液态二氧化碳（Liquid Carbon Dioxide, LCO₂）
液态二氧化碳是CO₂在高压或低温下形成的液态形式，广泛应用于食品、工业、医疗等领域。以下是详细介绍：
1. 主要特性
（1）物理性质
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外观：无色透明液体，汽化时形成白色烟雾（干冰升华）。
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密度：约 1.02 g/cm³（-20℃, 20 bar）。
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沸点（常压）：-78.5℃（直接升华成气体，不形成液态）。
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三相点：-56.6℃, 5.18 bar（固、液、气共存条件）。
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临界点：31.1℃, 73.8 bar（超过此温度无法液化，成为超临界流体）。
（2）化学性质
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不可燃，但能支持某些特殊燃烧（如镁在CO₂中燃烧）。
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弱酸性：溶于水生成碳酸（H₂CO₃）。
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惰性：常用于隔绝氧气，防止氧化。
2. 制备方法
液态CO₂主要通过 高压压缩法 或 低温冷却法 制取：
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工业副产物：
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从发酵工业（啤酒、乙醇生产）、化石燃料燃烧尾气中回收CO₂。
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经过净化（去除水分、硫化物等）后压缩液化。
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天然CO₂气田：
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直接开采高纯度CO₂气藏，经压缩后液化储存。
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3. 应用领域
（1）食品与饮料
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碳酸饮料：可乐、啤酒等充入CO₂产生气泡。
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食品保鲜：抑制微生物生长（如包装肉类、蔬菜）。
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冷冻食品：液态CO₂喷射速冻（如海鲜、冰淇淋）。
（2）工业应用
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焊接保护气：MAG焊接（CO₂+氩气混合气体）。
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超临界萃取：提取咖啡因、香精、CBD等（超临界CO₂作为溶剂）。
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消防灭火：CO₂灭火器（适用于电气火灾）。
（3）干冰（固态CO₂）
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温度：-78.5℃，直接升华。
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用途：
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冷链运输（医疗样本、疫苗冷藏）。
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舞台烟雾效果（干冰升华产生白雾）。
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工业清洗（干冰喷射去污）。
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（4）医疗与科研
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微创手术：腹腔镜手术中用于充气（气腹）。
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实验室：超临界流体色谱（SFC）、低温实验。
4. 安全注意事项
（1）高压与低温风险
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储存压力：通常为 20~60 bar，容器需耐压设计。
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冻伤危险：接触液态CO₂或干冰会导致严重冻伤。
（2）窒息风险
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CO₂比空气重，在低洼处积聚，可能导致缺氧窒息。
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工作环境需 通风良好，CO₂浓度超过 5% 即危险。
（3）爆炸风险
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在密闭空间快速汽化可能导致压力容器爆炸（如干冰放入密封瓶）。
5. 与液氮、液氩的对比
| 特性 | 液态CO₂ | 液氮（LN₂） | 液氩（LAr） |
|---|---|---|---|
| 沸点 | -78.5℃（升华） | -196℃ | -185.9℃ |
| 储存条件 | 高压（20+ bar） | 常压/低温 | 常压/低温 |
| 化学性质 | 弱酸性、惰性 | 惰性 | 惰性 |
| 主要用途 | 饮料、消防、萃取 | 冷冻、超导 | 焊接、半导体 |
6. 有趣事实
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干冰降雨：人工降雨时，干冰用于促进云层凝结。
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火星大气：火星大气中96%是CO₂，未来可能用于制造燃料或氧气。
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碳酸泉：天然含CO₂的矿泉水（如法国Perrier）就是CO₂溶解产物。
