Proizvodi
ugljen dioksid je komercijalno dostupan u bocama sa stlačenim plinom, ukapljenim i kao suhi led, među ostalim proizvodima. Razni proizvodi razlikuju se po čistoći. ugljen dioksid se također monografira u farmakopeji. Dostupna je, na primjer, u trgovinama za prehranu kako biste sami napravili pjenušce voda.
Struktura
Ugljični dioksid (CO
2
, O = C = O, M
r
= 44.01 g / mol) postoji kao bezbojan, nezapaljiv i pri malim koncentracijama plin bez mirisa koji je donekle topiv u voda. To je linearna molekula koja se sastoji od jedne ugljen atom kovalentno vezan na dva kisik atoma. Pod pritiskom, plin se ukapljuje. Čvrsti ugljični dioksid naziva se suhi led. Sublimira se na -78.5 ° C, tj. Prelazi izravno iz krutog u plinovito stanje. Ugljični dioksid je prirodni plin koji pripada ugljikovom ciklusu. Od početka industrijske revolucije, CO
2
-koncentracija u atmosferi je naglo porastao, za više od trećine, na preko 412 ppm danas (izvor: NASA).
Svojstva i reakcije
Ugljični dioksid nastaje kada kiseline reagiraju s karbonatima kao što je kalcijev karbonat:
- 2 HCl (klorovodična kiselina) + CaCO
3
(kalcijev karbonat, vapno) CO
2
(ugljični dioksid) + CaCl
2
(kalcijev klorid) + H
2
O (voda)
Ugljična kiselina je biljkama potrebna u fotosintezi za sintezu ugljikohidrata kao supstrata:
- 6 CO
2
(ugljični dioksid) + 6 H
2
O (voda) C
6
H
12
O
6
(glukoza) + O
2
(kisik)
Suprotno tome, ljudi troše kisik koji se oslobađa u tom procesu da bi proizveli energiju iz ugljikohidrata:
- C
6
H
12
O
6
(glukoza) + 6
2
(kisik) 6 CO
2
(ugljični dioksid) + 6 H
2
O (voda)
Ugljikov dioksid se oslobađa kada se sagorijevaju organski spojevi i dobiju toplina i energija (npr. Drvo, ugljen, plin, petrolej, benzin, dizel ulje). Koristeći metan kao primjer:
- CH
4
(metan) + 2 O
2
(kisik) CO
2
(ugljični dioksid) + 2 H
2
O (voda)
Tijekom alkoholne fermentacije (vrenja) stvaraju se gljivice kvasca etanol i ugljični dioksid. To igra važnu ulogu, na primjer, u proizvodnji piva ili dizanju kruha. Organski materijal se razgrađuje gljivicama i ponovno je dostupan za ciklus ugljika:
- C
6
H
12
O
6
(glukoza) 2 CO
2
(ugljični dioksid) + 2 C
2
H
6
O (etanol)
Ugljični dioksid može se osloboditi iz karbonata i vodikovih karbonata tijekom zagrijavanja:
- Lopov
3
(kalcijev karbonat) CaO (kalcijev oksid) + CO
2
(ugljični dioksid)
Ugljična kiselina nastaje kada ugljični dioksid (CO
2
) se otopi u voda. Nastaje sljedeća ravnoteža:
- CO
2
(ugljični dioksid) + H
2
O (voda) ⇌ H
2
CO
3
(karbonska kiselina)
Reakcija dovodi do blagog zakiseljavanja vode uslijed deprotonacije:
- H
2
CO
3
(ugljična kiselina) ⇌ HCO
3
-
(hidrogenkarbonat) + H
+
. CO
3
2-
(karbonat) + H
+
Kalcijev hidroksid može se koristiti za vezanje ugljičnog dioksida:
- Ca (OH)
2
(kalcijev hidroksid) + CO
2
(ugljični dioksid) CaCO
3
(kalcijev karbonat) + H
2
O (voda)
Područja primjene (odabir)
- Medicinski u kombinaciji s kisik stimulirati disanje nakon zastoja disanja (npr. ugljik).
- Kao laksativ u obliku čepića (npr. lecikarbon, tvorba iz natrij vodik karbonat).
- Ugljični dioksid se oslobađa iz raznih antacidi.
- U rastvaranju šumeće tablete i šumeći prah.
- Načelo rada soda bikarbona.
- Za kemijske sinteze, kao otapala i ekstrakcijska sredstva.
- Za proizvodnju gazirane vode, kao regulatora kiselosti, pogonskog plina, inertnog plina i rashladne tekućine u prehrambenoj tehnologiji.
- Karbonati i vodik karbonati igraju važnu ulogu u farmaciji kao aktivni sastojci, a posebno kao pomoćne tvari (npr kalcijev karbonat, natrij karbonat, kalijev karbonat i natrij vodik karbonat.
Štetni učinci
Visoke koncentracije ugljičnog dioksida uzrokuju gušenje kod ljudi jer kisik je raseljeno. Uzroci dodira s ukapljenim plinom promrzlina. Spremnici pod tlakom mogu eksplodirati ako se zagriju. Ugljični dioksid najvažniji je staklenički plin. Globalno zagrijavanje rezultat je nekontroliranog ispuštanja plina u atmosferu. Glavni uzroci su spaljivanje fosilnih goriva, industrijski procesi i globalna krčenje šuma i uklanjanje šuma. Očekuje se da će nekontrolirano globalno zagrijavanje u budućnosti izazvati dramatične promjene na Zemlji. Prekomjerno proizvedeni ugljični dioksid također se otapa u vodi oceana, što dovodi do zakiseljavanja zbog stvaranja karbonska kiselina i njegova disocijacija, prijeteći morskom životu.