開啟主選單

求真百科

變更

二氧化碳

增加 1,068 位元組, 1 年前
無編輯摘要
[[File:二氧化碳3.png|350px|缩略图|右|[https://txt39-2.book118.com/2017/1010/book136719/136718070.jpg 原图链接][https://max.book118.com/html/2017/1010/136718070.shtm 来自 原创力文档网 的图片]]]
''' 二氧化碳 '''( '''carbon dioxide ''') 是一种在常温下无色无味无臭的 [[ 气体 ]] 。一种 [[ 碳氧化合物 ]] ,化学式为CO₂,式量44.01, [[ ]] 氧化物之一,俗名 [[ 碳酸气 ]] ,也称碳酸酐或碳酐。 常温下是一种无色无味气体, 密度比空气略大,溶于水(1体积H₂O可溶解1体积CO₂),并生成碳酸 ,碳酸是一种[[弱酸]] 。固态 [[ 二氧化碳 ]] 俗称 [[ 干冰 ]] ,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(干冰升华吸热,液化空气中的水蒸气) <ref>[http://jy.anyangedu.com/honeybee/personcenter/article/queryArticleDetail.do?articleId=353971 二氧化碳],安阳市网络教研平台,2018-10-27</ref> 空气中有微量的二氧化碳,约占0.039% 。二氧化碳能溶于水中,形成碳酸,碳酸是一种弱酸
中文名二氧化碳 英文名carbon dioxide 别 称碳酸气、碳酸酐、干冰(固态)等 [7] 化学式CO₂ 分子量44.0095 CAS登录号124-38-9 EINECS登录号204-696-9 熔 点-56.6(527kPa) [2] 沸 点-78.5(升华) 水溶性小于0.05%(22.9℃) 外 观常温常压下是一种无色无味或无色无嗅而略有酸味的气体 闪 点无 [2] 应 用冷藏易腐败的食品、做制冷剂、制造碳化软饮料等 [2] 气态密度1.997g/L(0℃,101.325kPa) [8] 液态密度0.9295kg/L(0℃,101.3485kPa) [8] 固态密度1.56kg/L(-79℃) [2] 三相点-56.6℃(517.97kPa) [8] 制备方法石灰石和稀盐酸反应制取等 [2] 分子直径0.35~0.51nm [9]
==研究简史==
原始[[社会]]时期,原始人在生活实践中就感知到了二氧化碳的存在,但由于历史条件的限制,他们把看不见、摸不着的二氧化碳看成是一种杀生而不留痕迹的凶神妖怪而非一种物质。
==研究简史==原始社会 3世纪时,中国西晋 时期 ,原始人 的张华(232年-300年) 生活实践中就感知到 所著的《博物志》一书记载 二氧化碳的存 一种 ,但由于历史条件 烧白石(CaCO3)作白灰(CaO)过程中产生 限制 气体 他们把看不见、摸不着的 这种气体便是如今[[工业]]上用作生产 二氧化碳 看成是一种杀生而不留痕迹 凶神妖怪而非一种物质 石灰窑气 [10]
3 17 世纪 中国西晋 比利 期的张华(232 医生海尔蒙特(即扬·巴普蒂斯塔·范·海尔蒙特,Jan Baptista van Helmont,1580 -300 -1644 年) 在所著 发现木炭燃烧之后除了产生灰烬外还产生一些看不见、摸不着 《博 志》一书记载 质,并通过实验证实 这种被他称为“森林之精”的二氧化碳是 一种 在烧白石(CaCO3)作白灰(CaO)过程中产生 不助燃 的气体, 确认了二氧化碳是一 种气体 便 ;还发现烛火在该气体中会自然熄灭,这 如今工业上用作生产 二氧化碳 惰性性质 石灰窑 第一次发现。不久后,德国化学家霍夫曼(即弗里德里希·霍夫曼,Friedrich Hoffmann,1660年-1742年)对被他称为“矿精(spiritus mineralis)”的二氧化碳 体进行研究,首次推断出二氧化碳水溶液具有弱酸性 [10]
17世纪初 1756年 比利时医生海尔蒙特 英国化学家布莱克 (即 扬·巴普蒂斯塔 约瑟夫 · 范·海尔蒙特,Jan Baptista van Helmont,1580 布莱克,Joseph Black,1728 -1644 -1799 年) 发现木炭燃烧之后除了产生灰烬外还产生 些看不见、摸不着的物质,并通过实验证实 个用定量方法研究 这种 被他称为“ 森林之精 固定空气 ”的二氧化碳 是一种不助燃的 气体, 确认了 二氧化碳 是一种气体;还发现烛火 该气体中会自然熄灭,这是二氧化碳惰性性质的第 此后 次发现。不久后,德国化学家霍夫曼(即弗里德里希·霍夫曼,Friedrich Hoffmann,1660年-1742年)对 段时间内都 矿精(spiritus mineralis) 固定空气 的二氧化碳气体进行研究,首次推断出二氧化碳水溶液具有弱酸性 [10]
1756 1766 年,英国 学家 布莱克 卡文迪许 (即 约瑟夫 亨利 · 布莱克,Joseph Black,1728 卡文迪许,Henry Cavendish,1731 -1799 -1810 年) 第一个 成功地 定量方 汞槽 研究 收集到 被他称为 “固定空气” ,并用物理方法测定了其比重及溶解度,还证明了它和动物呼出的和木炭燃烧后产生 二氧化碳 气体 ,二氧化碳在此后一段时间内都被称作“固定空气” 相同 [11]
