Углекислый газ

Проверка баллона

После истечения пятилетнего срока баллоны для углекислого газа должны проходить проверку. Без её прохождения дальнейшее использование ёмкости невозможно. Освидетельствование может проводить только уполномоченная организация.

Процедура предусматривает проверку состояния оборудования

При этом обращают внимание на следующее:

  • Выполняется тщательный осмотр внешнего вида. Не должно присутствовать повреждений или обширных и глубоких следов ржавчины.
  • Производится полное удаление углекислого газа из обследуемой ёмкости. Это делают с использованием инертных газов.
  • Проверяется исправность работы вентиля.
  • Выполняется оценка толщины стенок баллона. Для этого производится его взвешивание. Результат покажет, насколько уменьшился его вес и, соответственно, истончились стенки.
  • Гидравлические испытания показывают исправность работы оборудования.
  • После проверки выполняется просушка. Это делают с помощью прогретого воздуха.
  • При необходимости может производиться замена вентиля или выполняться покраска резервуара.

После того, как проверка окончена, с помощью специального клейма ставят дату проведения и обводят овальной линией. На баллоне должен присутствовать его технический паспорт. В нём содержится такая информация: заводской номер, вместимость в литрах воды, масса при изготовлении, рабочее и проверочное давление в атмосферах, клеймо завода, проводившего переаттестацию.

Вместимость в литрах воды увеличилась, это говорит о возможности образования внутренних трещин или изменении геометрии ёмкости. Если возрастание превысило 1,5%, то это считается признаком неисправности оборудования.

Баллон с углекислым газомИсточник chipmaker.ru

Chemical and physical properties

Carbon dioxide pressure-temperature phase diagram

Carbon dioxide is a colorless, odorless gas. When inhaled at concentrations higher than usual atmospheric levels, it can produce a sour taste in the mouth and a stinging sensation in the nose and throat. These effects result from the gas dissolving in the mucous membranes and saliva, forming a weak solution of carbonic acid. This sensation can also occur during an attempt to stifle a burp after drinking a carbonated beverage. Amounts above 5,000 ppm are considered unhealthy, and those above about 50,000 ppm are considered dangerous to animal life.

At standard temperature and pressure, the density of carbon dioxide is around 1.98 kg/m³, about 1.5 times that of air. The carbon dioxide molecule (O=C=O) contains two double bonds and has a linear shape. It has no electrical dipole. As it is fully oxidized, it is not very reactive and is non-flammable.

At −78.5° C, carbon dioxide changes directly from a solid phase to a gaseous phase through sublimation, or from gaseous to solid through deposition. The solid form is typically called «dry ice.» Liquid carbon dioxide forms only at pressures above 4.0-5.1 atm, depending on temperature. Specifically, the triple point of carbon dioxide is 416.7 kPa at -56.6° C. The critical point is 7,821 kPa at 31.1° C.

Small pellets of dry ice subliming in air.

Solid carbon dioxide has the generic trademark «dry ice.» It was first observed in 1825 by the French chemist Charles Thilorier. Dry ice is commonly used as a versatile cooling agent, and it is relatively inexpensive. As it warms, solid carbon dioxide sublimes directly into the gas phase, leaving no liquid. This makes it convenient. It can often be found in groceries and laboratories, and it is also used in the shipping industry.

The largest non-cooling use for dry ice is for blast cleaning.

An alternative form of solid carbon dioxide, an amorphous glass-like form, is possible, although not at atmospheric pressure. This form of glass, called carbonia, was produced by supercooling heated CO2 at extreme pressure (40–48 GPa or about 400,000 atmospheres) in a diamond anvil. This discovery confirmed the theory that carbon dioxide could exist in a glass state similar to other members of its elemental family, like silicon (silica glass) and germanium. Unlike silica and germanium oxide glasses, however, carbonia glass is not stable at normal pressures and reverts back to gas when pressure is released.

Credits

New World Encyclopedia writers and editors rewrote and completed the Wikipedia article
in accordance with New World Encyclopedia standards. This article abides by terms of the Creative Commons CC-by-sa 3.0 License (CC-by-sa), which may be used and disseminated with proper attribution. Credit is due under the terms of this license that can reference both the New World Encyclopedia contributors and the selfless volunteer contributors of the Wikimedia Foundation. To cite this article click here for a list of acceptable citing formats.The history of earlier contributions by wikipedians is accessible to researchers here:

Carbon dioxide  history

The history of this article since it was imported to New World Encyclopedia:

History of «Carbon dioxide»

Note: Some restrictions may apply to use of individual images which are separately licensed.

