《二氧化碳》文章

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【相对分子量或原子量】
44.01
【密度】
1.977g/L（相对密度1.53（以空气的平均密度（1.29g/L）为基准）
【熔点（℃）】
-56.6（5270帕）
【沸点（℃）】
-78.48（升华）
【形状】
无色,无味气体.
【溶解情况】
溶于水(体积比1:1),部分生成碳酸.为微溶于水,注意：不是易溶,可溶.
【用途】
气体二氧化碳用于制碱工业、制糖工业,并用于钢铸件的淬火和铅白的制造等.
【制备或来源】
可由碳在过量的空气中燃烧或使大理石(CaCO?)、石灰石、白云石煅烧或与酸作用而得.
是石灰、发酵等工业的副产品.
【结构式】
O＝C＝O
【分子式】
CO?
【其他】
表示一个碳原子和两个氧原子结合而成.
C原子以sp杂化轨道形成σ键.分子形状为直线形.非极性分子.
在CO?分子中,碳原子采用sp杂化轨道与氧原子成键. C原子的两个sp杂化轨道分别与一个O原子生成两个δ键.C原子上两个未参加杂化的p轨道与sp杂化轨道成直角,并且从侧面同氧原子的p轨道分别肩并肩地发生重叠,生成两个∏三中心四电子的离域键.因此,缩短了碳—氧原子间地距离,使CO?中碳氧键具有一定程度的叁键特征.决定分子形状的是sp杂化轨道,CO?为直线型分子.
能被液化成液体二氧化碳,相对密度1.101（-37℃）,沸点-78.5℃（升华）.
液态二氧化碳蒸发时吸收大量的热而凝成固体二氧化碳,俗称干冰.
二氧化碳化学式为CO?,碳氧化物之一,是一种无机物,常温下是一种无色无味气体,密度比空气略大,能溶于水,并生成碳酸.（碳酸饮料基本原理）可以使澄清的石灰水变浑浊,做关于呼吸作用的产物等产生二氧化碳的试验都可以用到.
二氧化碳在焊接领域应用广泛.
如：二氧化碳气体保护焊,是目前生产中应用最多的方法
固态二氧化碳俗称干冰[1],升华时可吸收大量热,因而用作制冷剂,如人工降雨,也常在舞美中用于制造烟雾.二氧化碳球棍模型
二氧化碳一般不燃烧也不支持燃烧,常温下密度比空气略大,受热膨胀后则会聚集于上方.也常被用作灭火剂,但Mg燃烧时不能用CO?来灭火,因为:2Mg+CO?=2MgO+C(点燃)
二氧化碳是绿色植物光合作用不可缺少的原料,温室中常用二氧化碳作肥料.
空气中含有约0.03%二氧化碳,但由于人类活动（如化石燃料燃烧）影响,近年来二氧化碳含量猛增,导致温室效应,全球气候变暖,冰川融化,海平面升高.旨在遏止二氧化碳过量排放的《京都议定书》已经生效,有望通过国际合作遏止温室效应.
二氧化碳密度为1.977g/L,熔点-56.6℃(226.89千帕——5.2大气压),沸点-78.5℃(升华).临界温度31.1℃.常温下7092.75千帕(70大气压)液化成无色液体.液体二氧化碳密度1.1克/厘米3.液体二氧化碳蒸发时或在加压冷却时可凝成固体二氧化碳,俗称干冰,是一种低温致冷剂,密度为1.56克/厘米3.二氧化碳能溶于水,20℃时每100体积水可溶88体积二氧化碳,一部分跟水反应生成碳酸.化学性质稳定,没有可燃性,一般不支持燃烧,但活泼金属可在二氧化碳中燃烧,如点燃的镁条可在二氧化碳中燃烧生成氧化镁和碳.二氧化碳是酸性氧化物,可跟碱或碱性氧化物反应生成碳酸盐.跟氨水反应生成碳酸氢铵.无毒、但空气中二氧化碳含量过高时,也会使人因缺氧而发生窒息.绿色植物能将二氧化碳跟水在光合作用下合成有机物.二氧化碳可用于制造碳酸氢铵、小苏打、纯碱、尿素、铅白颜料、饮料、灭火器以及铸钢件的淬火.二氧化碳在大气中约占总体积的0.03％,人呼出的气体中二氧化碳约占4％.实验室中常用盐酸跟大理石反应制取二氧化碳,工业上用煅烧石灰石或酿酒的发酵气中来获得二氧化碳.
