Szén-dioxid | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
A szén-dioxid szerkezete. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Azonosítás | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
IUPAC név | Szén-dioxid | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Szinonimák |
Szén-dioxid, szén-dioxid |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
N o CAS | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
N o ECHA | 100,004,271 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
N o EC | 204-696-9 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ATC kód | V03 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
PubChem | 280 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ChEBI | 16526 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
N o E | E290 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Mosoly |
C (= O) = O , |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
InChI |
InChI: InChI = 1S / CO2 / c2-1-3 InChIKey: CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Megjelenés | Cseppfolyósított, színtelen és szagtalan sűrített gáz | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Kémiai tulajdonságok | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Képlet |
C O 2 [izomerek] |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Moláris tömeg | 44,0095 ± 0,0014 g / mol C 27,29%, O 72,71%, |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Fizikai tulajdonságok | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
T ° fúzió | −78,48 ° C (szublimáció 760 Hgmm nyomáson ) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
T ° forrásban | -56,6 ° C ( 5,12 atm ) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Oldhatóság | vízben 20 ° C -on : 88 ml / 100 ml 1 bar CO 2 alatt, Azaz 1,69 g / kg vizet (3,35 g át 0 ° C-on , 0,973 g át 40 ° C-on és 0,576 g át 60 ° C-on ) |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Térfogat |
1,87 kg m -3 ( gáz át 15 ° C-on 1.013 bar ) sűrűbb, mint a levegő egyenlet:
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Telítő gőznyomás |
5720 kPa ( 20 ° C ) 569,1 Hgmm ( -82 ° C ); egyenlet:
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Dinamikus viszkozitás | 0,07 mPa s át -78 ° C-on | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Kritikus pont | 31,3 ° C ; 72,9 atm és 0,464 g cm -3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Hármas pont | -56,6 ° C és 5,11 atm között | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Hővezető | 3.840 × 10 -5 cal cm -1 s -1 K -1 át 20 ° C-on |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Hangsebesség | 259 m s −1 ( 0 ° C , 1 atm ) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Termokémia | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Δ f H 0 gáz | −393,52 kJ mol −1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
C o |
egyenlet:
egyenlet:
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Elektronikus tulajdonságok | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1 re ionizációs energia | 13,773 ± 0,002 eV (gáz) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Kristályográfia | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Kristályosztály vagy űrcsoport | P42 / perc | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Hálós paraméterek |
a = 3,535 Å b = 3.535 Á |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Hangerő | 51,73 Å 3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Optikai tulajdonságok | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Törésmutató | 100045 (1 atm) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Óvintézkedések | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
SGH | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Figyelem H280 , P403 és P410 H280 : Nyomás alatt lévő gázt tartalmaz; felmelegedhet felmelegedve P403 : Jól szellőző helyen tárolandó. P410 : Védje a napfénytől. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
WHMIS | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
NAK NEK, V : Sűrített gáz kritikus hőmérséklete = 31,1 ° C, közzététel 1,0% -nál az összetevők közzétételi listája szerint |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Szállítás | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
20 : fulladást okozó gáz vagy olyan gáz, amely nem jelent kiegészítő kockázatot UN szám : 1013 : SZÉN-DIOXID Osztály: 2.2 Osztályozási kód: 2A : Cseppfolyósított gáz, fullasztó; Címke: 2.2 : Nem gyúlékony, nem mérgező gázok (megfelel az A vagy nagy betűvel jelölt csoportoknak);
22 : hűtött cseppfolyósított gáz, fullasztó UN-szám : 2187 : HŰTETT FOLYADÉKOS SZÉN-DIOXID Osztály: 2.2 Osztályozási kód: 3A : Hűtött cseppfolyósított gáz, fullasztó; Címke: 2.2 : Nem gyúlékony, nem mérgező gázok (megfelel az A vagy a nagy O betűvel jelölt csoportoknak);
- ENSZ -szám : 1845 : SZÉN -DIOXID, SZILÁRD; vagy SZÉNHÓ Osztály: 9 Osztályozási kód: M11 : Egyéb anyagok, amelyek szállítás közben kockázatot jelentenek, de nem felelnek meg más osztályok meghatározásának. Tag: 9 : Különféle veszélyes anyagok és tárgyak |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Egység SI és STP hiányában. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
A szén-dioxid , más néven szén-dioxid vagy szén-dioxid egy szervetlen vegyület, amelynek kémiai képlete CO 2, Az a molekula , amelynek lineáris szerkezete O = C = O alakú . A hőmérséklet és a nyomás szabványos körülményei között kerül bemutatásra, mint például színtelen, szagtalan gáz .
CO 2által használt anabolizmus a növények előállításához biomassza keresztül fotoszintézis , olyan eljárással, amely abból áll, hogy csökkenti a szén-dioxid által a víz , köszönhetően a vett fényenergia a Sun és elfogott klorofill , elengedi a oxigén előállításához monoszacharidok , és az első a glükóz a Kálvin -ciklus által . CO 2szabadul, a Krebs-ciklus , a katabolizmus a növények , állatok , gombák (gombák, vagy gombák ) és mikroorganizmusok . Ez a katabolizmus különösen oxidálja a lipideket és a szénhidrátokat, a vizet és a szén -dioxidot a levegő oxigénjével , hogy energiát és csökkentő energiát termeljen, ATP és NADH + H + formájában . CO 2ezért a bolygónk szénciklusának alapvető része . Azt is által termelt égés a fosszilis tüzelőanyagok , mint például a szén , a földgáz és a kőolaj , valamint, hogy az összes szerves anyag általában. Ez egy nem kívánt melléktermék nagyszabású ipari folyamatokat.
Jelentős mennyiségű CO 2vulkánok és más geotermikus jelenségek , például gejzírek is elutasítják .
Januárban 2021-ben a Föld légkörébe tartalmazott 415,13 ppmv (milliomod térfogatrész) CO 2vagy 0,04153%. Ez a szint 1839- ben 283,4 ppmv volt az Antarktiszról vett jégmagok szerint , ami összességében körülbelül 46% -os növekedést jelent 182 év alatt.
