Flüssiges Kohlendioxid ist der flüssige Zustand von Kohlendioxid (CO2), der unter atmosphärischem Druck nicht auftreten kann.
Es kann nur bei einem Druck über 5,1 atm (5,2 bar; 75 psi), unter 31,1 °C (88,0 °F) (Temperatur des kritischen Punkts) und über −56,6 °C (−69,9 °F) (Temperatur des Tripelpunkts) existieren.
Niedrig temperiertes Kohlendioxid, allgemein als Trockeneis bekannt, wird kommerziell in seiner festen Form verwendet.
Festes CO2 sublimiert bei 194,65 K (−78,5 °C; −109,3 °F) atmosphärischem Druck auf der Erde und geht ohne Zwischenschritt vom festen in den gasförmigen Zustand über.
Flüssiges Kohlendioxid wird zum Entkoffeinieren von Kaffee, zum Extrahieren von nativem Olivenöl aus Olivenpaste, in Feuerlöschern und als Kühlmittel verwendet.
Eigenschaften
Flüssiges Kohlendioxid ist eine Flüssigkeit, die aus hochkomprimiertem und gekühltem gasförmigem Kohlendioxid gebildet wird. Es bildet sich unter atmosphärischen Bedingungen nicht.
Es existiert nur, wenn der Druck über 5,1 atm und die Temperatur unter 31,1 °C (88,0 °F) (Temperatur des kritischen Punkts) und über −56,6 °C (−69,9 °F) (Temperatur des Tripelpunkts) liegt.
Das chemische Symbol bleibt das gleiche wie bei gasförmigem Kohlendioxid (CO2). Es ist durchsichtig und geruchlos und seine Dichte beträgt 1101 kg/m³, wenn die Flüssigkeit bei −37 °C (−35 °F) vollständig gesättigt ist.
Die Löslichkeit von Wasser in flüssigem Kohlendioxid wird bei Temperaturen zwischen −29 °C (−20 °F) und 22,6 °C (72,7 °F) gemessen.
Bei dieser Temperatur beträgt der Druck 15 bis 60 Atmosphären. Die Löslichkeit ist sehr gering: 0,02 bis 0,10 %.
Anwendung
Feuerlöscher
Flüssiges Kohlendioxid wird unter anderem zur Konservierung von Lebensmitteln, in Feuerlöschern und in der kommerziellen Lebensmittelverarbeitung eingesetzt.
Zur Konservierung von Lebensmitteln wird flüssiges Kohlendioxid zum Kühlen, Konservieren, Lagern und Erweichen verwendet.
In einem Feuerlöscher wird das CO2 unter Druck als Flüssigkeit gespeichert und wirkt so als Brandschutzmittel.
Das flüssige Kohlendioxid reduziert nicht nur die Verbrennung durch Verdrängung von Sauerstoff, sondern kühlt auch die brennende Oberfläche, um weitere Schäden zu vermeiden.
Lösungsmittelextraktion mit komprimiertem flüssigem CO
2 kann in industriellen Prozessen wie der Entfernung von Koffein aus Kaffee oder der Verbesserung der Ausbeute bei der Olivenölproduktion verwendet werden.
Flüssiges Kohlendioxid wird als Transportmittel für CO2 zur unterirdischen oder Unterwasserlagerung in Betracht gezogen.
Aufgrund seiner hohen Dichte ist der Transport als Flüssigkeit wesentlich einfacher als als Gas.
CO2 wird auch in großen Luft-Wasser-Wärmepumpen zur Fernwärmeerzeugung eingesetzt und ersetzt weniger umweltfreundliche Kühlmittel.
Dabei wechselt das CO2 den Aggregatzustand zwischen flüssig und gasförmig.
