Sådan får du kulstof fra kuldioxid. Kuldioxid, E290 - virkninger på kroppen, skader og fordele

Mål:

• Udvid din forståelse af opdagelseshistorier, egenskaber og praktiske anvendelser af kuldioxid.
• Introducer eleverne til laboratoriemetoder modtager carbondioxid.
• Fortsæt med at opbygge elevernes eksperimentelle færdigheder.

Anvendte teknikker:"sande og falske udsagn", "zigzag-1", klynger.

Laboratorieudstyr: laboratoriestander, anordning til opsamling af gasser, 50 ml bægerglas, marmorstykker, saltsyre (1:2), kalkvand, Mohr-klemme.

I. Kaldstadium

På udfordringsstadiet bruges teknikken "sande og falske udsagn".

II. Undfangelsesstadiet

1. Organisering af aktiviteter i arbejdsgrupper, hvis deltagere modtager tekster om de fem hovedemner i "zigzag":

1. Historien om opdagelsen af ​​kuldioxid
2. Kuldioxid i naturen
3. Producerer kuldioxid
4. Egenskaber af kuldioxid
5. Praktisk brug carbondioxid

Der er et indledende bekendtskab med teksten, indledende læsning.

2. Arbejd i ekspertgrupper.

Ekspertgrupper samler "eksperter" om specifikke spørgsmål. Deres opgave er nøje at læse teksten, fremhæve nøglesætninger og nye begreber eller bruge klynger og forskellige ordninger for en grafisk fremstilling af tekstindholdet (arbejdet udføres individuelt).

3. Valg af materiale, dets strukturering og tilføjelse (gruppearbejde)

4. Forberedelse til udsendelse af tekst i arbejdsgrupper

• 1. gruppe eksperter udarbejder et referenceresumé "Historien om opdagelsen af ​​kuldioxid"
• 2. gruppe eksperter udarbejder et diagram over fordelingen af ​​kuldioxid i naturen
• 3. gruppe eksperter udarbejder en plan for produktion af kuldioxid og en tegning af installationen til dens produktion
• 4. gruppe eksperter udarbejder en klassificering af kuldioxidens egenskaber
• 5. gruppe eksperter udarbejder en ordning for den praktiske anvendelse af kuldioxid

5. Forberedelse til præsentationen (plakat)

III. Refleksionsstadie

Vend tilbage til arbejdsgrupper

1. Sendes i en gruppe af emner 1-5 sekventielt. Samling af et anlæg til fremstilling af kuldioxid. At opnå kuldioxid og studere dens egenskaber.
2. Diskussion af forsøgsresultaterne.
3. Præsentation af enkelte emner.
4. Vend tilbage til "sande og falske udsagn." Test af dine oprindelige antagelser. Arrangement af nye ikoner.

Det kan se sådan ud:

Tekster om de fem hovedemner i "zigzag"

1. Historien om opdagelsen af ​​kuldioxid

Kuldioxid var den første blandt alle andre gasser, der var imod luft under navnet "vildgas" af alkymisten fra det 16. århundrede. Van't Helmont.

Opdagelsen af ​​CO 2 markerede begyndelsen på en ny gren af ​​kemi - pneumatokemi (gassernes kemi).

Den skotske kemiker Joseph Black (1728 - 1799) fastslog i 1754, at det kalkholdige mineralmarmor (calciumcarbonat) nedbrydes ved opvarmning, frigiver gas og danner brændt kalk (calciumoxid):

CaCO 3 CaO + CO 2
calciumcarbonat calciumoxid kuldioxid

Den frigjorte gas kunne rekombineres med calciumoxid for at danne calciumcarbonat igen:

CaO + CO 2 CaCO 3
calciumoxid kuldioxid calciumcarbonat

Denne gas var identisk med den "vilde gas", der blev opdaget af Van Helmont, men Black gav den et nyt navn - "bundet luft" - da denne gas kunne bindes og igen blive et fast stof, og den havde også evnen til at blive tiltrukket at kalke vand (calciumhydroxid) og få det til at blive uklart:

kuldioxid calciumhydroxid calciumcarbonat vand

Et par år senere opdagede Cavendish yderligere to karakteristiske træk fysiske egenskaber kuldioxid - dens stor tæthed og betydelig opløselighed i vand.

