二氧化碳物理性質

1、二氧化碳（CO2）相關物理性質 概要：   二氧化碳（CO2）相關物理性質英文名稱CARBON DIOXIDE又名 碳酸氣二氧化碳在常溫常壓下為無色而略帶刺鼻氣味和微酸味的氣體。17世紀初，比利時化學家J.B.Van. Helmont(15771644)在檢測木炭燃燒和發(fā)酵過程的副產氣時，發(fā)現(xiàn)CO2是一種與其他氣體不同的氣體。1757年，J.Black第一個應用定量的方法研究這種氣體，由于它是固定在石灰石中的，所以定名他為“固定空氣”。此后，H.Cavendish和J.Priestley分別研究了“固定空氣”的性質。1773年，A.L.Lavoisier把碳放在氧氣中加熱，

2、得到被它稱為“碳酸”的CO2氣體，測出質量組成為23.528.9%,楊71.176。5%。1823年，M.Faraday發(fā)現(xiàn)。加壓可以使CO2氣體液化。1835年，M.Thilorier制得固態(tài)CO2(干冰)。1884年，在德國建成第一家生產液態(tài)CO2的工廠。在自然界，CO2時最豐富的化學物質之一，為大氣的一部分，也包含在某些天然氣或油田伴生氣中何以碳酸鹽形成的礦石中。大氣里含CO2位0.030.04%（體積），總量約2.75×1012t,主要由含碳物質燃燒和動物的新陳代謝產生。在國民經濟各部門，CO2有著十分廣泛的用途。工業(yè)CO2主要是從合成氨、氫氣生產過程中的原料氣、發(fā)酵氣、石灰

3、窯氣、酸中和氣、乙烯氧化副反應氣和煙道氣等氣體中提取和回收，其純度不低于99.5%（體積）。一、分子特性1-3  見表1表1性  質數(shù)  值性  質數(shù)  值分子式結構式相對分子質量離解常數(shù) 鍵長，pm鍵能，kJ/molCO2O=C=O44.0103.5×10-7（18）4.4×10-11（25）116531.4電離能，kJ/mol分子直徑，nm摩爾體積（0，0.10Mpa）,L生成自由能，kJ/mol通用氣體常數(shù)（R），MPa·m3/(kmol·K)1330.50.350.5122.26

4、0;-394.60.008314 二、物理性質、熱力學性質 (一)特性參數(shù)1-3  見表2表2性  質數(shù)  值性  質數(shù)  值熔點，沸點，相對密度（空氣=1） 比容,m3/kg 絕熱系數(shù)（K）-56.6（527Kpa）-78.5（升華）1.524(0,1atm)1.522(21.1,1atm)0.5059(0,1atm)0.5457(21.1,1atm)1.295臨界點：溫度，臨界壓力，MPa臨界密度,kg/m3氣體密度，kg/m3 1 m3氣體生成液體體積，L 31.067.3824

5、671.977（0,1atm）1.833(21.1,1atm)1.56（288K, 0.101MPa） 表3  臨界狀態(tài)及標準狀態(tài)下的部分參數(shù)7臨界狀態(tài)（31.06,7.382Mpa）標準狀態(tài)(0,1atm)性  質數(shù)  值性  質數(shù)  值壓縮系數(shù)偏差系數(shù)偏心因子流體粘度，mPa·s 0.3150.2740.2250.0404 流體粘度，mPa·s定壓比熱，KJ/(Kg·K)定容比熱，KJ/(Kg·K)0.01380.850.661  表4  二

6、氧化碳的亨利系數(shù)值7溫度，數(shù)值，10-6mmHg溫度，數(shù)值，10-6mmHg40501.771.9550602.152.59注：1mmHg=133.3Pa.  表5   二氧化碳的壓縮系數(shù)4壓力MPa溫           度  0204060801000.10135.06627.599410.132512.66615.19917.731920.265022.798125.331227.864430.397535.463840.530045.59