CO 2egy jelentős üvegházhatású gáz , amely átlátszó a látható fényben, de elnyeli az infravörös tartományt , így hajlamos gátolni a napsugárzás hatására a földön kapott hőenergia újbóli kibocsátását . Ez felelős az üvegházhatás mintegy 26% -áért a földi légkörben ( 60% vízgőz ); növekvő koncentrációja részben felelős a felmelegedés megfigyelhető az egész bolygón az elmúlt évtizedekben a XX th században. Ezen túlmenően, a savanyítás eredő oldódási légköri szén-dioxid veszélyeztetheti a túlélés sok tengeri élőlények vége előtt a XXI th században.
Légköri nyomáson, ez szublimál át -78,5 ° C (hatására a szilárd anyag gázállapotú), de nem olvad (hatására a szilárd anyag folyékony állapotban).
A folyékony fázis csak 519 kPa ( azaz 5,12 atm ) minimális nyomáson , és –56,6 ° C ( hármaspont ) és legfeljebb 31,1 ° C közötti hőmérséklet-tartományban , 7,38 MPa ( azaz 72,8 atm ) mellett létezhet ( kritikus) pont ).
Telítő gőznyomás
|
Átmenet | Hőfok | Látens hő |
---|---|---|
Párologtatás | 0 ° C | 234,5 kJ kg −1 |
Párologtatás | -16,7 ° C | 276,8 kJ kg −1 |
Párologtatás | -28,9 ° C | 301,7 kJ kg −1 |
Egyesülés | -56,6 ° C | 199 kJ kg −1 |
Nem lenne legalább öt szilárd molekuláris fázisok (meglévő „alacsony” nyomás, kevesebb, mint 30-60 GPa), és három szilárd polimer fázis (magasabb nyomások) a CO 2. :
CO 2vízben oldódik és szénsavat képez H 2 CO 3 : CO 2 (aq)+ H 2 O (l) H 2 CO 3 (aq), A K H = [H 2 CO 3] / [CO 2] ≈ 1,70 × 10 -3 és 25 ° C között .
Az is zsírban oldódó (oldható zsíros anyagok).
A szénsav csak közepesen stabil, és könnyen lebomlik H 2 O -raés CO 2. Másrészt, amikor a szén-dioxid feloldódik a bázikus vizes oldatban (szóda, hamuzsír, stb), a bázis deprotonálódik szénsav alkotnak egy -hidrogén-karbonát -ion HCO-
3, más néven hidrogén-karbonát- ionnak , majd karbonát- ion CO-nak2-
3. Ily módon a CO 2 oldhatóságajelentősen megnövekedett. A kálium -karbonát K 2 CO 3például egy oldhatósága a 1,12 kg / l vízben 20 ° C-on .
Így oldódik a mészkő vízben, abban a pH -tartományban , amelyben a savas hidrogén -karbonát stabil, és hidrogén -karbonát (kalcium és magnézium…) oldatát állítja elő. Ezért valószínűleg kicsapódik, amikor a CO 2az oldott gáztalanítja, akárcsak a sztalagmitok és a cseppkövek kialakulása . A mészkő tehát CO 2 jelenlétében rendelkezik, az oldhatóság, amely a hőmérséklet növekedésével csökken, mint a gázok, és ellentétben a legtöbb szilárd anyaggal (amelynek oldhatósága általában növekszik a hőmérséklettel).
Bizonyos körülmények között (magas nyomás + alacsony hőmérséklet) CO 2csapdába eshetnek úgynevezett klatrátvizes ketrecekben . Ez a CO 2 ipari elválasztásának egyik lehetséges eszközeelő- vagy utóégető gázban vannak . Ez a CO 2 -megkötés egyik tervezett eszköze isvizsgált ipari vagy geológiai tárolás, valószínűleg összefüggésben van a tengervíz sótalanításával (elméletileg akár metán- hidrát metánnal is helyettesíthető ).
A szén -dioxid az első gázok egyike (a vízgőzzel együtt ), amelyet a levegőtől eltérő anyagként írnak le. A XVII . Században a vegyész és orvos, flamand Jan Baptist van Helmont megfigyelte, hogy a szenet zárt edényben égetve a keletkező hamu tömege kisebb, mint a széné. Ő értelmezése volt, hogy a hiányzó tömeg volt átváltoztatta egy láthatatlan anyag, amely az úgynevezett „ gáz ” vagy spiritus fenyő ( „vad szellem”).
A szén-dioxid tulajdonságait az 1750-es években Joseph Black skót kémikus és fizikus tanulmányozta részletesebben . Felfedezte, hogy hevítéssel vagy savval mészkőre öntve ( kalcium -karbonátból álló kőzet ) az eredmény egy gáz kibocsátása volt, amelyet "fix levegőnek" nevezett, aláásva a flogiszton elméletét . Megfigyelte, hogy sűrűbb, mint a levegő, és nem képes eltartani sem a lángot, sem az állat életét. Fekete azt is felfedezte, hogy amikor szén-dioxidot visznek be egy mészkőoldatba ( kalcium-hidroxid ), kalcium-karbonát csapadék keletkezik . Ezt a jelenséget használta annak illusztrálására, hogy a szén-dioxid állati légzéssel és mikrobiális fermentációval jön létre.
A 1772 , a angol kémikus Joseph Priestley közzétette című mű impregnáló víz Fix Air , amelyben ismertette a folyamatot szakadó kénsav (vagy „olaj vitriol”, ahogy akkor nevezték akkoriban) a kréta. Annak érdekében, hogy a szén dioxid, majd arra kényszeríti a gázt, hogy feloldódjon egy tál vízben. Éppen "feltalálta" a pezsgővizet . A folyamatot Johann Jacob Schweppe vette át, aki 1790- ben alapította Londonban a Schweppes néven ismert szódagyártó üzemet .
A 1781 , a francia kémikus Antoine Lavoisier rávilágított arra a tényre, hogy ez a gáz a termék a szén elégését a oxigén .
A szén-dioxidot először 1823- ban cseppentették Humphry Davy és Michael Faraday . A szilárd fázisú szén-dioxid első leírását Charles Thilorier (fr) írta , aki 1834-ben nyitott egy nyomás alatt lévő cseppfolyósított szén-dioxid-gáz tartályt, és megállapította, hogy a "hóban keletkező folyadék gyors elpárologtatásával kialakuló lehűlés "CO 2.
