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　二氧化碳，化學式：CO2，是空氣中常見的溫室氣體，是一種氣態(tài)化合物，碳與氧反應生成其化學式為CO2，一個二氧化碳分子由兩個氧原子與一個碳原子通過共價鍵構成。
　　二氧化碳常溫下是一種無色無味、不可燃的氣體，密度比空氣大，略溶于水，與水反應生成碳酸。（二氧化碳是碳酸的酸酐）
　　產(chǎn)生途徑
　　在自然界中二氧化碳含量豐富，為大氣組成的一部分。二氧化碳也包含在某些天然氣或油田伴生氣中以及碳酸鹽形成的礦石中。大氣里含二氧化碳為0.03~0.04%（體積比），總量約2.75×1012t，主要由含碳物質燃燒和動物的新陳代謝產(chǎn)生。
　　⑴凡是有機物（包括動植物）在分解、發(fā)酵、腐爛、變質的過程中都可釋放出CO?。
　　⑵石油、石臘、煤炭、天然氣燃燒過程中，也要釋放出CO?。
　　⑶石油、煤炭在生產(chǎn)化工產(chǎn)品過程中，也會釋放出CO?。
　　⑷所有糞便、腐植酸在發(fā)酵，熟化的過程中也能釋放出CO?。
　　⑸所有動物在呼吸過程中，都要吸氧氣吐出CO?。
　　⑹所有綠色植物都吸收CO?釋放出氧氣，進行光合作用。CO?氣體，就是這樣，在自然生態(tài)平衡中，進行無聲無息的循環(huán)。
　　⑺一切工業(yè)生產(chǎn)，城市運轉，交通等都離不開排放二氧化碳。
　　⑻常用關于二氧化碳的化學方程式：
　　碳在充足的氧氣中燃燒：
　　煤氣工作原理：
　　天然氣工作原理：
　　實驗室用大理石和鹽酸制取二氧化碳：
　　碳還原氧化銅：
　　熟石灰檢驗二氧化碳：
　　氫氧化鈉與二氧化碳反應：
　　與水反應：
　　（參考資料來源：）
　　制取方法
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　　工業(yè)制法
　　高溫煅燒石灰石
　　實驗室制取
　　大理石或石灰石和鹽酸反應通常需要對氣體進行除雜干燥，鹽酸反應時會揮發(fā)出氯化氫(HCl）氣體，所以要通過飽和碳酸氫鈉(NaHCO3）溶液除去氣體中的氯化氫。溶液中的反應，氣體溢出時會帶出水蒸氣，所以要求嚴格或必要時要對氣體進行干燥，通常用裝有濃硫酸的洗氣瓶進行干燥。由于二氧化碳密度比空氣大，能溶于水且能與水反應，所以采用向上排空氣法。
　　另外，不能用碳酸鈉和鹽酸反應制取，因為反應速率太快，不易收集；不能用碳酸鈣和濃鹽酸反應，因為濃鹽酸易揮發(fā)出大量氯化氫氣體，使碳酸氫鈉無法完全去除，制得的二氧化碳純度會下降；也不能用碳酸鈣和稀硫酸反應收集，因為反應會生成微溶于水的硫酸鈣，硫酸鈣會附著在碳酸鈣表面，使碳酸鈣無法與酸接觸，影響反應的繼續(xù)。附：
　　（上面的三種方法不適用于實驗室）
　　化學詩歌
　　實驗室制二氧碳，大理石與稀鹽酸。兩種蘇打皆不用，速度太快控制難。
　　不用硫酸代鹽酸，鎂鹽不如鈣鹽廉。硝酸見光易分解，驗滿瓶口火不燃。
　　反應式：
　　解釋：
　　1、實驗室制二氧碳，
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　　title
　　大理石與稀鹽酸：“二氧碳”指二氧化碳。意思是說在實驗室中是用大理石（CaCO?）和稀鹽酸反應來制取二氧化碳。
　　2、兩種蘇打皆不用，速度太快控制難：“兩種蘇打”特指蘇打（Na?CO?）和小蘇打（NaHCO?）。這兩句的意思是說不能用Na?CO?和NaHCO?代替CaCO?跟鹽酸反應來制取CO?，是因為Na?CO?和NaHCO?跟鹽酸反應的速度太快，產(chǎn)生的CO?很快逸出，不易控制，也不便于操作。