Разница между двуокисью углерода и окисью углерода

Определение

Углекислый газ: Углекислый газ — это газ при комнатной температуре, имеющий молекулярную формулу СО2.

Монооксид углерода: Угарный газ представляет собой газ при комнатной температуре, с молекулярной формулой СО.

Состав

Углекислый газ: Диоксид углерода состоит из атома углерода, связанного с двумя атомами кислорода.

Монооксид углерода: Угарный газ состоит из атома углерода, связанного с одним атомом кислорода.

Молярная масса

Углекислый газ: Молярная масса углекислого газа составляет около 44 г / моль.

Монооксид углерода: Молярная масса окиси углерода составляет около 28 г / моль.

Углерод-кислородная длина связи

Углекислый газ: Длина связи между углеродом и кислородом составляет около 116,3 мкм в углекислом газе.

Монооксид углерода: Длина связи между углеродом и кислородом составляет около 112,8 мкм. Окись углерода.

Склеивание

Углекислый газ: В углекислом газе существует ковалентная двойная связь между углеродом и кислородом.

Монооксид углерода: Существует ковалентная двойная связь и координационная связь (вместе тройная связь) между углеродом и кислородом в монооксиде углерода.

формирование

Углекислый газ: Двуокись углерода образуется в результате полного сжигания ископаемого топлива.

Монооксид углерода: Угарный газ образуется в результате неполного сгорания ископаемого топлива.

Химические реакции

Углекислый газ: Углекислый газ не может подвергаться реакциям окисления.

Монооксид углерода: Угарный газ может подвергаться реакциям окисления.

Заключение

Хотя углекислый газ считается полезным газом для окружающей среды, слишком большая его часть не является благоприятной, поскольку вызывает глобальное потепление. Угарный газ считается токсичным газом, а вдыхание угарного газа вызывает гибель клеток из-за угнетения транспорта кислорода в крови. Однако эти два газа присутствуют в следовых количествах в атмосфере, и процентное содержание этих газов быстро увеличивается из-за деятельности человека. Основное различие между диоксидом углерода и оксидом углерода заключается в их структуре и составе.

Источники углекислого газа

Основной деятельностью человека, в результате которой выбрасывается CO2, является сжигание ископаемых видов топлива (угля, природного газа и нефти) для использования в энергетических и транспортных целях, хотя некоторые промышленные процессы и изменения в землепользовании также выбрасывают CO2. Основные источники выбросов CO2 описаны ниже.

Транспорт

Сжигание ископаемых видов топлива, таких как бензин и дизельное топливо, для перевозки людей и товаров было крупнейшим источником выбросов CO2 в 2018 г., составив более трети от общего объема выбросов CO2 и почти треть от общего объема выбросов парниковых газов. В эту категорию входят такие транспортные источники, как автомобильный и пассажирский транспорт, воздушные перевозки, и железнодорожный транспорт.

Энергетическая промышленность

Электроэнергия является важным источником энергии и используется для электроснабжения жилых домов, бизнеса и промышленности. В 2018 году сжигание ископаемого топлива для производства электроэнергии стало вторым по величине источником выбросов CO2 в стране, на долю которого приходится около трети от общего объема выбросов CO2 и четверти от общего объема выбросов парниковых газов. Разные типы ископаемого топлива, используемые для производства электроэнергии, будут выделять разное количество CO2.

Для производства определенного количества электроэнергии сжигание угля будет производить больше CO2, чем природный газ или нефть.

Хотите избежать чрезмерного загрязнения атмосферы? Вот что можно сделать:

  • Измерить выбросы в атмосферу
  • Провести инвентаризацию выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух
  • Разработать проект нормативов допустимых выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух
  • Получить разрешение на выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух
  • Разработать паспорта газоочистных установок
  • Заказать контроль выбросов от стационарных источников
  • Заказать расчет рассеивания выбросов загрязняющих веществ в атмосферу

Промышленные предприятия

Многие предприятия выбрасывают CO2 при потреблении ископаемого топлива. Некоторые компании также производят выбросы CO2 в результате химических реакций, которые не связаны с сжиганием; например, производство и потребление минеральных продуктов, таких как цемент, производство металлов, таких как железо и сталь, и производство химикатов.