2. Kuldioxid i naturen

Kuldioxidindholdet i atmosfæren er relativt lille, kun 0,04-0,03% (i volumen). CO 2 koncentreret i atmosfæren har en masse på 2200 milliarder tons.
60 gange mere kuldioxid findes opløst i havene og oceanerne.
I løbet af hvert år fjernes cirka 1/50 af den samlede CO 2 indeholdt i atmosfæren fra atmosfæren af ​​vegetation. globus i processen med fotosyntese, som omdanner mineraler til organiske stoffer.
Hovedparten af ​​kuldioxid i naturen dannes som et resultat af forskellige processer med nedbrydning af organiske stoffer. Kuldioxid frigives under respiration af planter, dyr og mikroorganismer. Mængden af ​​kuldioxid, der frigives af forskellige industrier, er konstant stigende. Kuldioxid er indeholdt i vulkanske gasser, og det frigives også fra jorden i vulkanske områder. "Dog Cave" har fungeret som en permanent CO 2 -generator i flere århundreder nær byen Napoli i Italien. Det er berømt for det faktum, at hunde ikke kan være i det, men en person kan forblive der i normal tilstand. Faktum er, at i denne hule frigives kuldioxid fra jorden, og da det er 1,5 gange tungere end luft, er det placeret nedenfor, omtrent på højde med en hund (0,5 m). I sådan luft, hvor kuldioxid er 14 %, kan hunde (og andre dyr selvfølgelig) ikke trække vejret, men en voksen, der står på fødderne, mærker ikke det overskydende kuldioxid i denne hule. De samme grotter findes i Yellowstone National Park (USA).
Naturlige kilder til kuldioxid kaldes mofets. Mofets er karakteristiske for det sidste, sene stadium af vulkansk dæmpning, hvor især den berømte Elbrus-vulkan er placeret. Derfor er der talrige udløb af varme kilder mættet med kuldioxid, der bryder gennem sneen og isen.
Uden for kloden findes kulilte (IV) i atmosfæren på Mars og Venus, "terrestriske" planeter.

3. Fremstilling af kuldioxid

I industrien opnås kuldioxid hovedsageligt som et biprodukt ved afbrænding af kalksten, alkoholisk gæring mv.
I kemiske laboratorier bruger de enten færdige cylindre med flydende kuldioxid eller opnår CO 2 i Kipp-apparat eller en anordning til at producere gasser ved påvirkning af saltsyre på stykker af marmor:

CaCO 3 + 2 HCl CaCl 2 + CO 2 + H 2 O
calciumcarbonat saltsyre calciumchlorid kuldioxid vand

Det er umuligt at bruge svovlsyre i stedet for saltsyre, for så ville man i stedet for calciumchlorid, som er opløseligt i vand, få gips - calciumsulfat (CaSO 4) - et salt, der er svagt opløseligt i vand. Når den aflejres på marmorstykker, gør gips det ekstremt svært for syre at nå dem og bremser derved i høj grad reaktionen.
For at producere kuldioxid:

1. Fastgør en anordning til at opnå gasser til benet af et laboratoriestander
2. Fjern proppen med en tragt fra reagensglasset med vedhænget
3. Læg 2-3 stykker marmor i dysen på størrelse med ? ærter
4. Sæt tragtproppen i reagensglasset igen. Åbn klemmen
5. Hæld saltsyre (1:2) i tragten (forsigtigt!), så syren let dækker marmoren
6. Fyld bægerglasset med kul(IV)monoxid og luk klemmen.