　　3、不用硫酸代鹽酸：意思是說不能用稀硫酸代替鹽酸。因為稀硫酸跟大理石（CaCO?）反應，則生成了微溶入水的硫酸鈣（CaSO?）沉淀覆蓋在大理石的表面上，阻礙了反應的繼續(xù)進行，而使反應非常緩慢。
　　4、鎂鹽不如鈣鹽廉：“鎂鹽”指MgCO?；“鈣鹽”指CaCO?，意思是說不能用MgCO?代CaCO?，因為雖然MgCO?跟鹽酸與CaCO?跟鹽酸反應相似，但由于MgCO?的來源較少，不如CaCO?廉價易得。
　　5、硝酸見光易分解：意思是說不能用硝酸代替鹽酸，因為硝酸見光易分解（
　　），若用硝酸代替鹽酸，則制得的CO?中就會有少量的NO?和O?。此外，硝酸的價格較鹽酸貴，故通常不用硝酸代替鹽酸。
　　6、鑒別火柴不能燃：意思是說因為CO?能滅火，故可以將燃著的火柴置于集氣瓶口檢驗，若火焰熄滅，則證明CO?已經(jīng)充滿了集氣瓶。
　　民間制法
　　小蘇打（碳酸氫鈉）和白醋反應
　　應用領域
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　　在國民經(jīng)濟各部門，二氧化碳有著十分廣泛的用途。二氧化碳產(chǎn)品主要是從合成氨制氫氣過程氣、發(fā)酵氣、石灰窯氣、酸中和氣、乙烯氧化副反應氣和煙道氣等氣體中提取和回收，商用產(chǎn)品的純度不低于99%（體積）。
　　二氧化碳可注入飲料中，增加壓力，使飲料中帶有氣泡，增加飲用時的口感，像汽水、啤酒均為此類的例子。
　　固態(tài)的二氧化碳（或干冰）在常溫下會氣化，吸收大量的熱，因此可用在急速的食品冷凍。
　　二氧化碳的重量比空氣重，不助燃，因此許多滅火器都通過產(chǎn)生二氧化碳，利用其特性滅火。而二氧化碳滅火器是直接用液化的二氧化碳滅火，除上述特性外，更有滅火后不會留下固體殘留物的優(yōu)點。
　　二氧化碳也可用作焊接用的保護氣體，其保護效果不如其他稀有氣體（如氬），但價格相對便宜許多。
　　二氧化碳激光是一種重要的工業(yè)激光來源。
　　二氧化碳可用來釀酒，二氧化碳氣體創(chuàng)造一個缺氧的環(huán)境，有助于防止細菌在葡萄生長。
　　二氧化碳可控制pH值，游泳池加入二氧化碳以控制pH值，加入二氧化碳從而保持pH值不上升。
　　二氧化碳可用于制堿工業(yè)和制糖工業(yè)。
　　二氧化碳可用于塑料行業(yè)的發(fā)泡劑。
　　干冰可以用于人造雨、舞臺的煙霧效果、食品行業(yè)、美食的特殊效果等。
　　干冰可以用于清理核工業(yè)設備及印刷工業(yè)的版輥等。
　　干冰可以用于汽車、輪船、航空、太空與電子工業(yè)。液體二氧化碳通過減壓變成氣體很容積和織物分離，完全省去了用傳統(tǒng)溶劑帶來的復雜后處理過程。
　　CO?超臨界萃取技術。二氧化碳在溫度高于臨界溫度（Tc）31℃、壓力高于臨界壓力（Pc）3MPa的狀態(tài)下，性質會發(fā)生變化，其密度近于液體，粘度近于氣體，擴散系數(shù)為液體的100倍，因而具有很強的溶解能力，用它可溶解多種物質，然后提取其中的有效成分，運用該技術可生產(chǎn)高附加值的產(chǎn)品，可提取過去用化學方法無法提取的物質，且廉價、無毒、安全、***。它適用于化工、醫(yī)藥、食品等工業(yè)。
　　聚合材料
