Koldioxid

Koldioxid
Systematiskt namn	Koldioxid
Kemisk formel	CO2
Molmassa	44 g/mol
Utseende	Färglös gas
CAS-nummer	124-38-9
SMILES	C(=O)=O
Egenskaper
Densitet	fast form: 1,6 g/cm³ gasform: 1,98 g/dm³
Löslighet (vatten)	1,45 g/l
Smältpunkt	-57 °C (under högt tryck)
Kokpunkt	-78 °C (sublimerar)
Ångtryck	5730 kPa (20 °C)
Termokemi
ΔfH0liquid	-393,52 kJ/mol
S0solid	213,79 J/mol ·K
Säkerhet
Förtäring	Kan skapa illamående, kräkning och inre blödningar.
Inandning	Kvävning, hyperventilering.
Hud	Torris kan orsaka köldskador.
Ögon	Kan orsaka blindhet.
SI-enheter & STP används om ej annat angivits

Fasdiagram för koldioxid, som visar hur ämnets aggregationstillstånd beror av temperatur och tryck. I fasdiagrammet kan man se att koldioxid inte förekommer i vätskeform vid normalt tryck, istället sublimerar koldioxid mellan gas och fast fas.

Koldioxid (latinskt namn: Dioxidum carbonis) är en mycket vanlig gas, som är lukt- och färglös i normala temperaturer. För närvarande (januari 2013) utgör den omkring 396 ppm av atmosfärens volym, en ökning på en ppm sedan juli 2011. Koldioxid har en signifikant biologisk betydelse, spelar en viktig roll för jordens klimat och har många industriella tillämpningar.

Biologisk roll

Koldioxid bildas genom andning hos alla aeroba organismer (växter, djur, svampar och många mikroorganismer). I kroppen är koldioxid en restprodukt som bildas vid cellandningen, och lämnar kroppen med utandningsluften. Med hjälp av fotosyntesen omvandlar, å andra sidan, växterna koldioxid och vatten till sockerarter, som de dels använder i sin egen metabolism, dels lagrar i cellerna, ofta omvandlat till cellulosa, stärkelse eller fett. Fotosyntesens bindande av koldioxid och lösgörandet genom andning och annan förbränning, kan under normala förhållanden ungefärligen balansera varandra.

Egenskaper

Koldioxid är tung, kvävande och mycket svår att få att reagera. Vid inandning i höga koncentrationer får man en sur smak i munnen och en stickande känsla i hals och svalg eftersom gasen löser sig i saliven och bildar kolsyra. Molekylen är rak och består av en kolatom omgiven av två syreatomer. Vid låg temperatur övergår gasen till fast tillstånd, så kallad kolsyresnö eller torris. Vid normalt tryck sublimerar kolsyresnön till gasform. Sublimationspunkten för koldioxid vid normalt tryck ligger vid –78 °C. Koldioxid i flytande form kan endast förekomma vid högt tryck; trippelpunkten ligger vid 5,1 atmosfärer och vid 25 °C måste trycket ökas till 67 atm för att gasformig koldioxid ska övergå i flytande form.

Miljöpåverkan

Koldioxid är en växthusgas och bildas vid fullständig förbränning av kolföreningar i syre. Vid förbränning av biomassa ökar inte halten av koldioxid i atmosfären, så länge biomassan tillåts växa upp igen och åter absorbera samma mängd koldioxid. Vid förbränning av fossila bränslen som kol, petroleum, naturgas, oljeskiffer, tjärsand, sopor och vid gasfackling återförs kol som varit utanför kretsloppet väldigt länge. Såvida inte varje gram av återfört kol binds i ny biomassa, så ökar koldioxidhalten i atmosfären. Koldioxid tas upp i vatten, speciellt i världshaven, vars pH är över 7.0. Då regn faller över områden i världen där det finns kalksten och kalkhaltig lera binds också koldioxid. Kalciumkarbonat, CaCO3, reagerar med koldioxid, bundet i vatten, s.k. kolsyra, H2CO3. Kalciumvätekarbonat, Ca (HCO3)2 bildas istället.

Denna ökning av koldioxiden, som industrialismen och dess storskaliga utnyttjande av fossila bränslen medfört, leder till en ökad växthuseffekt vilket bidrar till global uppvärmning.Dessutom leder utsläppen till havsförsurning, vilket kan utvecklas till ett allvarligt hot mot havens ekosystem..

Användningsområden

Koldioxid används i livsmedelsindustrin, oljeindustrin och den kemiska industrin.

Koldioxid är lättlöslig i vatten och bildar då en vattenlösning innehållande den svaga syran kolsyra, H₂CO₃. Jäsmedel bildar koldioxid som bildar små gasbubblor i bakverk. Som konserveringsmedel betecknas koldioxid med E-nummer E 290.

Kolsyresläckare är en typ av brandsläckare som använder koldioxid för att släcka bränder genom att tränga undan syre och kyla ner branden. Flytande koldioxid och torris används även som köldmedel i andra sammanhang.

Koldioxid används som drivmedel till paintballmarkörer och vissa luftpistoler.

Koldioxid används som skyddsgas vid svetsning. I de flesta fall blandad med andra gaser.

Toxikologisk information

• Lukt: Ingen luktvarning. Höga halter ger dock svagt stickande lukt.
• Egenskaper: Gasen är tyngre än luft. Risk för ansamling i slutna utrymmen, speciellt vid marknivå. Högsta CO₂-halten finns normalt i rummets lägsta punkt.
• Kvävande genom inandning då den undantränger luftens syre.^{[källa behövs]}
• Även låga halter orsakar snabbt cirkulationssvikt.^{[källa behövs]}

Symptom:

• huvudvärk
• illamående
• kräkningar
• kan följas av medvetslöshet.

Se även

• Torris