ثاني أكسيد الكربون هو أحد المركبات الكيميائية الموجودة في الطبيعة وهو أيضًا أحد المكونات الرئيسية للغلاف الجوي. يتواجد في الغلاف الجوي بنسب طبيعية وينتجه الإنسان من خلال بعض الصناعات وبعض منتجات الاحتراق. للاستهلاك البشري.
يحتوي ثاني أكسيد الكربون على العديد من الخصائص الكيميائية التي تميزه ويرمز له بالرموز الكيميائية، وهذا ما سنراجعه في هذا المقال.
رمز ثاني أكسيد الكربون في الكيمياء
ثاني أكسيد الكربون هو أحد المركبات الكيميائية الموجودة في غلافنا الجوي، وله أهمية كبيرة للعديد من الاستخدامات، كما أنه مهم لبعض الكائنات الحية، وأهمها النباتات، لأنه الغاز المستخدم في العملية. البناء الضوئي.
يُرمز غاز ثاني أكسيد الكربون في الكيمياء بالرمز co2، حيث يتكون من ذرتين من الأكسجين بالرمز o وذرة كربون واحدة بالرمز c، وتفاعلهما مع بعضهما البعض ينتج عنه ثاني أكسيد الكربون (o2 + c = co2). )
يقوم بالعديد من العمليات التي تساعد بعض الكائنات الحية على البقاء على قيد الحياة على الأرض، كما يقوم ثاني أكسيد الكربون بتخزين بعض الطاقة المشعة التي يتلقاها الكوكب، وتكمن أهميته في الغلاف الجوي في أنه يحافظ على درجة حرارة الأرض.
ويحميها من الصقيع أو البرودة الشديدة ولكن ارتفاعها العالي يتسبب في ارتفاع درجة حرارة الأرض.
أول من اكتشف ثاني أكسيد الكربون كان العالم البلجيكي يان بابتيست والعالم الاسكتلندي جوزيف بلاك كان أول من اكتشف خصائص ثاني أكسيد الكربون.
وذلك م في منتصف القرن الثامن عشر لأنها أبلغت عن العديد من الخصائص الكيميائية والفيزيائية بالإضافة إلى بعض تطبيقاتها في الحياة العملية.
أنظر أيضا: ثاني أكسيد الكربون وخصائصه
الخواص الكيميائية لثاني أكسيد الكربون
ثاني أكسيد الكربون مركب كيميائي، وله العديد من الخصائص الكيميائية التي تميزه عن الغازات الأخرى، ومنها على سبيل المثال ما يلي:
- عندما يتعرض ثاني أكسيد الكربون للحرارة، فإنه يتحلل إلى مركباته الأصلية، الأكسجين والكربون، وهذا ما يحدث في عملية التمثيل الغذائي للنبات عندما يأخذ النبات ثاني أكسيد الكربون خلال النهار لإنتاج ضوء الشمس والكربون والأكسجين لنا.
- عندما يتحد ثاني أكسيد الكربون مع الهيدروجين، فإنه ينتج أول أكسيد الكربون، كما أنه يتفاعل مع غاز الأمونيا تحت ضغط مرتفع لإنتاج اليوريا التي تستخدم في الأسمدة وكذلك في صناعة البلاستيك.
- وهو من الغازات التي يمكن إذابتها في الماء وتنتج حامض الكربونيك وهو أمر خطير إذا ذاب بكميات كبيرة في مياه البحار والأنهار، لأنه يزيد من حموضة المياه مما يؤثر على الكائنات البحرية فيها.
الخصائص الفيزيائية لثاني أكسيد الكربون
لثاني أكسيد الكربون بعض الخصائص الفيزيائية التي تميزه، ونلاحظ على سبيل المثال ما يلي:
- يمكن تسييل هذا الغاز بمعنى تحويله إلى صورة سائلة، عند ضغط أقصى يبلغ 75 كجم / م 3 ودرجة حرارة 31 درجة مئوية.
- عندما يتعرض هذا الغاز لبرودة شديدة، فإنه يتحول إلى ثورة صلبة أو شبه صلبة ويتكون الثلج.
- يتم استخدامه لملء طفايات الحريق ويساعد على تقليل الأكسجين مما يساعد على زيادة اشتعال الحرائق، كما يستخدم في التبريد.
مصادر ثاني أكسيد الكربون
يحتوي ثاني أكسيد الكربون على العديد من المصادر، بما في ذلك الاستخدام الطبيعي والبشري.
تعتبر الموارد الطبيعية آمنة بما يتناسب مع وجودها على سطح الأرض، على عكس نسبة العنصر البشري هو سبب إنتاجها، لذلك فهي وفيرة وآمنة.
من المصادر الطبيعية لثاني أكسيد الكربون البراكين والغازات المنبعثة منها.
