CO2滅火器內充填的是液態(tài)CO2嗎？ CO2的臨界溫度是31度，日常氣溫比它高，滅火器內是液態(tài)嗎

二氧化碳滅火器中，裝的肯定不是二氧化碳。首先滅火器就這么大一點點，肯定不可能裝有氣態(tài)的二氧化碳，因為那樣太少了，根本達不到滅火的目的。 如果是液態(tài)二氧化碳的話，就有兩個條件，氣溫低，壓強大。這樣才能保證大量的二氧化碳在那樣一個小空間里以液態(tài)的形式存在。而二氧化碳的熔點是零下好多度呢，這顯然與日常生活的溫度是不符合的，所以里面也不是液態(tài)的二氧化碳。 其實滅火器中裝有的是碳酸氫鈉溶液和鹽酸，當發(fā)生火災時，將滅火器倒置一下，使兩種物質混合，發(fā)生化學反應，瞬間產生大量二氧化碳，達到滅火的目的。

CO2在鋼瓶里是氣態(tài)還是液態(tài)

一直以來，對co2氣瓶沖裝存在疑問，有說不能灌入液態(tài)co2，有說沖裝系數是0.6kg/L，有說co2臨界溫度是31度的，小弟一直對此不解，如果灌入都是氣態(tài)co2，那在31度以下時，一升的空間內能存在0.6kg的氣態(tài)co2嗎？ 問：二氧化碳氣瓶公稱工作壓力為15Mpa，充裝結束時的壓力也不過是7～8Mpa，遠低于公稱工作壓力，為什么強調“嚴禁超裝”，必須按0.6kg/L標準充裝？ 答：在瓶裝氣體中屬于高壓液化氣體，其臨界溫度為31℃，當溫度低于31℃時加壓即可液化，當溫度等于或高于31℃，瓶內液態(tài)二氧化碳就轉化為氣態(tài)二氧化碳。 按0.6kg/L標準充裝二氧化碳時，在溫度接近31℃時，瓶內呈現的壓

超臨界二氧化碳流體

研究超臨界CO₂流體的物理性質有助于對CO₂地質儲存機理、CO₂地質儲存量計算以及CO₂地質儲存工程注入安全性控制等一系列問題的深入研究。

任何一種物質都存在氣、液、固三種相態(tài)。三相成平衡態(tài)共存的點叫三相點。氣、液兩相成平衡狀態(tài)的點叫臨界點。在臨界點時的溫度和壓力稱為臨界溫度(T_C)和臨界壓力(P_C)，不同物質的臨界點所要求的溫度和壓力各不相同。

所謂超臨界狀態(tài)是指物質的溫度和壓力高于臨界點后，物質不再有液態(tài)和氣態(tài)的區(qū)別，而呈現均勻流體的狀態(tài)。超臨界狀態(tài)下的CO₂具有類似液體的高溶解性和氣體的高擴散性與穿透性。處于超臨界狀態(tài)時，氣液兩相性質非常相近，向該狀態(tài)氣體加壓，氣體不會液化，只是密度增大，具有類似液態(tài)的性質，同時還保留有氣體性能，這種狀態(tài)的流體稱為超臨界流體(師春元等，2006)。

有關CO₂物理化學性質的介紹在諸多專著中均可見及，在此引用韓布興(2005)、師春元等(2006)以及沈平平等(2009)等人的研究成果，重點介紹與超臨界CO₂流體有關的主要性質。

(一)超臨界二氧化碳的主要特征

在室溫(20～25℃)條件下，CO₂是一種無色、無味的氣體，呈弱酸性，不可燃燒。在一個標準大氣壓和溫度為0℃的條件下，CO₂的密度為1.9768g/cm³，相當于空氣密度(1.2928g/cm³)的1.529倍。在天然氣組成的眾多組分中，CO₂的密度(1.9768g/cm³)較大，明顯大于甲烷、乙烷、氮氣、硫化氫、氫氣、氧氣、水蒸氣、氦和氬的密度(表1－2)。

表1－2二氧化碳的主要物理性質

圖1－6CO₂相態(tài)變化圖(據Kross等，2002)