　　一種正在研究的新型合成材料，以二氧化碳為單體原料在雙金屬配位PBM型催化劑作用下，被活化到較高的程度時，與環(huán)氧化物發(fā)生共聚反應，生成脂肪族聚碳酸酯（PPC），經(jīng)過后處理，就得到二氧化碳樹脂材料。在聚合中加入其它反應物，可以得到各種不同化學結構的二氧化碳樹脂。二氧化碳共聚物具有柔性的分子鏈，容易通過改變其化學結構來調整其性能；較易在熱、催化劑、或微生物作用下生分解，但也可以通過一定的措施加以控制：對氧和其它氣體有很低的透過性。可開發(fā)出以下用途的產(chǎn)品：1.從脂肪族聚碳酸酯與多異氰酸酯制備聚氨酯材料，優(yōu)于普通聚酯聚氨酯的耐水解性能。2.用順丁烯二酸酐作為第三單體進行三元共聚；產(chǎn)物是一種含碳酸酯基和酯基的不飽和樹脂，可交聯(lián)固化，亦能與纖維之類固體復合，是類似于普通不飽和聚酯使用的一種新材料。3.脂肪族聚碳酸酯可以與各種聚合物共混而獲得各種不同的性能。可以用作環(huán)氧樹脂、PVC塑料等的增韌劑、增塑劑或加工助劑。4.二氧化碳、環(huán)氧乙烷等的共聚物，二氧化碳、環(huán)氧丙烷和琥珀酸酐的三元共聚物能被微生物徹底分解，不留殘渣，是一類有希望的生物降解材料。5.二氧化碳共聚物有優(yōu)異的生物體相容性。特別設計的共聚物可望用作抗凝血材料或用作藥物緩釋劑。6.某些型耐油橡膠的成本可比用純丁腈降低10%左右，每噸產(chǎn)品的成本可降低1000元以上。
　　氣體肥料
　　一定范圍內(nèi)，二氧化碳的濃度越高，植物的光合作用也越強，因此二氧化碳是***好的氣肥。美國科學家在新澤西州的一家農(nóng)場里，利用二氧化碳對不同作物的不同生長期進行了大量的試驗研究，他們發(fā)現(xiàn)二氧化碳在農(nóng)作物的生長旺盛期和成熟期使用，效果***顯著。在這兩個時期中，如果每周噴射兩次二氧化碳氣體，噴上4～5次后，蔬菜可增產(chǎn)90%，水稻增產(chǎn)70%，大豆增產(chǎn)60%，高粱甚至可以增產(chǎn)200%。
　　氣肥發(fā)展前途很大，但目前科學家還難以確定每種作物究竟吸收多少二氧化碳后效果***好。
　　德國地質學家埃倫斯特發(fā)現(xiàn)，凡是在有地下天然氣冒出來的地方，植物都生長得特別茂盛。于是他將液化天然氣通過專門管道送入土壤，結果在兩年之中這種特殊的氣體肥料都一直有效。原來是天然氣中的主要成分甲烷燃氣起的作用，甲烷用于幫助土壤微生物的繁殖，而這些微生物可以改善土壤結構，幫助植物充分地吸收營養(yǎng)物質。
　　二氧化碳滅火器
　　二氧化碳滅火器 的使用方法
　　滅火時只要將滅火器提到或扛到火場，在距燃燒物5米左右，放下滅火器拔出保險銷，一手握住喇叭筒根
　　滅火器
　　滅火器(2張)
　　部的手柄，另一只手緊握啟閉閥的壓把。對沒有噴射軟管的二氧化碳滅火器，應把喇叭筒往上板70-90度。使用時，不能直接用手抓住喇叭筒外壁或金屬連線管，防止手被凍傷。滅火時，當可燃液體呈流淌狀燃燒時，使用者將二氧化碳滅火劑的噴流由近而遠向火焰噴射。如果可燃液體在容器內(nèi)燃燒時，使用者應將喇叭筒提起。從容器的一側上部向燃燒的容器中噴射。但不能將二氧化碳射流直接沖擊可燃液面，以防止將可燃液體沖出容器而擴大火勢，造成滅火困難。
　　推車式二氧化碳滅火器一般由兩人操作，使用時兩人一起將滅火器推或拉到燃燒處，在離燃燒物10米左右停下，一人快速取下喇叭筒并展開噴射軟管后，握住喇叭筒根部的手柄，另一人快速按逆時針方向旋動手輪，并開到***大位置。滅火方法與手提式的方法一樣。
　　使用二氧化碳滅火器時，在室外使用的，應選擇在上風方向噴射。在室外內(nèi)窄小空間使用的，滅火后操作者應迅速離開，以防窒息。
　　滅火原理及適用火災類型
　　常用的滅火器有三種：泡沫滅火器、干粉滅火器和液態(tài)二氧化碳滅火器。
