غاز ثاني أكسيد الكربون، وهو الإسم الشائع للمركب الكيميائي ثنائي أكسيد الكربون، ورمزه الكيميائى CO2، فهو يتكون من اتحاد ذرتين أوكسجين، مع ذرة كربون، وسوف نوضح لكم في هذا المقال تركيبة غاز ثاني أكسيد الكربون الكيميائية، و ما هو مصدر غاز CO2؟ وخصائصه الفيزيائية وأهم استخداماته.
ما هو مصدر غاز CO2؟
يتكون الجزيء الواحد من مركب غاز ثاني أكسيد الكربون، من خلال نشوء رابطة تساهمية مزدوجة ومتكافئة بين ذرة الكربون C وذرتين الأكسجين O2 بحيث يكون الصرات الثلاثة على خط واحد مكونين تناظرا مركزيا، وبذلك يكون مركب CO2 على الشكل O=C=O، ويبلغ طول الرابطة التساهمية بين ذرة O وذرة C حوالي 116.3 بيكومتر.
وقد أوضحت الإحصاءات الصادرة عام 2014، أن غاز ثاني أكسيد الكربون CO2 يشكل تقريبا 0.040 % من حجم الغلاف الجوّي، أي ما يعادل 400 جزء في المليون، وذلك يعني أن نسبته ارتفعت خلال السنوات الأخيرة وتضاعفت عن ذي قبل حينما كانت تقدر ب0.01%، وهو ما تسبب في تفاقم ظاهرة الاحتباس الحراري.
الخواص الفيزيائية لغاز CO2
يتميز غاز ثاني أكسيد الكربون بأنه غاز عديم اللون والرائحة وهو غاز حامضي وينتمي إلى الغازات الدفيئة، ولا يشتعل ولا يساعد على الاشتعال ولذلك فهو يستخدم في صناعة طفايات الحريق، وسوف نوضح لكم الآن الخواص الفيزيائية والكيميائية لغاز ثاني أكسيد الكربون في الظروف القياسية ععند 25° سلزيوس و 100 كيلوباسكال:
- الاسم: ثنائي أكسيد الكربون أو ثاني أكسيد الكربون.
- الصيغة الكيميائية: CO2
- الذوبانية في الماء: سهل الانحلال في الماء، 1.45 جرام / لتر عند 25°سلزيوس, 100 كيلوباسكال.
- الكتلة المولية: 44.01 جرام / مول−1.
- الحرارة النوعية: 37.135 جول / مول−1 / كلفن−1
- ضغط البخار: 5.73 ميغا باسكال عند 20° سلزيوس
- نقطة الانصهار: -78° سلزيوس، 194.7° ك، -109° ف.
- نقطة الغليان: -57° سلزيوس، 216.6° ك، -70° ف، عند 5.185 بار.
- الكثافة: 1.98 كغ / م مكعب
مصادر غاز CO2
- ينتج غاز ثاني أكسيد الكربون من زفير البشر وجميع الكائنات الأخرى، حيث يتم استنشاق الأكسجين وإخراج غاز CO2.
- تستخدم النباتات غاز CO2 للقيام بعملية البناء الضوئي خلال النهار، حيث تستخدم ثاني أكسيد الكربون والماء وضوء الشمس وتنتج من تلك العملية غاز الأكسجين، أما في الليل فإنها تتنفس الأكسجين وتخرج ثاني أكسيد الكربون كسائر الكائنات الحية الأخرى.
- ينتج غاز ثاني أكسيد الكربون من احتراق الوقود الحفري والفحم والبترول والغاز الطبيعي المستخدمين في الصناعة، وهو السبب الأكبر في ارتفاع نسبة ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي.
- ينتج غاز CO2 من تحلل المواد العضوية وتخمر السكريات أو احتراقها، واحتراق الخشب.
- ينتج من تحلل الصخور الكربونية في الأحماض.
- تعد البراكين المشتعلة من أهم مصادر غاز ثاني أكسيد الكربون.
- يتواجد غاز ثاني أكسيد الكربون في أعماق البحار ممتزجا بالترسبات التي تحتوي على الغاز الطبيعي أو البترول.
استخدامات غاز ثاني أكسيد الكربون
وبعد أن أوضحنا ما هو مصدر غاز CO2؟ سنتحدث الآن عن استخداماته، حيث يدخل غاز ثاني أكسيد الكربون في العديد من المجالات الصناعية والطبية وغيرها، حيث يدخل في صناعة اليوريا، وفي العمليات الجراحية، وفي مجال الصناعة فإن CO2 مادة أساسية في تصنيع المشروبات الغازية والمشروبات الروحية.
كما يستخدم في تغليف وتعليب المواد الغذائية لما له من تأثير قوي في قتل البكثيريا، ويستخدم ثاني أكسيد الكربون في شكل ثلج جاف في عمليات التجميد والتبريد في قطاع الصناعات الغذائية، وفي شكل سائل في أغراض التنظيف لإزالة البقع والرواسب عن الكريستال بدون إضافة مذيبات عضوية.