A szén-dioxidot különféle formákban, különféle felhasználási formákban forgalmazzák, olyan piacon, amelyet olyan nagyvállalatok uralnak, mint a Messer , az Air Liquide és az Air Products . Az élelmiszeripar vonatkozásában az európai referenciaértéket az Európai Ipari Gázok Szövetsége (de ) teszi közzé . Franciaországban a fogyasztás 70% -át teszi ki.
A Nemzetközi Energiaügynökség 2019 szeptemberében jelentést tett közzé a CO 2 felhasználásáról, amelyet 230 Mt / évre becsül , ebből 130 Mt / év műtrágyagyártásra és 80 Mt / év az olaj és a földgáz fokozott hasznosítására. E jelentés célja annak felmérése, hogy miként járulhatnak hozzá a CO 2 -kibocsátás ellensúlyozásához.. Arra a következtetésre jut, hogy ez a potenciál rövid távon alacsony, és hosszú távon sokkal alacsonyabb marad, mint a szén-dioxid megkötésének és megkötésének lehetősége ; a legígéretesebb utak az építőanyagok, a polimerek gyártása és az üvegházak felhasználása.
CO 2 számos felhasználási területe van, többek között:
Folyékony formában a következőképpen használják:
Hűtőközegként használva CO 2az "R744" ipari nómenklatúra nevet viseli. Hűtőközegként való felhasználása az utóbbi években demokratikusabbá vált: „természetes hűtőközegnek” tekintik, és globális felmelegedési potenciálja nagyon alacsony a „hagyományos” hűtőközeghez képest.
Légköri nyomáson a szén-dioxid soha nem folyékony. A szilárd formától közvetlenül a gáznemű formáig ( szublimáció ) megy .
A szilárd formában lévő szén -dioxidnak sok neve van: "szárazjég", "szárazjég", "szárazjég", "szárazjég". A CO 2 megszilárdulásából származikfolyékony. Száraz jeget kapunk, amelyet ezután összenyomunk, hogy száraz jeget kapjunk.
Szilárd fázisában ez a szárazjég szublimál, nem hagy maradványokat, szublimálási entalpija 573 kJ kg -1 (vagy 25,2 kJ mol -1 ), -78,5 ° C-on és 1 atm nyomáson . Ezért gyorsan megtalálták többféle felhasználását hűtőközegként.
Használatától függően különböző kiszerelésekben kerül forgalomba:
A szilárd szén-dioxid szén-dioxid-hó formájában is jelen van a Mars bolygó pólusain , ahol a helyi tél folyamán eltakarja a jégsapkákat (többnyire vízből áll) és azok perifériáit, valamint szén-dioxid formájában. jég alacsonyabb szélességi fokon, késő este a korai helyi forrásokban ( viking landerek , a Sojourner rover , a Phoenix lander fényképei és számos HRSC kép ). A déli póluson geológiailag elkülönítik a fontos lerakódásokat.
A széndioxid kritikus pontján túl egy szuperkritikus fázisba kerül . A folyadék-gáz egyensúlyi görbe a kritikus ponton megszakad, biztosítva a szuperkritikus fázishoz a fizikai-kémiai tulajdonságok folytonosságát fázisváltozás nélkül. Ez egy olyan fázis, mint a folyadék, de biztosítja a szállítási tulajdonságokat (viszkozitás, diffúzió), közel a gázéhoz. Szuperkritikus szén-dioxidot használnak zöld oldószerként, az extraktumok oldószer nyomai mentesek.
Ebben a formában:
Ez egy melléktermék nagyméretű ipari folyamatokat. Ilyen például az akrilsav előállítása, amelyet évente több mint ötmillió tonna mennyiségben állítanak elő. Ezen folyamatok kidolgozása során az a kihívás, hogy megfelelő katalizátort és folyamatfeltételeket találjunk, amelyek maximalizálják a termékképződést és minimalizálják a CO 2 termelést..
A szén-dioxid egy nagyon stabil molekula, egy standard képződési entalpia a -393,52 kJ mol -1 . A szén pozitív részleges töltéssel rendelkezik, ami a molekulát gyengén elektrofillá teszi . Például egy karbanion képes nukleofil addíciót végrehajtani a CO 2 -nés hidrolízis után karbonsavat képezünk . Ezenkívül a CO 2felhasználható szerves karbonátok képződésére , epoxiák hozzáadásával .
Végül a CO 2lehet csökkenteni, például szén-monoxid által elektrokémia egy redox potenciál a -0,53 V képest a standard hidrogén elektród vagy hidrogénezéssel .
A kültéri levegő körülbelül 0,04% CO 2 -ot tartalmaz 2019 -ben (412 ppm 2019 januárjában).
A levegő bizonyos koncentrációja miatt ez a gáz veszélyes vagy akár halálos is lehet a fulladás vagy az acidózis veszélye miatt , bár a CO 2kémiailag nem mérgező. Az expozíciós határérték 15% alatt 3%. Ezt az értéket soha nem szabad túllépni. Ezen túl az egészségügyi hatások annál súlyosabbak, mint a CO 2 tartalommegnövekedett. Így 2% CO 2 -nála levegőben a légzési amplitúdó növekszik. 4% -nál (vagy a légkör jelenlegi koncentrációjának 100-szorosánál) a légzési sebesség felgyorsul. 10% -nál látászavarok, remegés és izzadás jelenhet meg. 15% -nál hirtelen eszméletvesztés . 25% -nál a légzésmegállás halálhoz vezet.
A tömény szén-dioxid belélegzése a szellőzés elzáródását okozza, amelyet néha a fojtás, a légszomj, a légzési nehézség vagy a mellkasi szorítás erőszakos érzésének írnak le , ami az expozíció elhúzódása esetén gyorsan halálhoz vezethet.