1766 1772 年, 国科学家 卡文迪许 拉瓦锡 (即 亨利 安托万-洛朗 · 卡文迪许,Henry Cavendish,1731 拉瓦锡,Antoine-Laurent de Lavoisier,1743 -1810 -1794 年) 成功地 大火镜聚光加热放在 汞槽 法收集到了 上玻罩中的钻石,发现它会燃烧,而其产物即 “固定空气” 。同年 并用物理方法测 科学家普里斯特利(即约瑟夫·普里斯特利,Joseph Priestley,1733年-1804年)研究发酵气体时发现:压力有利于“固 空气”在水中的溶解,温度增高则不利于 比重及 溶解 度,还证明了它和动物呼出的和木炭燃烧后产生的气体相同 [12] 这一发现使得二氧化碳能被应用于人工制造碳酸水(汽水)。
1772 1774 年, 法国科 瑞典化 学家 拉瓦锡 贝格曼 (即 万- 贝恩·奥 · 拉瓦锡,Antoine-Laurent de Lavoisier,1743 贝格曼,Torbern Olof Bergman,1735 -1794 -1784 年) 等用大火镜聚光加热放 汞槽上玻罩中的钻石,发现它会燃烧,而 产物即“ 论文《研究 固定空气 ”。同年,科学家普里斯特利(即约瑟夫·普里斯特利,Joseph Priestley,1733年-1804年)研究发酵气体时发现:压力有利于 》中叙述了他对 “固定空气” 的密度、 在水中的溶解 ,温度增高则不利于其 性、对石蕊的作用、被碱吸收的状况、在空气中的存在、水溶液对金属锌、铁的 溶解 。这一发现使得二氧化碳能被应 于人工制造碳酸水(汽水) 等的研究成果 [12]
1774 1787 年, 瑞典化学家贝格曼(即托贝恩·奥洛夫·贝格曼,Torbern Olof Bergman,1735年-1784年) 拉瓦锡 发表的 文《研究 述中讲述将木炭放进氧气中燃烧后产生的“ 固定空气 》中叙述 ”,肯定 他对 “固定空气” 是由碳和氧组成 密度、在水中的溶解性、对石蕊的作用、被碱吸收的状况、在空 ,由于它是气体而改称为“碳酸 ”。同时,拉瓦锡还测定了它含碳和氧 存在、水溶液对金属锌、铁的溶解作用等 质量比(碳占23.4503%,氧占76.5497%),首次揭示了二氧化碳 研究 [11]
1787 1797 年, 拉瓦锡在发表的论述中讲述将木炭放进氧气中燃烧后产生的 英国化学家坦南特(即史密森·坦南特,Smitbson Tennant,1761年-1815年, 又译 固定空气 台耐特 ,肯定了 等)用分析的方法测得 “固定空气” 是由碳和氧组成的,由于它是气体而改称为“碳酸气”。同时,拉瓦锡还测定了它 碳和氧的质量比(碳占23碳27.450365% ,氧占76、含氧72.549735% ),首次揭示了 <ref> [https://www.docin.com/p-251191363.html 1-- 二氧化碳 的组成 问题总论],豆丁网</ref> [10] [11]
1797 1823 年,英国 学家 坦南特 法拉第 (即 史密森 迈克尔 · 坦南特,Smitbson Tennant,1761 法拉第,Michael Faraday,1791 -1815 -1867年)发现加压可以使“碳酸气”液化。同年,法拉第和戴维(即汉弗里·戴维,Humphry Davy,1778年-1829 年, [13] 又译“ 台耐特 笛彼 [14] 等 用分析的方法测得 首次液化了 固定空 碳酸 气” 含碳27.65%、含氧72.35% [10]
1823 1834年或1835 年, 科学家法拉第 人蒂罗里尔 (即 迈克 阿德里安·让·皮埃 尔· 法拉第,Michael Faraday,1791年-1867年)发现加压可以使“碳酸气”液化。同年,法拉第和戴维(即汉弗 蒂罗 ·戴维,Humphry Davy,1778 尔,Adrien-Jean-Pierre Thilorier,1790 -1829 -1844 年,又译“ 笛彼 蒂洛勒尔”、“狄劳里雅利” 、“奇洛列 首次液 成功地制得干冰(固态二氧 了“ 酸气” [15-17]
1834年或1835 1840 年, 人蒂罗里尔 化学家杜马 (即 阿德里安· -巴蒂斯特 · 皮埃尔 安德烈 · 蒂罗里尔,Adrien-Jean杜马,Jean-Pierre Thilorier,1790 Baptiste André Dumas,1800 -1844 -1884 )把经过精确称量的含纯粹碳的石墨放进充足的氧气中燃烧 又译 并且用氢氧化钾溶液吸收生成的“固定空气”,计算出“固定空气”中氧和碳的质量分数比为72.734:27.266。此前,阿伏伽德罗(即阿莫迪欧·阿伏伽德罗,Amedeo Avogadro,1776年8月9日—1856年7月9日)于1811年提出了假说—— 蒂洛勒尔 在同一温度和压强下,相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。 化学家们结合氧和碳的原子量得出 狄劳里雅利 固定空气 [18] 、 中氧和碳的原子个数简单的整数比是2:1,又以阿伏伽德罗于1811年提出的假说为依据,通过实验测出 奇洛列 固定空气 [19] 等)成功地制 的分子量为44,从而 干冰( 出“ 定空气”的化学式为CO2,与此化学式相应的名称便是“ 二氧化碳 [20-21]
