Ugljični dioksid

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.