二氧化碳与水反应所生成的酸性物质碳酸,能使紫色石蕊变红.加热变红的紫色石蕊后又能变回紫色.
H?O+CO?=H?CO?
H?CO?=H?O+CO?
二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,生成碳酸钙沉淀,可以用此判断集气瓶内气体是否二氧化碳.具体反应如下：
Ca(OH)?+CO?=CaCO?+H?O
[编辑本段]二氧化碳能变液体燃料
全球知名的技术集团ABB宣布在北京清华大学和天津大学建造两个温室气体化学实验室,他们将转让约150-200万美元的设备,及派出相关的科研人员,以帮助中国提高技术水平以减 低日益严重的环境污染问题,尤其是在能源、工业及运输业领域所造成的温室废气排放.
在位于瑞士的ABB研发中心指导下,该课题初期将主要就催化等离子体转化温室气体合成高 品质液体燃料等相关问题展开深入研究.二氧化碳是困扰地球的主要温室气体,而中国因为 燃煤等因素,有可能成为排放二氧化碳最多的国家之一,因此,研究通过某些技术把二氧化碳转化成为高品质的液体燃料,将是既消除污染又增加能源的、有利而无害的好事.
8年前,ABB签署了《ICC可持续发展商业公章》.在国际能源组织(IEA)的温室气体研究及发 展项目中,ABB代表瑞士作为该机构的成员积极参与其中的工作.在世界能源理事会(WEC)的上届国际会议上,ABB总裁兼首席执行官林道先生介导了一个全球性的项目,旨在世界每年减少10亿吨的温室废气排放.而此次与中国科学家的合作是推进该项目的一个重要步骤.
ABB集团执行副总裁兼执行委员马库斯·白业功先生说：“ABB非常关注全球气体变暖这一世 界性的问题,并清楚地意识到,未来全人类在减少温室气体排放方面将面临着巨大的挑战.”
ABB将在未来的10年中,将大力发中国市场,并使之成为全球的三大市场之一.在研发方面,1999年,ABB公司投入了20亿美元,大约占营业额的8%.ABB的经费投入重点不仅满足今天的技术上的需要,通讯、电力系统、制造技术都是重点投入领域,现逐渐转型向高新技术、微电子、纳米、无线电技术等,传统的ABB中心,7个在欧洲,3个在美国,而现在在明显东移. 因为植物的光和作用需要大量的二氧化碳,水和阳光作为能源,来合成植物体内的葡萄糖.其中阳光的因素人为不可控制,水又不是什么稀有的东西,来源丰富,所以人们用二氧化碳作为气体肥料.
[编辑本段]奇特的肥料——气肥
目前开发的气体肥料主要是二氧化碳,因为二氧化碳是植物进行光合作用必不可少的原料.在一定范围内.二氧化碳的浓度越高,植物的光合作用也越强,因此二氧化碳是最好的气肥.美国科学家在新泽西州的一家农场里,利用二氧化碳对不同作物的不同生长期进行了大量的试验研究,他们发现二氧化碳在农作物的生长旺盛期和成熟期使用,效果最显著.在这两个时期中,如果每周喷射两次二氧化碳气体,喷上4～5次后,蔬菜可增产90％,水稻增产70％,大豆增产60％,高粱甚至可以增产200％.
气肥发展前途很大,但目前科学家还难以确定每种作物究竟吸收多少二氧化碳后效果最好.除了二氧化碳外 ,是否还有其他气体可作气体肥料?
