Что нам известно о двуокиси углерода?

Двуокись углерода (СО₂) – это газ с едва уловимым кисловатым привкусом, не имеющий ни цвета, ни запаха. Его концентрация в атмосфере Земли в среднем составляет около 0,04%. С одной стороны, для поддержания жизни он абсолютно непригоден. А с другой – без двуокиси углерода вся растительность попросту погибла бы, поскольку именно он служит «источником питания» для растений. Кроме того, для Земли СО₂ является неким своеобразным одеялом. Если бы в атмосфере не было этого газа, наша планета стала бы гораздо прохладней, а дожди прекратились бы практически полностью.

«Одеяло Земли»

Образование двуокиси углерода (диоксида углерода, CO₂) происходит в результате соединения двух его компонентов: кислорода и углерода. Этот газ формируется повсюду, где происходит горение угля либо углеводородных соединений. Также он выделяется при ферментации жидкостей и как продукт дыхания животных и людей. На сегодняшний день свойства двуокиси углерода достаточно хорошо изучены. Известно, что этот газ тяжелее воздуха и бесцветен. При соединении с водой он образует угольную кислоту, которая широко применяется во всевозможных газированных напитках. 

Почему ученые часто говорят, что СО₂ – это одеяло нашей планеты? Дело в том, что двуокись углерода свободно пропускает идущие к нам из космоса ультрафиолетовые лучи, и отражает излучаемые Землей инфракрасные волны. Поэтому внезапное исчезновение из атмосферы этого газа в первую очередь сказалось бы на климате. Впрочем, вероятность такой катастрофы практически равна нулю, так как сжигание древесины, природного газа, угля и нефти постепенно увеличивает концентрацию двуокиси углерода в атмосфере. И опасаться теперь стоит не столько похолодания, сколько массового таяния на полюсах ледников и увеличения уровня Мирового океана…

Сухой лед

В жидком состоянии этот газ хранят в баллонах с высоким давлением (примерно 70 Атм). Если открыть вентиль такого стального сосуда, из отверстия начнет вырываться… снег. Что за чудеса? Объясняется этот факт довольно просто. При сжатии двуокиси углерода затрачивается работа, которая по своей величине существенно меньше той, которая необходима для ее расширения. Для компенсации возникающего дефицита СО₂ резко охлаждается и превращается в «сухой лед». По сравнению с обычным льдом она обладает рядом серьезных преимуществ: во-первых, ее испарение происходит полностью, без образования остатков. А во-вторых, «хладопроизводительность» сухого льда на единицу веса вдвое больше.

Применение

Углекислый газ довольно часто применяют в качестве инертной среды при сварке проволокой. Однако при высоких температурах происходит его распад с выделением окисляющего металл кислорода. Поэтому в сварочную проволоку добавляют раскислители, такие как кремний и марганец. Двуокись углерода в баллончиках широко используется в пневматическом оружии и в авиамоделировании. Жидкий газ применяют в роли огнетушителя и для изготовления лимонада и газировки. Кроме того, двуокись углерода СО2 также используют в роли пищевой добавки (код Е290). И как всем известное средство для разрыхления теста. А кроме того, двуокись углерода твердая широко применяется для консервации пищевых продуктов.