou végétale.

Pharmacie

Le gaz carbonique est utilisé pour créer un milieu inerte, pour la synthèse des matières chimiques, pour l'extraction supercritique (SFE), l’acidification (pH) des eaux usées ou d’un produit, en cas de leur transport sous de basses températures (−78 °C ou −108 °F).

Branche alimentaire

Dans la branche alimentaire le CO2 est utilisé principalement pour:

  • Saturation de l’acide carbonique des boissons gazeuses, y compris des boissons sans alcool, de l’eau minérale et de la bière. 
  • Emballage des produits alimentaires : les propriétés inertes et bactéricides du gaz sont utilisées avec succès dans les mélanges d’azote (emballage sous atmosphère de protection) pour augmenter le délai de conservation de plusieurs produits alimentaires (§ ALIGAL™).
  • Procédés de refroidissement ou de congélation (sous forme de liquide Cryogénique) et contrôle de la température lors de la distribution des produits alimentaires (sous forme de carboglace.) 
  • • Décaféinisation du café avec utilisation du dioxyde de carbone en état supercritique. 

Médecine

Lors des opérations sur les organes artificiels le gaz carbonique permet de créer les conditions atmosphériques proches des physiologiques.

En tant que composant du mélange d’oxygène ou d’air, le gaz carbonique stimule la respiration profonde. Il est également utilisé pour la dilatation chirurgicale lors des insufflations intra-abdominales.

Branche métallurgique

En métallurgie l’utilisation la plus populaire du gaz carbonique est la protection de l’environnement:

  • CO2 est utilisé pour précipiter la fumée brune dans les procédés de rechargement de la ferraille et d'injection du carbone, pour la réduction du volume d'absorption de l’azote au cours de l'ouverture des fours à l'arc et aussi, pour le mélangeage au fond. 
  • La branche de traitement des métaux non-ferreux utilise le gaz carbonique pour précipiter la fumée au cours du transport de la matte (production de Cu/Ni) ou des lingots (production de Zn/Pb). 
  • Une petite quantité du dioxyde de carbone liquide peut être utilisée pour la recirculation de l’eau, au cours de la dérive des eaux d’exhaure acides.
  • • Les lasers utilisant CO2 sont bien connus comme consommateurs de certaines marques spéciales du dioxyde de carbone (§ LASAL™).

Examens et essais de laboratoire

Le dioxyde de carbone, en état supercritique, représente une phase mobile utilisée au cours de l’analyse chromatographique et dans les procédés de l’extraction.

Branche de la cellulose et du papier

Après le blanchiment alcalin de la pâte de bois ou de la cellulose le dioxyde de carbone permet de régler, avec un haut degré de précision, le niveau pH dans la matière traitée.

CO2 peut être utilisé dans les procédés de neutralisation du tall-oil et pour augmenter la productivité des machines à papier.

Electronique

Le dioxyde de carbone est traditionnellement utilisé pour le traitement des eaux usées, et il l’est aussi, comme réfrigérant, pour des essais des appareils électroniques à l’effet de l’environnement.

Le dioxyde de carbone permet en outre d’augmenter la conductibilité de l’eau ultra pure et, sous forme de neige, il permet d'effectuer le nettoyage abrasif des pièces ou l’élimination des dépôts sur les plaques cristallines.

Le dioxyde de carbone peut être utilisé, en plus, en tant que liquide supercritique écologique pour éliminer les matières photorésistantes des plaques cristallines sans utilisation des dissolvants organiques.

Protection de l’environnement

L’ajout du dioxyde de carbone permet de maintenir le niveau pH nécessaire dans les effluents. En tant que régulateur pH il représente une belle alternative à l'acide sulfurique.

Ceci n’est pas une offre publique