dwutlenek węgla
dwutlenek węgla (CO2, nazwa systematyczna: ditlenek węgla lub tlenek węgla (IV)) – to nieorganiczny związek chemiczny, tlenek węgla na IV stopniu
utlenienia.
W temperaturze pokojowej – to bezbarwny, bezwonny i niepalny gaz, dobrze rozpuszczalny w wodzie i cięższy od powietrza (ok. 1,5 raza).
Pod normalnym ciśnieniem przechodzi ze stanu stałego do gazowego (sublimuje) z pominięciem fazy ciekłej w temperaturze -78,5°C.
Pod zwiększonym ciśnieniem (5.1 atm) można go skroplić w temperaturze -57°C.
Dwutlenek węgla jest produktem spalania i oddychania. Jest wykorzystywany przez rośliny w procesie
fotosyntezy. Tworzy się przy utlenianiu i fermentacji substancji organicznych.
W małych stężeniach nie jest on trujący, jednak w większych stężeniach dwutlenek węgla jest szkodliwy dla zdrowia a nawet zabójczy.
Właściwości fizyczne:
Właściwości chemiczne:
-
Nie pali się i nie podtrzymuje palenia.
-
Substancje wykazujące większe od węgla powinowactwo do tlenu (Mg, Na, K) palą się w atmosferze CO2.
-
Ma charakter bezwodnika kwasowego. Przy procesie rozpuszczania zachodzi reakcja, której produktem jest słaby kwas (kwas węglowy):
CO2 + H2O = H2CO3
2 CO2 →2 CO + O2
-
Produktem działania CO2 na tlenki metali są węglany.
-
Większe ilości CO2 w powietrzu (powyżej 20%) działają na organizmy wyższe szkodliwie.
-
Reakcja rozpoznawcza – zmętnienie wody wapiennej
Ca (OH)2 + CO2 → CaCO3 + H2O
W laboratorium najłatwiej wytworzyć dwutlenek węgla przez prażenie węglanu wapnia CaCO3
CaCO3 → CaO + CO2
lub działając praktycznie
dowolnym kwasem (np. octowym, solnym, cytrynowym) na węglany, np.
węglan wapnia, węglan (Na2CO3) lub wodorowęglan (NaHCO3) sodu i in.
W przemyśle dwutlenek węgla otrzymuje się podczas spalania węglowodorów (prażenie wapieni w temperaturze ok. 1000oC) lub jako produkt uboczny fermentacji alkoholowej.
Dwutlenek węgla ma zastosowanie w przemyśle:
- jako suchy lód jest wykorzystywany jako chłodziwo,
- zawarty w powietrzu wywołuje twardnienie zaprawy wapiennej,
- jako atmosfera neutralna w dojrzewalniach owoców,
- czynnik chłodniczy w obiegach nadkrytycznych,
- czynnik roboczy w gaśnicach śniegowych i instalacjach gaśniczych,
- w cukrownictwie – do wytrącania resztek wodorotlenku wapnia z soku buraczanego,
- stosowany do „zasilania” markerów do gry w paintball,
- stosowany również w napojach gazowanych.
Do zatruć dwutlenkiem węgla dochodzi przede wszystkim w zakładach przemysłowych, głównie kopalniach, jednak zatrucia są także możliwe w zamkniętych pomieszczeniach,
gdzie wydzielany w wyniku fermentacji dwutlenek węgla zwiększa stężenie tego gazu w powietrzu wdechowym.
Dwutlenek węgla tworzy się przy utlenianiu i fermentacji substancji organicznych – powietrze zostaje zubożone w tlen, a zwiększa się w nim procentowa zawartość
dwutlenku węgla. Zatrucie CO2 polega zwykle na połączeniu zagrażającego życiu niedotlenienia (hipoksja) i hiperkapnii, a co za tym
idzie powstającej kwasicy oddechowej. Przy znacznej hiperkapnii dochodzi do obrzęku mózgu i porażenia
ośrodka oddechowego.
Oddychanie powietrzem zawierającym dwutlenek węgla w małych stężeniach (poniżej 5% w powietrzu wdechowym) powoduje uczucie duszności, niepokój, pobudzenie
ośrodka oddechowego i zwiększenie częstość oddechów. Przy zwiększaniu się jego stężenia dochodzi do bólów i zawrotów głowy, szumu w uszach, zaburzeń postrzegania,
tachykardii, nadmiernej potliwości i przekrwienia spojówek. Przy stężeniach powyżej 10% narasta duszność i osłabienie,
pojawiają się omamy i zaburzenia świadomości, do śpiączki włącznie, oraz drgawki. Stężenia powyżej 20% powodują śmierć w ciągu kilkunastu minut,
a powyżej 30% śmierć natychmiastową. Niedotlenienie i obrzęk mózgu mogą spowodować nieodwracalne zmiany w mózgu, mimo uratowania zatrutej osoby.
W przypadku zatrucia przede wszystkim osoby zatrute należy usunąć z miejsca o dużym stężeniu dwutlenku węgla, nieprzytomnych ułożyć w pozycji bezpiecznej – bocznej
ustalonej, po czym odtransportować do szpitala. W szpitalu stosuje się intensywną tlenoterapię, a także w razie potrzeby oddech kontrolowany
lub wspomagany.
Obecność dwutlenku węgla można stwierdzić za pomocą wody wapiennej. Wytrącenie się węglanu wapnia powoduje zmętnienie
wody wapiennej.
Inne hasła zawierające informacje o "dwutlenek węgla":
Oddychanie komórkowe
w łańcuchu transportu elektronów mogą być przenoszone na
azotany
(NO3–),
siarczany
(SO4–), dwutlenek węgla (CO2), jony
żelaza
(Fe3+),
manganu
(Mn4+), związki organiczne lub rzadziej ...
Albumina
...
1972
...
Mioglobina
...
1986
...
Związek organiczny
...
Fototrofia
...
Heptozy
...
Kwasy organiczne
...
1977
...
Inne lekcje zawierające informacje o "dwutlenek węgla":
Świat roślinny i zwierzęcy w Polsce (plansza 15)
powstawaniu wydm
– regulacja stosunków wodnych, tzw. funkcja wodochronna; zwiększenie wilgotności powietrza
– pochłaniają dwutlenek węgla, produkują tlen i zatrzymują pyły przemysłowe
– obszar intensywnej fotosyntezy
– miejsce ...
208 Walki o granice II Rzeczypospolitej (plansza 12)
...
226 Procesy integracyjne w Europie Zachodniej (plansza 13)
...
|