غاز ثاني أكسيد الكربون

غاز ثاني أكسيد الكربون ، الحالة الغازية من أهم حالات المادة والعناصر التي توجد في حالة غازية تحت الظروف الطبيعية لها عدد كبير من الاستخدامات والتطبيقات، ومن أهم الغازات المعروفة غاز ثاني أكسيد الكربون وعلى موقع قلمي من خلال قسم الكيمياء سوف نتعرف على تاريخ اكتشاف ثاني أكسيد الكربون بالإضافة إلى خصائصه الفيزيائية والكيميائية.

غاز ثاني أكسيد الكربون

يتكون غاز ثنائي أكسيد الكربون Carbon Dioxide أو كما هو معروف باسم غاز ثاني أكسيد الكربون من ذرتين أكسجين وذرة كربون، ورمزه الكيميائي CO₂، وهو ذو طعم حامض وليس له لون وله رائحة خفيفة بعض الشيء، ويعتبر هذا الغاز من مكونات الغلاف الجوي الهامة لأنه يحتفظ بقدر كبير من الطاقة الإشعاعية مما يساعد في الحفاظ على درجة الحرارة بكوكب الأرض، وهو موجود في الغلاف الجوي بنسبة 0.03 %.

وبذلك فإن غياب الغاز عن الغلاف الجوي يؤدي إلى انخفاض درجة حرارة الكوكب كما أن زيادته عن اللازم تؤدي إلى ارتفاع حرارة الأرض ويحدث (الاحتباس الحراري).

ينتج غاز ثاني أكسيد الكربون من تنفس الإنسان والحيوان ومن البراكين ومن احتراق الوقود الأحفوري Fossil Fuels والمواد العضوية ومن عمليات التخمر.

اكتشاف غاز ثاني أكسيد الكربون

تم اكتشاف الغاز في القرن الـ 17 بواسطة عالم كيمياء بلجيكي يُدعى: يان بابتست فان هيلمونت، حيث لاحظ تصاعد الغاز أثناء عملية الاحتراق وعملية التخمر، وفي منتصف القرن الـ 20 تم الحصول على ثاني أكسيد الكربون المُسال.

الخصائص الفيزيائية لثاني أكسيد الكربون

يمكن الحصول على الغاز في الحالة المُسالة عند الظروف التالية: (درجة حرارة = 31 س، وضغط = 75 كجم/سم³) أو (درجة حرارة = 12 – 23 س، وضغط = 16 – 24 كجم/ سم³).

وعند تبريد ثاني أكسيد الكربون يتحول إلى الحالة الصلبة ويتكون (الثلج الجاف)، ومن أهم فوائد الغاز استخدامه في طفايات الحريق من خلال تخزينه في اسطوانات ذات لون أحمر لها أحجام مختلفة تحت ضغط مرتفع، حيث يقوم بسحب غاز الأكسجين الذي يساعد على الاشتعال وهو يخرج أيضا بدرجة برودة مرتفعة مما يساعد على إطفاء الحرائق خلال وقت قصير.

الخصائص الكيميائية لثاني أكسيد الكربون

هناك عدد كبير من الصفات والخصائص الكيميائية لثاني أكسيد الكربون، وأهمها ما يلي:

• من الغازات النشطة في درجات الحرارة العادية، وفي حالة ارتفاع درجة الحرارة بشدة ينتج غاز أول أكسيد الكربون CO وغاز الأكسجين.
• وعند ارتفاع درجة الحرارة كذلك يتفاعل ثاني أكسيد الكربون مع الهيدروجين أو الكربون ويتكون أول أكسيد الكربون، وعند ارتفاع الضغط يتفاعل مع الأمونيا وينتج كربونات الأمونيوم NH₄)₂CO₃ ثم اليوريا CH₄N₂O.
• كما يدخل ثاني أكسيد الكربون في صناعة الأسمدة وبعض المواد مثل مادة البلاستيك.
• وهو كذلك من الغازات التي تذوب في الماء ويتكون حمض الكربونيك H₂CO₃ الذي يُعتبر من الأحماض الضعيفة.