عملية التحلل العضوي للفطريات والبكتيريا والطحالب البحرية وعمليات التخمر والتنفس للكائنات الحية.
المصادر من صنع الإنسان هي غازات من العديد من الصناعات الكيميائية.
الانبعاثات من عمليات استخدام الوقود للسيارات والمحركات واستخدام الفحم في الغابات واستخدامه في توليد الكهرباء.
من النتائج السلبية لزيادة ثاني أكسيد الكربون بسبب الاستخدام البشري زيادة نسبته في الغلاف الجوي، الأمر الذي أدى إلى ظاهرة الاحتباس الحراري.
أنظر أيضا: الفرق بين كربونات الصوديوم وبيكربونات الصوديوم.
استخدام ثاني أكسيد الكربون
لثاني أكسيد الكربون استخدامات عديدة في حياتنا العملية حيث يتم استخدامه في العديد من المجالات.
وغيرها من الاستخدامات ومنها على سبيل المثال ما يلي:
- ينتج ثاني أكسيد الكربون أثناء عملية التخمير ويستخدم في إنتاج الكعك والمعجنات.
- يستخدم ثاني أكسيد الكربون في إنتاج المياه الغازية والمشروبات الروحية.
- يستخدم في إنتاج طفايات الحريق لأنه معبأ بشكله السائل.
- ويقلل الأكسجين الذي يساعد على زيادة اللهب بسبب وزنه، لذا فهو يعمل كبطانية مانعة للأكسجين.
- يدخل ثاني أكسيد الكربون في إنتاج بعض الكيماويات والمواد الخام المستخدمة في الصناعة.
- يستخدم ثاني أكسيد الكربون في أنظمة التبريد المختلفة.
- يتم استخدامه في أنظمة معالجة المياه.
- يتم استخدامه كعامل مساعد خلال أنواع مختلفة من اللحام.
- يتم استخدامه في إنتاج الأسمدة والأدوية، وكذلك في إنتاج العديد من المنتجات البلاستيكية.
- يستخدم ثاني أكسيد الكربون أيضًا في إنتاج بعض اللوحات الكهربائية، وكذلك أشباه الموصلات للحرارة.
- كما أنها تستخدم في عمليات النفط وصناعة النفط.
ضرر ثاني أكسيد الكربون
يسبب ثاني أكسيد الكربون العديد من الأضرار لصحة الإنسان.
مما يجعلنا نحذر من المبالغة في التنفس لأنه يقوم بما يلي.
- عند استخدامه على نطاق واسع في الداخل، فإنه يجعل التنفس صعبًا ويؤدي إلى الاختناق والموت.
- استنشاق كمية كبيرة من ثاني أكسيد الكربون يسبب التهاب الأغشية المخاطية.
- ويزيد اللعاب في الفم وله طعم حاد في الفم.
- إن التعرض المطول لثاني أكسيد الكربون يمكن أن يجعل الشخص يشعر بالتعب ويفقد التركيز.
- ويسبب زيادة معدل ضربات القلب والدوخة.
تأثيرات ثاني أكسيد الكربون على الكائنات البحرية
مياه البحر لديها درجة حموضة معتدلة، ودرجة الحموضة الطبيعية لها فوائد عديدة في تكوين الكائنات الحية وتكوين الشعاب المرجانية والحجر الجيري.
بالإضافة إلى وجود مناخ حي للكائنات الفطرية الصغيرة وتكوين قشرة خارجية في بعض القشريات.
وتأثير زيادة نسبة ثاني أكسيد الكربون في الماء بالطبع يؤدي إلى انخفاض حموضة هذه المياه.
مما يسبب الكثير من الضرر لقتل بعض الكائنات الدقيقة والفطريات والطحالب التي تنمو في هذه المياه.
كما أنه يؤثر على حياة الشعاب المرجانية ويسبب تغيرات كيميائية وعضوية في بعض الكائنات الحية الموجودة في هذه المياه.
في الواقع، منذ بداية الثورة الصناعية، بدأ الرقم الهيدروجيني للبحار في الانخفاض.
لأن إضافة ثاني أكسيد الكربون أدت إلى زيادة الهيدروجين في الماء.
التفاعل معها يخلق العديد من المواد الأيونية في الماء.
أنظر أيضا: مشتقات الهيدروكربون وتفاعلاتها بالتفصيل
ذكرنا رمز ثاني أكسيد الكربون في الكيمياء وكيف يتشكل من مركباته الأولية، وقدمنا بإيجاز الخصائص الكيميائية والفيزيائية لهذا الغاز.
وله استخدامات عديدة في الحياة اليومية والإنتاجية، ويزداد الضرر بنسبة تتناسب معه في البحار والجو.