7、6250.66251.00000.10500.15300.20200.24900.29500.34050.38500.43050.47400.51700.55950.64450.72800.80900.8905-0.63360.16770.21300.25900.30380.34710.39040.43370.47520.51670.55770.63830.71840.79670.8740-0.74140.54080.26950.29220.32880.36770.40780.44750.48670.52680.56570.64240.71790.79160.8635-0.80680.6895

8、0.54200.41820.39760.41450.44480.47760.51240.54730.58210.65430.72480.79450.8642-0.84770.76420.67490.58710.52600.50390.51050.52710.55190.58130.61100.67490.73940.80440.8694-0.88320.81840.75400.69320.64270.60900.59620.59840.61160.62950.65150.70380.76020.81910.8788 表6  液體二氧化碳密度-溫度對照表1-3溫度 密度kgm

9、3溫度 密度kgm331.030.027.525.022.520.017.515.012.510.07.55.02.50.0-2.5-5.0-7.5-10.0463.9596.4661.0705.8741.2770.7795.5817.0838.5858.0876.0893.1910.0924.0940.0953.0968.0980.8-12.5-15.0-17.5-20.0-22.5-25.0-27.5-30.0-32.5-35.0-37.5-40.0-42.5-45.0-47.5-50.0-55.0 993.81008.11018.51029.91041.71052.61063.

10、61074.21084.51094.91105.01115.01125.01134.51144.41153.51172.1  表7  固體二氧化碳溫度密度對照表4溫度 密度kgm3溫度 密度kgm3-56.6-60-65-701512152215351546-75-80-85-901557156615751782 表8  二氧化碳的粘度(0.101325MPa,u×106) 4溫度 粘度 Pa·s溫度 粘度 Pa·s-100-75-50-25020258.8610.0711.2612.4713.6714.6314.

11、86507510015020025030016.0717.1618.2720.4522.5424.5626.46 表9  液體二氧化碳的粘度（×106）4溫度 粘度 Pa·s溫度 粘度 Pa·s0510159992.585.278.42025293071.262.553.953.0 表10  二氧化碳在不同壓力及溫度下的粘度（u×106,u=ut+5.25×10-31.7,密度0.63×103kg/m3）壓力MPa溫      

12、0;    度  0102030405060801001251502000.1012.0264.0536.0808.10610.13212.15914.18616.21218.23820.26525.33130.39814.014.314.414.715.714.815.115.9  15.215.516.218.5 15.715.916.618.324.245.116.116.316.918.221.229.742.1 16.516.717.318.420.524.528.636.644.4 17.41

13、7.618.018.920.322.324.729.934.938.644.0 18.318.518.819.620.622.024.126.829.833.236.844.652.919.419.219.620.221.022.023.425.027.129.231.838.143.820.420.020.320.821.522.323.424.627.627.729.534.439.322.422.522.723.123.624.224.925.726.727.628.831.935.2 (二)相變1-3  見表.2.10-9表11性  質數(shù)

14、0; 值性  質數(shù)  值三相點：溫度，壓力，Mpa汽化熱，kJ/kg熔化熱，kJ/kg  -56.570.518347195.82 升華狀態(tài)：溫度，升華熱，kJ/Kg固態(tài)密度，kg/m3氣態(tài)密度，kg/m30.       101Mpa-78.5573.615622.814 表12  二氧化碳在不同溫度下的汽化熱4溫度 汽化熱 kJ/kg溫度 汽化熱 kJ/kg-56.57-55-50-45-40-35-30-25-20-15347.77345.18337.0632

15、8.82320.41311.75302.80293.63283.63270.04-10-505101520253031261.54248.95234.85219.03201.21180.20155.23119.3762.970.00 表13  液體二氧化碳飽和蒸汽壓溫度 飽和蒸汽壓 KPa溫度 飽和蒸汽壓 KPa溫度 飽和蒸汽壓 KPa溫度 飽和蒸汽壓 KPa-59-58-57-56-55-54-53-52-51-50-49-48-47-46-45-44-43-42-41-40-39-38-37465.96487.15509.05531.67555.05579.19604.

