oxid uhličitý

Strukturní vzorec
Struktura oxidu uhličitého
Všeobecné
Příjmení oxid uhličitý
ostatní jména
  • Oxid uhličitý
  • Plynná kyselina uhličitá
  • Oxid uhličitý
  • Dioxidokarbon
  • Anhydrid uhličitý
  • E 290
  • R744
  • Oxid uhelnatý ( INCI )
Molekulární vzorec CO 2
Stručný popis

bezbarvý plyn bez zápachu

Externí identifikátory / databáze
Číslo CAS 124-38-9
Číslo ES 204-696-9
Informační karta ECHA 100,004,271
PubChem 280
ChemSpider 274
DrugBank DB09157
Wikidata Q1997
Informace o drogách
ATC kód

V03 AN02

vlastnosti
Molární hmotnost 44,01 g mol −1
Fyzický stav

plynný

hustota

1,98 kg m −3 (0 ° C a 1013 hPa)

Bod tání

žádný bod tání (trojnásobek při -56,6 ° C a 5,19 baru)

Sublimační bod

-78,5 ° C / 1013 mbar

Tlak páry

5,73 MPa (20 ° C)

rozpustnost

ve vodě: 3,3 g l −1 při 0 ° C, 1,7 g l −1 při 20 ° C, oba při 1013 hPa

Dipólový moment

0

Index lomu
bezpečnostní instrukce
Vezměte prosím na vědomí výjimku z požadavku na označování léčiv, zdravotnických prostředků, kosmetiky, potravin a krmiv
Označování nebezpečnosti GHS
04 - plynová láhev

Pozornost

Fráze H a P. H: 280
P: 403
MAK
  • DFG : 9100 mg m −3
  • Švýcarsko: 5 000 ml m −3 nebo 9 000 mg m −3
Potenciál globálního oteplování

1 (podle definice)

Termodynamické vlastnosti
ΔH f 0

−393,5 kJ mol −1 (g)

Pokud je to možné a obvyklé, používají se jednotky SI . Pokud není uvedeno jinak, uvedené údaje platí pro standardní podmínky . Index lomu: Na-D čára , 20 ° C

Oxid uhličitý nebo oxid uhličitý je chemická sloučenina z uhlíku a kyslíku s empirického vzorce CO 2 , nehořlavé, kyselý a bezbarvý plynu . Dobře se rozpouští ve vodě: hovorově se mu často nesprávně říká „ kyselina uhličitá “, zejména ve spojení s nápoji obsahujícími oxid uhličitý . S bazickými oxidy kovů nebo - hydroxidy tvoří dva druhy solí , nazývají se uhličitany a hydrogenuhličitany .

CO 2 je důležitou součástí globálního uhlíkového cyklu a jako přirozená složka vzduchu je důležitým skleníkovým plynem v zemské atmosféře : Lidské činnosti, především spalování fosilních paliv , zvýšily podíl v zemské atmosféře z přibližně . 280 dílů na milion (ppm, části na milion ) na začátku industrializace na 407,8 ppm v roce 2018. V květnu 2019 byl na monitorovací stanici NOAA Mauna Loa na Havaji naměřen měsíční průměr kolem 415 ppm a trend stoupá. Toto zvýšení zvyšuje skleníkový efekt , který je zase příčinou současného globálního oteplování . Přibližně 100 milionů tun oxidu uhličitého se každý den uvolňuje do atmosféry lidskou činností (od roku 2020).

Při dostatečné dodávce kyslíku vzniká CO 2 jak při spalování látek obsahujících uhlík, tak v organismu živých bytostí jako produkt buněčného dýchání . Rostliny , řasy a některé bakterie a archea přeměňují CO 2 na biomasu pomocí fixace ( asimilace oxidu uhličitého ) . Při fotosyntéze vzniká glukóza z anorganického CO 2 a vody .

CO 2 může být toxický. Koncentrace ve vzduchu nebo množství například v důsledku konzumace limonády k tomu zdaleka nestačí. CO 2 má širokou škálu technických aplikací: V chemickém průmyslu z. B. používá se k extrakci močoviny . V pevné formě jako suchý led se používá jako chladivo , zatímco superkritický oxid uhličitý se používá jako rozpouštědlo a extrakční činidlo .

příběh

CO 2 byl jedním z prvních plynů, které dostaly jméno. Vlámský chemik Johan Baptista Helmont (1580-1644) pozorovali, že hmotnost na uhlí se snížila v průběhu spalování, protože se hmotnost zbývajícího popele byla menší než uhlí použité. Jeho výklad byl, že zbytek dřevěného uhlí se proměnil v neviditelnou látku, kterou nazýval plyn nebo spiritus sylvestre („lesní duch“).

Skotský lékař Joseph Black (1728–1799) studoval vlastnosti CO 2 důkladněji. Roku 1754 zjistil, že když se roztoky uhličitanu vápenatého smíchají s kyselinami, uvolní se plyn, který nazval stálý vzduch . Uvědomil si, že je těžší než vzduch, a nepodporuje spalovací procesy. Když byl tento plyn zaveden do roztoku hydroxidu vápenatého , byl schopen generovat sraženinu . Tímto jevem ukázal, že oxid uhličitý se vyskytuje v dechu savců a uvolňuje se mikrobiologickou fermentací. Jeho práce prokázala, že plyny se mohou podílet na chemických reakcích a přispěla k případu flogistonové teorie .

Josephovi Priestleymu se podařilo vyrobit sodovou vodu poprvé v roce 1772 přidáním kyseliny sírové do vápenatého roztoku a rozpuštěním výsledného oxidu uhličitého v kádince s vodou. William Brownrigg poznal spojení mezi oxidem uhličitým a kyselinou uhličitou již dříve. V roce 1823 Humphry Davy a Michael Faraday zkapalnili oxid uhličitý zvýšením tlaku. Henry Hill Hickman operoval zvířata od roku 1820, čehož bylo dosaženo bezbolestně po vdechnutí oxidu uhličitého k dosažení anestezie . Popsal také fyziologické procesy během anestezie. První popis pevného oxidu uhličitého pochází od Adriena Thiloriera , který v roce 1834 otevřel tlakovou nádobu s kapalným oxidem uhličitým a zjistil, že spontánní odpařování probíhá ochlazením, které vede k pevnému CO 2 .

Výskyt

Oxid uhličitý se nachází v atmosféře , hydrosféře , litosféře a biosféře . Výměna uhlíku mezi těmito zemskými sférami probíhá převážně prostřednictvím oxidu uhličitého. Kolem roku 2015 bylo v atmosféře kolem 830  gigatonů (830 miliard tun ) uhlíku ve formě oxidu uhličitého. Hydrosféra obsahuje kolem 38 000 gigatonů uhlíku ve formě fyzicky rozpuštěného oxidu uhličitého, stejně jako rozpuštěných hydrogenuhličitanů a uhličitanů . Litosféra obsahuje zdaleka největší podíl chemicky vázaného oxidu uhličitého. Uhličitanové horniny, jako je kalcit a dolomit, obsahují kolem 60 000 000 gigatonů uhlíku. Kromě toho velké množství uhlíku jsou uloženy v permafrostu oblastech, jako jsou tunder z v arktických a antarktických polárních oblastech, v boreálních jehličnatých lesích nebo velehorách a v rašelinišť .

Výskyt v atmosféře a člověkem způsobené klimatické změny

Vliv člověka viz také konkrétně antropogenní zvýšení koncentrace CO2 a Keellovy křivky .
Oxid uhličitý jako klimatický faktor
Vývoj koncentrace CO 2 za posledních 420 000 let podle přímých a nepřímých měření
Globální distribuce oxidu uhličitého v troposféře , zaznamenaná přístrojem NASA Atmosférický infračervený sirén (AIRS) v červenci 2008

Oxid uhličitý je přirozeně se vyskytující stopa plynu v této zemské atmosféry , která má dopad na klima , ale jeho rostoucí koncentrací, zejména v důsledku spalování fosilních paliv . Data jádra ledu ukázala, že hladiny CO 2 v atmosféře kolísaly mezi 190 ppm během vyvrcholení doby ledové a 280 ppm během teplých období za posledních 420 000 let až do začátku industrializace v polovině 18. století  .

