Ogljikov dioksid

Ogljikov monoksid, katere molekula je sestavljena iz enega atoma C in dveh atomov O (to je, stopnja oksidacije ogljika v njej je enak +4), se imenuje ogljikov dioksid (druga imena: ogljikov dioksid, anhidrid ogljika, ogljikov dioksid). To snov običajno zapiše molekularna formula CO2. Njegova molska masa je 44,01 g / mol. Po videzu je pri normalnih pogojih ogljikov anhidrid brezbarven plin. Pri nizkih koncentracijah ne diši, pri višjih koncentracijah pa dobi oster, kisel vonj.

Za to kemikalijo so možne tri agregatne države, za katere so značilne različne vrednosti gostote:

• trdni (suhi led) - pri tlaku 1 atm. in temperaturo -78,5 ° C - 1562 kg / mup3;
• tekočina (ogljikov dioksid) - pri tlaku 56 atm. in temperatura +20 ° C - 770 kg / msup3-;
• plinasto pri tlaku 1 atm. in temperatura 0 ° C - 1.977 kg / msup3-.

Tališče ogljikovega dioksida je -78 ° C, vrelišče je -57 ° C. Snov se raztopi v vodi: pri 25 ° C in tlaku 100 kPa, njegova topnost je 1,45 g / l.

Ogljikov dioksid je naravna kemična spojina, v kateri je molekula atomov kisika z atomom ogljika povezana s kovalentno vezjo. Molekula ogljikovega dioksida je linearna in centrosimimetrična. Obe vezi med ogljikom in dvema atomoma kisika sta enakovredni (dejansko sta dvojni). Molekula je simetrična glede na središče, zato nima električnega dipolnega momenta.

Ogljikov dioksid je bila ena prvih plinastih kemičnih spojin, ki niso več označene z zrakom. V sedemnajstem stoletju, flamski kemik Jan Baptist van Helmont opozoriti, da je, ko je zažgal oglje v zaprti posodi masa nastalega pepela precej manj od povprečja oglje. Lastnosti ogljikovega dioksida so leta 1750 temeljito preučili škotski zdravnik Joseph Black.

Ogljikov dioksid pri standardnem tlaku in temperaturi je v Zemljinem ozračju v količini okoli 0,04% volumetrične. V ogljikovem ciklu, znanem kot fotosinteza, ogljikov dioksid absorbirajo rastline, alge, cianobakterije. Kot rezultat se oblikujejo voda in ogljikovi hidrati, vendar ta proces poteka le pod vplivom svetlobe. Ogljikov dioksid nastaja tudi z gorenjem premoga ali ogljikovodikov, fermentacijskimi tekočinami in izsesavanjem zraka ljudi in živali. Poleg tega je izločen iz vulkanov, vročih izvirov, gejzirjev.

V Ljubljani Zemljino vzdušje ogljikov dioksid igra pomembno vlogo (absorbira in oddaja sevanje v termični infrardeči razpon). Tudi ta kemična spojina je eden od glavnih virov za zmanjšanje pH oceana: raztapljanje v vodi, tvori šibko ogljikovo kislino: CO2 + H2O harr-H2CO3, ki se ne more popolnoma odcepiti v ione.

Ogljikov dioksid ne podpira izgorevanja in dihanja. Luči v njegovi atmosferi ugasnejo. Živali in ljudje z visoko koncentracijo CO2 zadušijo. Pri 3-odstotni koncentraciji v zraku se dihanje hitro pospeši, pri 10% je izguba zavesti in hitra smrt, 20-odstotna vsebnost pa vzrok trenutne paralize.

Ogljikov dioksid je anhidrid ogljikove kisline, zato ga karakterizirajo lastnosti kislinskega oksida. V laboratorijskih pogojih se pridobiva z interakcijo krede s klorovodikovo kislino v Kippova naprava: CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2 + H2O. V industriji ga proizvaja termična razgradnja apnenca ali krede (manj pogosto magnezit ali dolomit): CaCO3 → CaO + CO2. Proizvodnja ogljikovega dioksida je stranski produkt nizkotemperaturne separacije zraka v dušik in kisik. V našem času se proizvajajo posebni generatorji za pridobivanje ogljikovega dioksida iz zraka. Takšni generatorji se uporabljajo za dovajanje CO2 v rastlinjake, da bi ustvarili ugodno okolje za rastline.

Ogljikov dioksid ima široko uporabo v kemični industriji. Uporablja se za proizvodnjo sode, za sintezo organskih kislin, za proizvodnjo brezalkoholnih pijač. Dry Ice Uporablja se kot hladilno sredstvo, na primer v vinogradništvu. Vzdušje ogljikovega dioksida se ustvari za preprečevanje gnilobe prehrambenih proizvodov, enakega grozdja po žetvi in ​​pred pridelavo vina.

Izvaja se proizvodnja ogljikovega dioksida ali utekočinjenega ogljikovega dioksida, da se jih zapolni ognjeodporni gasilni aparati, ki se uporabljajo za gašenje požarov. Vendar pa ne more biti človek pena ker velik del curka tekočine CO2 izhlapi in temperature močno zmanjša (kar lahko povzroči ozebline) in CO2 pretvorimo v suhem ledu. Ogljikov dioksid običajno ugasnejo vnetljive tekočine in električne napeljave. Mehanizem je ustaviti dostop kisika od zraka do vira vžiga.