Az ANSES szerint a tanulmányok „a CO 2 belső egészségre gyakorolt hatásával összefüggő koncentrációkról számolnak be(küszöbérték 10 000 ppm körül, ami a légúti acidózis megjelenésének felel meg (a vér pH -értékének csökkenése), a CO 2 első kritikus hatása) ” . A légúti acidózis a CO 2 akár 1% -ában (10 000 ppm ) is előfordulhat levegőben, ha mérsékelt fizikai terhelésű egészséges felnőtt harminc percig vagy tovább lélegzik, és esetleg korábban sérülékeny vagy érzékeny egyéneknél. Ezek az arányok „magasabbak, mint Franciaországban és nemzetközi szinten a levegő megújulásának minőségére vonatkozó szabályozási és / vagy normatív határértékek, amelyek általában 1000 és 1500 ppm CO 2 között változnak . ". Egy kis kísérleti tanulmány (22 felnőtt bevonásával) arra a következtetésre jutott, hogy a CO 2 hatással vana pszichomotricitásról és az intellektuális funkcióról (döntéshozatal, problémamegoldás) 1000 ppm-től (Satish et al. , 2012 tanulmánya), de ezt a tanulmányt nagyobb statisztikai erővel rendelkező vizsgálatokkal kell megerősíteni. Az ANSES megjegyzi, hogy végső soron kevés járványtani tanulmány létezik erről a közös gázról, beleértve a lehetséges CMR -hatásokat (rákkeltő, mutagén és reprotoxikus).
Mivel a szén -dioxid színtelen és nehéz gáz, ami lapokban halmozódik fel, tapasztalatlan személy nehezen észleli.
Az emberek egyre több időt töltenek el zárt légkörben (az idő körülbelül 80-90% -a épületben vagy járműben). Az ANSES és a különböző franciaországi szereplők szerint a CO 2 arányaz épületek beltéri levegőjében (összefüggésben az emberek vagy állatok foglaltságával és a tüzelőberendezések jelenlétével ), a levegő megújulásával súlyozva „általában 350 és 2500 ppm között van ” .
Otthonokban, iskolákban, óvodákban és irodákban nincs szisztematikus kapcsolat a CO 2 -szintek közöttés egyéb szennyező anyagok, valamint a CO 2a beltéri statisztikailag nem jó előrejelzője a kültéri közúti (vagy légi ...) forgalomhoz kapcsolódó szennyező anyagoknak. CO 2az a paraméter, amely a leggyorsabban változik (a higrometria és az oxigén aránya mellett, amikor embereket vagy állatokat zárt vagy rosszul szellőző helyiségben gyűjtenek össze. Szegény országokban sok nyitott tűzhely a CO 2 forrásaés a CO közvetlenül az élet helyén bocsát ki. Vagy maradjon egész nap a levegőben CO 2 -arány melletta 600 ppm elérése vagy meghaladása rontja kognitív képességeinket (gondolkodás, érvelés, emlékezés, döntés). Kis változások a CO 2 -szintben, a Environmental Health Perspectives folyóiratban megjelent tanulmány szerinta levegőben erősen befolyásolják komplex gondolkodási és döntési képességeinket. Ezt a 600 ppm -es szintet gyakran eléri a beltéri levegőben, ahol gyakran meghaladja az 1000 ppm -et , naponta többször, például átlagosan 3110 mg / m 3 CO 2 -tartalommal a tanult tantermekben; a gyermekek tanulási képességeinek rovására).
Különleges eset a sportcsarnokok esetében, ahol a fizikai erőfeszítés további oxigénigényt és CO 2 -növekedést von maga után .a játékosok (és a nézők) lejártak. Például a jégkorong -játékok során a CO 292 -ről 262 ppm -re nő játék közben (többnyire felnőtt férfiak játszanak). A jégpálya közepén a CO 2 szintminden mérkőzésen meghaladja az 1000 ppm értéket (a Norvég Közegészségügyi Intézet által javasolt maximális küszöbérték). Az in situ mérések azt mutatják, hogy a játékos jobban belélegzi a CO 2 -val dúsított levegőthogy a nézők és a CO 2pihenőidőben ereszkedik le, és lejátszási időben emelkedik. A meccs utáni éjszaka egy zárt jégkorongcsarnokban közel tucat órát vesz igénybe, hogy visszanyerje a CO 2 szintetalacsony (600-700 ppm ), ami még mindig a normál felett van. Ezen kívül hideg, mérsékelt vagy meleg országokban számos sportcsarnok légkondicionált; energiatakarékossági okokból nem biztosítják a külső levegő állandó vagy elegendő megújítását. Egy jégkorong játék során a nők és a gyerekek kevesebb CO 2 -kibocsátást bocsátanak kimint a férfiak, de ugyanabban a helyiségben a CO 2 szint növekedésének mértékea sportcsarnok levegőjében összehasonlítható, és az összes vizsgált esetben a két mérkőzés közötti szünet nem csökkenti a CO 2 koncentrációjátelég ahhoz, hogy a második periódus kezdete ugyanolyan gyenge legyen, mint az első kezdete. A nézők számának növekedésével a CO 2 szintjea szobában még tovább nő. A kifelé vezető ajtók nyitásának / zárásának száma is befolyásolja a levegő megújulását és ezáltal a CO 2 arányát.az edzőteremben. Tanulmányok kimutatták, hogy csökken a kognitív teljesítmény, és a CO 2 esetén a döntéshozatal vagy a tanulásmegnövekedett. Kevés tanulmány foglalkozott ugyanezen CO 2 hatásával egyén vagy csapata sportteljesítményéről.
A szálláshelyekenAz otthoni levegőben nincs szabályozva; de bizonyos „zárt helyeken a„ bezártság és a levegő megújulásának minőségi mutatójaként ”kell mérni, olyan szabványok alapján, amelyeknek az ANSES szerint nincs egészségügyi alapja.
Nem lakóépületekbenFranciaországban a megyei egészségügyi rendeletek (RSD) nem ajánlatos, hogy adja át a küszöböt 1000 ppm (milliomod rész) „normál kihasználtság feltételek” tűréssel 1300 ppm a helyeken, ahol ez tilos. Dohányzás ( „nélkül explicit e két érték egészségügyi alapja " az ANSES szerint.
Rendelet 2012. január 5előírja a beltéri levegő minőségének ellenőrzését bizonyos létesítményekben, amelyek érzékeny lakosságot fogadnak be, például gyermekeket; javasolja egy "Ion-index" nevű "bezárási index" kiszámítását (amelyet az Építési Tudományos és Műszaki Központ (CSTB) javasol a CO 2 -szint túllépésének gyakorisága alapján.összehasonlítva az osztálytermi két 1000 és 1700 ppm küszöbértékkel .