S industrializací vedly lidské činnosti k prudkému nárůstu množství oxidu uhličitého v atmosféře, což pokračuje. Mezi lety 1750 a 1958 (začátek systematických měření Charlese Davida Keella ) se hodnota CO 2 zpočátku mírně zvýšila na 315 ppm a poté se do roku 2015 zvýšila na 401 ppm. Dne 9. května 2013 místní průměrná denní koncentrace překročila prahovou hodnotu 400 ppm (0,04% objemu celkového plynového obalu na Zemi), měřeno Národní agenturou pro výzkum oceánů a atmosféry (NOAA) v USA dne Mauna Loa (Hawaii) odhalila. Měsíční globální průměrná hodnota naměřená NOAA poprvé překročila hranici 400 ppm v březnu 2015; v únoru 2018 byla tato hodnota 408 ppm (prozatímní stav, protože data z předchozího roku se stále kontrolují). Data za rok 2017 konečně ukazují nové rekordní maximum 405,5 ppm, což je o 46 procent více než předindustriální hodnota. V roce 2018 bylo dosaženo nového rekordního maxima 407,8 ppm. Hlavními zdroji jsou spalování fosilních paliv pro výrobu energie a v průmyslovém sektoru. K nárůstu v mnohem menší míře přispívá také uvolňování oxidu uhličitého uloženého v půdách a lesích změnami ve využívání půdy, například kácením lesů. V roce 2014 činilo využití energie a průmyslové využití fosilních paliv 70%, respektive 5% využívání půdy, na celkových emisích skleníkových plynů způsobených člověkem (měřeno v ekvivalentech oxidu uhličitého ).

Celková hmotnost oxidu uhličitého v atmosféře je kolem 3000 gigatonů nebo kolem 800 Gt uhlíku (poměr molárních hmotností CO 2 k C je zaokrouhlen na 44:12). Koncentrace se mění sezónně a lokálně, zejména v blízkosti země. V městských oblastech je koncentrace obecně vyšší, v uzavřených místnostech může být koncentrace až desetinásobek průměrné hodnoty.

Oxid uhličitý absorbuje část tepelného záření ( infračervené záření ), zatímco část slunečního záření s kratší vlnou může procházet téměř neomezeně. Savé tělo také vydává podle své teploty. Díky těmto vlastnostem je oxid uhličitý takzvaným skleníkovým plynem . Po vodních parách je oxid uhličitý druhým nejúčinnějším skleníkovým plynem, i když specifická účinnost metanu a ozonu je vyšší. Všechny skleníkové plyny společně zvyšují průměrnou teplotu na zemském povrchu z přibližně -18 ° C na +15 ° C v důsledku přirozeného skleníkového efektu . Oxid uhličitý má na celkovém účinku poměrně velký podíl, a přispívá tak ke klimatu šetrnému k Zemi.

Podíl oxidu uhličitého v zemské atmosféře podléhal v průběhu zemské historie značným výkyvům, které mají různé biologické, chemické a fyzikální příčiny. Před 500 miliony let byla koncentrace oxidu uhličitého nejméně desetkrát vyšší než dnes. Výsledkem bylo, že koncentrace CO 2 trvale klesala a byla přibližně před 300 miliony let během permu uhlovodíkové doby ledové , při přechodu z karbonu do permu , v průměru kolem 300 ppm a krátce klesla v raném permu na minimum of pravděpodobně 100 ppm v průběhu v druhohor se CO 2 na úrovni byla většinou mezi 1000 a 2000 ppm, jen klesat hluboko pod 1000 ppm do Nové Země věku , po klimatické optimum v raném eocénu až do začátku kenozoikum ledová před okolo 34 miliony let.

Po dobu nejméně 800 000 let byl obsah oxidu uhličitého vždy pod 300 ppm. Koncentrace oxidu uhličitého zůstala za posledních 10 000 let relativně konstantní na 300 ppm. Rovnováha cyklu oxidu uhličitého byla tedy během této doby vyvážena. S počátkem industrializace v 19. století se množství oxidu uhličitého v atmosféře zvýšilo. Současná koncentrace je pravděpodobně nejvyšší za 15 až 20 milionů let. V období od roku 1960 do roku 2005 se obsah oxidu uhličitého zvýšil v průměru o 1,4 ppm ročně. V roce 2017 činil 10letý průměrný nárůst dobré 2 ppm ročně.

Keeling Křivka ukazuje nárůst atmosférického hladiny oxidu uhličitého na Mauna Loa od roku 1958

Antropogenní , tj. Oxid uhličitý emise množství umělých na zhruba 36,3 gigatun ročně a jen malá část oxidu uhličitého, který vychází převážně z přírodních zdrojů, z asi 550 gigatun ročně. Protože však přírodní jímky uhlíku znovu absorbují stejné množství CO 2 , zůstala koncentrace oxidu uhličitého před industrializací relativně konstantní. Asi polovina dalšího oxidu uhličitého je absorbována biosférou a oceány (to vede k jejich okyselení ), takže tyto nyní absorbují více oxidu uhličitého, než uvolňují. Výsledkem je, že od roku 1982 dochází k „ozelenění“ Země (Leaf Area Index), jak dokazují satelitní data z NASA. Novější údaje však naznačují, že tato ekologizace, pozorovaná až do konce 20. století, se následně zastavila a v důsledku většího saturačního deficitu (většího sucha) se vyvinul opačný trend; H. Země v současné době ztrácí vegetaci. Druhá polovina emitovaného oxidu uhličitého zůstává v atmosféře a vede k měřitelnému nárůstu koncentrace, což Charles Keeling dokázal poprvé demonstrovat na začátku 60. let pomocí Keelingovy křivky pojmenované po něm .

Vědecky se uznává, že existuje statisticky významný dopad člověka na klima, které je hlavní příčinou globálního oteplování . Toto oteplování je s největší pravděpodobností z velké části způsobeno antropogenním zesílením přirozeného skleníkového efektu emisí skleníkových plynů. Dodatečně generovaný oxid uhličitý přispívá přibližně 60% k zesílení skleníkového efektu.

V přepočtu na obyvatele mají Lucembursko , Belgie a Švýcarsko největší stopu CO 2 v celé Evropě. Tyto důsledky globálního oteplování by měly být sníženy prostřednictvím ochrany klimatu .

Výskyt v oceánech

Voda oceánů obsahuje oxid uhličitý v rozpuštěné formě a jako kyselina uhličitá v rovnováze s hydrogenuhličitany a uhličitany. Množství rozpuštěného se mění s ročním obdobím, protože závisí na teplotě a slanosti vody: Studená voda rozpouští více oxidu uhličitého. Jelikož má studená voda vyšší hustotu, voda bohatá na oxid uhličitý klesá do hlubších vrstev. Pouze při tlacích nad 300 bar a teplotách nad 120 ° C (393 K) je tomu naopak, například v blízkosti hlubokých geotermálních průduchů .

Oceány obsahují asi 50krát více uhlíku než atmosféra. Oceán funguje jako velký jímač oxidu uhličitého a absorbuje přibližně třetinu množství oxidu uhličitého uvolněného lidskou činností. V horních vrstvách oceánů je částečně vázán fotosyntézou. Jako řešení se zvyšuje oxidu uhličitého se alkalita do slané vody klesá , který je známý jako okyselování oceánů a je velmi pravděpodobné, že negativní důsledky pro ekosystémech oceánů. Mnoho mořských tvorů je citlivých na výkyvy kyselosti oceánů; Acidifikační události v historii Země vedly k masovému vymírání a prudkému poklesu biologické rozmanitosti ve světových oceánech. Organismy, které vytvářejí struktury uhličitanu vápenatého, jsou obzvláště postiženy , protože se rozpouští se zvyšující se kyselostí oceánů. Zvláště zranitelné jsou korály , mušle a ostnokožci, jako jsou hvězdice a mořští ježci.

