Tại sao CO2 dùng để dập tắt đám cháy

Trả lời chi tiết, chính xác câu hỏi “Tại sao CO₂ dùng để dập tắt đám cháy” và phần kiến thức tham khảo là tài liệu cực hữu dụng bộ môn Hóa học cho các bạn học sinh và các thầy cô giáo tham khảo.

Trả lời câu hỏi: Tại sao CO₂ dùng để dập tắt đám cháy

Khí CO₂ bên trong bình chữa cháy có tính chất hóa lỏng ở nhiệt độ -79 độ C với áp suất cao. 

Khi chốt an toàn của bình chữa cháy được tháo ra và bóp van thì khí CO₂ sẽ được xịt vào đám cháy theo hướng điều khiển của người sử dụng. 

Nếu như khí O₂ giúp duy trì sự cháy thì khí CO₂ sẽ ngược lại đó là làm tắt sự cháy, không khí ở trong đám cháy sẽ bị thiếu hụt oxy và dẫn đến tắt dần.

Ngoài ra, với nhiệt độ rất lạnh từ bên trong bình của khí CO₂ sẽ khiến không khí loãng ra và vật cháy bị hóa lạnh, góp phần làm đám cháy tắt nhanh hơn và không bị bùng cháy lại. 

Tiếp theo đây, hãy cùng Top lời giải chúng mình đi tìm hiểu nhiều hơn những kiến thức về CO₂ nhé!

Kiến thức tham khảo về khí CO₂

1. CO₂ là gì?

Cacbon điôxít (còn có tên gọi khác thán khí, anhiđrít cacbonic, khí cacbonic). 

Cacbon điôxít là một hợp chất hóa học được biết đến rộng rãi, nó thường xuyên gọi theo công thức hóa học là CO₂.

CO₂ là một hợp chất, khi ở điều kiện bình thường, sẽ có dạng khí và có nồng độ thấp trong khí quyển Trái Đất. Còn trong dạng rắn, nó được gọi là băng khô. Bao gồm một nguyên tử cacbon và hai nguyên tử ôxy.

2. Khí CO₂ sinh ra từ đâu?

+ Là sản phẩm khí thoát ra từ các vụ núi lửa phun trào.

+ Từ quá trình đốt cháy các hợp chất hữu cơ hay hoạt động hô hấp của những sinh vật sống hiếu khí.

+ Là sản phẩm thu được một số sinh vật sản xuất từ sự lên men hay sự hô hấp của tế bào. Thực vật sẽ hấp thu CO₂ cho quá trình quang hợp tạo ra cacbonhydrat và giải phóng khí oxy. Các sinh vật dị dưỡng dùng oxy để hô hấp rồi thải ra khí CO₂, tạo nên một chu trình.

+ Khí cacbon đioxit cũng sinh ra từ quá trình phân hủy xác động vật

+ Từ khí thải công nghiệp, các quá trình đốt nhiên liệu hay đốt xăng của phương tiện giao thông, hoạt động đun nấu trong sinh hoạt,…

3. Tính chất hóa học của CO₂

- Tính chất hóa học của khí CO₂ là:

+ CO₂ là oxit axit

+ CO₂ tan trong nước tạo thành axit cacbonic (là một điaxit rất yếu)              

CO₂ + H₂O ↔ H₂CO₃

+ CO₂ tác dụng với oxit bazơ → muối.                                                   

CaO + CO₂ → CaCO₃ (t^o)

+ CO₂ tác dụng với dung dịch bazơ → muối + H₂O        

NaOH + CO₂ → NaHCO₃

2NaOH + CO₂ → Na₂CO₃ + H₂O  

+ CO₂ bền, ở nhiệt độ cao thể hiện tính oxi hóa khi tác dụng với các chất khử mạnh

CO₂ + 2Mg → 2MgO + C

CO₂ + C → 2CO

- Lưu ý: Được dùng để giải thích CO₂ không dùng để dập tắt các đám cháy kim loại.

- Cách nhận biết: tạo kết tủa trắng cùng dung dịch nước vôi trong dư

CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃ + H₂O

4. Điều chế CO₂

a, Điều chế CO₂ trong phòng thí nghiệm

CO₂ thường được điều chế từ CaCO₃ và dung dịch HCl. Tuy nhiên sản phẩm thu được còn lẫn một ít khí hiđro clorua cùng hơi nước.

CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + CO₂ + H₂O

Để thu được khí CO₂ tinh khiết sẽ cho hỗn hợp khí và hơi qua bình đựng dung dịch NaHCO₃ dư, khi đó khí hiđro clorua sẽ bị giữ lại. Sau đó cho hỗn hợp còn lại đi qua bình đựng H₂SO₄ đặc (hoặc P₂O₅) hơi nước sẽ bị hấp thụ và thu được sản phẩm CO₂ tinh khiết.

b, Điều chế CO₂ trong công nghiệp

Sản xuất CO₂ bằng cách đốt cháy hoàn toàn than cốc trong không khí:

C+O₂ → CO₂

Hoặc nhiệt phân đá vôi:

CaCO₃ → CaO + CO₂ (ở 1000 ^oC)

Ngoài ra, có thể thu CO₂ từ:

+ Quá trình hô hấp của người hay động vật

C₆H₁₂O₆ + 6O₂ → 6CO₂ + 6H₂O

+ Từ quá trình lên men bia rượu

C₆H₁₂O₆ → 2CO₂ + 2C₂H₅OH

+ Hay từ quá trình đốt cháy nhiên liệu

C_xH_y + (x+y/4)O₂ → XCO₂ + (y/2) H₂O

5. Ứng dụng của CO₂

a, Ứng dụng CO₂ trong công nghiệp thực phẩm:

- CO₂ lỏng và rắn là chất làm lạnh quan trọng, chúng tham gia vào quá trình lưu trữ và vận chuyển các loại kem và các thực phẩm đông lạnh.

- CO₂ được dùng để tạo gas cho nhiều thức uống như nước coca, pepsi, 7up, … rất hữu dụng trong việc điều hòa nước uống.

- Bột nở sử dụng trong các loại bánh nướng tạo ra khí cacbonic làm cho khối bột phình to ra, do tạo ra các lỗ xốp chứa bọt khí. Men bánh mì tạo ra khí cacbonic bằng sự lên men trong khối bột, trong khi các loại bột nở hóa học giải phóng ra khí cacbonic khi bị nung nóng hoặc bị tác dụng với các axit.

- Chiết xuất thực phẩm: supercritical carbon dioxide được sử dụng trong việc chiết xuất màu và hương vị trong thực phẩm nhằm loại bỏ dầu và chất béo.

b, Ứng dụng CO₂ trong công nghiệp:

- Các áo phao cứu hộ thông thường chứa các hộp nhỏ chứa cacbon điôxít đã nén để nhanh chóng thổi phồng lên. Các ống thép chứa cacbonic nén cũng được bán để cung cấp khí nén cho súng hơi, bi sơn, bơm lốp xe đạp, cũng như để làm nước khoáng xenxe.

- Carbon dioxide siêu hạn được sử dụng như một chất pha lỏng dùng trong sơn phun, làm giảm 80% dung môi hữu cơ.

- Sự bốc hơi nhanh chóng của cacbon điôxít lỏng được sử dụng để gây nổ trong các mỏ than. CO₂ cũng được sử dụng như là môi trường khí cho công nghệ hàn.