4. Egenskaber af kuldioxid

CO 2 er en farveløs gas, lugtfri, 1,5 gange tungere end luft, svær at blande med den (med D.I. Mendeleevs ord "synker" i luften), hvilket kan bevises ved følgende eksperiment: over et glas, i hvor et brændende lys er fastgjort, vælter et glas fyldt med kuldioxid. Lyset slukker med det samme.
Kulilte (IV) er surt, og når denne gas opløses i vand, dannes kulsyre. Når CO 2 ledes gennem lakmusfarvet vand, kan man observere en ændring i farven på indikatoren fra lilla til rød.
Den gode opløselighed af kuldioxid i vand gør det umuligt at opsamle det ved hjælp af "vandfortrængningsmetoden".
En kvalitativ reaktion på kuldioxidindholdet i luften er at lede gassen gennem en fortyndet opløsning af calciumhydroxid (kalkvand). Kuldioxid forårsager dannelsen af ​​uopløseligt calciumcarbonat i denne opløsning, hvilket får opløsningen til at blive uklar:

CO 2 + Ca(OH) 2 CaCO 3 + H 2 O
kuldioxid calciumhydroxid calciumcarbonat vand

Når overskydende CO2 tilsættes, bliver den uklare opløsning klar igen på grund af omdannelsen af ​​uopløseligt carbonat til opløseligt calciumbicarbonat:

CaCO 3 + H 2 O + CO 2 Ca(HCO 3) 2
calciumcarbonat vand kuldioxid calciumbicarbonat

5. Praktiske anvendelser af kuldioxid

Den pressede faste kuldioxid kaldes "tøris".
Fast CO 2 er mere som komprimeret tæt sne, med en hårdhed, der minder om kridt. Temperaturen på "tøris" er -78 o C. Tøris er i modsætning til vandis tæt. Han synker i vandet og afkøler det kraftigt. Brændende benzin kan hurtigt slukkes ved at smide et par stykker tøris ind i flammen.
Hovedanvendelsen af ​​tøris er opbevaring og transport af fødevarer: fisk, kød, is osv. Værdien af ​​tøris ligger ikke kun i dens kølende effekt, men også i, at mad i kuldioxid ikke mugner eller rådne.
Tøris bruges til at teste i laboratorier dele, instrumenter, mekanismer, der vil tjene under forhold lave temperaturer. Tøris bruges til at teste frostbestandigheden af ​​gummibildæk.
Kuldioxid bruges til at kulsyreholde frugt og mineralvand, og i medicin - til kulsyrebade.
Flydende kuldioxid bruges i kuldioxidbrandslukkere, brandslukningssystemer i fly og skibe og i kuldioxidbrandbiler. Det er især effektivt i tilfælde, hvor vand er uegnet, for eksempel ved slukning af brande af brændbare væsker, eller når der er elektriske ledninger eller unikt udstyr i rummet, som kan blive beskadiget af vand.
I mange tilfælde anvendes CO 2 ikke i færdig form, men opnås ved brug af fx bagepulver indeholdende en blanding af natriumbicarbonat og kaliumtartrat. Når sådanne pulvere blandes med dejen, opløses saltene, og der opstår en reaktion, hvorved der frigives CO 2 . Som et resultat hæver dejen, fyldes med bobler af kuldioxid, og produktet bagt af det viser sig blødt og velsmagende.

Litteratur

1. Forandring // Internationalt tidsskrift om udvikling af tænkning gennem læsning og skrivning. – 2000. – Nr. 1, 2.
2. Moderne studerende inden for information og kommunikation: Pædagogisk og metodisk manual. – Skt. Petersborg: PETROC, 2000.
3. Zagashev I.O., Zair-Bek S.I. Kritisk tænkning: udviklingsteknologi. – St. Petersborg: Alliance Delta Publishing House, 2003.