Mimo jiné se obává, že to bude mít mimo jiné negativní vliv na tvorbu mušlí mušlí . Tyto efekty jsou již viditelné u korálových útesů a některých farem ústřic; s rostoucí acidifikací se očekávají silnější ekologické důsledky. Na druhé straně existují náznaky, že zvýšená koncentrace oxidu uhličitého stimuluje některé druhy k produkci více mušlí.

Výskyt ve sladké vodě

Aerobní bakterie a zvířata žijící v (pod) vodě spotřebovávají kyslík a vydechují CO 2 . Pokud je dostatečný kontakt s atmosférou, může být tento plyn uvolněn do vzduchu a současně může být absorbován kyslík. Prospěšný je povrch, který volně sousedí se vzduchem a je bez ledu nebo oleje, stejně jako vlnové pohyby, turbulence se vzduchem, tj. Tvorba pěny a spreje, vodní proudy, které zahrnují také hlubší vrstvy a vítr. Bez dostatečného výměny plynů, skupina vody se může stát kyslík chudé a CO 2 bohatý na povrchu . Říká se, že „se to převrhlo“.

Kvůli zvláštním geologickým podmínkám může být sladká voda naplněna značným množstvím oxidu uhličitého ze sopečných zdrojů, jako je voda z minerálních pramenů nebo v jezerech na vyhaslých sopkách, takzvaných maarech . Pod tlakem velké hloubky vody lze CO 2 rozpustit v mnohem vyšší hmotnostní koncentraci než za atmosférického tlaku na povrchu vody. Není -li jezero (dostatečně) protékáno vodou nebo poháněno větrnými a / nebo tepelnými proudy a pokud je zespodu přiváděno více CO 2, než se směšování a difúze mohou transportovat nahoru , pak vzniká hluboká voda bohatá na CO 2 , která má potenciál zvýšit katastrofické uvolňování CO 2 do ovzduší. Místní odplynění jednou spuštěné lokálně pod vodou vede ke vzestupu vodního útvaru, úleva hydrostatického tlaku, která v tomto procesu probíhá, odplynění zesiluje. Tento sebeupevňující proces může vést k uvolňování velkého množství CO 2 , které může v blízkosti jezera zabíjet lidi a zvířata.

Jeden z těchto přírodních katastrof došlo v roce 1986 na Nyos v Kamerunu . Jezero se nachází ve starém sopečném kráteru v sopečné oblasti Oku. Magmatická komora napájí jezero oxidem uhličitým a nasycuje jeho vodu. Pravděpodobně způsobený sesuvem půdy v roce 1986, z jezera bylo uvolněno velké množství oxidu uhličitého, který zabil přibližně 1700 obyvatel a 3500 hospodářských zvířat v okolních vesnicích. K další katastrofě došlo v roce 1984 u jezera Manoun , jehož voda je podobným mechanismem nasycena oxidem uhličitým. Při tomto úniku oxidu uhličitého bylo zabito 37 lidí. Kiwu Lake ve střední Africe má také vysoké koncentrace rozpuštěných plynů ve své hluboké vody. Odhaduje se, že v tomto jezeře je rozpuštěno asi 250 km³ oxidu uhličitého.

Mimozemský výskyt

Detekce oxidu uhličitého (zeleného) v protoplanetárních discích (Zdroj: NASA)

Atmosféra Venuše se skládá z 96,5% oxidu uhličitého, má asi 90krát větší hmotnost než zemská atmosféra a tlak asi 90 barů. Vysoký podíl oxidu uhličitého je jednou z příčin silného skleníkového efektu. Vzdálenost od Slunce je navíc v průměru o 41 milionů kilometrů kratší než Země, což vede k povrchové teplotě kolem 480 ° C. S podílem 95%tvoří oxid uhličitý také hlavní část atmosféry Marsu . Na pólech Marsu je atmosférický oxid uhličitý částečně vázán jako suchý led. Díky nízkému atmosférickému tlaku asi sedm milibarů vede skleníkový efekt navzdory vysokému obsahu oxidu uhličitého ke zvýšení pouze o 5 K. Atmosféry vnějších planet a jejich satelity obsahují oxid uhličitý, jehož původ je dopad z připisují se komety jako Shoemaker-Levy 9 a kosmický prach. Pomocí nástrojů z kosmického dalekohledu Hubble Space Telescope , NASA našli oxidu uhličitého na extrasolárních planet , jako je HD 189733 b .

Oxid uhličitý se nachází jak v mezihvězdném prostoru, tak v protoplanetárních discích kolem mladých hvězd. Formace probíhá prostřednictvím povrchových reakcí oxidu uhelnatého a kyslíku na částicích vodního ledu při teplotách kolem -123 ° C (150 K). Odpařením ledu se uvolňuje oxid uhličitý. Koncentrace ve volném mezihvězdném prostoru je relativně nízká, protože reakce s atomovým a molekulárním vodíkem tvoří vodu a oxid uhelnatý.

Extrakce a prezentace

Oxid uhličitý vzniká při spalování paliv obsahujících uhlík, zejména fosilních paliv . Na celém světě se každoročně vyrobí přibližně 36 gigatonů (miliard tun) oxidu uhličitého, které se uvolňují do atmosféry. Procesy separace oxidu uhličitého a jeho skladování v hlubokých horninových vrstvách jsou v současné době (2016) na začátku svého vývoje a zatím nejsou připraveny pro sériovou výrobu; jejich účinnost a ziskovost, zejména v udržitelných energetických systémech, jsou kriticky hodnoceny.

Oxid uhličitý vzniká, když uhlík reaguje s kyslíkem :

Technicky se oxid uhličitý vyrábí, když je koks spalován přebytečným vzduchem. Při zplyňování uhlí a parního reformování ze zemního plynu , oxid uhličitý je produkován, mimo jiné, jako produkt reakce posunu vodního plynu v syntézního plynu výroby.

Například pro použití při syntéze amoniaku a při výrobě methanolu se syntézní plyn promývá způsobem Rectisol , což znamená, že se ve velmi čisté formě vyrábí velké množství oxidu uhličitého. Oxid uhličitý je vedlejším produktem spalování vápna . Následné čištění prostřednictvím tvorby uhličitanu draselného na hydrogenuhličitan a následné uvolnění zahřátím se získá přibližně 530 milionů tun ročně.

V laboratoři se může oxid uhličitý uvolňovat z uhličitanu vápenatého a kyseliny chlorovodíkové , například v Kippově aparátu . Zařízení bylo dříve používáno v laboratořích. Tato metoda se již používá jen zřídka, protože oxid uhličitý je k dispozici v plynových lahvích nebo jako suchý led .

Oxid uhličitý se také získává ze vzduchu procesem přímého zachycování vzduchu (DAC).

vlastnosti

Fázový diagram oxidu uhličitého (ne v měřítku)

Fyzikální vlastnosti

pevný oxid uhličitý ( suchý led )

Při normálním tlaku pod -78,5 ° C je oxid uhličitý přítomen jako pevná látka, známá jako suchý led . Pokud je tento zahříván, netaví se, ale sublimuje , tj. Mění se přímo do plynného stavu agregace. Nemá proto za těchto podmínek žádnou teplotu tání ani bod varu.

Trojný bod , ve kterém se tři fáze pevné, kapalné a plynné jsou v termodynamické rovnováze , je při teplotě -56,6 ° C a tlaku 5,19  MPa .

Kritická teplota je 31,0 ° C, kritický tlak 73,8 MPa a kritická hustota 0,468 g / cm. Pod kritickou teplotou lze plynný oxid uhličitý stlačit na bezbarvou kapalinu zvýšením tlaku. K tomu je při pokojové teplotě nutný tlak kolem 60 barů.

Pevný oxid uhličitý krystalizuje v systému krychlových krystalů v prostorové skupině Pa 3 (prostorová skupina č. 205) s mřížkovým parametrem a  = 562,4  pm .Šablona: skupina pokojů / 205

Oxid uhličitý absorbuje elektromagnetické záření hlavně ve spektrálním rozsahu infračerveného záření a je stimulován k vibraci molekul . Jeho účinek jako skleníkového plynu je založen na této vlastnosti .

