Kohlendioxid

Kohlendioxid auch Kohlenmonoxid, Kohlendioxid und Kohlendioxid genannt, ist ein Gas, deren Moleküle aus zwei Sauerstoffatome und ein Kohlenstoff. Seine molekulare Formel CO2. Es ist eine lineare und nicht-polares Molekül trotz polare Bindungen. Dies liegt daran, da die Hybridisierung von Kohlenstoff, hat das Molekül eine lineare und symmetrische Geometrie auf. Ihre Vertretung durch Lewis-Struktur ist: O = C = O.

Als Teil des Kohlenstoffkreislauf, Pflanzen, Algen und Cyanobakterien Verwendung von Lichtenergie von der Sonne, um Kohlenhydrate aus Kohlendioxid und Wasser als Abfall vertreiben Sauerstoff-Reaktion Photosynthese. Allerdings können Pflanzen nicht in der Nacht oder bei Dunkelheit Photosynthese Abgabe einer kleineren Menge an Kohlendioxid durch die Zellatmung. Nicht nur Pflanzen, die meisten Organismen auf der Erde, die zu vertreiben Kohlendioxid als Stoffwechselprodukte, einschließlich des Menschen atmen. Kohlendioxid wird durch die Verbrennung von Kohle und Kohlenwasserstoffe produziert, und wird von Vulkan, Durchlauferhitzer und Vulkanquellen emittiert.

Die Umweltauswirkungen von atmosphärischem Kohlendioxid generiert zunehmendes Interesse. Derzeit gibt es eine starke Kontroverse um die globale Erwärmung und die Beziehung mit CO2 hat. Kohlendioxid ist ein wichtiger Gasregel globale Erwärmung der Oberfläche der Erde, abgesehen davon, dass die erste Kohlenstoffquelle für das Leben auf der Erde. Seine Konzentration in der Atmosphäre hat sich seit dem Ende des Präkambrium der industriellen Revolution gleich geblieben, aber aufgrund übermäßigen Wachstum der Verbrennung von fossilen Brennstoffen ist die Erhöhung der Konzentration, die Erhöhung der globalen Erwärmung und verursacht anthropogenen Klimawandel. Allerdings ist Gegner dieser Theorie auf den Mangel an bedeutenden wissenschaftlichen Beweise, um die These zu stützen, dass Kohlendioxid die Hauptursache für die globale Erwärmung oder sogar jede Verbindung mit ihr basiert.

Geschichte

Kohlendioxid war einer der ersten Gas als außer Luft Substanz beschrieben. Im siebzehnten Jahrhundert, die flämische Chemiker Johan Baptista van Helmont beobachtet, dass, wenn Kohle in einem geschlossenen Behälter verbrannt, die resultierende Masse von Asche viel weniger als die ursprünglichen Kohle war. Seine Interpretation war, dass Kohle wurde in eine unsichtbare Substanz er als "Gas" oder "wilden Geist" umgewandelt.

Die Eigenschaften von Kohlendioxid wurden genauer im Jahre 1750 von dem schottischen Arzt Joseph Black, der fand, dass der Kalkstein, wenn sie erhitzt oder mit Säuren Herstellung eines Gases, rief er behandelt "feste Luft" untersucht. Er bemerkte, dass die feste Luft war dichter als Luft und wusste weder Flammen noch Tier das Leben nicht. Schwarz auch gefunden, daß durch Hindurchperlen durch eine wässrige Lösung von mit Kalk, Calciumcarbonat ausgefällt wird. Anschließend wurde dieses Phänomen verwendet, dass Kohlendioxid durch tierische Atmung und mikrobielle Fermentation erzeugt illustrieren. Im Jahre 1772 veröffentlichte der englische Chemiker Joseph Priestley ein Papier mit dem Titel Imprägnierung Wasser mit fester Gas in dem er einen Prozess der tropfende Schwefelsäure in Kreide an Kohlendioxid zu erzeugen, wodurch der gelöste Gas; Ich Rühren eine Schüssel mit Wasser in Kontakt mit dem Gas, Wasser mit Kohlensäure erhalten. Dies war die Erfindung von kohlensäurehaltigem Wasser.

