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二氧化碳物理性质
二氧化碳（CO2相关物理性质
［概要］:
二氧化碳（co）相关物理性质
英文名称CARBONDIOXIDE
又名碳酸气
二氧化碳在常温常压下为无色而略带刺鼻气味和微酸味的气体。
17世纪初，比利时化学家JBVan.Helmont（1577〜1644）在检测木炭燃烧和发酵过程的副产气时，发
现CO是一种与其他气体不同的气体。
1757年，J.Black第一个应用定量的方法研究这种气体，由于它
是固定在石灰石中的，所以定名他为固定空气”此后，H.Cavendish和J.Priestley分别研究了固
定空气”的性质。
1773年，A.L.Lavoisier把碳放在氧气中加热，得到被它称为碳酸”的CO气体，测
出质量组成为23.5〜28.9%,杨71.1〜76。
5%1823年，M.Faraday发现。
加压可以使CO气体液化。
1835年，M.Thilorier制得固态CO（干冰）。
1884年，在德国建成第一家生产液态CO的工厂。
在自然界，CO时最丰富的化学物质之一，为大气的一部分，也包含在某些天然气或油田伴生气中何以
碳酸盐形成的矿石中。
大气里含CQ位0.03〜0.04%（体积），总量约2.75X1012t,主要由含碳物质燃
烧和动物的新陈代谢产生。
在国民经济各部门，CO有着十分广泛的用途。
工业CO主要是从合成氨、
氢气生产过程中的原料气、发酵气、石灰窑气、酸中和气、乙烯氧化副反应气和烟道气等气体中提取和回收，其纯度不低于99.5%（体积）。
一、分子特性［1-3］见表1
性质
数值
性质
数值
分子式
CQ
电离能，kJ/mol
1330.5
结构式
Q=C=Q
分子直径，nm
0.35〜0.51
相对分子质量
44.010
摩尔体积（0C,
22.26
0.10Mpa）,L
离解常数
3.5X10-7（18C）
生成自由能，kJ/mol
4.4X10-11（25C）
-394.6
通用气体常数（R，
键长，pm
116
0.008314
MPam/（kmolK）
键能，kJ/mol
531.4
二、物理性质、热力学性质
（一）特性参数冋见表2
表2
性质
数值
性质
数值
熔点，’C
-56.6（527Kpa）
临界点：
沸点，’C
-78.5（升华）
温度，C
31.06
相对密度（空气=1）
1.524（0C,1atm）
临界压力，MPa
7.382
1.522（21.1C,1atm）
临界密度,kg/m3
467
比容,m3/kg
0.5059（0C,1atm）
气体密度，kg/m3
1.977（0C,1atm）
0.5457（21.1C,1atm）
1.833（21.1C,1atm）
绝热系数（K）
1.295
1m3气体生成液体体积，
1.56（288K,0.101MPa）
L
临界状态（31.06°C,7.382Mpa）
标准状态（0C,1atm）
性质
数值
性质
数值
压缩系数
0.315
流体粘度，mPas
0.0138
扁差系数
0.274
定压比热，KJ/（KgK）
0.85
扁心因子
0.225
定容比热，KJ/（KgK）
0.661
流体粘度，mPas
0.0404
表3临界状态及标准状态下的部分参数
[7]
表4二氧化碳的亨利系数值[7]
温度，C
数值，10-6mmHg
温度，C
数值，10-6mmHg
40
1.77
50
2.15
50
1.95
60
2.59
注：
1mmHg=133.3Pa.