Rozpustnost ve vodě je poměrně vysoká. Při 20 ° C za normálního tlaku je nasycení v rovnováze s čistou fází oxidu uhličitého při 1688 mg / l. Pro srovnání je rozpustnost kyslíku nebo dusíku uvedena níže : s fází čistého kyslíku je saturace dosažena při 44 mg / l a s fází čistého dusíku při 19 mg / l. Za standardních podmínek je hustota oxidu uhličitého 1,98 kg / m³.

Molekulární vlastnosti

Délky vazby v oxidu uhličitém

Molekula oxidu uhličitého je lineární, všechny tři atomy jsou v přímce. Uhlík je vázán na dva atomy kyslíku dvojnými vazbami , přičemž oba atomy kyslíku mají dva osamocené páry elektronů . Vzdálenost uhlík-kyslík je 116,32 pm. Vazby uhlík-kyslík jsou polarizovány různými elektronegativitami uhlíku a kyslíku ; nicméně elektrické dipólové momenty se navzájem ruší kvůli molekulární symetrii , takže molekula nemá elektrický dipólový moment. Režim (ohýbání) vibrací molekuly, ve kterém se atom uhlíku pohybuje kolmo na osu a atomy kyslíku v opačném směru (a naopak), odpovídá infračervené vlnové délce 15 μm . Toto 15 μm záření je hlavní obsahuje účinek oxidu uhličitého jako skleníkového plynu .

Chemické vlastnosti

Perleťový oxid uhličitý

Oxid uhličitý je nehořlavý, kyselý a bezbarvý plyn; Při nízkých koncentracích je bez zápachu, při vysokých koncentracích člověk vnímá ostrý až kyselý zápach, i když i zde (podobně jako například kyanovodík ) existují lidé, kteří tento zápach nemohou vnímat. Oxid uhličitý rozpuštěný ve vodě tvoří kyselinu uhličitou (H 2 CO 3 ), přičemž více než 99% oxidu uhličitého je rozpuštěno pouze fyzicky; vodný roztok proto reaguje mírně kysele. Kyselina uhličitá jako taková a rozpuštěný oxid uhličitý jsou v rovnováze se svými disociačními produkty ( druhy ) hydrogenuhličitanem ( hydrogenuhličitanem , HCO 3 - ) a uhličitanem (CO 3 2− ), které jsou navzájem v poměru v závislosti na pH hodnotu . Ve vodě je tato rovnováha převážně na straně oxidu uhličitého a ionty hydrogenuhličitanu se tvoří jen v malé míře. Pokud oxoniové ionty (H 3 O + ), vytvořené v průběhu disociace jsou zachyceny s hydroxidové ionty (OH - ) přidáním louhu , kvantitativní poměr posuny ve prospěch uhličitanu.

Oxid uhličitý je velmi slabé oxidační činidlo . Základní kovy, jako je hořčík , které působí jako silná redukční činidla , reagují s oxidem uhličitým za vzniku uhlíku a oxidů kovů podle:

V důsledku kladného částečného náboje na uhlíku reaguje oxid uhličitý jako elektrofil při karboxylaci uhlíkových nukleofilů, jako jsou kovové alkynylidenové nebo alkyl-hořečnaté sloučeniny, za vzniku vazby uhlík-uhlík. Oxid uhličitý reaguje s fenoláty za vzniku fenolkarboxylových kyselin .

použití

V průmyslu se oxid uhličitý používá různými způsoby. Je levný, nehořlavý a používá se fyzicky jako stlačený plyn, v kapalné formě, pevný jako suchý led nebo v superkritické fázi. Chemický průmysl používá oxid uhličitý jako surovinu pro chemickou syntézu. Tento CO 2 pochází ze z. B. z výroby hnojiv, kde je velmi čistý, nebo z výfukových plynů, které vyžadují následné čištění k odstranění nežádoucích doprovodných látek.

Použití v potravinářské technologii

Výrobník sody na pitnou vodu s otevřenými zády

Oxid uhličitý obsažený v nápojích při pití stimuluje chuťové smyslové buňky, což má osvěžující účinek. Do nápojů, jako je pivo nebo sekt , se vyrábí alkoholovým kvašením , do jiných jako limonáda nebo sodová voda se přidává uměle nebo se používá přírodní minerální voda obsahující oxid uhličitý . Během výroby je do nápoje pod vysokým tlakem čerpán oxid uhličitý, z nichž asi 0,2% reaguje s vodou za vzniku kyseliny uhličité, zatímco většina z ní se ve vodě rozpouští jako plyn. Jako potravinářská přídatná látka nese označení E 290. V soukromých domácnostech prochází nápojem oxid uhličitý z tlakových kazet, aby byl obohacen o výrobce sodovky .

Pekařské kvasnice vyvíjejí kysličník uhličitý fermentací cukru a používají se jako kypřící činidlo při výrobě kvasnicového těsta . Prášek do pečiva , směs hydrogenuhličitanu sodného a kyselé soli, uvolňuje při zahřívání oxid uhličitý a používá se také jako kypřící činidlo.

Při výrobě vína se suchý led používá jako chladivo k chlazení čerstvě utržených hroznů, aniž by se ředilo vodou, čímž se zabrání samovolnému kvašení. Vinaři v Beaujolais používají k výrobě Beaujolais Primeur maceraci kyselinou uhličitou .

Při skladování ovoce a zeleniny hraje kromě teploty důležitou roli také složení atmosféry. Ve skladech producentů a maloobchodníků s ovocem jsou jablka skladována v řízené atmosféře po mnoho desetiletí. Poznání, že dozrávající ovoce spotřebovává kyslík a uvolňuje oxid uhličitý a že atmosféra bez kyslíku zastaví zrání, sahá do počátku 19. století. Ve 30. letech 20. století byl ve Velké Británii poprvé zřízen sklad se schopností regulovat hladiny kyslíku a oxidu uhličitého ve vzduchu. Ekonomický význam přesně přizpůsobené kontrolované atmosféry při skladování ovoce je značný. Přidáním oxidu uhličitého do atmosféry lze skladovatelnost prodloužit o měsíce, čímž se sníží závislost na dovozu z teplejších oblastí po část zimy a jara. Na druhé straně nesprávné přidání oxidu uhličitého může způsobit defekty v buničině a způsobit, že celý inventář nebo kontejnerová zásilka bude bezcenná. Tyto biochemické procesy, které vedou k opožděnému splatnosti dosud nebyly rozluštil. V současné době se předpokládá, že jak zpomalení procesu zrání, tak tvorba různých typů poškození jsou řízeny stresovými reakcemi na buněčné úrovni.

Ovoce, zelenina a houby balené ve fólii pro maloobchodní účely, nezpracované nebo řezané, jsou opatřeny ochrannou atmosférou, aby se prodloužila jejich trvanlivost a neztratil dojem čerstvosti na cestě ke spotřebiteli. Dnes se tímto způsobem nabízí také maso, ryby a plody moře , těstoviny, pečivo a mléčné výrobky . Podíl oxidu uhličitého v ochranné atmosféře je výrazně vyšší u balených produktů, které nejsou určeny k uskladnění po měsíce, než u skladovaného ovoce a zeleniny (1–5%, zřídka až 20%), u nichž může oxid uhličitý způsobit poškození . Typické podíly jsou 20% oxidu uhličitého pro hovězí maso, 50% pro telecí, vepřové a těstoviny , 60% pro pečivo a 80% pro ryby. Balení pod čistým oxidem uhličitým se však vyhýbá, protože by podpořilo vývoj patogenních, anaerobních zárodků a v mnoha případech by zhoršilo barvu a chuť produktů. Stanovení optimální ochranné atmosféry pro výrobek je předmětem intenzivního výzkumu v potravinářském průmyslu .

Nadkritický oxid uhličitý má vysokou rozpustnost pro nepolární látky a může nahradit toxická organická rozpouštědla . Používá se jako extrakční činidlo, například pro extrakci přírodních látek, jako je kofein, při výrobě kávy bez kofeinu prostřednictvím bezkofeinu .