Kohlendioxid wurde zum ersten Mal 1823 von Humphry Davy und Michael Faraday verflüssigt. Die erste Beschreibung von festem Kohlendioxid wurde von Charles Thilorier, der im Jahre 1834 eröffnete ein Druckbehälter von flüssigem Kohlendioxid gegeben, nur, dass die durch die schnelle Verdampfung der Flüssigkeit produziert Kühl produziert "Schnee" von festem Kohlendioxid zu finden .

Kohlenstoffkreislauf

Der Kohlendioxidkreislauf umfasst, erstens, einen biologischen Zyklus, bei dem ein Kohlenstoffaustausch zwischen der Atmung von Lebewesen und der Atmosphäre auftreten. Kohlenstoffbindung durch tritt Photosynthese der Pflanzen und die Emission in die Atmosphäre, durch die Tier- und Pflanzenatmung. Dieses Verfahren ist relativ kurz und kann die Kohlenstoff in der gesamten Erde in 20 Jahre verlängern.

Zweitens weist der Kohlendioxid-Kreislauf eine größere biogeochemischen Zyklus biologischen und Regulierung der Übertragung zwischen der Atmosphäre und den Ozeanen und Böden. Die CO2 in die Atmosphäre freigesetzt, wenn der Inhalt der Ozeane, Flüsse usw. übersteigt, wird leicht durch Wasser absorbiert und zu Kohlensäure. Diese schwache Säure beeinflusst Silikate bilden Felsen und Bicarbonat-Ionen erzeugt werden. Das Bicarbonat-Ionen durch Wassertieren bei der Bildung des Gewebes absorbiert wird. Sobald diese Lebewesen sterben, werden sie in kalkhaltigen Sedimenten des Meeresbodens aufgebracht. Schließlich werden die CO2 wieder in die Atmosphäre während der Vulkanausbrüche, die brennende Zündschnur Felsen mit den Überresten von Lebewesen. Große Vorkommen von Kalkstein in den Meeresboden sowie auf die Oberfläche begrenzt Einlagen sind wahre Stauseen von CO2. Tatsächlich reagiert der löslichen Calcium Bicarbonationen mit Wasser wie folgt:

Ca + 2 HCO3 = CaCO3 + H2O + CO2

Manchmal wird organische Substanz ohne Kontakt zwischen ihm und dem erzeugten Sauerstoff, aeroben Abbau zu verhindern und, durch Fermentation begraben, verursacht dieses Material Umwandlung von Kohle, Erdöl und Erdgas.

Gewächshaus

Kohlendioxid, neben Wasserdampf und andere Gase, ist eines der Treibhausgase, die zur Erde beizutragen eine tolerierbare Temperatur für Biomasse. Darüber hinaus wird ein Überschuß von Kohlendioxid angenommen, dass das Phänomen als Gewächshaus bekannt akzentuieren, die Verringerung der Wärmeabgabe an den Raum und Bewirken weiterer Erwärmung; es ist jedoch auch bekannt, daß die Erhöhung der Temperatur des Meer durch andere Ursachen bewirkt eine erhöhte Emission von Kohlendioxid, das in den Ozeanen gelöst bleibt, so daß die Änderung der Gasgehalt in der Luft verursachen oder Temperaturänderungen, eine Frage, die von der Wissenschaft nicht aufgeklärt wurde.

In den letzten Jahren ist die Menge an Kohlendioxid in der Atmosphäre wurde ein Anstieg. Es hat sich von etwa 280 ppm in der vorindustriellen Zeit um etwa 390 ppm im Jahr 2009. Dieser Anstieg könnte helfen, aufgewachsen, nach dem Intergovernmental Panel on Climate Change der Vereinten Nationen, der globalen Erwärmung des globalen Klimas organisiert; Demgegenüber Zweifel andere Wissenschaftler, dass der Einfluss von Gasen als "Treibhaus" wurde im Wärme die im Durchschnitt in der Erdoberfläche in etwa 100 Jahre aufgenommenen Takes entscheidend.

