Продукти
Въглероден диоксидът се предлага на пазара в бутилки със сгъстен газ, втечнени и като сух лед, наред с други продукти. Различните продукти се различават по чистота. Въглероден диоксидът също се монографира във фармакопеята. Той се предлага, например, в хранителни магазини, за да си направите сами пенливи вода.
структура
Въглероден диоксид (CO
2
, O = C = O, M
r
= 44.01 g / mol) съществува като безцветен, незапалим и при ниски концентрации газ без мирис, който е донякъде разтворим в вода. Това е линейна молекула, състояща се от една въглероден атом, ковалентно свързан на две кислород атоми. Под налягане газът се втечнява. Твърдият въглероден диоксид се нарича сух лед. Сублимира се при -78.5 ° C, т.е. преминава директно от твърдото в газообразно състояние. Въглеродният диоксид е природен газ, който принадлежи към въглеродния цикъл. От началото на индустриалната революция CO
2
-концентрация в атмосферата се е повишила рязко, с повече от една трета, до над 412 ppm днес (източник: НАСА).
Свойства и реакции
Въглеродният диоксид се образува, когато киселините реагират с карбонати като калциев карбонат:
- 2 HCl (солна киселина) + CaCO
3
(калциев карбонат, вар) CO
2
(въглероден диоксид) + CaCl
2
(калциев хлорид) + Н
2
O (вода)
Въглеродната киселина е необходима на растенията при фотосинтеза за синтеза на въглехидрати като субстрат:
- 6 CO
2
(въглероден диоксид) + 6 H
2
O (вода) C
6
H
12
O
6
(глюкоза) + O
2
(кислород)
И обратно, хората консумират кислорода, отделен в процеса, за да произвеждат енергия от въглехидрати:
- C
6
H
12
O
6
(глюкоза) + 6 O
2
(кислород) 6 CO
2
(въглероден диоксид) + 6 H
2
O (вода)
Въглеродният диоксид се отделя при изгаряне на органични съединения и получаване на топлина и енергия (напр. Дърва, въглища, газ, керосин, бензин, дизел). Използване на метан като пример:
- CH
4
(метан) + 2 O
2
(кислород) CO
2
(въглероден диоксид) + 2 H
2
O (вода)
По време на алкохолна ферментация (ферментация) се образува от гъбички дрожди етанол и въглероден диоксид. Това играе важна роля, например, при производството на бира или отглеждането на хляб. Органичният материал се разгражда от гъбички и отново се предлага за въглеродния цикъл:
- C
6
H
12
O
6
(глюкоза) 2 CO
2
(въглероден диоксид) + 2 C
2
H
6
O (етанол)
Въглеродният диоксид може да се отдели от карбонатите и водородните карбонати по време на нагряване:
- Крадец
3
(калциев карбонат) CaO (калциев оксид) + CO
2
(въглероден двуокис)
Въглеродната киселина се образува, когато въглеродният диоксид (CO
2
) се разтваря в вода. Формира се следното равновесие:
- CO
2
(въглероден диоксид) + Н
2
O (вода) ⇌ H
2
CO
3
(карбонова киселина)
Реакцията води до леко подкисляване на водата поради депротониране:
- H
2
CO
3
(въглеродна киселина) ⇌ HCO
3
-
(хидрогенкарбонат) + Н
+
⇌ CO
3
2-
(карбонат) + Н
+
Калциевият хидроксид може да се използва за свързване на въглероден диоксид:
- Са (ОН)
2
(калциев хидроксид) + CO
2
(въглероден диоксид) CaCO
3
(калциев карбонат) + Н
2
O (вода)
Области на приложение (избор)
- Медицински в комбинация с кислород за стимулиране дишане след спиране на дишането (напр. карбоген).
- Като разслабително под формата на супозитории (напр. лецикарбон, образуване от натрий водород карбонат).
- Въглеродният диоксид се отделя от различни антиациди.
- При разтварянето на ефервесцентни таблетки и ефервесцентни прахове.
- Принцип на действие на сода.
- За химически синтези, като разтворители и екстрахиращи агенти.
- За производството на газирана вода, като регулатор на киселинността, като пропелент, инертен газ и охлаждаща течност в хранителната технология.
- Карбонати и водород карбонатите играят важна роля във фармацията като активни съставки и особено като помощни вещества (напр калциев карбонат, натрий карбонат, калиев карбонат намлява натрий водород карбонат.
Неблагоприятни ефекти
Високите концентрации на въглероден диоксид причиняват задушаване при хората, тъй като кислород е изместен. Причинява контакт с втечнения газ измръзнало място. Контейнерите под налягане могат да експлодират при нагряване. Въглеродният диоксид е най-важният парников газ. Глобалното затопляне е резултат от неконтролираното изпускане на газ в атмосферата. Основните причини са изгаряне на изкопаеми горива, промишлени процеси и глобално обезлесяване и почистване на горите. Очаква се непровереното глобално затопляне да предизвика драматични промени на Земята в бъдеще. Прекомерно произведеният въглероден диоксид също се разтваря във водата на океаните, което води до подкисляване поради образуването на карбонова киселина и неговата дисоциация, застрашаваща морския живот.