Technické využití

Oxid uhličitý je vzhledem ke svým vlastnostem vytlačujícím kyslík požárním účelem , zejména v přenosných hasicích přístrojích a automatických hasicích systémech, jako hasicí prostředek . Hasicí systémy CO 2 zaplavují celou místnost oxidem uhličitým, aby chránily sila nebo skladovací haly pro hořlavé kapaliny. To vedlo k opakovaným nehodám, z nichž některé měly za následek smrt udušením. Studie americké agentury pro ochranu životního prostředí (EPA) identifikovala 51 nehod v letech 1975 až 1997 se 72 úmrtími a 145 zraněními.

Jako chladivo se oxid uhličitý používá pod označením R744 ve vozidlových a stacionárních klimatizačních systémech, v průmyslové chladicí technice, supermarketovém a přepravním chlazení a v nápojových automatech. Má velkou objemovou chladicí kapacitu a tedy i vyšší účinnost pro daný objem. Oxid uhličitý je šetrnější k životnímu prostředí, protože jeho potenciál globálního oteplování je pouze zlomkem syntetických chladiv. Na rozdíl od nich nepřispívá k poškozování ozónové vrstvy. Oxid uhličitý se také používá v klimatizačních systémech vozidel. V plynových chlazených jaderných reaktorech typu AGR se jako chladivo používá oxid uhličitý .

Oxid uhličitý se používá jako ochranný plyn ve svařovací technice, buď v čisté formě, nebo jako přísada do argonu nebo helia . Při vysokých teplotách je termodynamicky nestabilní, proto se mu neříká inertní plyn , ale aktivní plyn .

S laserem na bázi oxidu uhličitého plyny laseru, směs dusíku , hélia a oxidu uhličitého, nepřetržitě proudí výbojkou. Kromě polovodičových laserů patří tyto plynové lasery mezi nejvýkonnější průmyslové lasery s výkony mezi 10 W a 80 kilowatty. Účinnost se pohybuje kolem 10 až 20%.

V kapalné formě se oxid uhličitý obchoduje v tlakových plynových lahvích . Existují dva typy: vzestupné trubkové lahve pro odebírání kapalin a lahve bez stoupající trubky pro odebírání plynného oxidu uhličitého. Pro odstranění musí být obě svislé. Stoupací válec je vždy provozován bez, druhý s redukčním ventilem . Dokud je v tlakové láhvi stále kapalný oxid uhličitý, je vnitřní tlak závislý pouze na teplotě. Měření hladiny plnění je proto možné pouze u obou typů lahví vážením . Rychlost odstraňování je omezena skutečností, že se kapalný oxid uhličitý musí znovu odpařit v láhvi v důsledku absorpce tepla z prostředí, aby se znovu vytvořil tlak odpovídající teplotě.

Sublimací ze suchého ledu se vytvoří bílá mlha z chladné směsi oxidu uhličitého a vzduchu a kondenzující vlhkosti, který slouží jako jevištní efekt. K dispozici jsou také mlhové chladicí zařízení pro odpařovací mlhové stroje, které jsou provozovány s kapalným oxidem uhličitým.

K výrobě vysoce čistých povrchů se stále častěji používá oxid uhličitý ve spojení s automatizovaným tryskacím procesem. Díky kombinaci mechanických, tepelných a chemických vlastností může například sníh oxidu uhličitého uvolňovat a odstraňovat různé druhy povrchových nečistot, aniž by zanechával zbytky.

Nadkritický oxid uhličitý se používá jako rozpouštědlo pro čištění a odmašťování, například oplatek v polovodičovém průmyslu a textilií při chemickém čištění . Nadkritický oxid uhličitý se používá jako reakční médium pro výrobu jemných chemikálií, například pro výrobu aromat, protože izolované enzymy v nich často zůstávají aktivní a na rozdíl od organických rozpouštědel ve výrobcích nezůstávají žádné zbytky rozpouštědel.

Při výrobě terciárního oleje se superkritický oxid uhličitý používá k zaplavení zásobníků ropy, aby se ropa vyplavila na povrch z větších hloubek.

Tepelné trubky naplněné oxidem uhličitým se používají k poskytování geotermální energie a jsou energeticky účinnější než cykly solanky.

Použití jako chemická surovina

V chemickém průmyslu se oxid uhličitý používá především k výrobě močoviny přeměnou na amoniak . V prvním kroku amoniak a oxid uhličitý reagují za vzniku karbamátu amonného , který ve druhém kroku dále reaguje za vzniku močoviny a vody.

Formamid se získá redukcí vodíkem . Reakcí s aminy, jako je dimethylamin je dimethylformamid získá.

Reakcí oxidu uhličitého s fenolátem sodným vzniká Kolbeho-Schmittovou reakcí kyselina salicylová .

Reprezentace kyseliny salicylové Kolbe-Schmittovou reakcí

Reakcí s ethylenoxidem se vyrábí ethylen . V procesu OMEGA se tento převádí na monoethylenglykol vysoce selektivním způsobem s vodou .

Reakce oxidu uhličitého s Grignardovým činidlem vede ke karboxylovým kyselinám , např. B.:

Grignardova reakce s CO2

Telomerizace oxidu uhličitého se dvěma molekulami 1,3-butadienu za homogenní palladium - katalýza vede k čisté chemikálie, jako jsou laktony za mírných reakčních podmínek.

Příklad telomerizace butadienu s CO2

V Solvayově procesu se z oxidu uhličitého vyrábí soda (uhličitan sodný). Jako pigmenty jsou důležité některé uhličitany kovů, jako je uhličitan olovnatý , které se získávají například reakcí hydroxidů kovů s oxidem uhličitým .

Při vysokých cenách ropy a nízkých cenách elektřiny pro obnovitelné energie, například z větrné a solární soustavy , by se v budoucnu mohlo vyplatit využívat oxid uhličitý pro jiné aplikace, jako je výroba metanu v soustavách poháněných plynem ( Sabatierův proces) ) a výroba methanolu ( Power -to -Liquid ) vodíkem z elektrolýzy . Další potenciální oblasti použití by byla výroba kyseliny mravenčí a syntézních plynů pro výrobu paliv ( energie na palivo ) a chemických surovin ( energie na chemikálie ). To lze provést pomocí Fischer-Tropschovy syntézy nebo přímým použitím společně s ethylenoxidem nebo propylenoxidem pro výrobu polyolů a polymerů, jako jsou polyuretany nebo polykarbonáty. Z termodynamických důvodů je však použití oxidu uhličitého v současné době většinou nehospodárné.

Recyklace oxidu uhličitého

Kromě separace a skladování oxidu uhličitého je výzkum zaměřen na přeměnu oxidu uhličitého, který vzniká spalováním fosilních paliv, na použitelné sloučeniny a pokud možno zpět na zdroje energie. Sloučeniny, jako je methanol a kyselina mravenčí, lze již vyrobit redukcí .

Syntéza močoviny je také možná. Francouzský výzkumný tým zkoumá organokatalytickou přeměnu na formamid nebo jeho deriváty. Protože je nutné dodávat energii procesu, nejsou tyto procesy vhodné pro ekonomickou výrobu nosičů energie. Vědci z RWTH Aachen University vyvinuli homogenní katalytický proces výroby methanolu z oxidu uhličitého a vodíku pod tlakem se speciálním ruthenium-fosfinovým komplexem, ve kterém jsou katalyzátor a výchozí materiály v roztoku. Podobně byl vyvinut kontinuální způsob výroby kyseliny mravenčí s organokovovým komplexem ruthenia, ve kterém oxid uhličitý hraje dvojí roli jak jako reakční složka, tak v superkritické formě jako extrakční fáze pro vytvořenou kyselinu mravenčí. V další variantě vyvinuté španělskou výzkumnou skupinou lze oxid uhličitý převést pomocí iridiem katalyzované hydrosilylace a zachytit ve formě silylformiátu, ze kterého lze snadno oddělit kyselinu mravenčí. Tato reakce, která již může být prováděna v gramovém měřítku, probíhá za velmi mírných reakčních podmínek, je velmi selektivní a má vysokou konverzi.