В 2018 году на сжигание ископаемого топлива в результате различных промышленных процессов приходилось около 1/6 от общего объема выбросов CO2 и 1/8 от общего объема выбросов парниковых газов.

Отметим, что многие промышленные процессы также используют электроэнергию и, следовательно, косвенно приводят к выбросам CO2 при производстве электроэнергии.

Получение в промышленности

Получение диоксида углерода в промышленности методологически разнообразно. Он находится в дымовых отходах, выпускаемых в атмосферу ТЭЦ и электростанциями, получается при брожении спирта и выступает как продукт реакции с природными карбонатами.

Индустрия получения двуокиси углерода широка. Газ можно абсорбировать несколькими способами из одного источника. Во всех случаях это поэтапный процесс очистки от примесей (для достижения требований ГОСТа) и достижения нужной консистенции, агрегатного состояния.

Получение газообразной двуокиси углерода

Газообразный CO2 извлекают из промышленных (нефтяных) дымов путем адсорбции моноэтаноламина (коммерчески выгодно) и карбонатом калия (редко). Принцип сбора частиц углерода одинаков для обоих веществ. Они направляются по трубопроводу к отходам и собирают в себя углекислый газ. После сбора, насыщенные углекислотой газы направляются на очистку.

В специальных емкостях происходит реакция в при повышенной температуре или заниженном давлении. В процессе высвобождается чистая углекислота и продукты распада (аммиак и другие).


Установка добычи углекислоты

Схематически процесс выглядит так:

  1. Отходящий дым смешивается с адсорбентами (газообразным карбонатом калия или моноэтаноламином);
  2. Накопившие в себе двуокись углерода газы поступают в специальный газгольдер для очистки;
  3. В реакции с высокой температурой или низким давлением происходит отделение углекислого газа от адсорбента.

В лаборатории извлечь много CO2 не получается. Но это возможно в реакции с гидрокарбонатами и кислотами. В отдельности CO2 можно выделить на промышленных станках для получения кислорода, аргона или азота. Углекислый газ здесь выступает как побочный продукт. Хранится он в специальных баллонах, поставляемых потребителю.

Получение жидкой углекислоты

Добыча жидкой углекислоты поэтапно связана с получением ее из газа. Из летучего газообразного состояния, при обработке водородом, раствором перманганата калия и углем, образуется жидкая двуокись.

Сжижение происходит из-за низкого давления, сопровождающего реакцию. После многоступенчатой очистки, жидкий диоксид углерода попадает в компрессор. Там он сжимается и подается для сушки в 2 адсорбера, поочередно перенимающие работу для восстановления. Параллельно сжатая жидкость очищается от запахов и переводится в конденсатор, а оттуда – на хранение.

Этот метод сжижения применяется для газов спиртового брожения. Он актуален для пропана, бутана и т.д. Его используют на крупных пивоварнях, а получаемая очищенная углекислота имеет высокие показатели качества.

Получение твердого диоксида углерода

Твердый диоксид образуют из жидкого путем обработки низкой температурой (-56°). В промышленных условиях только 20% переходят в твердое состояние, а остальные – испаряются.


Сухой лед

Порядок извлечения углекислотных кристаллов (сухого льда):

  1. Из емкости брожения газ переходит в емкость для промывки;
  2. В газгольдере после мытья он сжимается и сжижается;
  3. Многократно сжимаясь и нагреваясь, газообразный углерод охлаждается в специальных холодильниках;
  4. Жидкость очищается активированным углем;
  5. Поступает в холодильник, где охлаждается и дополнительно очищается от примесей;
  6. Охлажденный CO2 направляется на испарение и пресс, где комплектуется сухой лед.

Урок 1 — рН — КЩС под силу каждому (Сентябрь 2021).

Урок 1 — рН — КЩС под силу каждому (Сентябрь 2021).

Бикарбонат — это форма углекислого газа (CO2), отходы газа, которые остаются, когда ваше тело сжигает пищу для получения энергии. Бикарбонат относится к группе электролитов, которые помогают поддерживать гидратацию вашего тела и обеспечить правильную кислотность крови. Слишком большое или слишком небольшое количество бикарбоната может быть признаком ряда заболеваний, включая диарею, печеночную недостаточность, заболевания почек и анорексию.

Бикарбонатный тест измеряет, сколько углекислого газа содержится в вашей крови.

Когда я смогу пройти тест?

