מוצרים
פחמן דו-חמצני זמין באופן מסחרי בבלוני גז דחוסים מנוזלים וכקרח יבש, בין היתר. המוצרים השונים נבדלים בטוהר. פחמן דו חמצני מונוגרף גם בפרמקופיה. זה זמין, למשל, בחנויות מכולת להכנת בעצמך נוצץ מַיִם.
מִבְנֶה
פחמן דו חמצני (CO
2
, O = C = O, M
r
= 44.01 גרם למול) קיים כגז חסר צבע, לא דליק, ובריכוזים נמוכים גז חסר ריח המסיס במקצת ב מַיִם. זו מולקולה לינארית המורכבת מאחת פַּחמָן אטום קשור קוולנטי לשניים חמצן אטומים. בלחץ, הגז נוזל. פחמן דו חמצני מוצק נקרא קרח יבש. זה סובלימציה ב -78.5 מעלות צלזיוס, כלומר הוא עובר ישירות מהמוצק למצב הגזי. פחמן דו חמצני הוא גז טבעי השייך למחזור הפחמן. מאז תחילת המהפכה התעשייתית, CO
2
-ריכוז באטמוספירה עלה בצורה חדה, ביותר משליש, ליותר מ -412 עמודים לדקה היום (מקור: נאס"א).
מאפיינים ותגובות
פחמן דו חמצני נוצר כאשר חומצות מגיבות עם פחמתי כמו סידן פחמתי:
- 2 HCl (חומצה הידרוכלורית) + CaCO
3
(סידן פחמתי, סיד) CO
2
(פחמן דו חמצני) + CaCl
2
(סידן כלורי) + H
2
O (מים)
חומצה פחמנית נדרשת על ידי צמחים בפוטוסינתזה לצורך סינתזת פחמימות כמצע:
- CO. 6
2
(פחמן דו חמצני) + 6 ח '
2
O (מים) C
6
H
12
O
6
(גלוקוז) + O
2
(חַמצָן)
לעומת זאת, בני אדם צורכים את החמצן המשתחרר בתהליך כדי לייצר אנרגיה מפחמימות:
- C
6
H
12
O
6
(גלוקוז) + 6 O
2
(חמצן) 6 CO
2
(פחמן דו חמצני) + 6 ח '
2
O (מים)
פחמן דו חמצני משתחרר כאשר נשרפים תרכובות אורגניות ומתקבלים חום ואנרגיה (למשל עץ, פחם, גז, נפט, בנזין, דלק דיזל). שימוש במתאן כדוגמה:
- CH
4
(מתאן) + 2 O
2
(חמצן) CO
2
(פחמן דו חמצני) + 2 ח '
2
O (מים)
במהלך תסיסה אלכוהולית (תסיסה) נוצר על ידי פטריות שמרים אתנול ופחמן דו חמצני. זה ממלא תפקיד חשוב, למשל, בייצור בירה או בגידול לחמים. חומר אורגני מתפרק על ידי פטריות והוא זמין שוב למחזור הפחמן:
- C
6
H
12
O
6
(גלוקוז) 2 CO
2
(פחמן דו חמצני) + 2 צלזיוס
2
H
6
O (אתנול)
ניתן לשחרר פחמן דו חמצני מפחמתי ומימן פחמתי במהלך החימום:
- גַנָב
3
(סידן פחמתי) CaO (סידן תחמוצת) + CO
2
(פחמן דו חמצני)
חומצה פחמנית נוצרת כאשר פחמן דו חמצני (CO
2
) מומס ב מַיִם. נוצר שיווי המשקל הבא:
- CO
2
(פחמן דו חמצני) + H
2
O (מים) ⇌ H
2
CO
3
(חומצה פחמנית)
התגובה מובילה לחמצה קלה של מים עקב דפרוטון:
- H
2
CO
3
(חומצה פחמנית) ⇌ HCO
3
-
(מימן פחמתי) + H
+
⇌ CO
3
2-
(פחמתי) + H
+
ניתן להשתמש בסידן הידרוקסיד לקשירת פחמן דו חמצני:
- Ca (OH)
2
(סידן הידרוקסיד) + CO
2
(פחמן דו חמצני) CaCO
3
(סידן פחמתי) + H
2
O (מים)
שדות יישום (בחירה)
- רפואי בשילוב עם חמצן לעורר נשימה לאחר עצירת נשימה (למשל קרבוגן).
- בְּתוֹר חומר משלשל בצורה של נרות (למשל, ליקרבון, היווצרות מ נתרן הידרוגנציה פַּחמָה).
- פחמן דו חמצני משתחרר ממגוון נוגדי חומצה.
- בפירוק של טבליות תוססות ואבקות תוססות.
- עקרון הפעלה של סודה לשתייה.
- לסינתזות כימיות, כממסים וכחילוץ.
- לייצור מים מוגזים, כווסת חומציות, כגז דלק, גז אינרטי ונוזל קירור בטכנולוגיית המזון.
- פחמתי ו הידרוגנציה קרבונטים ממלאים תפקיד חשוב בבתי מרקחת כמרכיבים פעילים ובעיקר כמרכיבים עזריים (למשל סידן פחמתי, נתרן פַּחמָה, אשלגן פחמתי ו נתרן הידרוגנציה פַּחמָה.
תופעות לוואי
ריכוזים גבוהים של פחמן דו חמצני גורמים לחנק בבני אדם בגלל חמצן נעקר. מגע עם הגז הנוזלי גורם כוויית קור. מיכלים בלחץ יכולים להתפוצץ אם הם מחוממים. פחמן דו חמצני הוא גז החממה החשוב ביותר. התחממות כדור הארץ היא תוצאה של שחרור בלתי מבוקר של הגז לאטמוספירה. הגורמים העיקריים הם שריפה של דלקים מאובנים, תהליכים תעשייתיים, כריתת יערות עולמית ופינוי יער. ההתחממות הגלובלית הלא מבוקרת צפויה לגרום לשינויים דרמטיים על פני כדור הארץ בעתיד. הפחמן הדו-חמצני המיוצר יתר על המידה מתמוסס גם במי האוקיאנוסים, מה שמוביל להחמצה עקב היווצרותו של חומצה פחמנית וניתוקו, המאיים על חיי הים.