CO₂以分子的形式存在。線性結構的CO₂分子由一個碳原子和兩個氧原子通過雙化學鍵的形式結合。CO₂分子直徑為4.7×10^－10m，大于CH₄(甲烷)的分子直徑(3.8×10^－10m)。

盡管CO₂主要以氣態(tài)形式在大氣中存在，它還有超臨界、液態(tài)和固態(tài)幾種形式。超臨界CO₂(Supercritical Carbon Dioxide，簡稱SC－CO₂)是指溫度和壓力均在其臨界點(31.1℃，7.38MPa)之上的CO₂流體(圖1－6)。

超臨界CO₂流體在物理性質上兼有氣體和液體雙重特性，即密度高于通常的氣體，接近于液體，因而具有常規(guī)液態(tài)溶劑的強度;黏度與氣體相似，比液體大為減小;擴散系數接近于氣體，具有較好的流動性。而且，由于內在的可壓縮性、流體的密度、溶劑強度和黏度等性能均可由壓力和溫度的變化來調節(jié)。同時，超臨界CO₂密度值較高且隨壓力增高而增高，具有類似液體的性質(沈平平等，2009)。此外，超臨界CO₂具有化學性質穩(wěn)定、無毒性、不易燃和不爆炸、臨界狀態(tài)容易實現、其臨界溫度接近常溫、過程能耗低等特點(師春元等，2006)。

圖1－7超臨界CO₂密度與溫度和壓力關系(據韓布興，2005)

超臨界CO₂與CO₂液體有以下區(qū)別:①液態(tài)CO₂具有表面張力，而超臨界CO₂氣體無表面張力;②當溫度低于臨界溫度時，液態(tài)CO₂可以在設備上看到氣液交界面，而超臨界狀態(tài)的CO₂則無氣液交界面;③液體和氣體的折射率不同;④從CO₂密度圖(圖1－7)可看出，氣相等壓線族松散，密度變化大，表明氣相可以壓縮，而液相情況則反之，即液相難以壓縮，故壓縮率不同。

超臨界CO₂在臨界點附近的一個重要特征是，近臨界區(qū)任何物理性質的微小變化都會造成其他物理性質的劇烈變化，主要是溫度和壓力對CO₂流體的物理性質影響。以上性質將對CO₂的地質儲存起到關鍵性作用。

對于密閉容器中的CO₂，液相密度(ρ)值將隨溫度升高而降低，變化于463.9～1177.9kg/m³之間;而氣相CO₂密度則隨溫度升高而增大，范圍為13.8～463.9kg/m³。固態(tài)CO₂(干冰)的密度值范圍為1512.4～1595.2kg/m³，隨著溫度的增加，密度將稍有下降。

常溫常壓下飽和水溶液中所溶解的CO₂氣體體積與水的體積比近乎為1，CO₂的濃度為0.4mol/L。大部分CO₂是以結合較弱的水合物分子形式存在的，只有少部分形成碳酸，電離出的H⁺會降低水的pH值。CO₂和H₂O作用生成H₂CO₃，在標準狀況下CO₂溶于水后的pH值為3.7，所以認為CO₂溶于水所形成的H₂CO₃是一種弱酸(張學元等，2000)。

超臨界CO₂流體被認為是一種環(huán)境友好的綠色溶劑，因此超臨界流體應用技術被認為是一種綠色技術，故而受到高度重視，世界許多國家都投入了大量的人力和物力開展相關研究?，F今，超臨界流體在萃取分離、化學反應工程、環(huán)境保護與治理、材料科學、食品、醫(yī)藥、分析技術和微電子技術等方面均已有應用，而且隨著超臨界流體技術問題的不斷研究以及新技術、新工藝的開發(fā)，超臨界流體技術的應用將越來越廣泛，并將解決一些現有其他技術難以或無法解決的難題，必將產生巨大的經濟效益、社會效益和環(huán)境效益。