Обычно это часть более крупного теста на электролит, который говорит вашему врачу, сколько натрия, калия и хлорида в вашем организме. Они могут пройти этот тест в рамках регулярного обследования или попытаться выяснить, почему вы не чувствуете себя хорошо.

Ваш врач может проверить уровень CO2 в вашей крови, если у вас есть:

  • Рвота или диарея, которые не исчезнут
  • Затрудненное дыхание
  • Слабость или усталость

Если вас лечат от заболеваний печени, легких или пищеварительной системы, ваш врач может регулярно проверять уровень бикарбоната, чтобы проверить, работает ли ваша терапия или лекарства.

Как работает тест

Врач или медсестра возьмут образец вашей крови из вашей руки с помощью иглы. Сообщите своему врачу, если вы принимаете какие-либо лекарства или добавки, потому что они могут повлиять на результаты. Так же можно есть грейпфруты, мандарины и другие фрукты с высоким содержанием кислоты.

Тест использует только жидкость в вашей крови, а не клетки крови или тромбоциты, которые помогают вашему сгустку крови. Лаборант добавит кислоту в жидкость, чтобы разблокировать углекислый газ из бикарбоната. Количество бикарбоната измеряется тем, насколько быстро изменяется кислотность образца.

Чтение результатов

Ваш тест измеряет, сколько миллимолей углекислого газа содержится в литре или около кварта жидкости (ммоль / л). Нормальный результат составляет от 23 до 29 ммоль / л.

Низкий уровень CO2 может быть признаком нескольких условий, в том числе:

  • Болезнь почек
  • Диабетический кетоацидоз, который возникает, когда уровень кислотности в вашем организме повышается, потому что у него недостаточно инсулина для переваривания сахаров.
  • Метаболический ацидоз, который означает, что ваше тело вырабатывает слишком много кислоты
  • Болезнь Аддисона, редкое заболевание, которое влияет на гормон-производящие надпочечники
  • Отравление этиленгликолем. Этот сладкий на вкус химикат содержится в антифризе, моющих средствах, красках и других предметах домашнего обихода.
  • Передозировка аспирина

Высокое содержание СО2 в крови может указывать на:

  • Легочные заболевания, такие как ХОБЛ, или хроническая обструктивная болезнь легких
  • дегидратация
  • анорексия
  • Проблемы надпочечников, такие как синдром Кушинга или синдром Конна

Измерение содержания углекислого газа в крови с помощью бикарбонатного теста может помочь врачам понять, что вас беспокоит.

Ваше тело должно иметь необходимое количество минерального калия, чтобы ваши нервы, мышцы, клетки и сердце работали хорошо. Ваш врач может назначить анализ крови, чтобы убедиться, что ваш калий находится в нужном диапазоне.

Ваше тело должно иметь необходимое количество минерального калия, чтобы ваши нервы, мышцы, клетки и сердце работали хорошо. Ваш врач может назначить анализ крови, чтобы убедиться, что ваш калий находится в нужном диапазоне.

Воздействие на вирусы и патогены

«Диоксид хлора – это одно из нескольких известных веществ, которые убивают вирусы и все другие известные патогены».

Как известно, в природе существует несколько натуральных веществ, которые могут уничтожать вирусы, но такой вещи как произведенный антивирус не существует. Не существует лекарств, которые убивают вирусы. Когда вы идете в больницу с вирусной пневмонией, то вам там ничего не дадут такого, чтобы оно смогло бы убить вирусы. Они обычно дают антибактериальные для бактерий, которые могут ассоциироваться у них с вирусом, но у них нет антивируса.

Диоксид хлора – это одно из нескольких известных веществ, которые убивают вирусы и все другие известные патогены на полу в госпиталях, на скотобойнях, в воде, на овощных фермах, в центрах распространения пищи, а сейчас даже в теле человека.

Более 70 лет диоксид хлора использовался поставщиками воды для уничтожения патогенов без нанесения вреда полезным бактериям. Это уникальное химическое соединение имеет характеристики, которые выделяют его из всех других, когда дело доходит до уничтожения всех видов болезнетворных микроорганизмов.

Диоксид хлора, по-видимому, смягчает и уничтожает клеточную стенку или вирусную оболочку. Так как человеческие клетки не имеют клеточных стен, то они не затрагиваются. Они защищены от окисления более чем десятки разных видов восстановителей, таких как витамин Е и С. Бактерии и вирусы почти не имеют таких восстановителей. В добавок к окислению (СlO2) также нейтрализует многие раздражители, имеющиеся в ранах. Он также лечит язвы диабетиков и в отличии от соединений йода, не препятствует лечению.