A munkahelyeken a széndioxid -mérgezés kockázatához kapcsolódó biztonság és megelőzés kérdése komoly aggodalomra ad okot a munkahelyi balesetek kockázatának korlátozása érdekében . Az epidemiológiai adatok hiánya miatt azonban az ANSES nem tartotta relevánsnak Franciaországban a beltéri levegő egészségügyi minőségének mutatójaként , amely nem szolgáltat erre vonatkozó irányértéket a beltéri levegő minőségére (IGAI).
Nagy koncentrációban, amely megközelíti az 50–100%-ot, például a mesterséges szén-dioxid-szeletekben a munkahelyen, ideges megdöbbenés és azonnali eszméletvesztés következménye lehet , amelyet külső segítség hiányában gyors halál követ. Ezek a balesetek a második baleset nagy kockázatát jelentik , mivel a tanúk az áldozat segítségére siethetnek, anélkül, hogy saját biztonságukra gondolnának, és mámor áldozataivá is válnának.
A szén-dioxid általában csak nyomokban van jelen a Föld légkörében . Ezt 1979 óta „ éves üvegházhatású gázindex” -nek (AGGI) nevezett indexen keresztül mérik , mintegy száz állomásból álló hálózattal a szárazföldön és a tengeren, az Északi -sarktól a Déli -sarkig .
Az ipari forradalom óta, a fosszilis szén nagyon nagy mennyiségének folyamatos égése miatt , miközben a tüzek , az erdők és a növényzettel borított területek csökkenése folytatódott, a CO 2 arányaa levegőben rendszeresen növekszik (2021 januárjában: 415,13 ppm térfogat, vagy 632,96 ppm is. Ez megfelel a teljes CO 2 tömegnekkb. 3,258 × 10 15 kg légköri (kb. háromezer gigaton ) . Ez a tartalom 1839- ben 283,4 ppmv volt az Antarktisz Poinsett-sapkájából vett jégmagokból , ami 177 év alatt összességében körülbelül 42% -os növekedést jelent. A CO 2 arányA XXI . század végén várható légköri értéket 540 és 970 ppmv között becsülik a kiválasztott szimulációk (ISAM-modell és Bern-CC-modell). Az 1990-es év (amely kb. 2,1 W / m 2 többletnek felel meg 1980- hoz képest ) a Kiotói Jegyzőkönyvben használt referenciaév (ezért „AGGI-indexe” 1). Különleges kutatócsoportot hoztak létre a szén-körforgással és az üvegházhatású gázokkal kapcsolatban.
A t időpontban a CO 2 tartalomféltekénként eltérő, rendszeres szezonális eltérések vannak az egyes féltekéken (vö. a „fűrészfog” mintával a jobb oldali grafikonon, amely a CO 2 csökkenését mutatjaA szezon a növényzet , és nőtt a télen). Vannak regionális eltérések is, különösen a légköri határréteg szintjén , vagyis a talajhoz közeli rétegekben.
CO 2 szint általában magasabbak a városi területeken és a lakásokban (a háttérszint tízszereséig).
Röviddel a föld kialakulása után (jóval az élet megjelenése előtt), amikor a nap majdnem fele olyan meleg volt, a CO 2 kezdeti nyomásakörülbelül 100 000 -szer magasabb volt, mint ma (30-60 légkör CO 2( azaz 3 000 000 - 6 000 000 paszál), azaz a jelenlegi CO 2 mennyiség 100 000-szerese körülbelül 4,5 milliárd évvel ezelőtt).
Ezután megjelent az élet és a fotoszintézis , a CO 2 felvételévela légkörből és a vízből, hogy karbonátos kőzetekké , szénné, olajként és földgázsá alakítsák át , ennek nagy része a föld mélyén van eltemetve. A CO 2 arányennek ellenére még mindig tapasztalt néhány sokkal kisebb jelentőségű csúcsot (húszszor nagyobb, mint napjainkban, mintegy félmilliárd évvel ezelőtt, de a Nap akkor kevésbé volt forró, mint ma (a napsugárzás idővel növekszik, és az elmúlt négy évben körülbelül 40% -kal nőtt) milliárd év) a CO. 2 arányaa Jurassic alatt még négyszer-ötször esett , majd lassan csökkent, kivéve egy geológiailag rövid epizód során, amely " Azolla esemény " néven (kb. 49 millió évvel ezelőtt) gyorsult fel .
A vulkanizmus CO 2 -ot is kibocsát(az egyes vulkánok által a subaerialis kitörések során kibocsátott gázok legfeljebb 40% -a szén-dioxid), és bizonyos meleg források is kibocsátják (például az olasz Bossoleto telephelyen, a Rapolano Terme közelében, ahol egy medence alakú mélyedésben körülbelül 100 m átmérőjű, nyugodt éjszakán a CO 2néhány óra alatt 75% -ot képes megmászni, ami elegendő a rovarok és a kis állatok elpusztításához . De a gáz tömege gyorsan felmelegszik, amikor a hely napsütésben van, majd a levegő konvekciós áramai napközben szétszórják. Helyileg magas CO 2 koncentráció, amelyet egy CO 2 -val telített mély tó vizének zavarása okozölni is tud (példa: 37 haláleset a CO 2 kitörés soránszármazó Monoun-tó a kameruni 1984 1700 áldozatainak szerte Lake Nyos (szintén Kamerun) 1986-ban.
CO 2 -kibocsátásAz emberi tevékenység által okozott mennyiség jelenleg több mint 130-szor nagyobb, mint a vulkánok által kibocsátott mennyiség, ami 2007-ben évi közel 27 milliárd tonnát tesz ki. 2012-ben Kína volt a világ vezető szén-dioxid-kibocsátója a teljes mennyiség 27% -ával, az Egyesült A második helyen álló államok a világ összes termelésének 14% -át adják. Az ENSZ meteorológiai ügynöksége 2016-ban arról számolt be, hogy a szén-dioxid-koncentráció új, minden idők legmagasabb szintjét, 403,3 ppm -t érte el , és az OMM szerint a 2017-es El Niño hőmérsékleti rekordja megdőlt, míg 405 ppm- rel a CO 2 a levegő még soha nem volt ilyen magas körülbelül 800 000 éve.