Kohlendioxid in der Weltraumumgebung

Im Sonnensystem gibt es zwei nahe gelegenen Beispiele von Gesteinsplaneten mit Kohlendioxidatmosphäre, nämlich; Venus und Mars, beide Atmosphären, die mehr als 95% dieser Verbindung in Gasform, wobei Venus, die ein Ende Kasten Gewächshaus hat denn diese weichen Schichten mit Schwefelsäure beheizten Gasatmosphäre unter einem Druck kombiniert 94 Erde Atmosphären Schaffung einer Oberflächentemperatur kann mehrere hundert Grad Celsius. Im Fall von Mars, kann man nicht zu diesem Effekt zu sprechen, weil seine dünne Atmosphäre mit einer vagen Luftdruck verhindert Bewölkung hydrodynamischen Auftrieb des Gases jedoch sehr hoch ist ihre Anwesenheit.

Einige Galilei haben auch die Anwesenheit von Kohlendioxid gezeigt.

Anwendungen

Es wird als Kühlfeuerlöschmittels und um den Kontakt der Flamme mit dem Sauerstoff verwendet wird.

In der Lebensmittelindustrie wird es in kohlensäurehaltigen Getränken verwendet wird, um Schäumen zu ergeben.

Es kann auch als Säure harmlos oder schadstoffarme verwendet werden. Sodbrennen kann helfen gerinnen Milch schneller und daher billiger ist, ohne Zugabe von Aroma und Industrie verwendet werden, um Alkalireste ohne Hinzufügen einer weiteren Verunreinigung, wie Schwefelsäure, neutralisieren.

In der Landwirtschaft, es kann als Dünger verwendet werden. Obwohl Pflanzen nicht durch die Wurzeln aufnehmen, können Sie hinzugefügt werden, um den pH-Wert zu senken, verhindern Kalkbeläge und zur Verfügung stellen einige Nährstoffe im Boden.

Kühlung auch als eine Art von Kühlmittel in kaltem oder gefroren als Trockeneis-Maschinen verwendet. Das gleiche Verbindung wird verwendet, um Kunstnebel und das Aussehen der kochendes Wasser in spezielle Effekte in Film und Unterhaltung zu schaffen.

Eine weitere Verwendung zunimmt als Extraktionsmittel ist, wenn es in überkritischen Bedingungen ist, wenn man die kurzen oder keine Rückstände in den Extrakten. Diese Verwendung wird nun auf den Erhalt Alkaloide wie Koffein und bestimmte Pigmente reduziert, aber eine kleine Review-Zeitschriften können eine Vision von dem enormen Potenzial dies stellt Extraktionsmittel zu geben, so dass Extraktionen in anóxidos Medien, so dass erhalten Produkte mit einem hohen antioxidativen Potential.

Es wird auch als das aktive Material für die Erzeugung von kohärentem Licht eingesetzt.

Zusammen mit Wasser ist das am häufigsten verwendete Lösungsmittel im überkritischen Fluid Prozesse.

Medizinische Verwendung von Kohlendioxid

  • Als Moderator einiger Kernreaktoren.
  • Als Treibmittel bei der laparoskopischen Chirurgie.
  • Als Kontrastmittel in der Radiologie.
  • CO2-Laser.
  • Als Mittel zur Belüftung Operationen.
  • Bei der Behandlung von Kopfverletzungen und akuten und chronischen Geschwüren.
  • In ästhetische Behandlungen.
  • In der Behandlung von Durchblutungsstörungen.

Detektion und Quantifizierung

Kohlendioxid kann qualitativ in Form von Gas, das durch Reaktion mit Wasser Schwerspat 2), Bariumcarbonat reagiert detektiert werden, ein unlöslicher weißer Niederschlag überschüssige Reagens aber in sauren Lösungen löslich sind. Quantifizierung von Kohlendioxid durch Säure-Base-Verfahren und indirekt durch Infrarotinstrumentelle Methoden hergestellt.

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