В 2006-м году  американский изобретатель Джим Хамбл написал в своей книге про клинические испытания, которые проводились в тюрьме в стране Малави, Восточная Африка. И результатом было 100% излечение всех жертв малярии, содержавшихся в тюрьме.

Помимо малярии, диоксид хлор эффективен против основного возбудителя туберкулеза –Mycobacteriumtuberculosis. Уже через 30 минут после обработки ни в воздухе, ни на поверхностях штамма исследуемых бактерий не обнаружено. При этом, диоксид хлора в 2,5 раза эффективнее хлора, при концентрации в 10 раз меньше. все потому, что окислителем диоксида  является кислород, в отличие от обычного хлора или гипохлорита, где окислителем является хлор.

Также важным свойством диоксида хлора является его эффективность против широкого спектра грибков, водорослей и спор. Этот вопрос актуален даже когда мы говорим о дезинфекции клиники, поскольку плесневелые или дрожжевые грибы являются возбудителями многих внутрибольничных инфекций, и являются причиной многих послеоперационных осложнений

Как должен поступать потребитель

Если фирма использует углекислоту в своей работе, ей необходимо найти тех, кто организует поставку. Процедура получения выглядит таким образом:

  • В компании, которая занимается поставками, оставляют заявку на получение определённого количества продукта.
  • В назначенное время получить баллоны, заправленные газом.
  • Вернуть те резервуары, углекислота из которых уже была использована.

Для заправки используются различные типы баллонов:

  • 40-литровая ёмкость вмещает 24 килограмма газа. Баллон имеет диаметр 21,9 см, высоту 140 см.
  • В 20-литровом диаметр 21,9 см — высота составляет 85 см. Здесь помещается вдвое меньше газа — 12 килограммов.
  • 10-литровая ёмкость более миниатюрная. Диаметр равен 14 см, а высота — 86,5 см. Покупателю предоставляется 6 кг углекислого газа.

Существуют ещё несколько типов баллонов, для которых может быть выполнена заправка. 

Внешний вид баллонов с углекислотойИсточник nord-gaz.com

Электрокатализ

Электрохимическое восстановление диоксида углерода до различных продуктов обычно описывается как:

Реакция Потенциал снижения

E o (V)

CO 2 + 2 H + + 2 e — → HCOOH −0,61
CO 2 + 2 H + + 2 e — → CO + H 2 O −0,53
CO 2 + 8 H + + 8 e — → CH 4 + 2 H 2 O -0,24
2 CO 2 + 12 H + + 12 e — → C 2 H 4 + 4 H 2 O -0,349
2 CO 2 + 12 H + + 12 e — → C 2 H 5 OH + 3 H 2 O -0,329

Окислительно-восстановительные потенциалы для этих реакций аналогичны окислительно-восстановительным потенциалам для выделения водорода в водных электролитах, таким образом, электрохимическое восстановление CO 2 обычно конкурирует с реакцией выделения водорода.

Значительное внимание уделяется электрохимическим методам: 1) при атмосферном давлении и комнатной температуре; 2) в связи с возобновляемыми источниками энергии (см. Также солнечное топливо ) 3) конкурентоспособная управляемость, модульность и масштабирование относительно просты

Электрохимическое восстановление или электрокаталитическое преобразование CO 2 может производить химические вещества с добавленной стоимостью, такие как метан, этилен, этанол и т. Д., И продукты в основном зависят от выбранных катализаторов и рабочих потенциалов (применение восстанавливающего напряжения).

Были оценены различные гомогенные и гетерогенные катализаторы . Предполагается, что многие такие процессы протекают через посредство комплексов углекислого газа . Многие процессы страдают от высокого перенапряжения, низкого выхода по току, низкой селективности, медленной кинетики и / или плохой стабильности катализатора.

Состав электролита может иметь решающее значение. Полезны газодиффузионные электроды.

Меры безопасности

Углекислота приносит большую пользу, однако не стоит забывать, что одновременно это вещество является опасным и может нанести вред человеку. Чтобы избежать этого, нужно больше знать о его особенностях и соблюдать меры безопасности при использовании.

Углекислота не является ядовитой и не может взорваться. Однако она способна незаметно накапливаться и увеличивать свою концентрацию в определённом месте. При превышении 5% она уже представляет серьёзную опасность. В закрытом помещении это может привести к удушью.