1840 1850 年, 法国 爱尔兰物理 化学家 杜马 安德鲁斯 (即 让-巴蒂 托马 ·安德 烈·杜马,Jean-Baptiste André Dumas,1800 鲁斯,Thomas Andrews,1813 -1884 -1885 年) 把经过精确称量的含纯粹 开始对二氧化 碳的 石墨放 超临界现象 充足的氧气中燃烧 行研究 ,并 且用氢 于1869年测定了二 氧化 钾溶液吸收生成的“固定空气”,计算出“固定空气”中氧和 碳的 质量分 两个临界参 比为72:超临界压强为7.734:27.266。此前 2MPa 阿伏伽德罗(即阿莫迪欧·阿伏伽德罗,Amedeo Avogadro,1776年8月9日—1856年7月9日)于1811年提出了假说——“在同一 超临界 温度 和压强下,相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。”化学家们结合氧和碳的原子量得出“固定空气”中氧和碳的原子个数简单的整数比是2:1,又以阿伏伽德罗于1811 为304.065K(二者在2013 提出的假说为依据,通过实验测出“固定空气” 公认值 子量为44,从而得出“固定空气”的化学式为CO2,与此化学式相应的名称便是“二氧化碳” 别为7.375MPa和303.05K) [11]
1850 1896 年, 爱尔兰物理 瑞典 化学家 安德鲁 阿累尼乌 斯(即 托马 万特 · 安德鲁 奥古 ,Thomas Andrews,1813 特·阿累尼乌斯,Svante August Arrhenius,1859 -1885 -1927 年) 开始对二氧化碳的超临界现象进行研究 通过计算指出 并于1869年测定了 大气中 二氧化碳 的两个临界参数:超临界压强为7.2MPa 浓度增加一倍 超临界 可使地表 温度 为304.065K(二者在2013年的公认值分别为7.375MPa和303.05K) 上升5~6℃ [22-23]  
1896 1950 -1952年间 瑞典化学家阿累尼乌 苏联的柳巴夫 (即斯万特·奥古斯特·阿累尼乌斯,Svante August Arrhenius,1859年-1927年 基(K. B. Любавский)、诺沃日洛夫(H. M. Новожилов 通过计算指 与日本的关口春次郎分别研究了一种在二氧化碳保护气体中使用的焊丝,并提 了焊接钢材的新的冶金方案。 随之,1953年 大气中 柳巴夫斯基等人发明了 二氧化碳 浓度增加一倍,可使地表温度上升5~6℃ 气体保护焊 [24]
1950年-1952年间,苏联的柳巴夫斯基(K. B. Любавский)、诺沃日洛夫(H. M. Новожилов)与日本的关口春次郎分别研究了一种在二氧化碳保护气体中使用的焊丝,并提出了焊接钢材的新的冶金方案。 [25] 随之,1953年,柳巴夫斯基等人发明了二氧化碳气体保护焊。
==基本简介==
 二氧化碳(英文名称:Carbon dioxide)是空气中常见的化合物,其分子式为CO₂,由两个氧原子与一个碳原子通过共价键连接而成。空气中有微量的二氧化碳,约占空气总体积的0.03%。二氧化碳能溶于水中,形成碳酸,碳酸是一种弱酸。由于空气中含有二氧化碳,所以通常情况下雨水的PH值大于等于5.6[1] (CO₂本身没有毒性,但当空气中的CO₂超过正常含量时,会对人体产生有害的影响。)
==性质==
其产生途径主要有以下几种:①有机物(包括动植物)在分解、发酵、腐烂、变质的过程中都可释放出二氧化碳。②石油、石腊、煤炭、天然气燃烧过程中,也要释放出二氧化碳。③石油、煤炭在生产化工产品过程中,也会释放出二氧化碳。④所有粪便、腐植酸在发酵,熟化的过程中也能释放出二氧化碳。⑤所有动物在呼吸过程中,都要吸氧气吐出二氧化碳<ref>[http://www.chusan.com/zhongkao/76289.html 二氧化碳化学性质是什么],初三网,2019-12-21</ref>
==主要应用==
高纯二氧化碳主要用于电子工业,医学研究及临床诊断、二氧化碳激光器、检测仪器的校正气及配制其它特种混台气,在聚乙烯聚合反应中则用作调节剂。 [8]
固态二氧化碳广泛用于冷藏奶制品、肉类、冷冻食品和其它转运中易腐败的食品,在许多工业加工中作为冷冻剂,例如粉碎热敏材料、橡胶磨光、金属冷处理、机械零件的收缩装配、真空冷阱等。 [8]
气态二氧化碳用于碳化软饮料、水处理工艺的pH控制、化学加工、食品保存、化学和食品加工过程的惰性保护、焊接气体、植物生长刺激剂,在铸造中用于硬化模和芯子及用于气动器件,还应用于杀菌气的稀释剂(即用氧化乙烯和二氧化碳的混台气作为杀菌、杀虫剂、熏蒸剂,广泛应用于医疗器具、包装材料、衣类、毛皮、被褥等的杀菌、骨粉消毒、仓库、工厂、文物、书籍的熏蒸)。 [8]
液体二氧化碳用作致冷剂,飞机、导弹和电子部件的低温试验,提高油井采收率,橡胶磨光以及控制化学反应,也可用作灭火剂 <ref>[8https://www.docin.com/p-1224913243.html 国外二氧化碳的应用及市场概况] ,豆丁网</ref>。  
超临界状态的二氧化碳可以用作溶解非极性、非离子型和低分子量化合物的溶剂,所以在均相反应中有广泛应用。
 