Globális CO 2 -kibocsátás2,7% -kal nőtt 2018 -ban, ami hét év legnagyobb növekedése. Egy 2019 -es jelentés szerint a CO 2 -koncentrációkelérte a 407,8 ppm -et 2018 -ban, ez a megállapítás korrelált a metánkoncentráció növekedésével is (CH 4) és dinitrogén-oxid (N 2 O).
Magasabb CO 2 szintserkenti a fotoszintézist és a növények növekedését, és potenciális előnyökkel járhat a gabonanövények termelékenysége iránt, amely a világ elsődleges táplálékforrása az emberek és haszonállatok számára. A fotoszintézis során az autotróf növények által a levegőben lévő szén-dioxidból nyert szén , vagy a talaj szénjéből nyert szén valóban az egyik fő tápanyag az élelmiszer-hálóban . A biomassza növekedése a szimulált kísérletek egyik hatása, amely 5-20% -os termésnövekedést jósol 550 ppm CO 2 mellett. Kimutatták, hogy a lombfotós szintjei a C3 növényekben 30-50% -kal, a C4-ben pedig 10-25% -kal növekednek a CO 2 szint alatt megduplázódott.
2010-től teljesebb kép alakul ki, jelentős különbség van a különböző növényfajok esetében megfigyelt válaszokban, a víz elérhetőségében és az ózonkoncentrációban . Például a Horsham Free-Air koncentráció-dúsítási ( FACE) 2007-2010 projekt (búza termények felhasználásával) az ausztráliai Viktóriában azt találta, hogy "a CO2 hatása a termés biomasszájának növekedését eredményezte. 20% -os éréskor és a antézis 49% ". Megállapították, hogy a légköri szén-dioxid növekedése csökkenti a növények vízfogyasztását és ezáltal a nitrogénfelvételt , ami különösen kedvez a száraz területek terméshozamának.
Ha azonban a CO 2 szintjének emelkedéseA légköri hatásosan fokozza a növekedést ( például a gabonafélék esetében), még mindig rosszul ismert okok miatt, ezáltal csökkenti a fő vágott növények ( különösen a rizs , a búza és a burgonya ) tápértékét azáltal, hogy csökkenti a fehérje mennyiségét , a nyomelemeket és B -vitaminok . Kísérleti körülmények között a CO 2 szintjemegnövekedett (még megnövekedett hőmérséklettel sem kombinálva) magasabb cukortartalmat eredményez a termesztett növényekben (a szőlőnél egyre erősebb alkoholok forrása ), de a fehérje- és ásványianyag-hiány miatt is. A rizsnek gyakran magas az arzénkoncentrációja is , ami a közeg savanyulását ronthatja. Végül a CO 2 magasabb koncentrációjasúlyosbíthatja a savasodás édesvízi és a savasodás az óceánok , ami befolyásolhatja a termelékenységet algák (és így az algák kultúra ).
Emiatt egy friss tanulmány (2018) szerint 2015-2050 között a kórosan magas CO 2 szintlégkörünk 2050 előtti világában táplálkozási hiányosságokhoz vezethet az emberekben és egyes haszonállatokban (sertések, tehenek, baromfi). A PLOS Medicine klímaváltozásról és egészségről szóló különszámában megjelent tanulmányában Christopher Weyant és a Stanfordi Egyetem munkatársai két alapvető mikroelemre , a cinkre és a vasra koncentráltak. Figyelembe véve az éghajlatváltozást és az étkezési szokásokat, azt mutatják, hogy a betegség kockázata megváltozik a 137 országban. Ha nem teszünk semmit, akkor a CO 2 arány növekedésecsökkenti az élelmiszerek cink- és vasszintjét, és világszerte a becslések szerint 125,8 millió fogyatékossággal kiigazított életévbe (95% konfidenciaintervallum [CrI] 113,6–138,9) kerül majd a 2015–2050 közötti időszakban, a fertőző betegségek , a hasmenés és az esetek növekedése miatt a vérszegénység , különösen délkelet-Ázsiában és Afrikában , ahol a lakosság már súlyosan érinti a cink és vas hiányosságokat. Különösen a gyermekeket érintené ez a hiányosságokhoz kapcsolódó visszafordíthatatlan fejlődési rendellenességek kockázata, amelyek legalább epigenetikai okokból több generáción át terjedhetnek .
Weyant tanulmánya azt is jelzi, hogy a táplálkozási egyenlőtlenség növekedhet, és megmutatja, hogy a hagyományos közegészségügyi válaszok (beleértve az ásványi anyagokkal és vitaminokkal történő kiegészítést , valamint az emberi és állati betegségek megerősített kontrollját) nem elegendőek a betegség megfékezéséhez. Sőt, az ilyen válaszok csak csökkenti 26,6% (95% CI 23,8-29,6) e-egészségügyi, emberi és gazdasági terheket, miközben a hatékony stratégia csökkenti az üvegházhatást okozó gázok kibocsátását. Üvegházhatás által javasolt, a párizsi megállapodás keretében , amely megakadályozza ennek a terhelésnek akár 48,2% -a (a CIF-index 95% -a, 47,8–48,5).
Bár a CO 2Táplálja a növények növekedését, feleslege táplálékértékük romlását idézi elő, ami globális következményekkel jár minden növényt fogyasztó élőlényre, beleértve az embereket is. A szerzők bátorítják a megnövekedett CO 2 hatásának jobb tanulmányozásátmás emberi eredetű növényi eredetű vegyületek (például zsírsavak, vitaminok, farmakológiai vegyületek) légköri hatására, különösen mivel ez a tanulmány nem vette figyelembe a CO 2 növekedésének egyéb következményeit, az élelmezésbiztonságra, az élelmiszerekhez való hozzáférésre, azok felhasználására és az árstabilitásra vonatkozó meteorológiai és biológiai veszélyekről (fokozott fogyás stb.), valamint a térben és időben késleltetett következményláncokról (különösen az alultápláltság hosszú távú hatásai).