Вентиль для газового баллонаИсточник sovet-ingenera.com

Опасность могут представлять охлаждающие свойства углекислоты. Если обращаться с ней неаккуратно, это может привести к образованию ожогов от замораживания. Этот эффект особенно опасен при попадании очень охлаждённого материала на слизистую оболочку глаза. Чтобы избежать такого риска, с углекислотой работают в маске, очках и одев перчатки.

Применение углекислого газа

В пищевой промышленности:

  • используется при производстве минеральной воды и газированных напитков;
  • как пищевая добавка (Е290), повышает сроки хранения продуктов;
  • в качестве разрыхлителя придает легкость и пышность кондитерским изделиям;
  • как хладогент;
  • для удаления из кофе кофеина.

В авиамоделировании используется как источник энергии для двигателей; применяется в пневматическом оружии; как заправка для углекислотных огнетушителей. Используется в качестве защитной среды при сварке.

Находит углекислый газ применение и в медицине – используется для криоабляции новообразований, служит стимулятором глубокого дыхания.

В химической промышленности газ используется в синтезе химических веществ, производстве солей угольной кислоты, процессах осушки и очистки полимеров, волокон растительного и животного происхождения. Применяется для очистки сточных вод, повышает проводимость сверхчистой воды.

Environmental problems — the greenhouse effect

The troposphere is the lower part of the atmosphere, of about 10-15 kilometres thick. Within the troposphere there are gasses called greenhouse gasses. When sunlight reaches the earth, some of it is converted to heat. Greenhouse gasses absorb some of the heat and trap it near the earth’s surface, so that the earth is warmed up. This process, commonly known as the greenhouse effect, has been discovered many years ago and was later confirmed by means of laboratory experiments and atmospheric measurements. Life as we know it exists only because of this natural greenhouse effect, because this process regulates the earth’s temperature. When the greenhouse effect would not exist, the whole earth would be covered in ice. The amount of heat trapped in the troposphere determines the temperature on earth. The amount of heat in the troposphere depends on concentrations of atmospheric greenhouse gasses and the amount of time these gasses remain in the atmosphere. The most important greenhouse gasses are carbon dioxide, CFC’s (Chlor-Fluoro-Carbons), nitrogen oxides and methane. Since the industrial revolution in 1850 began, human processes have been causing emissions of greenhouse gasses, such as CFC’s and carbon dioxide. This has caused an environmental problem: the amounts of greenhouse gasses grew so extensively, that the earth’s climate is changing because the temperatures are rising. This unnatural addition to the greenhouse effect is known as global warming. It is suspected that global warming may cause increases in storm activity, Melting of ice caps on the poles, which will cause flooding of the inhabited continents, and other environmental problems. Together with hydrogen, carbon dioxide is the main greenhouse gas. However, hydrogen is not emitted during industrial processes. Humans do not contribute to the hydrogen amount in the air, this is only changing naturally during the hydrological cycle, and as a result it is not a cause of global warming. Increasing carbon dioxide emissions cause about 50-60% of the global warming. Carbon dioxide emissions have risen from 280 ppm in 1850 to 364 ppm in the 1990s. In the previous paragraph various human activities that contribute to the emission of carbon dioxide gas have been mentioned. Of these activities fossil fuel combustion for energy generation causes about 70-75% of the carbon dioxide emissions, being the main source of carbon dioxide emissions. The remaining 20-25% of the emissions are caused by land clearing and burning and by emission from motor vehicle exhausts. Most carbon dioxide emissions derive from industrial processes in developed countries, such as in the United States and in Europe. However, carbon dioxide emissions from developing countries are rising. In this century, carbon dioxide emissions are expected to double and they are expected to continue to rise and cause problems after that. Carbon dioxide remains in the troposphere about fifty up to two hundred years. The first person who predicted that emissions of carbon dioxide from the burning of fossil fuels and other burning processes would cause global warming was Svante Arrhenius, who published the paper «On the influence of carbonic acid in the air upon the temperature of the ground» in 1896. In the beginning of the 1930 it was confirmed that atmospheric carbon dioxide was actually increasing. In the late 1950s when highly accurate measurement techniques were developed, even more confirmation was found. By the 1990s, the global warming theory was widely accepted, although not by everyone. Whether global warming is truly caused by increasing carbon dioxide in the atmosphere, is still debated.

