Діоксид вуглецю

Діоксид вуглецю - хімічна сполука, яка утворюється при взаємодії кисню і вуглецю, дана речовина також називається вуглекислим газом, двоокисом вуглецю або вугільним ангідридом.

Властивості діоксиду вуглецю, отримання

Як відомо, вуглекислий газ міститься в атмосфері Землі, це з'єднання виділяється в повітря як результат процесу дихання тварин і людини. Рослини поглинають двоокис вуглецю в процесі фотосинтезу, тобто у світлий час доби, а вночі також виділяють нього.

Крім того, діоксид вуглецю міститься в мінералах, і певна його кількість має неодмінно бути присутнім в клітинах організму людини і тварин, так як він, наприклад, підтримує і регулює тонус судин.

За своїми фізичними властивостями діоксид вуглецю є безбарвний газ, не наділений запахом, але має злегка кислуватий смак. При сильному охолодженні він здатний кристалізуватися, перетворюючись на так званий «сухий лід», якому людство знайшло чимало способів застосування.

Хімічні властивості діоксиду вуглецю наступні:

• він прекрасно розчиняється у воді, утворюючи при цьому вугільну кислоту;
• при взаємодії з лугами вуглекислий газ утворює карбонати і гідрокарбонати;
• вступає в реакції нуклеофільного приєднання та електрофільного заміщення;
• не підтримує горіння, в ньому можуть горіти лише деякі активні метали (наприклад, магній).

У природі вуглекислий газ існує як результат окислювальних реакцій в живих організмах і в мінералах. У промислових масштабах діоксид вуглецю отримують одним з декількох способів:

• Вуглекислий газ синтезується як побічний продукт хімічних процесів (наприклад, при розкладанні природних карбону) або виробництва алкогольних напоїв;
• Діоксид вуглецю одержують за допомогою абсорбування димових газів карбонатом калію або моноетаноламіном;
• Існують спеціальні установки з розділення повітря в якості побічного продукту під час виробництва кисню, азоту та аргону;
• Невелика кількість діоксиду вуглецю можна отримати в лабораторних умовах як результат взаємодії карбонатів або гідрокарбонатів з кислотами;
• Для отримання вуглекислого газу для приготування напоїв найчастіше використовується реакція соди і лимонної кислоти - саме так з'явилися перші газовані напої, першість приготування яких належить аптекарям.

Як застосовується діоксид вуглецю

До теперішнього часу діоксид вуглецю активно використовується в багатьох сферах і галузях промисловості:

• Харчова індустрія застосовує вуглекислий газ в якості консерванту або розпушувача, маркується як Е290. Цю добавку можна зустріти в хлібобулочної продукції, безалкогольних та алкогольних напоях - саме завдяки вугільному ангидриду існують газованої води і лимонади, пиво і шампанське.

  Крім того, діоксид вуглецю використовують в якості захисного газу під час транспортування і зберігання деяких харчових продуктів;

• У системах пожежогасіння та вогнегасниках міститься рідка вуглекислота;
• У процесі зварювання дротом в ролі захисного середовища виступає вуглекислий газ, правда, високі температури провокують дисоціацію з'єднання із кисню;
• Пневматична зброя постачається балончиками з вуглекислотою, а авіамоделювання як джерело енергії для двигунів також застосовує саме діоксид вуглецю;
• «Сухий лід» - кристалічний стан вуглекислого газу - використовується для заморозки і зберігання харчових продуктів харчування, в медицині для позбавлення від дефектів шкіри (наприклад, бородавок) і зайвої пігментації, як холодоагент в лабораторних умовах і роздрібній торгівлі.

Як впливає діоксид вуглецю на організм людини

Як харчова добавка вуглекислий газ визнаний «умовно безпечним» і дозволений до використання практично у всіх країнах світу, в тому числі і в Росії. Тим не менш, за твердженням фахівців, надмірне вживання, наприклад у складі газованих напоїв, діоксиду вуглецю, шкоду якого полягає у здатності збільшувати всмоктуваність кишечника, може призвести до таких неприємних наслідків:

• швидке сп'яніння внаслідок вживання газованих алкогольних напоїв;
• здуття живота і відрижка;
• існують дані, що сильногазовані напої здатні вимивати кальцій з кісток.

Медики настійно рекомендують відмовитися від вживання газованих напоїв людям, страждаючим захворюваннями шлунково-кишкового тракту.

Незважаючи на те, що вуглекислий газ нетоксичний, підвищення його концентрації у вдихуваному повітрі може бути небезпечним. При незначному збільшенні рівня вуглекислого газу людина відчуває слабкість і сонливість, якщо ж спостерігаються такі симптоми як задуха, запаморочення, розлади слуху або навіть втрата свідомості - концентрація двоокису вуглецю в повітрі надмірна.

Шкода діоксиду вуглецю в цьому випадку буде полягати в гіперкапнії (Стані, коли концентрація вуглекислого газу в крові різко зростає), що може призвести навіть до смерті від задухи.