V „ Centru pro inovace uhlí “ společnosti RWE a Brain AG zkoumají, jak mikroorganismy přeměňují CO 2 .

Jiné použití

Oxid uhličitý se běžně používal jako anestetikum u lidí až do padesátých let minulého století, zejména ve Spojených státech, a bylo shledáno velmi uspokojivým. Tato metoda se již v tradiční anestezii u lidí nepoužívá, protože byla zavedena účinnější, inhalovatelná anestetika.

Tato metoda se dodnes používá pro omračování jatečných zvířat . Prasata se spouští do jámy ve skupinách s výtahovým systémem, jehož atmosféra obsahuje nejméně 80% oxidu uhličitého, a ztrácejí v něm vědomí. Tento proces je kontroverzní a je předmětem intenzivního úsilí o zlepšení dobrých životních podmínek zvířat . Ryby se anestetizují vstřikováním plynného oxidu uhličitého nebo přidáním vody sycené oxidem uhličitým. V Německu je omračování jatečných zvířat oxidem uhličitým povoleno pouze u prasat, krůt , jednodenních kuřat a lososů .

V souvislosti s eutanazií zvířat se k zabíjení používá oxid uhličitý. V Německu je aplikace omezena na malá laboratorní zvířata , také pro účely, jako je nákup krmných zvířat v chovu zvířat. Zákonnost takového zabíjení zvířat bez předchozího omráčení byla zpochybněna. Pro oficiálně nařízené zabíjení hospodářských zvířat, klub , oxid uhličitý může být také použit k zabíjení jiných zvířat, pokud je k dispozici zvláštní povolení. Veterinární asociace pro ochranu zvířat (DVT) popisuje tuto metodu jako vhodnou pro drůbež.

Oxid uhličitý se používá jako projímadlo v čípcích . Reakce dihydrogenfosforečnanu sodného a hydrogenuhličitanu sodného během rozpouštění čípku uvolňuje oxid uhličitý a natahuje střevo, což zase spouští reflex stolice .

Při hnojení oxidem uhličitým se používá jako hnojivo ve sklenících . Důvodem je nedostatek oxidu uhličitého způsobený spotřebou fotosyntézy při nedostatku čerstvého vzduchu, zejména v zimě, kdy je ventilace uzavřena. Oxid uhličitý se zavádí buď přímo jako čistý plyn, nebo jako produkt spalování z propanu nebo zemního plynu. Tím se dosáhne spojení hnojení a zahřívání. Možné zvýšení výnosu závisí na tom, jak silný je nedostatek oxidu uhličitého a jak silné je světlo pro rostliny k dispozici. Oxid uhličitý se v akvaristice používá jako hnojivo pro vodní rostliny ( difuzor CO 2 ). Přidáním organické hmoty lze obsah oxidu uhličitého ve vodě zvýšit vdechováním na úkor obsahu kyslíku.

Plyn se používá k zachycení hmyzu sajícího krev a vektorů, které používají oxid uhličitý nacházející se v dechu k nalezení hostitele, jako jsou komáři . Uvolňuje se ze suchého ledu , z plynových lahví nebo ze spalování propanu nebo butanu a přitahuje hmyz v blízkosti sacího otvoru speciálních pastí. Plyn se také používá při kultivaci mikroorganismů , zejména pro povinné (přísně) anaerobní bakterie, které mohou růst pouze za anoxických podmínek. Mohou být inkubovány v inkubátoru CO 2, který je dodáván plynovou lahví. Kromě přísně anaerobních bakterií existují i ​​takzvané kapnofilní bakterie, které ke svému růstu vyžadují podíl 5–10 objemových procent oxidu uhličitého v okolní atmosféře. Často se pěstují v uzavíratelném anaerobním květináči, do kterého se umístí komerčně dostupný nosič reagencií, jehož komory se naplní hydrogenuhličitanem sodným a kyselinou vinnou nebo kyselinou citrónovou . Vlhčením se uvolňuje CO 2 , podobně jako na principu prášku do pečiva .

Psychologické účinky a nebezpečí

Účinek na zvířata a lidi

Příznaky otravy oxidem uhličitým

Příliš vysoký podíl oxidu uhličitého ve vzduchu, který dýcháme, má škodlivé účinky na zvířata a lidi. Ty nejsou založeny pouze na vytlačení kyslíku ve vzduchu. DIN EN 13779 rozděluje vzduch v místnosti na čtyři úrovně kvality v závislosti na koncentraci oxidu uhličitého. Při hodnotách pod 800 ppm je kvalita vnitřního vzduchu považována za dobrou, hodnoty mezi 800 a 1 000  ppm (0,08 až 0,1% objemu) jsou považovány za střední, hodnoty od 1 000 do 1 400 ppm jsou považovány za mírné kvalitní. Při hodnotách nad 1400 ppm je kvalita vzduchu v interiéru považována za nízkou. Pro srovnání: globální průměrný obsah CO 2 ve vzduchu je kolem 400 ppm objemových; regionálně však silně kolísá v závislosti na denní době a ročním období.

Maximální koncentrace na pracovišti pro denní expozici osm hodin za den je 5000 ppm. Při koncentraci 1,5% (15 000 ppm) se objem dýchacího času zvýší o více než 40%.

Podle studií může výrazně zvýšená koncentrace CO 2 a / nebo nedostatečné větrání v místnostech se srovnatelně čistým okolním vzduchem vést k silnému a nevyhnutelnému zhoršení výkonu mozku - zejména při rozhodování a komplexním strategickém myšlení - v místnostech, jako jsou učebny.

Oxid uhličitý rozpuštěný v krvi aktivuje dýchací centrum mozku ve fyziologické a mírně zvýšené koncentraci .

Ve výrazně vyšších koncentracích vede ke snížení nebo odstranění reflexního dechového podnětu, zpočátku k útlumu dýchání a nakonec k zástavě dechu . Z asi 5% oxidu uhličitého ve vdechovaném vzduchu se objevují bolesti hlavy a závratě, při vyšších koncentracích zrychlený srdeční tep ( tachykardie ), zvýšení krevního tlaku, dušnost a bezvědomí , takzvaná anestézie oxidem uhličitým . Koncentrace oxidu uhličitého 8% vede k úmrtí během 30 až 60 minut. Akumulace oxidu uhličitého v krvi se nazývá hyperkapnie .

Kvůli vysokým koncentracím oxidu uhličitého se ve vinných sklípcích, krmných silech, studnách a žumpách stále znovu objevují nehody. Fermentační procesy tam produkují značné množství oxidu uhličitého; při kvašení jeden litr moštu například kolem 50 litrů fermentačního plynu. Několik lidí se často stane obětí otravy fermentačním plynem, protože pomocníci při pokusu o záchranu vdechnou oxid uhličitý a upadnou do bezvědomí. Vysvobození zraněné osoby z podezřelých situací oxidu uhličitého je možné pouze profesionálními zásahovými jednotkami s nezávislým dýchacím přístrojem .

Pokud není zajištěno dostatečné větrání, mohou přírodní zdroje oxidu uhličitého v jeskyních a důlních tunelech vytvářet vysoké koncentrace plynu. Ty jsou pak blízko země, takže se zejména menší zvířata mohou udusit. Například psí jeskyně v Itálii má koncentraci oxidu uhličitého kolem 70%. V roce 1986 zemřelo při vypuknutí CO 2 v jezeře Nyos přibližně 1700 lidí.

Koncentrace oxidu uhličitého v krvi ovlivňuje jeho hodnotu pH a má tak nepřímý vliv na kyslíkovou rovnováhu. Systém kyseliny uhličité, hydrogenuhličitanu , je kyselina uhličitá - hydrogenuhličitan pufr, představuje asi 50% z celkové vyrovnávací kapacitu krve, která je katalyzována enzymem uhličité anhydratase.

Při nižší hodnotě pH je schopnost červeného krevního barviva hemoglobinu vázat kyslík . Při stejném obsahu kyslíku ve vzduchu proto hemoglobin transportuje méně kyslíku. Bohr účinek a účinek Haldane popsal tuto skutečnost.