最近,德国地质学家埃伦斯特发现,凡是在有地下天然气冒出来的地方,植物都生长得特别茂盛.于是他将液化天然气通过专门管道送人土壤,结果在两年之中这种特殊的气体肥料都一直有效.原来是天然气中的主要成分甲烷起的作用,甲烷用于帮助土壤微生物的繁殖,而这些微生物可以改善土壤结构,帮助植物充分地吸收营养物质.
[编辑本段]有关聚二氧化碳
一种正在研究的新型合成材料,以二氧化碳为单体原料在双金属配位PBM型催化剂作用下,被活化到较高的程度时,与环氧化物发生共聚反应,生成脂肪族聚碳酸酯（PPC）,经过后处理,就得到二氧化碳树脂材料.在聚合中加入其它反应物,可以得到各种不同化学结构的二氧化碳树脂.二氧化碳共聚物具有柔性的分子链,容易通过改变其化学结构来调整其性能；较易在热、催化剂、或微生物作用下发生分解,但也可以通过一定的措施加以控制：对氧和其它气体有很低的透过性.可开发出以下用途的产品：1.从脂肪族聚碳酸酯与多异氰酸酯制备聚氨酯材料,优于普通聚酯聚氨酯的耐水解性能.2.用顺丁烯二酸酐作为第三单体进行三元共聚；产物是一种含碳酸酯基和酯基的不饱和树脂,可交联固化,亦能与纤维之类固体复合,是类似于普通不饱和聚酯使用的一种新材料.3.脂肪族聚碳酸酯可以与各种聚合物共混而获得各种不同的性能.可以用作环氧树脂、PVC塑料等的增韧剂、增塑剂或加工助剂.4.二氧化碳、环氧乙烷等的共聚物,二氧化碳、环氧丙烷和琥珀酸酐的三元共聚物能被微生物彻底分解,不留残渣,是一类有希望的生物降解材料.5.二氧化碳共聚物有优异的生物体相容性.特别设计的共聚物可望用作抗凝血材料或用作药物缓释剂.6.某些二氧化碳共聚物可用作固体颜料或填料的表面处理剂,隔氧材料,表面活性剂,陶瓷胶粘剂,热熔胶等.7.聚碳酸亚丙酯与丁腈橡胶共混物有良好的耐油耐热氧老化性能,有比普通丁腈胶更好的机械性能,是一种优异的新型耐油橡胶.该项目每吨二氧化碳树脂成本约为环氧丙烷原料的价格,相当于国外工艺的3-30%,很有机会在国外立足发展..PPC/NBR型耐油橡胶的成本可比用纯丁腈降低10%左右,每吨产品的成本可降低1000元以上.
通用名称：二氧化碳
英文名称：Carbon Dioxide
中文别名：碳酸气
英文别名：Carbonic Acid Gas、Carbonic Anhydride
[编辑本段]二氧化碳其他
Ⅱ.2.10二氧化碳（CO?）
CAS登录号 [124-38-9]
英文名称 CARBON DIOXIDE
别名 碳酸气
二氧化碳在常温常压下为无色而略带刺鼻气味和微酸味的气体.CO?分子有16个价电子,基态为线性分子,属D∞h 点群.CO?分子中碳氧键键长为116pm,介于碳氧双键（乙醛中C＝O键长为124pm）和碳氧三键（CO分子中C≡O键长为112.8pm）之间,说明它已具有一定程度的叁键特性.因此,有人认为在CO?分子中可能存在着离域的大π键,即碳原子除了与氧原子形成两个键外,还形成两个三中心四电子的大π键.
17世纪初,比利时化学家范·海尔蒙特(J.B. Van. Helmont 1577～1644)在检测木炭燃烧和发酵过程的副产气时,发现二氧化碳.1757年,J. Black第一个应用定量的方法研究这种气体 .1773年,拉瓦锡(A. L. Lavoisier) 把碳放在氧气中加热,得到被他称为“碳酸”的二氧化碳气体,测出质量组成为碳23.5~28.9%,氧71.1~76.5%.1823年,迈克尔·法拉第(M. Faraday)发现,加压可以使二氧化碳气体液化.1835年,M. Thilorier制得固态二氧化碳(干冰).1884年,在德国建成第一家生产液态二氧化碳的工厂.
