Dwutlenek węgla jest związkiem chemicznym składającym się z jednej części węgla i dwóch części tlenu i reprezentowanym przez wzór chemiczny CO 2 . Z wielu powodów, dwutlenek węgla jest jednym z najważniejszych gazów na Ziemi. Rośliny wykorzystują dwutlenek węgla do produkcji węglowodanów (cukrów i skrobi) w procesie zwanym fotosyntezą. (W fotosyntezie rośliny wykorzystują światło do rozkładu związków chemicznych i produkcji energii). Ponieważ ludzie i wszystkie inne zwierzęta zależą od roślin jako pożywienia, fotosynteza jest niezbędna do przetrwania całego życia na Ziemi.
Dwutlenek węgla w atmosferze jest również ważny, ponieważ wychwytuje ciepło wypromieniowane z powierzchni Ziemi. To ciepło utrzymuje planetę w cieple wystarczającym dla roślin i zwierząt (w tym ludzi) do przetrwania. Rosnący poziom dwutlenku węgla w atmosferze może być odpowiedzialny za długoterminowe zmiany w klimacie Ziemi. Zmiany te mogą mieć zarówno korzystne, jak i szkodliwe skutki dla ludzi i innych form życia na naszej planecie.
Historia
Zasługę za odkrycie dwutlenku węgla przypisuje się flamandzkiemu naukowcowi Janowi Baptyście van Helmontowi (ok. 1580-1644; niektóre źródła podają datę śmierci jako 1635). Około 1630 r. van Helmont zidentyfikował gaz wydzielany podczas spalania drewna i nadał mu nazwę gas sylvestre („gaz drzewny”). Dziś wiemy, że tym gazem jest dwutlenek węgla. Odkrycie van Helmonta było ważne nie tylko dlatego, że jako pierwszy rozpoznał on dwutlenek węgla, ale również dlatego, że jako pierwszy zrozumiał, że powietrze jest kombinacją gazów, a nie pojedynczym gazem.
Jedne z najbardziej kompletnych badań nad dwutlenkiem węgla przeprowadził szkocki chemik Joseph Black (1728-1799). W 1756 r. Black udowodnił, że dwutlenek węgla (nazywany wówczas „stałym powietrzem”) występuje w atmosferze i że może tworzyć inne związki. Zidentyfikował on również dwutlenek węgla w oddechu wydychanym przez człowieka.
Pierwsze praktyczne zastosowanie dwutlenku węgla można przypisać wynalazkowi dokonanemu przez angielskiego chemika Josepha Priestleya (1733-1804) w połowie XVII wieku. Priestley odkrył, że poprzez rozpuszczenie dwutlenku węgla w wodzie można uzyskać świeży, musujący napój o przyjemnym smaku. Ponieważ odkryciu Priestleya brakuje tylko cukru i aromatu, aby uczynić z niego nowoczesny napój gazowany lub napój typu cola, można go właściwie nazwać ojcem przemysłu napojów bezalkoholowych.
)
Właściwości i zastosowania
Dwutlenek węgla jest bezbarwnym, bezwonnym, niepalnym gazem o gęstości około dwa razy większej niż powietrze. Może on być przekształcony w ciało stałe znane jako suchy lód dość łatwo. Suchy lód ma tę ciekawą właściwość, że sublimuje – to znaczy zmienia się bezpośrednio ze stanu stałego w gaz bez uprzedniego stopienia się w ciecz. Wszystkie te właściwości wyjaśniają najważniejsze komercyjne i przemysłowe zastosowania dwutlenku węgla.
Wśród tych zastosowań jest jedno odkryte przez Priestleya, produkcja napojów gazowanych („bezalkoholowych”). Obecność dwutlenku węgla zapewnia lekko cierpki i mrowienie smak, który sprawia, że takie napoje są tak orzeźwiające. Dwutlenek węgla jest również szeroko stosowany jako chłodziwo, czynnik chłodniczy i składnik w produkcji mrożonek. Dwutlenek węgla gaśnice są często używane do kontroli pożarów elektrycznych i olejowych, które nie mogą być gaszone wodą. Ponieważ gaz ten ma większą gęstość niż powietrze i nie zapala się, rozprzestrzenia się jak koc na płonącym materiale i tłumi płomienie. Ponadto, dwutlenek węgla jest czasami używany jako gazowy koc, aby zapobiec rozkładowi substancji.
W rzadkich okolicznościach dwutlenek węgla może stanowić zagrożenie dla życia. W 1896 roku ogromna chmura gazu eksplodowała z jeziora Nyos, jeziora wulkanicznego w północno-zachodnim Kamerunie, kraju w zachodniej Afryce. Chmura szybko się rozprzestrzeniła i udusiła ponad 1700 osób i 8000 zwierząt. Obecnie naukowcy próbują kontrolować to zjawisko poprzez powolne pompowanie dwutlenku węgla z dna jeziora.
Dodaj komentarz