　　1、泡沫滅火器
　　泡沫滅火器能噴射出大量的二氧化碳和泡沫。這些泡沫緊緊附在燃燒物上，能使燃燒物與空氣隔絕，達到滅火的目的。泡沫滅火器可用于撲滅一般物質著火，如紙張、棉布i、木材、塑料等所引起的火災。
　　2、干粉滅火器
　　干粉滅火器是利用壓縮二氧化碳吹干粉來滅火的。干粉主要含碳酸氫鈉等物質。干粉滅火器除可用來撲滅一般的火災外，還可以用來撲滅油、氣態(tài)物質和電器的火災。
　　3、液態(tài)二氧化碳滅火器
　　液態(tài)二氧化碳滅火器是在加壓的情況下，把液態(tài)二氧化碳裝入小鋼瓶內(nèi)。這種滅火器可以用來撲滅圖書檔案、貴重設備、精密儀器等火災。
　　氣體二氧化碳用于制堿工業(yè)、制糖工業(yè)，并用于鋼鑄件的淬火和鉛白的制造等。
　　二氧化碳在焊接領域應用廣泛。
　　如：二氧化碳氣體保護焊，是目前生產(chǎn)中應用***多的方法
　　固態(tài)二氧化碳俗稱干冰，升華時可吸收大量熱，因而用作制冷劑，如人工降雨，也常在舞臺中用于制造煙霧。二氧化碳一般不燃燒也不支持燃燒，常溫下密度比空氣略大，受熱膨脹后則會聚集于上方。也常被用作滅火劑但Mg、Na、K等燃燒時不能用CO2來滅火，因為：
　　、
　　、
　　。
　　二氧化碳是綠色植物光合作用不可缺少的原料，溫室中常用二氧化碳作肥料。光合作用總反應：
　　（chloroplast是葉綠體）。注意：光合作用釋放的氧氣全部來自水，光合作用的產(chǎn)物不僅是糖類，還有氨基酸（無蛋白質）、脂肪，因此光合作用產(chǎn)物應當是有機物。
　　各部分反應：
　　（水的光解） 、
　　（遞氫）、
　　（遞能） 、
　　（二氧化碳的固定）、
　　、
　　（有機物的生成）
　　二氧化碳還可用于制取金剛石，反應的化學方程式為
　　，反應的條件為440℃及800個大氣壓，在這樣的條件下，二氧化碳會形成超流體，能夠吸附在鈉的表面，加速電子從鈉傳遞至二氧化碳的過程。當溫度降低至400℃時，就沒有金剛石的產(chǎn)生了，當壓力下降時，生成物也主要以石墨為主。
　　液體二氧化碳密度1.1g/cm?。液體二氧化碳蒸發(fā)時或在加壓冷卻時可凝成固體二氧化碳，俗稱干冰，是一種低溫致冷劑，密度為1.56克/厘米3。二氧化碳能溶于水，20℃時每100體積水可溶88體積二氧化碳，一部分跟水反應生成碳酸。化學性質穩(wěn)定，沒有可燃性，一般不支持燃燒，但活潑金屬可在二氧化碳中燃燒，如點燃的鎂條可在二氧化碳中燃燒生成氧化鎂和碳。二氧化碳是酸性氧化物，可跟堿或堿性氧化物反應生成碳酸鹽。跟氨水反應生成碳酸氫銨。無毒，但空氣中二氧化碳含量過高時，也會使人因缺氧而發(fā)生窒息。綠色植物能將二氧化碳跟水在光合作用下合成有機物。二氧化碳可用于制造碳酸氫銨、小蘇打、純堿、尿素、鉛白顏料、飲料、滅火器以及鑄鋼件的淬火。二氧化碳在大氣中約占總體積的0.03%，人呼出的氣體中二氧化碳約占4%。實驗室中常用鹽酸跟大理石反應制取二氧化碳，工業(yè)上用煅燒石灰石或釀酒的發(fā)酵氣中來獲得二氧化碳。
　　固態(tài)的二氧化碳（或干冰）在常溫下會氣化，吸收大量的熱，因此可用在急速的食品冷凍。
　　二氧化碳也可用作焊接用的保護氣體，其保護效果不如其他惰性氣體（如氬），但價格相對便宜許多。
　　二氧化碳激光是一種重要的工業(yè)激光來源。二氧化碳是植物光合作用的主要碳源，可以用作植物溫室的氣體肥料和水草缸水族箱的肥料。
　　二氧化碳可用來釀酒，二氧化碳氣體創(chuàng)造一個缺氧的環(huán)境，有助于防止細菌在葡萄生長。
