Carbon dioxyd (CO₂) – khí đẩy aerosol và khí thay thế không khí
Carbon dioxyd (CO2, E290) là khí không màu, không mùi, không cháy. Trong bào chế, CO2 được dùng làm khí đẩy dạng khí nén cho aerosol dùng ngoài và để đuổi không khí (sục khí) nhằm hạn chế oxy hóa sản phẩm.
Thông tin nhanh
| Tên khác | Carbonic acid gas, carbonic anhydride, E290; dạng rắn: đá khô |
| Số CAS | 124-38-9 |
| Công thức – KLPT | CO2 – 44,01 |
| Nhóm chức năng | Khí đẩy aerosol, khí thay thế không khí |
Applications
- Khí đẩy aerosol dùng ngoài (cùng với nitơ, nitơ oxyd); cũng dùng cho mỹ phẩm và các sản phẩm chấp nhận tia xịt thô.
- Sục khí đuổi không khí khỏi sản phẩm để ức chế oxy hóa.
- Thực phẩm: tạo ga đồ uống; bơm vào khoảng trống bao bì để chống mốc (ví dụ bánh mì).
- Đá khô dùng làm lạnh tạm thời; CO2 lỏng dưới áp suất cao làm dung môi chiết hương liệu. CO2 siêu tới hạn được nghiên cứu để tạo bột mịn protein ổn định và vi hạt protein dùng đường hít.
Khí nén làm khí đẩy: ưu và nhược điểm
| Ưu điểm | Nhược điểm |
|---|---|
| Rẻ, độc tính thấp, gần như không mùi vị | Không có “kho dự trữ” khí đẩy – áp suất giảm dần khi dùng, tia xịt thay đổi |
| Áp suất ít thay đổi theo nhiệt độ so với khí hóa lỏng | Xịt khi lật ngược bình sẽ thoát pha hơi, hao khí đẩy |
| Tia xịt rất ướt |
Các loại van như vapor tap hoặc ống hút kép (double dip tube) giúp khắc phục những nhược điểm này.
Mô tả và tính chất
- Chiếm khoảng 0,03% thể tích khí quyển; khí không màu, không mùi, không cháy, vị hơi chua. Đá khô ở dạng viên hoặc khối trắng.
- Thăng hoa ở −78,5 °C; nhiệt độ tới hạn 31,3 °C; áp suất tới hạn 7,39 MPa.
- Áp suất hơi 6,436 MPa ở 25 °C; tỷ trọng hơi so với không khí 1,53 (nặng hơn không khí – tích tụ ở chỗ thấp).
- Tan khoảng 1 thể tích trong 1 thể tích nước ở điều kiện thường.
Độ ổn định và bảo quản
Cực kỳ bền và trơ về hóa học. Bảo quản trong bình khí kín, tránh nhiệt độ cao.
Tương kỵ
Tương hợp với hầu hết vật liệu, nhưng có thể phản ứng mãnh liệt với một số oxyd kim loại hoặc kim loại khử như nhôm, magnesi, titan, zirconi. Hỗn hợp với natri, kali có thể nổ khi va đập.
Sản xuất
Thu với lượng lớn như sản phẩm phụ của sản xuất vôi, đốt than cốc hoặc vật liệu chứa carbon, và lên men glucose bằng nấm men. Trong phòng thí nghiệm có thể điều chế bằng cách nhỏ acid lên muối carbonat.
An toàn và thao tác
Trong công thức, CO2 được xem là gần như không độc. Tuy nhiên CO2 là chất gây ngạt – hít lượng lớn rất nguy hiểm; cần thao tác nơi thông gió có thiết bị đo nồng độ. Tuân thủ quy trình an toàn cho bình khí nén/khí hóa lỏng. Đá khô gây bỏng lạnh nặng – dùng tấm che mặt, quần áo bảo hộ, găng tay dày.
- Giới hạn phơi nhiễm tại Anh: 9150 mg/m³ (5000 ppm) trung bình 8 giờ; 27.400 mg/m³ (15.000 ppm) trong 15 phút.
- Tại Mỹ: PEL 9000 mg/m³ (5000 ppm); giới hạn khuyến nghị ngắn hạn 18.000 mg/m³ (10.000 ppm), tối đa 54.000 mg/m³ (30.000 ppm).
Tình trạng pháp lý
- FDA xếp nhóm GRAS; có trong FDA Inactive Ingredients Guide (aerosol nhỏ mũi; tiêm bắp, tiêm tĩnh mạch).
- Được chấp nhận là phụ gia thực phẩm tại châu Âu (E290); có trong danh mục tá dược được chấp nhận của Canada.
- Có chuyên luận trong JP, Ph.Eur., USP; có tiêu chuẩn trong Food Chemicals Codex.
Chất liên quan: nitơ, nitơ oxyd (N2O).
Nguồn tham khảo
Nội dung được CPC1 biên soạn, tóm lược có chọn lọc từ chuyên luận Carbon Dioxide trong:
Rowe R.C., Sheskey P.J., Owen S.C. (chủ biên). Handbook of Pharmaceutical Excipients, ấn bản 5.
Pharmaceutical Press (London) & American Pharmacists Association (Washington DC), 2006.
Bài viết không sao chép nguyên văn tài liệu gốc; các số liệu kỹ thuật được dẫn lại từ tài liệu này.
Ảnh minh họa: công thức cấu tạo do CPC1 vẽ lại từ dữ liệu cấu trúc hóa học công khai.
Lưu ý: thông tin mang tính tham khảo cho người làm chuyên môn bào chế, dựa trên ấn bản năm 2006.
Tiêu chuẩn chất lượng và tình trạng pháp lý có thể đã thay đổi — luôn đối chiếu dược điển và quy định
hiện hành trước khi sử dụng.