(二)超臨界二氧化碳流體性質

超臨界CO₂流體的臨界參數見表1－3。

表1－3超臨界CO₂流體的臨界參數

1.二氧化碳的密度

超臨界CO₂的密度與溫度和壓力的關系為典型的非線性關系。由圖1－8可以看出，密度隨壓力的升高而增大，隨溫度的升高而減小。當流體處于臨界點附近時，密度隨壓力和溫度的變化十分敏感，微小的壓力或溫度變化可導致密度的急劇變化。CO₂流體密度可以在很寬的范圍內變化，介于150～900g/L之間。因此，適當控制流體壓力和溫度可以使其密度變化達到3倍以上。

圖1－8CO₂密度隨深度變化圖

進行CO₂地質儲存時，當把CO₂注入地下800m以下時，CO₂即以超臨界流體的狀態(tài)存在，其體積也隨之急劇變小(圖1－8)(Angus et al.，1973)。這種相態(tài)目前被認為是CO₂地質儲存的理想狀態(tài)。在該溫度和壓力條件下，超臨界的CO₂既可以像氣體一樣具有較好的可壓縮性，有助于注入的CO₂在儲層中擴散;又可以像液體一樣具有較大的密度(200～900kg/m³)，有利于在相同的空間內儲存更多的CO₂(Bachu，2000)。這也是CO₂地質儲存的理論基礎所在。

研究表明CO₂的密度是溫度和壓力的函數，圖1－9給出了CO₂的密度隨溫度和壓力的變化情況(Bachu，2003)。從圖1－9可以看出，當CO₂由氣相變?yōu)橐合嗷虺R界狀態(tài)時，密度急劇增加。

圖圖1－9CO₂的密度是溫度和壓力的函數

在20℃時，垂直線代表了一個不連續(xù)的密度的改變，在相應的蒸氣壓力下，一個小的壓力增加就會使CO₂從氣態(tài)變化到液態(tài)。由圖1－9可以看出，隨著壓力的增加，密度相應增大，而隨著溫度的升高密度則減小。

2.二氧化碳的黏度

氣體黏度表示氣體流動的難易程度。黏度大，說明氣體不易流動;反之，黏度小，氣體容易流動(沈平平等，2009)。

動力黏度(μ)被定義為流體中任意點上單位面積的剪應力(τ)與速度梯度(v_x/y)的比值，它是流體(氣體或液體)內摩擦而引起的阻力。

在標準狀態(tài)下，CO₂氣體的動力黏度為0.0138mPa·s;臨界狀態(tài)下的黏度則為0.0404mPa·s。通常情況下，流體的黏度會隨著壓力的增加而增加，隨著溫度的升高而降低。

長期以來，所見文獻對于CO₂黏度的測量結果的不一致性始終未能得以解決。一般采用液相的計算公式，在其后結合混合函數來計算氣相的黏度。這些方程計算起來冗繁，而且與期望的結果相差很大。Fenghour等(1998)給出了基于實驗數據的一個經驗公式來計算CO₂的黏度，其適用條件是溫度范圍為200～1500K，密度值可達到1400kg/m³。溫度在1000K以下時，黏度公式的最大適用壓力可達到300MPa。該方法已經被看做是一種標準。

圖1－10是Bachu(2003)等得到的CO₂黏度隨溫度和壓力的變化曲線，顯然CO₂的黏度是溫度和壓力的一個重要函數。由圖1－10可以看出CO₂黏度會隨著溫度的降低而增加。

圖圖1－10CO₂的黏度是溫度和壓力的函數

3.二氧化碳的溶解度

CO₂在水和水溶液中的溶解度主要取決于溫度和壓力。此外，影響溶解度的因素在一定程度上還包括溶液的性質和礦物質的濃度、在膠體溶液中的分散度、溶液本身界面的大小與CO₂接觸時間的長短等(沈平平等，2009)。

