二氧化碳
常規
別名 碳酸氣,
碳酸酐,
乾冰
IUPAC中文命名 二氧化碳
CAS號 124-38-9
分子式 CO2
摩爾質量 44.0095(14) g/mol
SMILES O=C=O
InChI 1/CO2/c2-1-3
溶解度 1.45 kg/m3
pKa1 6.35
pKa2 10.33
物理性質
熔點 216 K(加壓時)
沸點 195 K
三相點 216.58 K
5.185 bar
臨界點 304.18 K
73.80 bar
偶極矩 0 D
昇華熱(Δsub H) 25.2 kJ/mol
氣態
外觀 無色氣體
密度 1.98 kg/m3
Δf HmO -393.509 kJ/mol
Δf GmO -394.359 kJ/mol
SmO 213.785 J/mol/K
Δc HmO kJ/mol
黏度 0.07 cP (−78 °C)
固態
外觀 白色固體
密度 1.6×103 kg/m3
Cm J/mol/K
安全性
主要危險 窒息性, 刺激性
NFPA 704
000
R-phrases R: As, Fb
S-phrases S9, S23, S36 (liquid)
RTECS number FF6400000
相關物質
相關氧化物 一氧化碳
二氧化三碳
一氧化二碳
三氧化碳
若非注明,所有數據都依從國際單位制,以及來自標準狀況的條件。
二氧化碳是空氣中常見的化合物,其分子由一個碳原子和兩個氧原子組成。
常壓下為無色、無臭、不助燃、[1]不可燃的氣體。
二氧化碳略溶於水,少部份二氧化碳會和水反應,產生碳酸。
CO2(g)+H2O⇌H2CO3
二氧化碳略微溶於醇。
二氧化碳通常是由燃燒有機化合物、細胞的呼吸作用、微生物的發酵作用等所產生,植物在有陽光的情況下吸取二氧化碳,在其葉綠體內進行光合作用,產生碳水化合物和氧氣,氧氣可供其他生物進行呼吸作用,這種循環稱為碳循環(carbon cycle)。
二氧化碳是溫室氣體之一,可以把來自太陽的熱能鎖起來,不讓其流失,如果大氣中的二氧化碳含量過多,熱量更難流失,地球的平均氣溫也會隨之上升,這種情況稱為溫室效應。
二氧化碳的固體狀態是乾冰。乾冰在室溫下會直接昇華為氣體。二氧化碳需加壓到5.1倍大氣壓力才會以液態存在。
目錄 [隱藏]
1 歷史
2 用途
3 安全性
4 註腳
[編輯] 歷史
在17世紀,法蘭德斯化學家海爾蒙特發現在密封容器內燃燒木炭,剩下的氣體的密度比原來的氣體更高。
1750年代,蘇格蘭物理學家約瑟夫·布萊克又對二氧化碳有更進一步的研究:石灰石加熱或加入酸後會產生一種他稱為「固定空氣」的氣體。
[編輯] 用途
二氧化碳可注入飲料中,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。
液化的二氧化碳(或乾冰)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。
二氧化碳的比重比空氣重,不助燃,因此許多滅火器都會產生二氧化碳,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,更有滅火後不會留下固體殘留物的優點。
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惰性氣體(如氬),但價格相對便宜許多。
二氧化碳雷射是一種重要的工業雷射來源。
[編輯] 安全性
應避免之物質:
各種金屬粉塵(例如鎂、鋯、鈦、鋁、錳):當懸浮在二氧化碳中易點燃而爆炸。
水:會形成碳酸。
[編輯] 註腳
↑ 二氧化碳雖不助燃,但活性比碳大的金屬(如鈉、鎂)會和二氧化碳進行氧化還原反應,置換二氧化碳中的碳原子。
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