在自然界中二氧化碳含量丰富,为大气组成的一部分.二氧化碳也包含在某些天然气或油田伴生气中以及碳酸盐形成的矿石中.大气里含二氧化碳为0.03~0.04%（体积比）,总量约2.75×1012t, 主要由含碳物质燃烧和动物的新陈代谢产生.在国民经济各部门,二氧化碳有着十分广泛的用途.二氧化碳产品主要是从合成氨制氢气过程气、发酵气、石灰窑气、酸中和气、乙烯氧化副反应气和烟道气等气体中提取和回收,目前,商用产品的纯度不低于99%（体积）.
如何制造二氧化碳和关于二氧化碳的有关化学式
实验室制造二氧化碳：
2HCl+CaCO?====CaCl?+ H?O+CO?↑
由于碳酸很不稳定,容易分
H?CO?==H?O+CO?↑
所以2HCl+CaCO?====CaCl?+H?O+CO?↑
二氧化碳能溶于水,形成碳酸：
CO?+H?O=H?CO?
向澄清的石灰水加入二氧化碳,会形成白色的碳酸钙：
CO?+Ca(OH)?==CaCO?↓+H?O
二氧化碳会使烧碱变质：
2NaOH+CO?==Na?CO?+H?O
工业制法：高温煅烧石灰石
CaCO? ==高温== CaO + CO?↑
二氧化碳的危害
现在地球上气温越来越高,是因为二氧化碳增多造成的.因为二氧化碳具有保温的作用,现在这支小部队的成员越来越多,使温度升高,近100年,全球气温升高0.6℃,照这样下去,预计到21世纪中叶,全球气温将升高1.5——4.5℃.
海平面升高,也是二氧化碳增多造成的,近100年,海平面上升14厘米,到21世纪中叶,海平面将会上升25——140厘米,海平面的上升,亚马孙雨林将会消失,两极海洋的冰块也将融化.所有这些变化对野生动物而言无异于灭顶之灾.
[编辑本段]二氧化碳干洗原理
目前最普遍的干洗技术是采用烃类(石油类)、氯代烃(如四氯乙烯)作为溶剂.但石油溶剂闪点低,易爆易燃,干燥慢；氯代烃气味刺鼻,毒性较高(一般在空气中的含量限制在50ppm以下).干洗行业特别是欧美一些国家一直在寻找一种既清洁卫生安全高效的洗涤溶剂,目前推出的有绿色大地(Greenearth)、RYNEX、以及液体二氧化碳等新型清洗剂.Greenearth是一种清澈无味的液体,KB值(洗净率)与石油溶剂接近,但低于四氯乙烯,而且价格昂贵；RYNEX的KB值与四氯乙烯差不多,但含水量较高,而且蒸发太慢,不容易再生和回收,干洗周期长；液体二氧化碳KB值比石油溶剂高,略低于四氯乙烯,但在渗色、防污物再凝集等方面比四氯乙烯更好.
二氧化碳作为生命活动的代谢产物和工业副产品存在于自然界中,主要来源于火力发电、建材、钢铁、化工、汽车尾气及天然二氧化碳气田,它是造成“温室效应”的主要气体.液体二氧化碳干洗溶剂是一种工业副产品,只是在其回归自然之前被利用一下,并没有增加大气中二氧化碳的浓度.中国二氧化碳排放量为全球第二(大约30亿吨),为了充分利用这一资源,中国成立了许多研究课题.
[编辑本段]液体二氧化碳物理性质
表面张力：约3.0dyn/cm
密度：0.8g/cm3
粘度：0.082mm2/s(12℃)
（比四氯乙烯粘度O.88mm2/s(20℃)低得多,所以液体二氧化碳更能穿透纤维.）
二氧化碳分子结构很稳定,化学性质不活泼,不会与织物发生化学反应.
它沸点低(-78.5℃),常温常压下是气体.
特点：没有闪点,不燃；无色无味,无毒性.
液体二氧化碳通过减压变成气体很容易和织物分离,完全省去了用传统溶剂带来的复杂后处理过程.