表5二氧化碳的压缩系数[4]
压力
MP
温
度C
0
20
40
60
80
100
0.1013
1.0000
-
-
-
-
-
5.0662
0.1050
0.6336
0.7414
0.8068
0.8477
0.8832
7.5994
0.1530
0.1677
0.5408
0.6895
0.7642
0.8184
10.1325
0.2020
0.2130
0.2695
0.5420
0.6749
0.7540
12.666
0.2490
0.2590
0.2922
0.4182
0.5871
0.6932
15.199
0.2950
0.3038
0.3288
0.3976
0.5260
0.6427
17.7319
0.3405
0.3471
0.3677
0.4145
0.5039
0.6090
20.2650
0.3850
0.3904
0.4078
0.4448
0.5105
0.5962
22.7981
0.4305
0.4337
0.4475
0.4776
0.5271
0.5984
25.3312
0.4740
0.4752
0.4867
0.5124
0.5519
0.6116
27.8644
0.5170
0.5167
0.5268
0.5473
0.5813
0.6295
30.3975
0.5595
0.5577
0.5657
0.5821
0.6110
0.6515
35.4638
0.6445
0.6383
0.6424
0.6543
0.6749
0.7038
40.5300
0.7280
0.7184
0.7179
0.7248
0.7394
0.7602
45.5962
0.8090
0.7967
0.7916
0.7945
0.8044
0.8191
50.6625
0.8905
0.8740
0.8635
0.8642
0.8694
0.8788
表6液体二氧化碳密度-温度对照表[1-3]
温度c
密度kg/ni
温度c
密度kg/n
31.0
463.9
-12.5
993.8
30.0
596.4
-15.0
1008.1
27.5
661.0
-17.5
1018.5
25.0
705.8
-20.0
1029.9
22.5
741.2
-22.5
1041.7
20.0
770.7
-25.0
1052.6
17.5
795.5
-27.5
1063.6
15.0
817.0
-30.0
1074.2
12.5
838.5
-32.5
1084.5
10.0
858.0
-35.0
1094.9
7.5
876.0
-37.5
1105.0
5.0
893.1
-40.0
1115.0
2.5
910.0
-42.5
1125.0
0.0
924.0
-45.0
1134.5
-2.5
940.0
-47.5
1144.4
-5.0
953.0
-50.0
1153.5
-7.5
968.0
-55.0
1172.1
-10.0
980.8
表7固体二氧化碳温度—密度对照表⑷
温度c
密度kg/mi
温度c
密度kg/ni
-56.6
1512
-75
1557
-60
1522
-80
1566
-65
1535
-85
1575
-70
1546
-90
1782
表8二氧化碳的粘度（0.101325MPa,uX106）[4]
温度c
粘度Pas
温度c
粘度Pas
-100
8.86
50
16.07
-75
10.07
75
17.16
-50
11.26
100
18.27
-25
12.47
150
20.45
0
13.67
200
22.54
20
14.63
250
24.56
25
14.86
300
26.46
表9液体二氧化碳的粘度（nX10°）⑷
温度c
粘度Pas
温度c
粘度Pas
0
99
20
71.2
5
92.5
25
62.5
10
85.2
29
53.9
15
78.4
30
53.0
表10二氧化碳在不同压力及温度下的粘度
（uX1O6,U=Ut+5.25X10-3p1.7,密度<0.63xi03kg/m3）
压力温度’C
MP
0
10
20
30
40
50
60
80
100
125
150
200
0.101
14.0
14.4
14.8
15.2
15.7
16.1
16.5
17.4
18.3
19.4
20.4
22.4
2.026
14.3
14.7
15.1
15.5
15.9
16.3
16.7
17.6
18.5
19.2
20.0
22.5
4.053
15.7
15.9
16.2
16.6
16.9
17.3
18.0
18.8
19.6
20.3
22.7
6.080
18.5
18.3
18.2
18.4
18.9
19.6
20.2
20.8
23.1
8.106
24.2
21.2
20.5
20.3
20.6
21.0
21.5
23.6
10.132
45.1
29.7
24.5
22.3
22.0
22.0
22.3
24.2
12.159
42.1
28.6