Rising carbon dioxide concentrations in air in the past decades

The Kyoto treaty

World leaders gathered in Kyoto, Japan, in December 1997 to consider a world treaty restricting emissions of greenhouse gases, mainly of carbon dioxide, that are thought to cause global warming. Unfortunately, while the Kyoto treaties have worked for a while America is now trying to evade them.

HOW IT IS MADE

Carbon dioxide is produced in nature by a number of reactions. Among the most common is the combustion (burning) of the fossil fuels (coal, oil, and natural gas). The gas is also produced during the decay of organic material, the fermentation of carbohydrates by yeast, and the respiration of animals. In the laboratory, the simplest and most direct method of preparation is to treat a carbonate, such as calcium carbonate, with an acid, such as hydrochloric acid (HCl).

Carbon dioxide is obtained commercially as the by-product of a number of industrial reactions. For example, when calcium carbonate is heated to produce lime (CaO), carbon dioxide is released and captured as a by-product. The steam reforming (refining) of petroleum results in the production of a mixture of gases known as synthesis gas, consisting of carbon dioxide, carbon monoxide, hydrogen, and nitrogen. Carbon dioxide can be separated from the other components of synthesis gas for commercial uses. Carbon dioxide also produces as a by-product of the manufacture of ammonia (NH3) by the Haber-Bosch process.

Свойства

Физические

Плотность при нормальных условиях 1,98 г/л. При атмосферном давлении диоксид углерода не существует в жидком состоянии, переходя непосредственно из твёрдого состояния в газообразное. Твёрдый диоксид углерода называют сухим льдом. При повышенном давлении и обычных температурах углекислый газ переходит в жидкость, что используется для его хранения.

Углекислый газ легко пропускает ультрафиолетовые лучи и лучи видимой части спектра, которые поступают на Землю от Солнца и обогревают её. В то же время он поглощает испускаемые Землёй инфракрасные лучи и является одним из парниковых газов, вследствие чего принимает участие в процессе глобального потепления. Постоянный рост уровня содержания этого газа в атмосфере наблюдается с начала индустриальной эпохи.

Химические

По химическим свойствам диоксид углерода относится к кислотным оксидам. При растворении в воде образует угольную кислоту. Реагирует со щёлочами с образованием карбонатов и гидрокарбонатов. Вступает в реакции электрофильного замещения (например, с фенолом — реакция Кольбе) и нуклеофильного присоединения (например, с магнийорганическими соединениями).

Биологические

Диоксид углерода играет одну из главных ролей в живой природе, участвуя во многих процессах метаболизма живой клетки. Диоксид углерода получается в результате множества окислительных реакций у животных, и выделяется в атмосферу с дыханием. Углекислый газ атмосферы — основной источник углерода для растений. Однако, ошибкой будет утверждение, что животные только выделяют углекислый газ, а растения — только поглощают его. Растения поглощают углекислый газ в процессе фотосинтеза, а без освещения они тоже его выделяют.

Диоксид углерода не токсичен, но не поддерживает дыхание. Большая концентрация в воздухе вызывает удушье (см. Гиперкапния). Недостаток углекислого газа тоже опасен (см. Гипокапния)

Углекислый газ в организмах животных имеет и физиологическое значение, например, участвует в регуляции сосудистого тонуса (см. Артериолы).

History

Credit for the discovery of carbon dioxide goes to Flemish scientist Jan Baptista van Helmont (c. 1580–1644; some sources give death date as 1635). Around 1630, van Helmont identified a gas given off by burning wood and gave it the name gas sylvestre («wood gas»). Today we know that gas is carbon dioxide. Van Helmont’s discovery was important not only because he first recognized carbon dioxide but also because he first understood that air is a combination of gases, not a single gas.

Some of the most complete studies of carbon dioxide were conducted by Scottish chemist Joseph Black (1728–1799). In 1756, Black proved that carbon dioxide (which was then called «fixed air») occurred in the atmosphere and that it could form other compounds. He also identified carbon dioxide in the breath exhaled by humans.

The first practical use of carbon dioxide can be traced to an invention made by English chemist Joseph Priestley (1733–1804) in the mid-1700s. Priestley found that by dissolving carbon dioxide in water he could produce a fresh, sparkling beverage with a pleasant flavor. Since Priestley’s discovery lacks only sugar and flavoring to make it a modern soda pop or cola drink, he can properly be called the father of the soft drink industry.