Kuldioxid er et stof, der har mange navne: kulilte (IV), kuldioxid eller kuldioxid. Det kaldes også kulsyreanhydrid. Det er en fuldstændig farveløs, lugtfri gasart med en syrlig smag. Kuldioxid er tungere end luft og er dårligt opløseligt i vand. Ved temperaturer under - 78 grader Celsius krystalliserer det og bliver som sne.

Dette stof går fra en gasformig tilstand til et fast stof, da det ikke kan eksistere i flydende tilstand under atmosfærisk tryk. Densitet af kuldioxid i normale forhold er 1,97 kg/m3 - 1,5 gange højere Kuldioxid i fast form kaldes "tøris". I en flydende tilstand, hvori den kan opbevares lang tid, skifter den, når trykket stiger. Lad os se nærmere på dette stof og dets kemiske struktur.

Kuldioxid, hvis formel er CO2, består af kulstof og ilt, og det opnås som følge af forbrænding eller henfald af organiske stoffer. Kulilte findes i luften og underjordiske mineralkilder. Mennesker og dyr udleder også kuldioxid, når de ånder ud. Planter uden lys frigiver det og absorberer det intensivt under fotosyntesen. Takket være den metaboliske proces af cellerne i alle levende væsener er kulilte en af ​​hovedkomponenterne i den omgivende natur.

Denne gas er ikke giftig, men hvis den ophobes i høje koncentrationer, kan kvælning (hyperkapni) begynde, og med dens mangel udvikler den modsatte tilstand - hypokapni. Kuldioxid transmitterer og reflekterer infrarødt. Det er en drivhusgas, der direkte påvirker den globale opvarmning. Dette skyldes det faktum, at niveauet af dets indhold i atmosfæren konstant stiger, hvilket fører til drivhuseffekten.

Kuldioxid fremstilles industrielt fra røg eller ovngasser eller ved nedbrydning af dolomit- og kalkstenskarbonater. Blandingen af ​​disse gasser vaskes grundigt specialløsning, bestående af Next, bliver det til bikarbonat og nedbrydes ved opvarmning, hvilket resulterer i frigivelse af kuldioxid. Kuldioxid (H2CO3) dannes af kuldioxid opløst i vand, men i moderne forhold De opnår det også ved andre, mere progressive metoder. Efter at kuldioxiden er renset, komprimeres den, afkøles og pumpes i cylindre.

I industrien er dette stof bredt og universelt brugt. Fødevareproducenter bruger det som hævemiddel (for eksempel til fremstilling af dej) eller som konserveringsmiddel (E290). Ved hjælp af kuldioxid produceres forskellige tonic drikkevarer og sodavand, som er så elsket ikke kun af børn, men også af voksne. Kuldioxid bruges i fremstillingen bagepulver, øl, sukker, mousserende vine.

Kuldioxid bruges også i produktionen af ​​effektive ildslukkere. Ved hjælp af kuldioxid skabes et aktivt medium, som er nødvendigt for svejsning Ved høj temperatur på svejsebuen nedbrydes kuldioxid til ilt og carbonmonoxid. Ilt interagerer med flydende metal og oxiderer det. Kuldioxid i dåser bruges i luftpistoler og pistoler.

Flymodelbyggere bruger dette stof som brændstof til deres modeller. Ved hjælp af kuldioxid kan du markant øge udbyttet af afgrøder dyrket i et drivhus. Det er også meget udbredt i industrien, hvor fødevareprodukter er meget bedre konserveret. Det bruges som kølemiddel i køleskabe, frysere, elektriske generatorer og andre termiske kraftværker.

Du ved allerede, at når du ånder ud, kommer der kuldioxid ud af dine lunger. Men hvad ved du om dette stof? Sikkert lidt. I dag vil jeg besvare alle dine spørgsmål vedrørende kuldioxid.

Definition

Dette stof er under normale forhold en farveløs gas. I mange kilder kan det kaldes anderledes: carbonmonoxid (IV), carbonanhydrid, carbondioxid og carbondioxid.