A mezőgazdasági termés stagnál vagy romlik a világ egyik részén, különösen a felmelegedés (hőhullámok stb.) És a módosított csapadékviszonyok miatt. A létfontosságú növényeket (különösen a búzát és a rizst) már érintik a trópusi és mérsékelt övi övezetek, és a jövőbeli tanulmányok azt mutatják, hogy a rizs és a kukorica termései 20-40% -kal csökkenhetnek csak a zóna várható hőmérséklet -növekedése miatt. még a szélsőséges éghajlati hatások figyelembevételével is. Ez az összefüggés az élelmiszerárak emelkedését okozhatja, ami megfizethetetlenné teszi a legszegényebbek számára, miközben a levegő CO 2 -szintjének növekedésecsökkenthetné különösen a gabonafélék táplálkozási minőségét, amelyek fontosak az emberi egészség, és potenciálisan az állatoké szempontjából is (szintén tej- és húsforrások (és ezért fehérjeforrások), miközben a tengeren a halak biomasszája is csökken.
"Még nem világos, hogy az élelmiszer-növények tápértékének csökkenését a CO 2 okozza-elineáris, és ha a táplálékminőség már romlott a CO2 növekedése miatt az ipari forradalom kezdete óta. "
Az éghajlatváltozáshoz való alkalmazkodás mellett a CO 2 -kibocsátás csökkentésére irányuló intézkedések isés a CO 2 biológiai megkötésesürgősen szükség van. Egyes fajták, amelyek kevésbé érzékenyek a táplálkozási hiányokra a melegedő éghajlaton, Weyant és kollégái munkáját befejezően keresik.
A növekvő CO 2 hatásaiA növényekre nagyobb aggodalomra ad okot, mint amit az 1990 -es évek és a 2000 -es évek első modelljei jósoltak . laboratóriumi és in situ kísérletek alapján már 2004-ben megerősítette, hogy a kialakult ökoszisztémákban a CO 2, még akkor is, ha javítja a termelékenységet a biomassza tekintetében, ennek ellenére negatív hatásai lehetnek a faj összetételének módosításával és a rövid füvek emészthetőségének csökkentésével , például a pusztai növényzetben ).
CO 2a vízgőz után a második legfontosabb üvegházhatású gáz a légkörben , 26% -kal, illetve 60% -kal járul hozzá ehhez a jelenséghez. A globális felmelegedésnek a múlt század óta planetáris léptékben megfigyelt valósága tudományos szempontból már nem vitatott, de még tisztázni kell a szén -dioxid felelősségének pontos részét ebben a folyamatban ( különösen a metánhoz képest ), különösen a paleoklimátok fosszilis felvételeinek köszönhetően.
Ezenkívül a légköri szén-dioxid feloldódása következtében bekövetkező savasodás veszélyeztetheti számos tengeri élőlény fennmaradását a XXI . Század előtt , különösen a kalcifikált exoskeletonban élők , például korallok és kagylók , de néhány hal is.
Az antropogén kibocsátás csökkentését a Kiotói Jegyzőkönyv, valamint a 2003/87 / EK irányelv célozza ; A hosszú távú geológiai megkötés van a kutatás tárgya, hanem egy ellentmondásos megoldás, amikor egyszerűen csak intravénás CO 2 geológiai rétegekben.
CO 2van egy bizonyos eutróf hatás (ez egy alapvető tápanyag , nélkülözhetetlen a növények), de ez is egy tényező a savasodás Az óceánok és egyes szerveinek édesvíz , ami negatívan befolyásolja számos faj (beleértve bizonyos mikroalgák és más vízi meszes szerkezetek által védett mikroorganizmusok, amelyeket a szénsav fel tud oldani). A savanyítás elősegíti a legtöbb nehézfém , metalloid vagy radionuklid felszabadulását és keringését, így biológiai hozzáférhetőségét (természetesen az üledékekben vagy antropogén eredetű, különösen az ipari forradalom óta).
LevegőbenA légkör CO 2 -tartalmának növekedéseemellett differenciált vagy akár antagonista hatásai is lehetnek annak mértékétől, a környezeti és biogeográfiai kontextustól függően, valamint a legfrissebb adatok szerint az évszaktól és az esőzések évszakos változásaitól függően (különösen az erdők felett);
Az éghajlatváltozás hatásainak tanulmányozásával kapcsolatban az ökológusok egyetértenek abban, hogy egy évszázad 2 ° C - os emelkedését meghaladóan a szárazföldi és tengeri ökoszisztémákat komolyan negatívan érintik.
A 2013 , az igazi válasz az ökoszisztémák CO 2és biogeográfiai modulációit még mindig bonyolultnak tekintik és jobban meg kell érteni, számos " biogeokémiai visszajelzés " miatt . Mindazonáltal tisztázni kell, ha helyesen akarjuk felmérni vagy akár megjósolni az ökoszisztémák bolygó- vagy helyi kapacitásait a természetes szén -dioxid -tárolás és az emberek által kiváltott éghajlatváltozás hatásainak csillapítása tekintetében .
A hidrológiai ciklus által közvetített visszajelzések különösen fontosak, és a csapadéknak nagy szerepe van. A növények fiziológiájának legalább egy jól ismert szerepe van; egy bizonyos szakaszig (ezen túl a növény meghal), a CO 2 szintjének növekedéselevegő csökkenti a sztómavezetést és növeli a növények vízfelhasználásának hatékonyságát (az egységnyi szárazanyag előállításához szükséges vízmennyiség ), a vízfelhasználás csökkenése a talaj nedvességének jobb hozzáférhetőségét eredményezi. A becslések szerint 2008 -ban a CO 2 növelésének hatásaita levegőben az ökoszisztémán fokozódnia kell, ha a víz korlátozó tényező (de a nitrogénbevitelt is figyelembe kell venni); ezt néhány kísérlet kimutatta, de ez egy olyan tényező, amelyet sok tanulmány "figyelmen kívül hagyott".
Ez az összefüggés olyan erősnek tűnik, hogy lehetővé teszi - mérsékelt övi övezetekben -, hogy pontosan megjósolható legyen a légi biomassza stimulációjának éves eltérése a CO 2 -szint emelkedését követően .egy vegyes füves tartalmazó növények típusú C3 és C4 , alapul a teljes szezonális csapadék ; az esős nyárnak pozitív hatása van, míg az ősznek és a tavasznak negatív hatása van a CO 2 -re adott válaszra. A növekvő CO 2 szint hatása ezért elsősorban a nyári és az őszi / tavaszi csapadék között kialakuló új egyensúlyoktól vagy egyensúlyhiányoktól függ.