24.7
24.1
23.4
23.4
24.9
14.186
36.6
29.9
26.8
25.0
24.6
25.7
16.212
44.4
34.9
29.8
27.1
27.6
26.7
18.238
38.6
33.2
29.2
27.7
27.6
20.265
44.0
36.8
31.8
29.5
28.8
25.331
44.6
38.1
34.4
31.9
30.398
52.9
43.8
39.3
35.2
（二）相变［1-3见表U.2.10-9
表11
性质
数值
性质
数值
三相点：
升华状态：
0.101Mpa
温度，’C
-56.57
温度，C
-78.5
压力，Mpa
0.518
升华热，kJ/Kg
573.6
汽化热，kJ/kg
347
固态密度，kg/m3
1562
熔化热，kJ/kg
195.82
气态密度，kg/m3
2.814
表12二氧化碳在不同温度下的汽化热[4]
温度C
汽化热kJ/kg
温度C
汽化热kJ/kg
-56.57
347.77
-10
261.54
-55
345.18
-5
248.95
-50
337.06
0
234.85
-45
328.82
5
219.03
-40
320.41
10
201.21
-35
311.75
15
180.20
-30
302.80
20
155.23
-25
293.63
25
119.37
-20
283.63
30
62.97
-15
270.04
31
0.00
表13液体二氧化碳饱和蒸汽压
温度c
饱和蒸汽压KPa
温度c
饱和蒸汽压KPa
温度c
饱和蒸汽压KPa
温度c
饱和蒸汽压
KPa
-59
465.96
-36
1162.0
-13
2430.2
10
4501.4
-58
487.15
-35
1203.8
-12
2501.7
11
4613.9
-57
509.05
-34
1246.6
-11
2574.7
12
4728.5
-56
531.67
-33
1290.4
-10
2649.4
13
4845.3
-55
555.05
-32
1335.5
-9
2725.5
14
4964.4
-54
579.19
-31
1381.6
-8
2803.2
15
5085.7
-53
604.10
-30
1428.9
-7
2882.7
16
5209.3
-52
629.80
-29
1477.5
-6
2963.6
17
5335.1
-51
656.30
-28
1527.2
-5
3046.3
18
5463.5
-50
695.65
-27
1578.3
-4
3130.7
19
5549.2
-49
711.8
-26
1630.4
-3
3216.7
20
5727.4
-48
740.9
-25
1683.9
-2
3304.5
21
5863.1
-47
770.7
-24
1738.5
-1
3394.0
22
6001.4
-46
801.5
-23
1794.6
0
3485.3
23
6142.4
-45
833.3
-22
1852.0
1
3578.4
24
6286.1
-44
865.8
-21
1910.6
2
3673.3
25
6432.8
-43
899.4
-20
1970.6
3
3769.9
26
6582.1
-42
933.9
-19
2032.0
4
3868.6
27
6734.6
-41
969.4
-18
2094.8
5
3969.1
28
6890.1
-40
1005.9
-17
2159.0
6
4071.5
29
7048.9
-39
1043.4
-16
2224.6
7
4176.0
30
7210.9
-38
1081.9
-15
2291.7
8
4282.4
31
7376.3
-37
1121.5
-14
2360.2
9
4390.8
（三）工程量值冋见表14
表14
性质
数值
性质
数值
气体粘度，mPas
0.0138（0°C,0.101MPa）
热导率
52.75（0C,
表面张力，mN/m
9.13（-25C）
0.101Mpa）/[W/（mK）]
比热容，kJ/（kgK）
（0C,0.101MPa）
折射率
1.0004506（0C,
Cp
0.845
0.101MPa,入=546.1）
Cv
0.651
表15二氧化碳在0.101325MPa下的导热系数
温度C
导热系数mW/（mK）
温度C
导热系数mW/（mK）
-78.5
10.7
0
13.9-14.4
-50.5
11.8
表16二氧化碳在不同温度极压力下的导热系数[mW/（mK）]
温度C
压力MFL
0.1013
3.040
5.066
7.093
10.132
15.199
20.265
-75
8.7
-
-
-
-
-
-
-50
10.7
-
-
-
-
-
-
0
14.5
18.3
-
-
110.1
112.8
115.1
10
15.4
18.8
-
-
104.0
107.7
110.8
20.