Ejendomme

Kuldioxid (formel CO 2) er en farveløs gas med sur lugt og smag, et vandopløseligt stof. Hvis det afkøles ordentligt, danner det en snelignende masse kaldet tøris (foto nedenfor), som sublimerer ved en temperatur på -78 o C.

Det er et af produkterne fra henfald eller forbrænding af organisk materiale. Det opløses kun i vand ved en temperatur på 15 o C og kun hvis forholdet vand:kuldioxid er 1:1. Densiteten af ​​kuldioxid kan variere, men under standardforhold er den lig med 1,976 kg/m3. Dette er, hvis det er i gasform, og i andre tilstande (væske/gasformigt) vil densitetsværdierne også være anderledes. Dette stof er et surt oxid, dets tilsætning til vand producerer kulsyre. Hvis du kombinerer kuldioxid med alkali, resulterer den efterfølgende reaktion i dannelsen af ​​karbonater og bikarbonater. Dette oxid kan ikke understøtte forbrænding med nogle undtagelser. Det er reaktive metaller, og i denne type reaktion tager de ilt væk fra det.

Kvittering

Kuldioxid og nogle andre gasser i store mængder frigives, når der produceres alkohol eller naturlige karbonater nedbrydes. De resulterende gasser vaskes derefter med opløst kaliumcarbonat. Dette efterfølges af deres absorption af kuldioxid, produktet af denne reaktion er bicarbonat, ved opvarmning af opløsningen, hvoraf det ønskede oxid opnås. Men nu er det med succes erstattet af ethanolamin opløst i vand, som absorberer kulilte indeholdt i røggassen og frigiver det, når det opvarmes. Denne gas er også et biprodukt af de reaktioner, der producerer rent nitrogen, oxygen og argon. I laboratoriet dannes der noget kuldioxid, når karbonater og bikarbonater reagerer med syrer. Det dannes også, når bagepulver og citronsaft eller det samme natriumbicarbonat og eddike reagerer (foto).

Ansøgning

Fødevareindustrien kan ikke undvære brugen af ​​kuldioxid, hvor det er kendt som et konserverings- og hævemiddel, kode E290. Enhver ildslukker indeholder det i flydende form.

Også tetravalent carbonoxid, som frigives under gæringsprocessen, fungerer som et godt foder til akvarieplanter. Det findes også i den velkendte sodavand, som mange ofte køber i købmanden. Trådsvejsning sker i et kuldioxidmiljø, men hvis temperaturen denne proces er meget høj, er det ledsaget af dissociation af kuldioxid, hvorunder der frigives ilt, som oxiderer metallet. Så kan svejsning ikke udføres uden deoxiderende midler (mangan eller silicium). Kuldioxid bruges til at puste cykelhjul op; det er også til stede i dåserne med luftpistoler (denne type kaldes en gascylinder). Også dette oxid i fast tilstand, kaldet tøris, er nødvendigt som kølemiddel i handel, videnskabelig forskning og ved reparation af noget udstyr.

Konklusion

Sådan er kuldioxid til gavn for mennesker. Og ikke kun i industrien, han spiller også en vigtig biologisk rolle: Uden det kan gasudveksling, regulering af vaskulær tonus, fotosyntese og mange andre naturlige processer ikke forekomme. Men dets overskud eller mangel i luften i nogen tid kan påvirke negativt fysisk tilstand alle levende organismer.

Det er lig med +4), kaldet kuldioxid (andre navne: kuldioxid, kulsyreanhydrid, kuldioxid). Dette stof skrives normalt med molekylformlen CO2. Dens molære masse er 44,01 g/mol. Ved udseende under normale forhold kulsyreanhydrid er en farveløs gas. Ved lave koncentrationer er det lugtfrit ved højere koncentrationer får det en skarp, sur lugt.

