Oosthoek encyclopedie

Oosthoek's Uitgevers Mij. N.V (1916-1925)

Gepubliceerd op 10-01-2019

Koolzuurgas

betekenis & definitie

Koolzuurgas, - de gebruikelijke benaming voor koolstofdioxyde, CO2, het anhydride van het eigenlijke koolzuur, CO(OH)2; k. is een kleur- en reukloos gas, dat een zwak zuren, prikkelenden smaak bezit en in de atmosfeer en in bronwater, nevens het zuur, in opgelosten staat voorkomt. Zijn soortelijk gewicht bedraagt 1,529. Daar het dus veel zwaarder is dan lucht kan men er een vat mede vullen door het gas op den bodem van het vat te leiden. De lichtere lucht wordt dan door het zwaardere koolstofdioxyde verdrongen.

In water is koolstofdioxyde vrij goed oplosbaar. Door koking wordt het gas echter weder volkomen uit de oplossing verdreven. 1 volumen water van 0° lost 1,797 vol. van het gas op, 1 vol. water van 20° slechts 0,901 vol. Het koolstofdioxyde verleent het water zijn frisschen smaak en in mousseerende dranken is dit gas in groote hoeveelheid aanwezig. — K. bezit geen vergiftige eigenschappen; op de maag werken koolzuurhoudende dranken zelfs vaak gunstig. Mensch en dier kunnen echter in een atmosfeer, die rijk is aan k. niet leven; reeds als er eenige procenten van dit gas in de lucht voorkomen, ondervindt het organisme daarvan nadeelige gevolgen. Het bloed in de longen kan dan zijn k. niet tegen zuurstof uitwisselen, en dit heeft verstikkingsverschijnselen tengevolge. Wanneer de lucht in vertrekken, waar veel menschen bijeen zijn, meer dan 0,1 procent koolstofdioxyde bevat, dan is zij voor de gezondheid nadeelig; minder echter nog vanwege de werking van het gas zelf dan door die van andere vluchtige stoffen, welke met het k. worden uitgeademd. Om die reden is het hoogst noodig in woonkamers, fabrieksgebouwen, schoollokalen, enz. voor een goede ventilatie te zorgen. Brengt men een brandende kaars in k., dan gaat deze uit; hetzelfde heeft plaats met brandende zwavel en phosphorus.

Sommige metalen echter, zooals kalium en magnesium, oxydeeren zich wanneer zij in een stroom van k. verhit worden ten koste van de zuurstof van het gas, terwijl fijn verdeelde kool zich afscheidt. K. vormt zich bij de alkoholische gisting, alsmede bij de verrotting en verbranding van organische stoffen. Men herkent k. aan de eigenschap om helder kalkwater (een oplossing van kalk) troebel te maken door afscheiding van calciumcarbonaat. — K. komt in de natuur voor; gasvormig als bestanddeel van de atmosfeer en van de gassen, die aan de kraters der vulkanen of aan spleten in eertijds vulkanische gebieden ontsnappen; opgelost in regenwater, in het water van rivieren en oceanen, in het water van talrijke minerale bronnen; vast als carbonaat en als bestanddeel van enkele silikaten. — K. voor industrieel gebruik wordt in hoofdzaak verkregen door het gloeien van kalksteen met cokes in de kalkbranderij en door het verbranden van cokes met lucht. Ook worden enkele natuurlijke koolzuurbronnen (in Italië en Duitschland) geëxploiteerd. De eerste methode is overal daar aangewezen, waar tevens gebrande kalk noodig is, zooals in de suikerfabrieken en de sodafabrieken. Op de kalkschachtoven wordt dan een behoorlijke inrichting aangebracht voor het afzuigen van de ontwikkelde gassen, welke in hoofdzaak bestaan uit koolzuur (25-35 vol.%) en stikstof. Het gas passeert van onderen naar boven een waschtoren, gevuld met stukken kalksteen, waarop water druipt. Het wordt hierdoor afgekoeld, bevrijd van vliegstof en van zwaveldioxyde, afkomstig uit de verontreinigingen van cokes en kalksteen.

Een zuigperspomp zuigt het door deze toestellen, en perst het naar de verbruikstoestellen. Wordt in het bedrijf niet tevens gebrande kalk gevraagd, dan verdient het meestal aanbeveling, direct cokes te verbranden met voldoende lucht. Bij juist gekozen stookwijze verkrijgt men dan een gasmengsel van ± 20 vol.% koolzuur en 80 vol.% stikstof, en slechts sporen zuurstof en kooloxyde. Het wordt als boven beschreven gewasschen. Is het koolzuur in onvermengden toestand noodig, dus niet vermengd met groote overmaat stikstof, zooals b.v. steeds in gevallen, waarbij het in stalen cylinders gecomprimeerd en vloeibaar gemaakt moet worden, dan moet het koolzuur geïsoleerd worden van de bijgemengde stikstof, en wel geschiedt dit meestal met een geconcentreerde kaliumcarbonaatoplossing (soms ook natriumcarbonaat). Deze bindt het koolzuur onder vorming van kaliumbicarbonaat, uit welke verbinding het weer wordt afgescheiden, door de oplossing tot koken te verhitten. De dan ontwikkelde gassen bestaan voor bijna 100% uit koolzuur, afgezien van de waterdamp, die wordt gecondenseerd. Het gas wordt afgezogen en bij c.a. 70 atm. in stalen cylinders vloeibaar gemaakt.

De absorptieinrichting bestaat uit een waschtoren, gevuld met cokes, waarop de koude potasch-oplossing naar beneden druppelt, terwijl de gasstroom haar in opwaartsche richting doorloopt. Goede voorkoeling van het gas is noodzakelijk, wil de absorptie volledig zijn. In plaats van een cokesverbranding of kalkoven met absorptieinstallatie, kan men ook direct zuiver koolzuur, vrij van stikstof, verkrijgen door het gloeien van zuivere magnesiet (afkomstig van Euboea, Griekenland) in moffelovens of retorten bij ± 650° C. Er ontwikkelt zich dan zuiver koolzuur, dat na wassching en koeling direct kan worden gecomprimeerd. Als bijproduct verkrijgt men in dat geval gebrande magnesiet, dat kan dienen voor cementsoorten (Sorel-cement), voor pharmaceutisch gebruik, en voor kunstteenen (o. a. kaenoliet van de Rotterdamsche koolzuurfabriek). Ten slotte wordt ook het zuivere gistings-koolzuur uit de bierbrouwerijen en spiritusfabrieken tegenwoordig somstijds opgevangen.

K. wordt algemeen in stalen cylinders vloeibaar verzonden, welke bij gewone temperatuur onder een drukking van ± 50-60 atm. staan. Het wordt in zeer groote hoeveelheden gebruikt voor ijsmachines, bierpompen, koolzuurhoudende dranken, soms ook als brandbluschmiddel. Totaal verbruik in Nederland meer dan 1000 ton per jaar, grootendeels eigen fabrikaat. Litt.: O. Kausch, Die Kohlensäure (1909) en E. Luhmann, Die Kohlensäure (1906).

< >