Двуокись углерода, ее физико-химические свойства и значение

Двуокись углерода, или диоксид – названия-синонимы хорошо известного углекислого газа. Согласно химической классификации, это вещество – оксид углерода (IV), СО₂. В нормальных условиях данное соединение находится в газообразном состоянии, не имеет цвета и запаха, однако обладает кисловатым вкусом. Растворяется в воде, образуя при этом угольную (карбонатную) кислоту. Особенностью диоксида углерода является то, что при нормальном атмосферном давлении (101 325 Па или 760 мм рт. ст.) он не существует в жидком состоянии, а только в виде газа или так называемого сухого льда. Двуокись углерода жидкая может образоваться, только если повысить атмосферное давление. В таком виде она может транспортироваться в баллонах и использоваться по назначению: для сварочных работ, производства газированных напитков, замораживания и охлаждения продуктов питания и огнетушителей. Данное вещество применяют и в качестве консерванта Е 290, разрыхлителя для теста и хладагента.

Двуокись углерода - кислотный оксид, поэтому может взаимодействовать с щелочами и основными оксидами, образуя при этом соли – карбонаты или гидрокарбонаты и воду. Качественной реакцией на определение СО₂ является его взаимодействие с гидроксидом кальция. О наличии данного газа будет свидетельствовать помутнение раствора и образование осадка. Некоторые щелочные и щелочноземельные металлы (активные) могут гореть в атмосфере диоксида карбона, отнимая у него кислород. Также двуокись углерода вступает в химические реакции замещения и присоединения с органическими элементами.

Встречается в природе и входит в состав воздушной оболочки Земли. В окружающую среду его выделяют живые организмы при дыхании, а растения его поглощают при фотосинтезе и используют в физиологических и биохимических процессах.

Из-за своей большой теплоемкости, в сравнении с другими газами атмосферы, угликислый газ при повышении концентрации в окружающей среде приводит к ее перегреву, из-за меньшей теплоотдачи в космическое пространство. А повышение температуры приводит к таянию ледников и, как следствие, изменению климата на земном шаре. Ученые подсчитали и сделали вывод, что в решении этой проблемы (в борьбе с парниковым эффектом) могут помочь зеленые растение, которые способны усвоить намного больше СО2, чем его выбрасывается сейчас.

Несмотря на то, что двуокись углерода принимает участие в обмене веществ растений и животных, повышенное ее содержание в атмосфере может вызывать сонливость, слабость, головную боль и даже удушье. Во избежание гиперкапнии необходимо проветривать помещения, особенно в местах сбора большого количества людей.

Таким образом, двуокись углерода – это кислотный оксид, который встречается в природе и является продуктом метаболизма представителей флоры и фауны. Его накопление в атмосфере является пусковым механизмом парникового эффекта. Диоксид карбона при взаимодействии с водой образует нестабильную угольную кислоту, способную распадаться на воду и CO2.