16、10629.80656.30695.65711.8740.9770.7801.5833.3865.8899.4933.9969.41005.91043.41081.91121.5-36-35-34-33-32-31-30-29-28-27-26-25-24-23-22-21-20-19-18-17-16-15-141162.01203.81246.61290.41335.51381.61428.91477.51527.21578.31630.41683.91738.51794.61852.01910.61970.62032.02094.82159.02224.62291.72360.2-13-

17、12-11-10-9-8-7-6-5-4-3-2-101234567892430.22501.72574.72649.42725.52803.22882.72963.63046.33130.73216.73304.53394.03485.33578.43673.33769.93868.63969.14071.54176.04282.44390.8101112131415161718192021222324252627282930314501.44613.94728.54845.34964.45085.75209.35335.15463.55549.25727.45863.16001.46142

18、.46286.16432.86582.16734.66890.17048.97210.97376.3（三）工程量值1-3  見表14表14性  質數(shù)  值性  質數(shù)  值氣體粘度，mPa·s表面張力，mN/m比熱容，kJ/(kg·K)CpCv0.0138(0,0.101MPa)9.13(-25)(0,0.101MPa)0.8450.651熱導率 折射率 52.75(0,0.101Mpa)/W/(m·K)1.0004506(0,0.101MPa,=546.1) 表15  二氧化

19、碳在0.101325MPa下的導熱系數(shù)溫度 導熱系數(shù) mW/(m·K)溫度 導熱系數(shù) mW/(m·K)-78.5-50.510.711.80  表16  二氧化碳在不同溫度極壓力下的導熱系數(shù)mW/(m·K)溫度 壓      力 MPa0.10133.0405.0667.09310.13215.19920.265-75-5001020.3040501001502002503008.710.714.515.416.016.917.718.522.326.330.134.037.9-18.

20、318.819.319.920.420.924.327.931.535.139.0-24.124.023.824.026.329.432.836.339.8-31.530.029.029.031.434.437.740.9-110.1104.097.087.068.644.733.834.536.939.542.7-112.8107.7102.295.888.579.845.744.041.943.746.3-115.1110.8106.4101.295.989.959.949.447.348.149.8  （四）熱力學參數(shù)1-3  見表17  表17性

21、  質數(shù)  值性  質數(shù)  值氣體粘度，mPa·s表面張力，mN/m比熱容，kJ/(kg·K)CpCv0.0138(0,0.101MPa)9.13(-25)(0,0.101MPa)0.8450.651熱導率 折射率 52.75(0,0.101Mpa)/W/(m·K)1.0004506(0,0.101MPa,=546.1) 表18  氣體二氧化碳的熱容（KJ/Kmol·）壓力Pa溫    度025501002003001.013×1055

22、.066×1051.013×1062.533×1065.066×1061.013×1072.027×1073.040×1074.053×1075.066×1076.080×1078.108×1071.013×10836.78139.54643.301103.63394.24889.28684.50479.90276.04874.02172.18471.44537.60039.54642.12252.046106.03995.63590.12585.89283.86581.65

23、880.73138.62839.90441.75348.18261.062120.60699.69091.22386.26183.13677.98174.86040.27641.01441.99245.27451.49771.54593.43084.23578.53374.12170.44765.29563.81843.72044.03044.38945.46747.36452.02661.44167.09267.84167.00266.12364.95664,20646.51546.69546.90447.56448.65251.11855.38158.85561.44162.73963.11862.89262.739 （五）溶解度表19  CO2在水中的溶解度對照表 溫度 a×102 mL/mLq×102 g/100g溫度 a×102 mL/mLq×102 g/100g01234567891011121314151617171.3164.6158.4152.7147.31