For det kemisk stof Der er tre mulige aggregeringstilstande, som er karakteriseret ved forskellige betydninger massefylde:

• fast stof (tøris); ved et tryk på 1 atm. og temperatur -78,5 °C - 1562 kg/m³;
• væske (kuldioxid); ved et tryk på 56 atm. og temperatur +20 °C - 770 kg/m³;
• gasformig; ved et tryk på 1 atm. og temperatur 0 °C - 1,977 kg/m³.

Smeltepunktet for kuldioxid er -78 °C, kogepunktet er -57 °C. Stoffet opløses i vand: ved 25 °C og et tryk på 100 kPa er dets opløselighed 1,45 g/l.

Kuldioxid er en naturlig kemisk forbindelse, i hvis molekyle oxygenatomer er bundet til et kulstofatom ved en kovalent binding. Kuldioxidmolekylet er lineært og centrosymmetrisk. Begge bindinger mellem kulstof og to oxygenatomer er ækvivalente (i det væsentlige dobbelt). Molekylet er symmetrisk omkring sit centrum, så det har ikke noget elektrisk dipolmoment.

Kuldioxid var en af ​​de første gasformige kemiske forbindelser, der ikke længere blev identificeret med luft. I det syttende århundrede bemærkede den flamske kemiker Jan Baptista van Helmont, at da han brændte kul i et lukket kar, var massen af ​​den resulterende aske meget mindre end almindelige ejendomme Kuldioxid blev undersøgt mere grundigt i 1750 af den skotske læge Joseph Black.

Kuldioxid ved standardtryk og -temperatur findes i jordens atmosfære i en mængde på cirka 0,04 volumenprocent. Som en del af kulstofkredsløbet, kendt som fotosyntese, absorberes kuldioxid af planter, alger og cyanobakterier. Som et resultat dannes vand og kulhydrater, men denne proces sker kun under påvirkning af lys. Kuldioxid produceres også ved forbrænding af kul eller kulbrinter, ved gæring af væsker og ved udånding af luft fra mennesker og dyr. Derudover udsendes det fra vulkaner, varme kilder og gejsere.

Kuldioxid spiller vigtig rolle(absorberer og udsender stråling i det termiske infrarøde område). Også dette kemisk forbindelse er en af ​​de vigtigste kilder til fald i havets pH: i opløsning i vand danner den svag kulsyre: CO2 + H2O ↔ H2CO3, som ikke er i stand til fuldstændig at dissociere til ioner.

Kuldioxid understøtter ikke forbrænding eller åndedræt. Den tændte splint i dens atmosfære går ud. Dyr og mennesker kvæles ved høje koncentrationer af CO2. Ved 3 % koncentration i luften går vejrtrækningen hurtigere, ved 10 % opstår bevidsthedstab og hurtig død, og ved 20 % forårsager det øjeblikkelig lammelse.

Kuldioxid er et kulsyreanhydrid og har derfor egenskaberne som et surt oxid. Under laboratorieforhold opnås det ved vekselvirkning af kridt med saltsyre i CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2 + H2O. I industrien produceres det ved termisk nedbrydning af kalksten eller kridt (mindre almindeligt magnesit eller dolomit): CaCO3 → CaO + CO2. Produktionen af ​​kuldioxid er et biprodukt af lavtemperaturudskillelsen af ​​luft i nitrogen og oxygen. I dag produceres specielle generatorer til at producere kuldioxid fra luften. Sådanne generatorer bruges til at levere CO2 til drivhuse for at skabe et gunstigt miljø for planter.

Kuldioxid har bred anvendelse V kemisk produktion. Det bruges til at producere sodavand, til syntese af organiske syrer, til fremstilling læskedrikke. bruges som kølemiddel for eksempel ved vinfremstilling. Der skabes en kuldioxidatmosfære for at forhindre råd madvarer, de samme druer efter de er høstet og før vinproduktionen begynder.

