Szén-dioxid

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából.

Szén-dioxid
IUPAC név	Carbon dioxyde
Más nevek	Szénsav (vízben oldott) Szárazjég (szilárd)
Azonosítók
CAS-szám	[124-38-9]
EINECS szám	2046-96-9
RTECS szám	FF6400000
Tulajdonságok
Kémiai képlet	CO2
Moláris tömeg	44,01 g/mol
Megjelenés	Színtelen, enyhén szúrós szagú gáz
Sűrűség	1,98 kg/m3, gáz (298 K) 1600 kg/m3, szilárd
Olvadáspont	−57 °C (216 K), nyomás alatt
Forráspont	−78 °C (195 K), szublimál
Oldhatóság (vízben)	0,145 g/100 ml (25°C)
Savasság (pKa)	6,35 és 10,33
Dipólusmomentum	nulla
Szerkezet
Kristályszerkezet	Kvarc-szerű
Veszélyek
NFPA 704	0 0 0
S-mondatok	S9, S23, S36
Lobbanáspont	nem gyúlékony
Ha másként nem jelöljük, az adatok az anyag standardállapotára vonatkoznak. (25 °C, 100 kPa)

A szén-dioxid (CO₂) légköri nyomáson légnemű, gáz halmazállapotú vegyület. A tiszta levegő 0,035 % (térfogatszázalék) szén-dioxidot (380 ppm) tartalmaz. Ez a mennyiség az elmúlt évtizedekben jelentősen növekedett (100 éve még kb. 280 ppm volt), ami bizonyítottan hozzájárul a globális felmelegedéshez, azaz a szén-dioxid üvegházgáz.

A légkörbe számos forrásból kerülhet; szén és széntartalmú anyagok égése, állatok, növények és mikroorganizmusok légzése során keletkezik. Jelentős mennyiségű szén-dioxid kerül a levegőbe a vulkanizmus során és a tengerek kötött szén-dioxidjából is.

A szén-dioxid −78 °C-on fagy meg, a szilárd halmazállapotának neve szárazjég. A szárazjeget a hűtőipar is felhasználja, de látványosságként is alkalmazzák, ahogy felmelegedve a folyékony halmazállapot kihagyásával gőzzé válik, azaz szublimál.

[szerkesztés] Kémiai és fizikai tulajdonságok

Színtelen, kis koncentrációban szagtalan, a levegőnél nagyobb sűrűségű. Ha a belélegzett levegő a normál koncentráció többszörösét (néhány %-ot) tartalmazza szén-dioxidból, akkor azt enyhén savanykásnak érezzük, ez a koncentráció azonban már veszélyes, mert fulladást okozhat!

A tiszta szén-dioxid nem éghető, az égést nem táplálja, ezt használják ki a tűzoltó-palackokban való használatánál, valamint a pincékben a szén-dioxid kimutatására is. Reakciókban kevésbé vesz részt. Vízben kismértékben oldódik (0,145 g/100 ml), a vízzel gyenge szénsavat képez.

Szén-dioxid nyomás-hőmérséklet fázisdiagram

A légnemű halmazállapotú vegyület normál légköri nyomás (1 atm) alatt −78,5 °C-on fagy meg, a folyékony halmazállapot kihagyásával. 5,1 bárnál nagyobb nyomáson előállítható viszont folyékony szén-dioxid is. A gázpalackokban is ilyen állapotban tárolják. A szén-dioxidot szilárd halmazállapotát szárazjégnek nevezzük. A sűrűsége standard hőmérsékleten és nyomáson körül-belül 1,98 kg/m³, másfélszer akkora mint a Föld légköréé. A szén-dioxid molekula (O=C=O) két dupla kovalens kötést tartalmaz és egyenes az alakja. Nincs elektromos töltése (dipólusos). Ha teljesen oxidált, nem reaktív és nem gyúlékony.

[szerkesztés] Felhasználása, gyártása

Jelen van az üdítőkben, szénsavas italok alkotórészeként, tűzoltó palackokban, hegesztésnél inert gázként.

Folyékony szén-dioxiddal vonják ki a koffeint a kávéból is.

Szilárd formában (szárazjég) mint hűtőanyag, ott, ahol gyors mélyhűtésre van szükség, vagy nem áll rendelkezésre hűtőgép.

A szén-dioxidot nagyobb mennyiségben bányásszák (Magyarszágon 1982-ig a Kisalföldön, Mihályi mellett), illetve kőolaj- és földgázkutakból tör fel, mint melléktermék. Az így kapott gázt tisztítják, majd nagy nyomáson cseppfolyósítják, és ebben a formában tárolják, szállítják. A cseppfolyós szén-dioxid hirtelen nyomáscsökkenésekor a szublimációval történő gyors párolgás párolgáshő annyira lehűti az anyagot, hogy az megfagy, és szárazjég keletkezik.

Az élelmiszeriparban szívesen használják a tankerjesztésű pezsgők erjedése során keletkező szén-dioxidot, ugyanis a pezsgő természetes habzásához kevesebb is elég, mint amennyi abban keletkezik. A felesleget üdítőkhöz, sörgyártásnál használják fel.

A VIII. Magyar Gyógyszerkönyvben Carbonei dioxidum néven hivatalos.

A biogáz egyik jelentős alkotórésze.

[szerkesztés] A szén körforgása

C+O₂=CO₂, a fák levelében található klorofill kivonja a szén-dioxidból a szenet, és beépíti a fák törzsébe, valamint cukrot csinál belőle. A fa égésekor a nagy füstöt nem a szén-dioxid okozza, hanem a sok elpárolgó víz, és a nitrogén oxidok. A földtörténeti ókorban alakultak ki a szénbányászatban jelentős, nagy kalóriatartalmú feketekőszén telepek az akkor élt páfrányfélék, tengeri állatok maradékából, a földtörténeti újkorban pedig a barnakőszén telepek (kisebb kalóriatartalom, a több szennyeződés miatt).

Több kevesebb szén található a kőolaj- és földgázszármazékokban, a legjobb (legkörnyezetbarátabb) arány a metánban (CH4) van: C:H=1:4 ennél sokkal rosszabb az arány a hosszabb szénláncokban: a cetán (C₁₆H₃₄) esetében már csak C:H=1:2,125. Ezzel tehát jelentősen csökkenthető a CO₂ kibocsátás, de már az is jelentős, ha PB gáz (propán (C₃H₈), bután (C₄H₁₀))helyett metánt (vezetékes gáz) használunk.

[szerkesztés] Üvegházhatás

Lásd itt: üvegházhatás.

[szerkesztés] Külső hivatkozások

A Wikimedia Commons tartalmaz Szén-dioxid témájú médiaállományokat.

• szén-dioxid-kvóták – Túl olcsón adtuk a szén-dioxid-kvótákat? – mno.hu (2007. április 24.)
• 10 százalékos csökkentést kér a magyar szén-dioxid kvótamennyiségből az Európai Bizottság. (2007. április 24.)
• Vita lesz a szén-dioxid-kibocsátási tervről (2007. április 19.)

Ez a kémiai tárgyú lap még csak csonk (azaz erősen hiányos). Segíts te is, hogy igazi szócikk lehessen belőle!