Účinek na rostliny

Mírně zvýšená koncentrace oxidu uhličitého má na rostliny účinek hnojení oxidem uhličitým , protože rostliny potřebují CO 2 pro asimilaci oxidu uhličitého během fotosyntézy . Nadměrně vysoké koncentrace jsou však škodlivé i pro rostliny. Pro rostliny C3 je optimum obvykle mezi 800 a 1000 ppm, pro rostliny C4 je to však jen něco málo přes 400 ppm. Rostlinná kukuřice C4 jako indikátorová rostlina vykazovala po šesti dnech expozice pruhy na listech při 10 000 ppm CO 2 . U rýže byly zaznamenány změny ve složení živin (bílkoviny, mikroživiny a vitamíny). Proteiny, železo, zinek, vitamíny B1, B2, B5 a B9 se snižují, protože koncentrace CO 2 nadměrně stoupá , zatímco vitamín E se zvyšuje. Takové snížení kvality rostlinných potravin by zhoršilo problém globální podvýživy .

Ekologický význam

Přehled fotosyntézy a dýchání

Rostliny a fotosyntetické bakterie absorbují oxid uhličitý z atmosféry a přeměňují ho na uhlohydráty, jako je glukóza, prostřednictvím fotosyntézy působením světla a absorpce vody .

zjednodušená rovnice čisté reakce pro kyslíkovou fotosyntézu

Tento proces současně uvolňuje kyslík z rozkladu vody. Výsledné uhlohydráty slouží jako zdroj energie a stavební materiál pro všechny ostatní biochemické látky, jako jsou polysacharidy , nukleové kyseliny a bílkoviny . Oxid uhličitý tak poskytuje surovinu pro tvorbu všech biomasy v prvovýrobě z ekosystémů .

Rozklad biomasy aerobním dýcháním je v opačném směru k procesu fotosyntézy opět spojen s tvorbou oxidu uhličitého a spotřebou kyslíku.

zjednodušená rovnice čisté reakce pro aerobní dýchání

Všechny organismy v ekosystému dýchají nepřetržitě, zatímco fotosyntéza je vázána na dostupnost světla. To vede k cyklickému zvyšování a snižování oxidu uhličitého v denním a sezónním rytmu v závislosti na různých intenzitách světla.

Ve vodních útvarech také koncentrace oxidu uhličitého kolísá podle uvedeného denního a sezónního rytmu. Oxid uhličitý je v chemické rovnováze s ostatními rozpuštěnými druhy kyseliny uhličité, což v podstatě určuje hodnotu pH ve vodě. Chemická rovnováha dissociations z amonného / amoniaku , dusitanů / kyseliny dusité , sulfid / sirovodíku a dalších párů acidobazických, které jsou patrné přes toxicitě pro organismy ve vodě, závisí na hodnotě pH .

Pokud je zásoba oxidu uhličitého v těle vody vyčerpána fotosyntézou, která je patrná na hodnotě pH blízké 8,3, jsou některé druhy řas a vodních rostlin schopny získat požadovaný oxid uhličitý z rozpuštěného hydrogenuhličitanu, čímž uvolňují hydroxidové ionty , takže hodnota pH je stále zásaditější. Ve vodách bohatých na živiny, jako jsou kaprové rybníky, se pak může hodnota pH vyšplhat až na 12, s odpovídajícími zdravotními důsledky pro ryby, například nekróza kapra .

V roce 2012 vědci z Centra pro výzkum biologické rozmanitosti a klimatu poprvé ve společné studii s dalšími institucemi vypočítali, že kryptogamní vrstvy lišejníků, řas a mechu váží kromě dusíku ročně kolem 14 miliard tun oxidu uhličitého ročně. Váží na sebe tolik oxidu uhličitého, kolik ročně uvolní lesní požáry a spalování biomasy na celém světě. Boj se změnou klimatu pomocí kryptogamních vrstev však není možný, protože rozsáhlá vegetace uchovává skleníkový plyn kysličník uhličitý jen několik let.

Důležité je skladování a uvolňování oxidu uhličitého v půdách . Míra, do jaké je uvolňování organického uhlíku v půdě ovlivněno příslušnými podmínkami prostředí a dalšími faktory, je v současné době do značné míry neznámá. Uvolňování však urychluje oteplování, které bylo prokázáno v nedávných studiích, a mohlo by mít dopad na klima. Studie publikovaná v roce 2019 ukazuje, že pokud koncentrace CO 2 přesáhne 1 200 ppm, mračna stratocumulus se rozpadnou na rozptýlené mraky, což by mohlo dále podporovat globální oteplování.

Zadáním emisí CO 2 lze porovnávat různé procesy z hlediska energie a ekologie. Za tímto účelem se přeměňuje uvolňování oxidu uhličitého při spalování fosilních paliv.

Detekce a kvantitativní stanovení

Jednoduchou detekci oxidu uhličitého je možné provést pomocí vodného roztoku hydroxidu vápenatého , takzvaného vzorku vápenné vody . Za tímto účelem se do roztoku zavádí zkoumaný plyn. Pokud plyn obsahuje oxid uhličitý, reaguje s hydroxidem vápenatým za vzniku vody a uhličitanu vápenatého (vápna), který se vysráží jako bělavá pevná látka a způsobí zakalení roztoku.

U barnaté vody , vodného roztoku hydroxidu barnatého , je detekce citlivější, protože uhličitan barnatý je méně rozpustný než uhličitan vápenatý.

Ve vodném roztoku, oxid uhličitý se určí titrací s 0,1 N roztokem hydroxidu sodného až do hodnoty pH 8,3, se změnou barvy fenolftaleinu indikátoru . Měření kapacity vázání kyselin (SBV) , hodnoty pH a elektrické vodivosti nebo iontové síly umožňuje z těchto parametrů vypočítat obsah oxidu uhličitého podle disociační rovnováhy kyseliny uhličité. Severinghaus elektroda , je pH elektroda s roztokem pufru vyrobené z hydrogenuhličitanu sodného, určuje koncentrace oxidu uhličitého roztoku měřením změny hodnoty pH.

Oxid uhličitý lze detekovat pomocí infračervené nebo Ramanovy spektroskopie , přičemž asymetrické roztahovací vibrace a naklápěcí vibrace jsou infračerveně aktivní, zatímco symetrické roztahovací vibrace při vlnovém počtu 1480 cm −1 jsou Ramanovy aktivní. Měřicí zařízení, které se k tomu používá, se nazývá nedisperzní infračervený senzor .

literatura

webové odkazy

Commons : Carbon Dioxide  - sbírka obrázků, videí a zvukových souborů
Wikislovník: Oxid uhličitý  - vysvětlení významů, původ slov, synonyma, překlady