==二氧化碳对农业的影响==
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,现在这一群体的成员越来越多,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,亚马逊雨林将会消失,两极海洋的冰块也将大部分融化。所有这些变化对野生动植物而言无异于灭顶之灾 <ref>[https://www.cndzys.com/shenghuoyangsheng/changshi/1806391.html 吸入二氧化碳对呼吸的影响是什么?],大众养生网,2019-02-16</ref>
空气中一般含有约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……旨在遏制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制温室效应。
 
==视频==
 
===<center> 二氧化碳 相关视频</center>===
 
<center> 二氧化碳的性质 </center>
<center>{{#iDisplay:m06424nwtnr|560|390|qq}}</center>
 
<center> 二氧化碳的用途 </center>
<center>{{#iDisplay:d0502ee6kdv|560|390|qq}}</center>
 
<center>二氧化碳对生活和环境的影响</center>
<center>{{#iDisplay:j3008r8mox9|560|390|qq}}</center>
 
<center> 如果二氧化碳能变成石油,世界将变什么样?科学家还真找到了方法 </center>
<center>{{#iDisplay:n0714dirb9z|560|390|qq}}</center>
 
==参考文献==
 
[[Category:460 化學工程]]
[[Category:340 化學總論]]
[[Category:345 無機化學]]
4,620
次編輯