16.0
19.3
24.1
-
97.0
102.2
106.4
30
16.9
19.9
24.0
31.5
87.0
95.8
101.2
40
17.7
20.4
23.8
30.0
68.6
88.5
95.9
50
18.5
20.9
24.0
29.0
44.7
79.8
89.9
100
22.3
24.3
26.3
29.0
33.8
45.7
59.9
150
26.3
27.9
29.4
31.4
34.5
44.0
49.4
200
30.1
31.5
32.8
34.4
36.9
41.9
47.3
250
34.0
35.1
36.3
37.7
39.5
43.7
48.1
300
37.9
39.0
39.8
40.9
42.7
46.3
49.8
（四）热力学参数冋见表17
表17
性质
数值
性质
数值
气体粘度，mPas
0.0138（0°C,0.101MPa）
热导率
52.75（0C,
表面张力，mN/m
9.13（-25C）
0.101Mpa）/[W/（mK）]
比热容，kJ/（kgK）
（0C,0.101MPa）
折射率
1.0004506（0C,
Cp
0.845
0.101MPa,入=546.1）
Cv
0.651
表18气体二氧化碳的热容（KJ/Kmol「C）
压力
Pa
温
度
0
25
50
100
200
300
1.013X105
36.781
37.600
38.628
40.276
43.720
46.515
5.066X105
39.546
39.546
39.904
41.014
44.030
46.695
1.013X106
43.301
42.122
41.753
41.992
44.389
46.904
2.533X106
—
52.046
48.182
45.274
45.467
47.564
5.066X106
103.633
—
61.062
51.497
47.364
48.652
1.013X107
94.248
—
—
71.545
52.026
51.118
2.027X107
89.286
106.039
120.606
93.430
61.441
55.381
3.040X107
84.504
95.635
99.690
84.235
67.092
58.855
4.053X107
79.902
90.125
91.223
78.533
67.841
61.441
5.066X107
76.048
85.892
86.261
74.121
67.002
62.739
6.080X107
74.021
83.865
83.136
70.447
66.123
63.118
8.108X107
72.184
81.658
77.981
65.295
64.956
62.892
1.013X108
71.445
80.731
74.860
63.818
64,206
62.739
（五）溶解度
表19C02在水中的溶解度对照表
aX102
qX102
aX102
qX102
温度c
mL/mL
g/100g
温度c
mL/mL
g/100g
0
171.3
33.46
18
92.8
17.89
1
164.6
32.13
19
90.2
17.37
2
158.4
30.91
20
87.8
16.88
3
152.7
29.78
21
85.4
16.40
4
147.3
28.71
22
82.9
15.90
5
142.4
27.74
23
80.4
15.40
6
137.7
26.81
24
78.1
14.93
7
133.1
25.89
25
75.9
14.49
8
128.2
24.92
26
73.8
14.06
9
123.7
24.03
27
71.8
13.66
10
119.4
23.18
28
69.9
13.27
11
115.4
22.39
29
68.2
12.92
12
111.7
21.65
30
66.5
12.57
13
1O8.3
20.98
35
59.2
11.05
14
1O5.O
20.32
40
53.0
9.73
15
1O1.9
19.70
45
47.9
8.60
16
98.5
19.03
50
43.6
7.61
17
95.6
18.45
60
35.9
5.76
a:
为实验测量溶解于1mL水中的气体标准状态（OC,O.IOIMPa）体积（mL）
说明
q:
为当气体压强于水蒸气压强之和为O.IOIMPa时，溶解于100g水中的气体质量（g）
表2OCO2在某些溶剂中的溶解度，ml/g（STP）
溶剂温度，C
-80
-60
-40
-20
0
10
20
30
40
甲醇
220
66
24.5
11.4
6.3
5.0
4.1
3.6
3.2
乙醇
100
40.4
28
5.3
4.3
3.6
3.2
本
2.9
2.71
2.59
甲苯
21
8.7
4.4
3.0
3.5
3.4
3.0
2.8
二甲苯
7.8
4.9
2.6
1.9
2.31
乙醚
300
90
36
17.5
9.6
7.8
6.3
醋酸甲酯
350
101
41
20.5
11.5
9.2
7.4
6.0
丙酮
460
127
50
24
13
10.5
8.2
6.6
5.4
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