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由于CO2具有致冷速度快、操作性能良好、不浸濕、不污染食品、可抑制肉毒菌(botulinum)等優(yōu)點(diǎn),因此,不僅干冰大量用于冰淇淋工業(yè),干冰和液體CO2還被廣泛應(yīng)用于各種食品的保鮮、冷凍冷藏
二氧化碳的電化學(xué)還原是一個(gè)利用電能將二氧化碳在電解池陰極還原而將氫氧根離子在電解池陽極氧化為氧氣的過程,由于還原二氧化碳需要的活化能較高,這個(gè)過程需要加一定高電壓后才能實(shí)現(xiàn),而在陰極發(fā)生的氫析出反應(yīng)的程度隨電壓的增加而加大,會(huì)抑制了二氧化碳的還原,故二氧化碳的還原需要有合適的催化劑,以致二氧化碳的電化學(xué)還原往往是個(gè)電催化還原過程。這個(gè)過程的簡(jiǎn)單機(jī)理為:⑴電解池陰極:在初始階段,二氧化碳被吸附在陰極催化劑表面,形成中間產(chǎn)物(反應(yīng)式①);然后電子在兩個(gè)電極間電勢(shì)差的作用下發(fā)生轉(zhuǎn)移,轉(zhuǎn)移數(shù)可能是2、4、6、8、12,還原產(chǎn)物隨電子轉(zhuǎn)移數(shù)的不同而可能是一氧化碳、甲酸根、甲酸等(反應(yīng)式②-④)。⑵電解池陽極:水溶液中發(fā)生析氫反應(yīng),產(chǎn)生氫氣(反應(yīng)式⑤、⑥)。
二氧化碳(Carbon dioxide),分子式CO2,相對(duì)分子質(zhì)量44.01。二氧化碳為無色、無臭、無味、無毒體。熔點(diǎn)-56,6℃(526.89kPa),沸點(diǎn)-78.6℃(升華),密度1.977g/L。溶于水,0.14499/1009(25℃)。水溶液呈酸性。在20℃時(shí)將二氧化碳加壓到5978.175kPa,即可液化,相對(duì)密度1.0310。液體二氧化碳冷卻至-23.1℃、壓力415kPa,就形成固體。固體二氧化碳又稱為干冰,干冰吸熱可直接升華為氣體。溶于,23.23ml/100ml
1772年,法國(guó)科學(xué)家拉瓦錫(即安托萬-洛朗·拉瓦錫,Antoine-Laurent de Lavoisier,1743年-1794年)等用大火鏡聚光加熱放在汞槽上玻罩中的,發(fā)現(xiàn)它會(huì)燃燒,而其產(chǎn)物即“固定空氣”。同年,科學(xué)家普里斯特利(即約瑟夫·普里斯特利,Joseph Priestley,1733年-1804年)研究發(fā)酵氣體時(shí)發(fā)現(xiàn):壓力有利于“固定空氣”在水中的溶解,溫度增高則不利于其溶解。這一發(fā)現(xiàn)使得二氧化碳能被應(yīng)用于人工制造碳酸水(汽水)。
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