Вуглецю двоокис
 
а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я
 

Вуглецю двоокис

Вуглецю двоокис, ангідрид вугільної кислоти, вуглекислий газ, Co 2 , оксид З (IV), вищий оксид вуглецю. У 1756 Дж. Блек показав, що при розкладанні карбонату магнію виділяється газ — «зв'язане повітря» (його склад встановив в 1789 А. Лавуазье ) . В. д. безбарвний газ, що має злегка кислуватий запах і смак; щільність 0,0019 г/см 3 (0 °С. 0,1 Мн/м 2 ) , t пл —56,6 °С. t кіп —78,5 °С, критична температура 31 °С, крітіч. тиск 7,62 Мн/м 2 (75,2 кгс/см 2 ) . При атмосферному тиску і —78,5 °С, минувши рідкий стан, твердне в білу снегообразную масу («сухий лід»). Рідка В. д. існує при кімнатній температурі лише при тиску більше 5,85 Мн/м 2 (58,5 кгс/см 2 ) . Щільність рідкої Co 2 0,771 г/см 2 (20 °С), твердою 1,512 г/см 3 . Молекула газоподібної В. д. має симетричну форму О=С=О з відстанню С—О 1,162 Å. Тверда Co 2 кристалізується в кубічних гранецентрованих гратах, а=5,62 Å. В. д. термічно стійка диссоціює на окисел вуглецю і кисень лише при температурах вище 2000 °С. Помітно растворіма у воді (по масі %): 0,335 (0 °С); 0,169 (20 °С) і частково взаємодіє з нею з утворенням вугільної кислоти H 2 Co 3 . Розчиняється в органічних розчинниках: ацетоні, бензолі, хлороформі, спиртах. Енергійно з'єднується з підставами, даючи карбонати . Co 2 не горить і не підтримує горіння. Лише дуже активні метали відновлюють її при високих температурах (наприклад, магній — при 600 °С, кальцій — при 700 °С). Co 2 взаємодіє з розжареним вугіллям: Co 2 + З =2СО (реакція має велике значення в металургії); з аміаком при 160— 200 °С і тиску 10—40 Мн/м 2 (100— 400 кгс/см 2 ) : Co 2 + 2nh 3 = CO (Nh 2 ) 2 + + H 2 O; у присутності окислу міді з воднем, утворюючи метан.

  В. д. входить до складу повітря: 0,03 об'ємних %, загальний вміст 2,3×10 12 т, в гідросфері, що знаходиться в рівновазі з атмосферою, 1,4×10 14 т. CO 2 утворюється і поступає в атмосферу при горінні палив, гнитті органічних залишків, бродінні, диханні тварин і людини. В результаті індустріальних забруднень вміст В. д, в атмосфері промислових міст набагато перевищує гранично допустимі норми. Тому у ряді технічно розвинених країн (у тому числі і в СРСР) здійснюються заходи щодо зниження вмісту В. д. у атмосферному повітрі (див. Охорона природи ) . В. д. необхідна для розвитку рослин, що поглинають її з атмосфери в процесі фотосинтезу . Атмосфери планет Марса і Венери містять В. д. як основний компонент.

  Отримують В. д. у промисловості головним чином при випаленні вапняку (900—1300 °С) з одночасним здобуттям винищити; очищення 002 здійснюють поглинанням її розчинами соди, поташу або етаноламіну. Зберігають і перевозять В. д. у зрідженому стані під тиском 6 Мн/м 2 (60 кгс/см 2 ) в сталевих балонах. У лабораторії Co 2 зазвичай отримують взаємодією соляної кислоти з мармуром.

  Застосовується В. д. у виробництві газованих вод, пива і цукру. Co 2 йде на виготовлення «сухого льоду», який служить для зберігання і перевезення швидкопсувних харчових продуктів. У хімічній промисловості Co 2 витрачається на здобуття соди сечовини, оксикарбонових кислот, застосовується також як теплоносій в графітових реакторах. В. д. використовується для гасіння пожеж і при перевезенні вогненебезпечних речовин.

  Би. А. Поповкин.

  В сільському господарстві В. д. використовують як добриво. Недолік її в повітрі, що часто спостерігається в умовах захищеного грунту, особливо при гідропонній культурі (див. Гідропоніка ), знижує інтенсивність фотосинтезу і урожай. Для поліпшення вуглецевого живлення рослин в теплицях і парниках проводять газацію, тобто в денний час подають в них газоподібну В. д. (з балонів) або очищені продукти каталітичного горіння природного горючого газу і твердого палива (містять до 15% Co 2 ). Джерелом газоподібної В. д. може бути тверда В. д. («сухий лід»), шматки якої розкладають в приміщенні, а також органічні і мінеральні добрива, що виділяють її при розкладанні. Ефективність добрива В. д. залежить від умов мінерального живлення рослин, освітленості, температури грунту і повітря.

  В організмі людини і тварин В. д. разом з бікарбонатами утворює важливу буферну систему крові. Підвищення рівня парціального тиску В. д. у крові збільшує міцність зв'язку кисню з гемоглобіном. Не діючи (у тому числі безпосередньо) на центри довгастого мозку, В. д. бере участь в регуляції дихання і кровообігу. Суміш кисню (95%) і В. д. (5%) — так званий карбоген — використовують для лікування отруєнь наркотиками, окислом вуглецю і ін. У великих концентраціях В. д. токсична, викликає гіпоксію . Тривале (до декількох сут ) вдихання В. д. навіть при концентрації 1,5—3% викликає головний біль, запаморочення, нудоту. При концентрації вище 6% (так званий критичний рівень) втрачається працездатність, з'являються сонливість, ослабіння дихання і сердечної діяльності, виникає небезпека для життя. Накопичення В. д. в повітрі з одночасним зниженням вмісту кисню може спостерігатися в замкнутих, погано вентильованих просторах (наприклад, в шахтах, стічних колодязях), в приміщеннях, де здійснюються процеси бродіння (наприклад, на пивоварних заводах). Перша допомога: винести пострадавшего на свіже повітря, провести штучне дихання. В повітрі житлових і суспільних будівель накопичення В. д. не досягає критичних величин; її концентрація — один з санітарно-гігієнічних показників міри чистоти повітряного середовища.

  Ст Ф. Киріллов.

 

  Літ.: Ремі Г. Курс неорганічної хімії, пер.(переведення) з йому.(німецький), т. 1, М., 1972; Некрасов Би. Ст, Основи загальної хімії, 3 видавництва, т. 1— 2, М., 1973: Ахметов Н. С., Неорганічна хімія, 2 видавництва, М., 1975.