Kuldioxid 2961

Foto af: Anton Bryksin

Kuldioxid er en kemisk forbindelse, der består af en del kulstof og to dele ilt og er repræsenteret ved den kemiske formel CO 2 . Af en række årsager er kuldioxid en af de vigtigste gasser på Jorden. Planter bruger kuldioxid til at producere kulhydrater (sukker og stivelse) i en proces, der kaldes fotosyntese. (Ved fotosyntese bruger planterne lys til at nedbryde kemiske forbindelser og producere energi). Da mennesker og alle andre dyr er afhængige af planter for at få deres føde, er fotosyntese nødvendig for at alt liv på Jorden kan overleve.

Kuldioxid i atmosfæren er også vigtigt, fordi det opfanger den varme, der udstråles fra jordens overflade. Denne varme holder planeten varm nok til, at plante- og dyreliv (herunder menneskeliv) kan overleve. Stigende niveauer af kuldioxid i atmosfæren kan være skyld i langsigtede ændringer i Jordens klima. Disse ændringer kan have både gavnlige og skadelige virkninger for mennesket og andre former for liv på planeten.

Historie

Opdagelsen af kuldioxid tilskrives den flamske videnskabsmand Jan Baptista van Helmont (ca. 1580-1644; nogle kilder angiver dødsdatoen som 1635). Omkring 1630 identificerede van Helmont en gas, der afgives ved forbrænding af træ, og gav den navnet gas sylvestre (“trægas”). I dag ved vi, at denne gas er kuldioxid. Van Helmonts opdagelse var vigtig, ikke kun fordi han først genkendte kuldioxid, men også fordi han først forstod, at luft er en kombination af gasser og ikke en enkelt gas.

Nogle af de mest komplette undersøgelser af kuldioxid blev udført af den skotske kemiker Joseph Black (1728-1799). I 1756 beviste Black, at kuldioxid (som dengang blev kaldt “fast luft”) forekom i atmosfæren, og at det kunne danne andre forbindelser. Han identificerede også kuldioxid i den ånde, som mennesker udånder.

Den første praktiske anvendelse af kuldioxid kan spores tilbage til en opfindelse af den engelske kemiker Joseph Priestley (1733-1804) i midten af 1700-tallet. Priestley fandt ud af, at han ved at opløse kuldioxid i vand kunne fremstille en frisk, mousserende drik med en behagelig smag. Da der i Priestleys opdagelse kun mangler sukker og smagsstoffer for at gøre det til en moderne sodavand eller coladrik, kan han med rette kaldes faderen til sodavandsindustrien.

Ren kuldioxidgas kan hældes ud, fordi den er tungere end luft. (Reproduceret med tilladelse fra Photo Researchers, Inc.)

Ren kuldioxidgas kan hældes, fordi den er tungere end luft. (Gengivet med tilladelse fra

Photo Researchers, Inc.

)

Egenskaber og anvendelse

Kuldioxid er en farveløs, lugtfri, ubrændbar gas med en massefylde, der er ca. dobbelt så stor som luftens. Den kan ret let omdannes til et fast stof, der er kendt som tøris. Tøris har den interessante egenskab, at den sublimerer – dvs. ændrer sig direkte fra et fast stof til en gas uden først at smelte til en væske. Alle disse egenskaber forklarer de vigtigste kommercielle og industrielle anvendelser af kuldioxid.

Blandt disse anvendelser er den, der blev opdaget af Priestley, nemlig fremstilling af kulsyreholdige (“sodavand”) drikkevarer. Tilstedeværelsen af kuldioxid giver den let syrlige og prikkende smag, der gør sådanne drikkevarer så forfriskende. Kuldioxid anvendes også i vid udstrækning som kølemiddel og kølemiddel og som ingrediens i fremstillingen af frosne fødevarer. Kuldioxidslukkere bruges ofte til at bekæmpe elektriske brande og oliebrande, som ikke kan slukkes med vand. Da gassen er tættere end luft og ikke fanger ild, breder den sig som et tæppe over brændende materiale og kvæler flammerne. Desuden anvendes kuldioxid undertiden som et gasformigt tæppe for at forhindre stoffer i at forfalde.

Under sjældne omstændigheder kan kuldioxid udgøre en trussel mod livet. I 1896 eksploderede en enorm sky af gassen fra Nyos-søen, en vulkansø i det nordvestlige Cameroun, en nation i det vestlige Afrika. Skyen spredte sig hurtigt og kvælede mere end 1.700 mennesker og 8.000 dyr. I dag forsøger forskerne at kontrollere dette fænomen ved langsomt at pumpe kuldioxidgas op fra bunden af søen.