Produktionen af ​​kuldioxid eller flydende kuldioxid udføres for at fylde det, som bruges til at slukke brande. De kan dog ikke slukke en person, da en væsentlig del af strømmen af ​​flydende CO2 fordamper, mens temperaturen falder kraftigt (hvilket kan give forfrysninger) og CO2'en bliver til tøris. Kuldioxid bruges normalt til at slukke brændbare væsker og elektriske ledninger. Mekanismen er at stoppe strømmen af ​​luftilt til brandkilden.

Væske

Carbondioxid (kuldioxid, CO 2) i alle dets stater er meget udbredt i næsten alle industrisektorer og det agroindustrielle kompleks.

CO 2 udgør 10 % af det samlede tekniske gasmarked, hvilket stiller dette produkt på niveau med de vigtigste luftsepareringsprodukter.

Carbonmonoxid (carbondioxid, carbondioxid, carbondioxid, kulsyreanhydrid, carbondioxid) - CO 2, en farveløs gas, lugtfri, med en let syrlig smag.

Koncentrationen af ​​kuldioxid i jordens atmosfære er i gennemsnit 0,038 %

Fysisk

Densitet under normale forhold er 1,97 kg/m³. Ved atmosfærisk tryk eksisterer kuldioxid ikke i flydende tilstand og skifter direkte fra fast til gasformig tilstand. Fast kuldioxid kaldes tøris. På højt blodtryk og normale temperaturer bliver kuldioxid til væske, som bruges til opbevaring.

Kuldioxid passerer let igennem ultraviolette stråler og stråler fra den synlige del af spektret, der kommer til Jorden fra Solen og opvarmer den. Samtidig absorberer den infrarøde stråler, der udsendes af Jorden og er en af ​​drivhusgasserne, som et resultat af hvilken den deltager i processen global opvarmning. En konstant stigning i niveauet af denne gas i atmosfæren er blevet observeret siden begyndelsen af ​​den industrielle æra.

Kemisk

Ved kemiske egenskaber Kuldioxid er et surt oxid. Når det opløses i vand, danner det kulsyre. Reagerer med alkalier og danner carbonater og bikarbonater. Det gennemgår elektrofile substitutionsreaktioner (for eksempel med phenol - Kolbe-reaktionen) og nukleofil addition (for eksempel med organomagnesiumforbindelser).

Biologisk

Kuldioxid spiller en af ​​hovedrollerne i den levende natur og deltager i mange metaboliske processer i en levende celle. Kuldioxid produceres gennem en række oxidative reaktioner hos dyr og frigives til atmosfæren gennem respiration. Atmosfærisk kuldioxid er den vigtigste kilde til kulstof for planter. Det ville dog være en fejl at sige, at dyr kun udleder kuldioxid, og planter kun optager det. Planter optager kuldioxid gennem fotosyntese, og uden lys frigiver de det også.

Kuldioxid er ikke-giftigt, men understøtter ikke vejrtrækning. Høje koncentrationer i luften forårsager kvælning (se Hyperkapni). Mangel på kuldioxid er også farlig (se Hypocapni)

Kuldioxid i dyrekroppe har også fysiologisk betydning er for eksempel involveret i reguleringen af ​​vaskulær tonus (se arterioler).

Kvittering

I industrien opnås det fra ovngasser, fra nedbrydningsprodukter af naturlige karbonater (kalksten, dolomit). Blandingen af ​​gasser vaskes med en opløsning af kaliumcarbonat, som absorberer kuldioxid og bliver til bikarbonat. En opløsning af bikarbonat nedbrydes, når den opvarmes eller under reduceret tryk, og frigiver kuldioxid. Den gas, der produceres under alkoholisk gæring, bruges til fødevareformål. Efter forbehandling pumpes gassen i cylindere.

Kuldioxid produceres også i luftseparationsanlæg som et biprodukt af produktionen af ​​ren oxygen, nitrogen og argon.