A nitrogénhez való kapcsolódás (egy másik elem, amelyet az emberi tevékenységek, beleértve az ipari mezőgazdaságot, az ipart és az autóforgalmat is zavarnak ) itt található: a hideg és nedves évszakokban fellépő erős csapadék a járművekhez való hozzáférés korlátozásához vezet. Nitrogénnel rendelkező szárazföldi növények a biomassza stimulálása CO 2 szinttelemelt. Megjegyezték azt is, hogy ez az előrejelzés a 2 ° C-kal „felmelegedett” vagy fűtetlen parcellákra is vonatkozott , és hasonló volt a C3-ban és a teljes biomasszában lévő növények esetében , ami úgy tűnik, hogy az előrejelzők szilárd előrejelzéseket tehetnek a magas CO 2 -koncentrációkra adott válaszok esetén .az ökoszisztéma . Ez értékes eszköz, mert a nagy felbontású modellek éghajlati előrejelzései megerősítik az éves csapadékeloszlás nagy változásainak valószínűségét, még akkor is, ha a földre hullott csapadék összmennyisége nem változik. Ezek a tudományosan megerősített adatok (2013-ban) segítenek megmagyarázni néhány különbséget, amelyek a növények megnövekedett CO 2 -szintnek való kitettségén alapuló kísérletek eredményei között jelentek meg ., és javítani kell azoknak a modelleknek a várható hatékonyságát, amelyek nem vették kellőképpen figyelembe a csapadék szezonális hatásait a biodiverzitás CO 2 reakciójára 14, különösen erdei környezetben.
A CO 2 felhalmozódásának korlátozására számos módszert tárnak fel vagy alkalmaznaklevegőben. Ezek magukban foglalhatnak természetes folyamatokat, például fotoszintézist vagy ipari folyamatokat. Különbséget kell tenni a forrásnál történő befogás és a légkörben történő rögzítés között is.
Az indítási indiai Carbon Clean Solutions (CCSL) elindította az első lehetőség, amely méri és újrafelhasználás 100% CO 2(Évi 60 000 tonna) egy kis széntüzelésű erőműből Indiában, Chennaiban (Madras); ez a CO 2megtisztítják, majd eladják egy helyi iparosnak, aki szódát készít belőle. A CCSL technológia csökkenti a CO 2 költségétIndiában 30 dollárért, Európában vagy az Egyesült Államokban 40 dollárért adták el, messze a piaci ár alatt: 70-150 dollár tonnánként. A Veolia szerződést írt alá a CCSL -lel ennek a folyamatnak a nemzetközi értékesítésére. Ugyanakkor a Climeworks vállalat igyekszik megfogni a CO 2 -ot a környezeti levegő szűrésével.
A David Keith mérnök által alapított, Bill Gates és több olaj- és bányászati vállalat által finanszírozott kanadai Carbon Engineering vállalat kifejlesztett egy reaktort, amely kivonja a CO 2 -otalacsonyabb költséggel, mint a meglévő befogási technológiák. A befektetők által biztosított pénzeszközökből ezt a közvetlen befogási folyamatot kombinálják egy „Levegő -üzemanyagok” eljárással, amely lehetővé teszi a légkörben visszanyert szén átalakítását a benzinhez hasonló üzemanyaggá. Egy nagyobb üzem építését tervezi Houstonban az Occidental Petroleum céggel együttműködésben . Azonban a CO 2 érzékelő reaktoroknagyon energiaigényesek, ezért megújuló energiaforrásokból kell táplálni őket; az Európai Tudományos Akadémiák Tudományos Tanácsának (EASAC) fenntartásai vannak: szerinte a CO 2 a levegőben nem akadályozza meg az éghajlatváltozást, és a mai napig nem felel meg az IPCC ajánlásainak.
Termelése felé „szoláris metán” CO 2 ? .
Elméletileg a CO 2 átalakításaaz üzemanyagban vagy a vegyi alapanyagokban csökkentené a fosszilis tüzelőanyagok használatát és a CO 2 -kibocsátást.
A megújuló energiaforrásokból származó elektrokémiai átalakítást a 2010-es évek óta számos kutatás tárgya.
A fotokémia alapján az egyik remény az, hogy csak olyan napfényt és nem szennyező katalizátorokat használhatunk, amelyek olcsók és bőségesek a Földön. A 2010 -es évek tudományos szakirodalmában említett fotokatalizátorok és molekuláris elektrokatalizátorok közül csak néhány stabil és szelektív a CO 2 csökkentésére ; ráadásul főleg CO-t vagy HCOO-t termelnek, és ritkán maradnak olyan katalizátorok, amelyek képesek alacsony vagy közepes hozamok előállítására is jelentősen redukált szénhidrogénekből.
Négy kutató, köztük két francia (Julien Bonin és Marc Robert) katalizátort állított elő, amely egy vas -tetrafenil -porfirin -komplex , amely trimetil -ammónium -csoportokkal van funkcionalizálva, és amelyeket a közzététel idején a leghatékonyabb és legszelektívebb CO 2 -konvertálónak mutatnak be.CO-ban, mert katalizálhatja a CO 2 nyolc elektronjának redukciójátmetánban egyszerű fény mellett, környezeti hőmérsékleten és nyomáson. A katalizátort azonban acetonitril oldatban kell használni, amely fényérzékenyítőt és áldozati elektrondonort tartalmaz; ezután néhány napig stabilan működik. CO 2először fotodedukcióval CO -vé alakul, és ha két reaktor van, akkor a CO legfeljebb 82% -os szelektivitással és 0, 18% -os kvantumhozammal , azaz fényhatással metánt hoz létre . A szerzők úgy vélik, hogy más molekuláris katalizátorokat is inspirálhat ez.
Elképzelhetőek a "katalizátor" rendszerek is, a molekuláris katalizátorok, valamint a perovskiton vagy az átmenetifém -komplexeken alapuló rendszerek .