表1－4列出了文獻發(fā)表的CO₂溶解度數據現狀。

CO₂在原油中的高溶解度，以及CO₂的親和力可導致原油膨脹和降低原油黏度而廣泛用于非混相驅工藝。文獻上對于CO₂溶解度的研究主要來源于Welker(1963);Poettmann(1946，1951);Jacoby(1952)和Simon和Graue(1965)等人的研究。Welker的溶解度方法僅僅適合于溫度為80℉。文獻中給出了兩種系統(tǒng)的溶解度數據:一種是包括CO₂和輕質油的二元和三元混合系統(tǒng);第二種是CO₂和重質油系統(tǒng)，適用溫度范圍為40～90℉。Jacoby測量CO₂的溶解度作為溫度和壓力的函數，主要針對含有天然氣和吸收油混合液以及天然氣和原油的混合液，其中CO₂的含量僅有5%。Simon和Graue進一步研究了CO₂在多種不同原油中的溶解度，溫度范圍在110～250℉，壓力達到2300psi###①。Simon和Graue結合了40多種不同CO₂與原油系統(tǒng)的實驗數據推導出了一種溶解度公式，與實驗數據比較平均誤差在2.3%內，最大誤差不超過7%。其曲線如圖1－11所示。

表1－4CO₂溶解度的測量

圖1－12示出了原油溶解度的修正系數。該系數(乘以圖1－11中的X_CO2)的K特征因數與K=11.7不同。這些特征因數(Watsonetal.，1935)，即原油輕餾組分的衡量標準，可用特征因數表、原油的黏度和API重度來確定。

圖1－11根據壓力和溫度確定的原油中CO₂的溶解度(據Simonetal.，1965)

圖1－12原油中CO₂溶解度的修正系數是特征因數(K)的函數(據Simonetal.，1965)

(三)超臨界二氧化碳的傳遞屬性

傳遞屬性是指流體分子傳遞的三個性質(師春元等，2006)，即:黏度系數(μ)、導熱系數(k)和擴散系數(D)。超臨界流體與通常的氣體和液體的傳遞屬性的比較見表1－5。

表1－5流體的傳遞性質數值比較

超臨界流體的密度是氣體的幾百倍，與液體相當，但從表1－5中數據可知，其黏度比液體要小近百倍，流動性要比液體好得多;溶質在超臨界流體中的擴散系數雖比在氣體中的要小幾百倍，但卻比在液體中的大幾百倍，表明在超臨界流體中的傳質比液相中的傳質要好。

(1)擴散系數和黏度

擴散系數(D)和黏度(μ)是衡量超臨界流體傳質能力的重要物理參數。超臨界CO₂的擴散系數遠高于液體的擴散系數(通常液體的自擴散系數小于10^－5cm²/s)。

圖1－13(a)是溫度0℃和75℃時，CO₂的自擴散系數隨壓力的變化規(guī)律。由該圖可以看出，當壓力低于臨界壓力時，CO₂的自擴散系數隨壓力的升高而很快降低。但當壓力較高時，壓力對CO₂自擴散系數的影響較小。并且，溫度越高，CO₂的自擴散系數越大。

圖1－13CO₂的自擴散系數(a)和黏度(b)與壓力的關系(據韓布興，2005)

圖1－14CO₂表面張力隨溫度變化曲線(據韓布興，2005)

圖1－13(b)為幾種溫度下CO₂的黏度與壓力的關系。由該圖可以看出，當壓力較低時，黏度基本保持恒定;而當壓力升高時，黏度隨之增大。值得注意的是，在臨界點附近，黏度隨壓力的升高而急劇增大;然后，變化速率隨壓力的升高又相對平緩。在相同溫度下，在一定壓力范圍內(1.00r<2.00)，超臨界流體的黏度比常壓氣體的黏度僅高1個數量級左右。由擴散系數和黏度變化規(guī)律可以看出，超臨界二氧化碳具有良好的傳質能力(韓布興，2005)。

(2)表面張力

CO₂流體在不同溫度下的表面張力(σ_m)見圖1－14。由圖1－14可以看出，隨著溫度的升高，表面張力逐漸下降，當溫度接近臨界溫度時，表面張力降至零(韓布興，2005)。

