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Dióxido de carbono líquido

Chorros de dióxido de carbono líquido

El dióxido de carbono líquido es el estado líquido del dióxido de carbono ( CO
2
), que no puede existir bajo presión atmosférica. Solo puede existir a una presión superior a 5,1 atm (5,2 bar; 75 psi), por debajo de 31,1 °C (88,0 °F) (temperatura del punto crítico ) y por encima de −56,6 °C (−69,9 °F) (temperatura del punto triple ). [1] El dióxido de carbono de baja temperatura se utiliza comercialmente en su forma sólida, comúnmente conocida como " hielo seco ". El CO sólido
2
Sublima a 194,65 K (−78,5 °C; −109,3 °F) a la presión atmosférica de la Tierra , es decir, pasa directamente de sólido a gas sin una etapa líquida intermedia. Los usos y aplicaciones del dióxido de carbono líquido incluyen descafeinar el café, [2] extraer aceite de oliva virgen de la pasta de aceitunas, en extintores de incendios y como refrigerante.

Propiedades

Un contenedor de dióxido de carbono líquido detrás de un restaurante.

El dióxido de carbono líquido es un tipo de líquido que se forma a partir de dióxido de carbono gaseoso altamente comprimido y enfriado. No se forma en condiciones atmosféricas. Solo existe cuando la presión es superior a 5,1 atm y la temperatura es inferior a 31,1 °C (88,0 °F) (temperatura del punto crítico ) y superior a −56,6 °C (−69,9 °F) (temperatura del punto triple ). El símbolo químico sigue siendo el mismo que el del dióxido de carbono gaseoso ( CO
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). [3] Es transparente e inodoro y su densidad es de 1101 kg/m 3 cuando el líquido está en saturación completa a −37 °C (−35 °F). [4]

La solubilidad del agua en dióxido de carbono líquido se mide en un rango de temperaturas que va desde -29 °C (-20 °F) hasta 22,6 °C (72,7 °F). A esta temperatura, la presión se mide en un rango de 15 a 60 atmósferas. La solubilidad resultó ser muy baja: de 0,02 a 0,10 %. [5]

Diagrama de fases de presión y temperatura del dióxido de carbono

Usos

Extintor de incendios

Los usos del dióxido de carbono líquido incluyen la conservación de alimentos, en extintores de incendios y en procesos alimentarios comerciales. Para la conservación de alimentos , el dióxido de carbono líquido se utiliza para refrigerar, conservar, almacenar y ablandar. En un extintor de incendios, el CO
2
Se almacena bajo presión como líquido para actuar como antiinflamable. [3] El dióxido de carbono líquido no solo reduce la combustión al desplazar el oxígeno , sino que también enfría la superficie en llamas para evitar más daños. Extracción con disolventes utilizando CO líquido comprimido
2
Se puede utilizar en procesos industriales como la eliminación de cafeína del café [3] o la mejora del rendimiento de la producción de aceite de oliva . [6]

El dióxido de carbono líquido se está considerando como un medio de transporte de CO2 para fines de almacenamiento subterráneo o submarino. Debido a su alta densidad como líquido, es mucho más factible transportarlo que como gas. [ cita requerida ]

CO
2
También se utiliza en bombas de calor aire-agua a gran escala para calefacción urbana, lo que permite reemplazar refrigerantes menos respetuosos con el medio ambiente. El CO
2
cambia de fase entre líquido y gaseoso en el proceso. [7]

Véase también

Otros compuestos y elementos químicos se utilizan habitualmente con fines comerciales y de investigación en su estado líquido:

Referencias

  1. ^ "Cómo fabricar CO2 líquido". Sciencencing . Consultado el 11 de junio de 2019 .
  2. ^ Zabot, Giovani L. (enero de 2020). "Capítulo 11: Descafeinización con dióxido de carbono supercrítico". Proceso ecológico y sostenible para la ingeniería y la ciencia química y medioambiental . Elsevier. págs. 255–278. doi :10.1016/B978-0-12-817388-6.00011-8. ISBN . 9780128173886. S2CID  209725830 . Consultado el 1 de enero de 2022 . {{cite book}}: |website=ignorado ( ayuda )
  3. ^ abc "¿Qué es el CO2 líquido y para qué puede ser útil? | Blog de gas CO2". Co2 Gas Company . 2017-10-08. Archivado desde el original el 2019-04-09 . Consultado el 2019-04-30 .
  4. ^ "Dióxido de carbono - Propiedades termofísicas". www.engineeringtoolbox.com . 2017.
  5. ^ Stone, Hosmer W. (diciembre de 1943). "Solubilidad del agua en dióxido de carbono líquido". Química industrial e ingeniería . 35 (12): 1284–1286. doi :10.1021/ie50408a015. ISSN  0019-7866.
  6. ^ Romano, Raffaele; Manzo, Nadia; Montefusco, Inmaculada; Romano, Annalisa; Santini, Antonello (12 de marzo de 2014). "Uso de dióxido de carbono líquido en la extracción de aceite de oliva virgen extra a partir de pasta de oliva". Revista de investigación alimentaria . 3 (4): 119. doi : 10.5539/jfr.v3n4p119 . ISSN  1927-0895.
  7. ^ "MAN Energy Solutions suministrará la bomba de calor aire-agua más grande del mundo para la calefacción urbana de Helsinki". 28 de agosto de 2024. Consultado el 28 de agosto de 2024 .