二酸化炭素 2961

写真提供: Anton Bryksin

二酸化炭素は、1部の炭素と2部の酸素からなる化合物で、化学式CO 2で表されます。 様々な理由から、二酸化炭素は地球上で最も重要な気体の一つである。 植物は二酸化炭素を利用して、光合成という過程で炭水化物(糖類やデンプン)を生産しています。 (光合成では、植物は光を使って化学物質を分解し、エネルギーを作り出します)。 人間を含むすべての動物は植物に食料を依存しているため、光合成は地球上のすべての生命が生存するために必要なのです。

大気中の二酸化炭素も、地表から放射される熱を取り込むので重要です。 その熱は、植物や動物(人間を含む)が生存するのに十分なほど地球を暖かく保っているのです。 大気中の二酸化炭素濃度の上昇は、地球の気候を長期的に変化させる原因となっている可能性があります。 このような変化は、地球上の人間やその他の生物に有益な影響も有害な影響も与える可能性があります。

歴史

二酸化炭素の発見の功績は、フランドルの科学者ヤン・バプティスタ・ファン・ヘルモント(1580頃-1644、没年1635とする資料もある)にある。 1630年頃、ヘルモントは木材を燃やすと発生するガスを発見し、gas sylvestre(「木材ガス」)と名づけた。 現在では、そのガスが二酸化炭素であることが分かっている。 ヴァンヘルモントの発見は、二酸化炭素を最初に認識したことだけでなく、空気が単一の気体ではなく、複数の気体の組み合わせであることを最初に理解した点でも重要であった。

二酸化炭素の最も完全な研究のいくつかは、スコットランドの化学者ジョセフ・ブラック(1728-1799)によって行われたものである。 1756年、ブラックは二酸化炭素(当時は「固定空気」と呼ばれていた)が大気中に存在し、他の化合物を形成することができることを証明した。 彼はまた、人間が吐く息の中に二酸化炭素があることを突き止めた。

二酸化炭素の最初の実用化は、1700年代半ばにイギリスの化学者Joseph Priestley(1733-1804)が行った発明にまでさかのぼることができる。 プリーストレイは、二酸化炭素を水に溶かすと、新鮮で心地よい風味の発泡性飲料ができることを発見した。 プリーストリーの発見は、砂糖と香料を加えるだけで現代のソーダ水やコーラ飲料となるため、彼は正しくソフトドリンク産業の父と呼ぶことができるだろう。

純粋な炭酸ガスは空気より重いので、注ぐことができる。 (株式会社フォトリサーチズの許可を得て掲載しています)

空気より重いので、純粋な炭酸ガスを注ぐことができる。 (

Photo Researchers, Inc.の許可を得て転載)

特性と用途

二酸化炭素は無色、無臭、不燃性のガスで、密度は空気の約2倍です。 ドライアイスと呼ばれる固体に比較的簡単に変えることができます。 ドライアイスは昇華するという面白い性質があり、溶けて液体になることなく、直接固体から気体に変化する。 これらの特性により、二酸化炭素の最も重要な商業的および工業的用途が説明できる。

これらの用途のうち、プリーストレイが発見したのは、炭酸飲料の製造です。 炭酸ガスがあると、わずかに酸っぱくてピリピリする味がするので、そのような飲料はとても爽快になります。 また、二酸化炭素は冷却剤、冷媒、冷凍食品の原料として広く使われている。 水では消せない電気火災や油火災には、二酸化炭素消火器がよく使われる。 空気より密度が高く、火がつかないため、燃えている物の上に毛布のように広がり、炎をもみ消す。 また、物質の腐敗を防ぐためのガス状ブランケットとして、二酸化炭素が使われることもある。

まれに、二酸化炭素が生命を脅かすことがあります。 1896年、アフリカ西部の国、カメルーン北西部の火山湖、ニョス湖から巨大なガスの雲が爆発した。 その雲は瞬く間に広がり、1,700人以上、8,000頭以上の動物を窒息死させた。 現在、科学者たちは、湖底からゆっくりと炭酸ガスを送り込むことによって、この現象をコントロールしようとしている。