(四)比熱容、密度、導熱系數和黏度隨溫度的變化趨勢

在每個給定超臨界壓力下，CO₂的比熱容隨溫度的變化規(guī)律是先升高而后又下降，在某個溫度下存在最大值(圖1－15，沈平平等，2009)。通常稱在給定壓力下，比熱容達到最大值時所對應的溫度為準臨界溫度。顯然每一個超臨界壓力所對應的準臨界溫度是不同的。CO₂在臨界點處的比熱容為無窮大。當處于超臨界壓力時，比熱容的峰值降低，而且壓力越高，峰值越小。通常當超臨界流體溫度低于準臨界溫度時，具有“類液體”性質，當流體溫度高于準臨界溫度時，具有“類氣體”性質，所以此點也被稱為準臨界點(沈平平等，2009)。

同樣，當溫度給定時，比熱容隨壓力的變化與隨溫度的變化趨勢相同。在某個壓力下，比熱容出現最大值。不同的溫度，比熱容出現最大值時所對應的壓力值是不同的。而且溫度越高，比熱容峰值越小。

圖1－16至圖1－18(沈平平等，2009)顯示出，CO₂的密度、導熱系數和黏度的變化趨勢很相似。在給定超臨界壓力下，它們都隨溫度的增加而下降;而在給定溫度下，它們都隨超臨界壓力的增加而增加。當超臨界壓力一定時，CO₂的密度隨溫度的增加而降低，但是密度降低的速度在不同溫度范圍內是不同的;當溫度一定時，CO₂的密度隨壓力的增加而增大，但是在不同的壓力范圍內增大的速度也不同。

圖1－15比熱容隨溫度的變化

圖1－16密度隨溫度的變化

圖1－17導熱系數隨溫度的變化

圖1－18黏度隨溫度的變化

液態(tài)二氧化碳的儲存條件是什么？

二氧化碳的臨界溫度為31.2℃左右，臨界壓力是7.38MPa。

詳情有以下幾點：

1.二氧化碳的臨界溫度為31.2℃左右，臨界壓力是7.38MPa。就是說，溫度高于31.2℃，壓力再大也不會液化；溫度低于31.2℃，液化壓力隨溫度降低而降低。

2.由于溫度沒有指出，所以給出幾個點的數據，“27℃，6.7MPa”，“20℃，5.7MPa”，“10℃，4.5MPa”。

3.常溫儲存的話就是高壓了，在鋼瓶里的壓力是會變化，通常有個壓力計在，可以直觀的反應里面的二氧化碳還有多少。

4.二氧化碳儲罐壓力不能低于1.4MPa工作,二氧化碳液體在低于0.7MPa時會形成干冰,一旦形成干冰,儲罐就很麻煩了,里面二氧化碳液體凝結成冰,將很難解決。

二氧化碳在多少壓力的時候液態(tài)的，多少壓力氣態(tài)的

二氧化碳的臨界溫度是31.1攝氏度，臨界壓力為73個大氣壓，因此容易加壓液化。通常在20攝氏度時，只要加壓到60大氣壓就可以得到液態(tài)二氧化碳。干冰是二氧化碳的分子晶體，在－78.5攝氏度，它的蒸氣壓為一個大氣壓，在此溫度下可以升華。

擴展資料：

氧化碳是看不到的，其實那也不是（二氧化碳）煙，是（水）霧，二氧化碳由固體變成氣體時吸收大量的熱，使周圍空氣的溫度降的很快，空氣溫度降了，它對水蒸氣的溶解度變小，水蒸氣發(fā)生液化反應，放出熱量，就變成了小液滴，就是霧了。

這個和夏天冰棍冒“白霧”是一個意思，都是小水滴，而不是氣態(tài)的其他物質。即人眼看到的是白霧而不是白煙。干冰比水的溫度低很多，所以相當于將干冰加熱，干冰吸熱升華，使水的溫度降低，甚至結冰。

基本信息

分子量：44.01

與水的溶解度為 1 ：1

密度（固態(tài)）：1560kg/m3(-78℃)

沸點：-57℃

熔點：-78.5℃

三相點-56.6℃ 5.17*10^5帕斯卡

臨界點31℃ 7.37*10^6帕斯卡

無色無味氣體。

溶于水(體積比1:1)，部分生成碳酸。

液體轉化為氣體比率 8.726SCF(氣體)/LB (液體-17.8℃，壓力21kg/cm)

液體轉化為固體比率 0.46（-17.8℃）0.57（-48℃）

參考資料：百度百科-干冰