I laboratoriet opnås små mængder ved at omsætte karbonater og bikarbonater med syrer, såsom marmor, kridt eller sodavand med saltsyre. Brug af svovlsyre til at reagere med kridt eller marmor resulterer i dannelsen af ​​let opløseligt calciumsulfat, som forstyrrer reaktionen, og som fjernes af et betydeligt overskud af syre.

For at forberede drikkevarer, reaktionen af ​​bagepulver med Citronsyre eller med surt citronsaft. Det var i denne form, at de første kulsyreholdige drikke dukkede op. Farmaceuter var engageret i deres produktion og salg.

Ansøgning

I Fødevareindustri kuldioxid bruges som konserveringsmiddel og er angivet på emballagen under koden E290, og også som hævemiddel til dej.

Flydende kuldioxid (flydende fødevarer kuldioxid) er flydende kuldioxid, der opbevares under højt tryk(~ 65-70 Atm). Farveløs væske. Når flydende kuldioxid frigives fra en cylinder til atmosfæren, fordamper en del af det, og den anden del danner tørisflager.

Flydende kuldioxidcylindre er meget brugt som ildslukkere og til fremstilling af kulsyreholdigt vand og limonade.

Kuldioxid bruges som afskærmningsmedium ved trådsvejsning, men høje temperaturer dets dissociation sker med frigivelsen af ​​ilt. Den frigivne ilt oxiderer metallet. I denne forbindelse er det nødvendigt at indføre deoxiderende midler såsom mangan og silicium i svejsetråden. En anden konsekvens af påvirkningen af ​​ilt, også forbundet med oxidation, er et kraftigt fald overfladespænding, hvilket blandt andet fører til mere intens metalsprøjt end ved svejsning i argon eller helium.

Kuldioxid i dåser bruges i luftkanoner og som energikilde til motorer i flymodellering.

Fast kuldioxid - tøris - bruges i gletsjere. Flydende kuldioxid bruges som kølemiddel og arbejdsvæske i termiske kraftværker (køleskabe, frysere, solenergigeneratorer osv.).

Registreringsmetoder

Måling af kuldioxidpartialtryk er påkrævet i teknologiske processer, V medicinske anvendelser— analyse af luftvejsblandinger under kunstig ventilation lunger og lukkede systemer livsstøtte. Analyse af CO 2 -koncentration i atmosfæren bruges til miljø- og videnskabelig undersøgelse, for at studere drivhuseffekten.

Kuldioxid registreres ved hjælp af gasanalysatorer baseret på princippet om infrarød spektroskopi og andre gasmålesystemer. En medicinsk gasanalysator til registrering af kuldioxidindholdet i udåndingsluften kaldes en kapnograf.

Kuldioxid i atmosfæren

Ændringer i atmosfærisk kuldioxidkoncentration (Keeling-kurve). Målinger ved Mauna Loa-observatoriet.

Årlige udsving i koncentrationen af ​​atmosfærisk kuldioxid på planeten bestemmes hovedsageligt af vegetationen på de midterste breddegrader (40-70°) på den nordlige halvkugle.

Vegetationen i troperne er praktisk talt uafhængig af årstiden, det tørre ørkenbælte på 20-30° (på begge halvkugler) yder et lille bidrag til kuldioxidkredsløbet, og de strimler af land, der er mest dækket af vegetation, er placeret asymmetrisk på Jorden ( på den sydlige halvkugle er der et hav på de mellemste breddegrader).
Derfor falder CO 2 -indholdet i atmosfæren fra marts til september på grund af fotosyntese, og fra oktober til februar stiger det. Bidrag til vintervækst kommer fra træoxidation (heterotrofisk planterespiration, råd, humusnedbrydning, skovbrand), samt forbrænding af fossile brændstoffer (kul, olie, gas), som øges mærkbart i vintersæsonen.