　　二氧化碳可控制pH值，游泳池加入二氧化碳以控制pH值，加入二氧化碳從而保持pH值不上升。
　　二氧化碳可用于制堿工業(yè)和制糖工業(yè)。
　　二氧化碳可用于塑料行業(yè)的發(fā)泡劑。
　　干冰可以用于人造雨、舞臺的煙霧效果、食品行業(yè)、美食的特殊效果等。
　　干冰可以用于清理核工業(yè)設備及印刷工業(yè)的版輥等。
　　干冰可以用于汽車、輪船、航空、太空與電子工業(yè)。
　　冷媒
　　CO2制冷劑
　　減少二氧化碳這一種溫室氣體的排放，能有助于減輕地球的溫室效應。但二氧化碳同時也是制冷空調行業(yè)的天然制冷劑之一，其在制冷行業(yè)的廣泛使用，恰恰能減少溫室效應（GWP=1），還不破壞臭氧層。如此看似矛盾的雙重身份，其實一點也不矛盾，但二氧化碳被作為制冷劑使用，已經(jīng)有百多年的歷史了。
　　而二氧化碳的應用發(fā)展也來越成熟，全球零部件與系統(tǒng)供應商，包括丹佛斯、卡樂、恩布拉科、路偉、愛默生以及GMCC美芝等，都順應了這個潮流，已經(jīng)為商業(yè)部門提供了二氧化碳解決方案。
　　CO2制冷劑三大應用
　　二氧化碳的研究和應用主要集中于三個方面：一方面是汽車空調領域，由于制冷劑排放量大，對環(huán)境的危害也大，必須盡早采用對環(huán)境無危害的制冷劑；第二方面是熱泵熱水器，二氧化碳在超臨界條件下放熱存在一個相當大的溫度滑移，有利于將熱水加熱到一個更高的溫度；第三方面是考慮到二氧化碳良好的低溫流動性能和換熱特性，采用它作為復疊制冷循環(huán)低溫級制冷劑。
　　藥用功能
　　藥理
　　低濃度時為生理性呼吸興奮藥。當空氣中該品含量超過正常（0.03%）時，能使呼吸加深加快；如含量為1%時，能使正常人呼吸量增加25%；含量為3%時，使呼吸量增加2倍。但當含量為25%時，則可使呼吸中樞麻痹，并引起酸中毒， 故吸入濃度不宜超過10%。
　　適應癥
　　臨床多以該品5～7%與93～95%的氧混合吸入， 用于急救溺斃、嗎啡或一氧化碳中毒者、新生兒窒息等。乙醚麻醉時，如加用含有3～5% 該品的氧氣吸入，可使麻醉效率增加，并減少呼吸道的刺激。
　　用法用量
　　遵醫(yī)囑。25%高濃度吸入可使呼吸中樞麻痹，引起酸中毒。吸入濃度不超過10%。
　　不良反應
　　25%高濃度吸入可使呼吸中樞麻痹引起酸中毒.吸入濃度不超過10%。
　　二氧化碳導致呼吸性中毒
　　⑴低濃度的二氧化碳可以興奮呼吸中樞，便呼吸加深加快。高濃度二氧化碳可以抑制和麻痹呼吸中樞。
　　⑵由于二氧化碳的彌散能力比氧強25倍，故二氧化碳很容易從肺泡彌散到血液造成呼吸性酸中毒。
　　臨床上很少見單純的二氧化碳中毒，由于空氣中二氧化碳增多，常伴隨氧濃度降低。比如：地窖中儲存的蔬菜、水果呼吸時產(chǎn)生二氧化碳，同時消耗了氧氣。無防護措施進入地窖所發(fā)生之中毒，是高濃度二氧化碳和缺氧造成的。試驗證明氧充足的空氣中二氧化碳濃度為5%時對人尚無害；但是，氧濃度為17%以下的空氣中含4%二氧化碳，即可使人中毒。缺氧可造成肺水腫、腦水腫、代謝性酸中毒、電解質紊亂、休克、缺氧性腦病等。
　　干冰的應用
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　　固態(tài)二氧化碳壓縮后又叫干冰，零下75℃干冰升華，可以吸收周圍的熱量，使周圍水汽凝結，就生成了一種云霧繚繞的景象，同時周圍溫度迅速降低，因此干冰常用于低溫保存物品。
　　干冰的使用范圍廣泛，在食品、衛(wèi)生、工業(yè)、餐飲中、人工降雨有大量應用。主要有：