液体CO?和超临界CO?均可作为溶剂,尽管超临界CO?具有比液体CO?更高的溶解性(具有与液体相近的密度和高溶解性,并兼备气体的低粘度和高渗透力).但它对设备的要求比液体CO?高.综合考虑机器成本与作CO?为溶剂,温度控制在15℃左右,压力在5MPa左右.
[编辑本段]二氧化碳-药用
药理
低浓度时为生理性吸吸兴奋药.当空气中本品含量超过正常(0.03%)时,能使呼吸加深加快；如含量为1%时,能使正常人呼吸量增加25%；含量为3%时,使呼吸量增加2倍.但当含量为25%时,则可使呼吸中枢麻痹,并引起酸中毒, 故吸入浓度不宜超过10%.
适应症
临床多以本品5～7%与93～95%的氧混合吸入, 用于急救溺毙、吗啡或一氧化碳中毒者、新生儿窒息等.乙醚麻醉时,如加用含有3～5% 本品的氧气吸入,可使麻醉效率增加,并减少呼吸道的刺激.
用法用量
遵医嘱.25%高浓度吸入可使呼吸中枢麻痹,引起酸中毒.吸入浓度不超过10%.
不良反应
25%高浓度吸入可使呼吸中枢麻痹,引起酸中毒.吸入浓度不超过10%.
[编辑本段]二氧化碳·灭火器
手提式二氧化碳灭火器二氧化碳灭火器的使用方法
灭火时只要将灭火器提到或扛到火场,在距燃烧物5米左右,放下灭火器拔出保险销,一手握住喇叭筒根部的手柄,另一只手紧握启闭阀的压把.对没有喷射软管的二氧化碳灭火器,应把喇叭筒往上板70-90度.使用时,不能直接用手抓住喇叭筒外壁或金属连线管,防止手被冻伤.灭火时,当可燃液体呈流淌状燃烧时,使用者将二氧化碳灭火剂的喷流由近而远向火焰喷射.如果可燃液体在容器内燃烧时,使用者应将喇叭筒提起.从容器的一侧上部向燃烧的容器中喷射.但不能将二氧化碳射流直接冲击可燃液面,以防止将可燃液体冲出容器而扩大火势,造成灭火困难.
推车式二氧化碳灭火器一般由两人操作,使用时两人一起将灭火器推或拉到燃烧处,在离燃烧物10米左右停下,一人快速取下喇叭筒并展开喷射软管后,握住喇叭筒根部的手柄,另一人快速按逆时针方向旋动手轮,并开到最大位置.灭火方法与手提式的方法一样.
使用二氧化碳灭火器时,在室外使用的,应选择在上风方向喷射.在室外内窄小空间使用的,灭火后操作者应迅速离开,以防窒息.

吸二氧化碳
突然用了粉底，一直逗留在心底的思念
我竟猜不透自己是这样的大男生
怎么忍心断决，触及双子命运的心房
我的心灵被染上了孤独，很是澎湃
激情却被落在那某个破晓时分

曾经说过在一起看世界，五彩缤纷却又宁静的
天空诡异的安静，无法卸下任何心情
秋天走了，是冬天上场了
秋末的幽香怎又不是一幅黯然忧伤
挽留...

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吸二氧化碳
突然用了粉底，一直逗留在心底的思念
我竟猜不透自己是这样的大男生
怎么忍心断决，触及双子命运的心房
我的心灵被染上了孤独，很是澎湃
激情却被落在那某个破晓时分

曾经说过在一起看世界，五彩缤纷却又宁静的
天空诡异的安静，无法卸下任何心情
秋天走了，是冬天上场了
秋末的幽香怎又不是一幅黯然忧伤
挽留一叶瑟瑟秋叶的恋歌

下了小雨，也只是湿的一地
一个人和那永不重逢的影
夜色中的二氧化碳怎是亲人
你说你也喜欢这种夜景
而我却没有开口

也许我已经习惯在这样的夜里
在这样的夜里陪着氧气一起堕落了吧？

收起