Individuální důkazy

  1. Záznam na E 290: Oxid uhličitý v evropské databázi potravinářských přídatných látek, přístup 1. července 2020.
  2. Záznam o OXIDU UHLIČITÉM v databázi CosIng Komise EU, přístup 16. února 2020.
  3. Vstup na oxid uhličitý. In: Römpp Online . Georg Thieme Verlag, přístup 1. června 2014.
  4. b c d e f g h i vstup na oxid uhličitý v databázi GESTIS látkové v IFA , přístupné 1. února 2016. (Vyžadován JavaScript)
  5. Rozpustnost oxidu uhličitého ve vodě ( Memento z 27. března 2010 v internetovém archivu )
  6. David R. Lide (Ed.): CRC Handbook of Chemistry and Physics . 90. vydání. (Internetová verze: 2010), CRC Press / Taylor and Francis, Boca Raton, FL, Permittivity (Dielectric Constant) of Gases, s. 6-188.
  7. David R. Lide (Ed.): CRC Handbook of Chemistry and Physics . 90. vydání. (Internetová verze: 2010), CRC Press / Taylor a Francis, Boca Raton, FL, Index lomu plynů, s. 10-254.
  8. David R. Lide (Ed.): CRC Handbook of Chemistry and Physics . 90. vydání. (Internetová verze: 2010), CRC Press / Taylor a Francis, Boca Raton, FL, Index lomu anorganických kapalin, s. 4-140.
  9. Švýcarský fond úrazového pojištění (Suva): Mezní hodnoty-aktuální hodnoty MAK a BAT (hledání 124-38-9 nebo oxid uhličitý ), přístup 2. listopadu 2015.
  10. ^ Rámcová úmluva OSN o změně klimatu: Potenciály globálního oteplování .
  11. Vstup na oxid uhličitý . In: P. J. Linstrom, W. G. Mallard (Eds.): NIST Chemistry WebBook, NIST Standard Reference Database Number 69 . National Institute of Standards and Technology , Gaithersburg MD, přístup 22. března 2010.
  12. Koncentrace skleníkových plynů v atmosféře dosahují ještě dalšího maxima. WMO, 25. listopadu 2019, přístup 27. listopadu 2019 .
  13. Verena Kern: Koncentrace skleníkových plynů dosahuje nového rekordu. In: Klimareporter. 25. listopadu 2019, přístup 27. listopadu 2019 .
  14. Florian Rötzer na Telepolis: Emise CO2 v atmosféře stále exponenciálně rostou. 7. června 2019, přístup 7. července 2019 .
  15. Úrovně oxidu uhličitého dosáhly vrcholu rekordu v květnu. 3. června 2019, přístup 7. července 2019 .
  16. a b Světová meteorologická organizace : Koncentrace skleníkových plynů v atmosféře dosahují ještě dalšího maxima. 25. listopadu 2019, přístup 25. listopadu 2019 .
  17. Jochem Marotzke : „Předpovědi jsou obtížné ...“ Možnosti a limity klimatických modelů. In: Ders., Martin Stratmann (Ed.): Budoucnost klimatu. Nové poznatky, nové výzvy. Zpráva společnosti Maxe Plancka . Beck, Mnichov 2015, ISBN 978-3-406-66968-2 , s. 9-22, zde s. 22.
  18. Corinne Le Quéré et al.: Dočasné snížení denních globálních emisí CO 2 během nuceného uvěznění COVID-19 . In: Nature Climate Change . páska 10 , 2020, s. 647-653 , doi : 10,1038 / s41558-020-0797-x .
  19. ^ William Emerson Brock, B. Kleidt, H. Voelker: Viewegs Geschichte der Chemie , Springer-Verlag, ISBN 3-540-67033-5 , s. 35.
  20. ^ William Emerson Brock, B. Kleidt, H. Voelker: Viewegs Geschichte der Chemie , Springer-Verlag, ISBN 3-540-67033-5 , s. 50.
  21. ^ William Emerson Brock, B. Kleidt, H. Voelker: Viewegs historie chemie. Springer-Verlag, ISBN 3-540-67033-5 , s. 72.
  22. J. Priestley, W. Hey: Postřehy na různé druhy vzduchu. Joseph Priestley, L LDFRS. In: Philosophical Transactions of the Royal Society of London . 62 (1772), str. 147-264, doi: 10,1098 / rstl.1772.0021 .
  23. ^ Humphry Davy: O nanášení kapalin tvořených kondenzací plynů jako mechanických činidel. In: Philosophical Transactions of the Royal Society of London . 113 (1823), str. 199–205, doi: 10,1098 / rstl . 1823,0020 .
  24. Ludwig Brandt, Karl-Heinz Krauskopf: „Objev v chirurgii“. 150 let anestezie. In: Anesteziolog. Svazek 45, 1996, s. 970-975, zde: s. 973.
  25. Joost Mertens, vy côté d'un chimiste nommé Thilorier. Balthazar Claës modèle d'Adrien Thilorier , L'Année balzacienne, 1, 2003, č. 4
  26. Markus Reichstein: Univerzálně a všude. Pozemský uhlíkový cyklus v klimatickém systému . In: Jochem Marotzke , Martin Stratmann (ed.): Budoucnost klimatu. Nové poznatky, nové výzvy. Zpráva společnosti Maxe Plancka . Beck, Mnichov 2015, ISBN 978-3-406-66968-2 , s. 123-136, zejména s. 125.
  27. Martin Kappas: Klimatologie. Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg 2009, ISBN 978-3-8274-1827-2 , s. 159.
  28. Andrea Rehmsmeier : On Thin Ice Deutschlandfunk - Věda v centru pozornosti , 7. srpna 2016.
  29. ipa.arcticportal.org: International Permafrost Association (5. listopadu 2016).
  30. Naturschutzbund Deutschland - Informace o rašeliništích jako zásobárnách uhlíku a jejich souvisejícím významu pro ochranu klimatu
  31. Stefan Rahmstorf , Hans Joachim Schellnhuber : Změna klimatu . CH Beck, 7. vydání 2012, s. 23.
  32. Hans Günter Brauch : Historické časy a zlomové body v bouřlivém století: 1914, 1945, 1989 a 2014? , in: Ders., Ursula Oswald Spring, Juliet Bennett, Serena Eréndira Serrano Oswald (Eds.) Řešení globálních environmentálních výzev z hlediska ekologie míru . Cham 2016, 11–68, s. 29–31.
  33. ^ J. Ewald: Oxid uhličitý na observatoři Mauna Loa NOAA dosáhl nového milníku: dosahuje 400 ppm. In: NOAA Research News. 10. května 2013, přístup 4. června 2018 .
  34. Stern.de , 7. května 2015, koncentrace CO2 v atmosféře dosahuje rekordní úrovně ( Memento z 8. května 2015 v internetovém archivu ) (9. května 2015).
  35. NOAA Laboratoř výzkumu zemského systému: Trendy v atmosférickém oxidu uhličitém - nedávný globální CO 2 . 6. května 2018, přístup 2. června 2018 .
  36. Christian Speicher: Koncentrace CO 2 stoupá k novému rekordu. In: nzz.ch . 22. listopadu 2018, přístup 13. června 2021 .
  37. ^ Ottmar Edenhofer , Michael Jakob: Klimatická politika. Cíle, konflikty, řešení . Mnichov 2017, s. 20.
  38. ↑ Kvalita vnitřního vzduchu : oxid uhličitý (CO 2 ), teplota a vlhkost ve školních třídách. In: Dolnosaské ministerstvo životního prostředí, energetiky a ochrany klimatu . 25. září 2013. Citováno 19. května 2013 .
  39. Karsten Schwanke, Nadja Podbregar, Dieter Lohmann, Harald Frater: Přírodní katastrofy. Hurikány, zemětřesení, sopečné erupce - rozpoutané násilí a jeho důsledky. Springer Verlag, Berlin / Heidelberg 2009, ISBN 978-3-540-88684-6 , s. 119.
  40. ^ Oxid uhličitý přes geologický čas. In: Geoscience Research Division at Scripps Institution of Oceanography . Citováno 21. prosince 2013 .
  41. Isabel P. Montañez, Jennifer C. McElwain, Christopher J. Poulsen, Joseph D. White, William A. DiMichele, Jonathan P. Wilson, Galen Griggs, Michael T. Hren: Climate, pCO 2 and suchrestrial carbon cycle links during late Paleozoické glaciály - interglaciální cykly . (PDF) In: Nature Geoscience . 9, č. 11, listopad 2016, s. 824–828. doi : 10,1038 / ngeo2822 .
  42. ^ Georg Feulner: Tvorba většiny našeho uhlí přivedla Zemi téměř ke globálnímu zalednění . In: PNAS . 114, č. 43, říjen 2017, s. 11333–11337. doi : 10,1073 / pnas.1712062114 .
  43. KJ Meissner, TJ Bralower, K. Alexander, T. Dunkley Jones, W. Sijp, M. Ward: Paleocene-Eocene Thermal Maximum: Kolik uhlíku stačí? . In: Paleoceanography . 29, č. 10, říjen 2014, s. 946–963. doi : 10.1002 / 2014PA002650 .
  44. Mark Pagani, Matthew Huber, Zhonghui Liu, Steven M. Bohaty, Jorijntje Henderiks, Willem Sijp, Srinath Krishnan, Robert M. DeConton: The Role of Carbon Dioxide during the Start of Antarctic Glaciation Archived from the original 4. března 2016. (PDF) In: Věda . 334, č. 6060, prosinec 2011, s. 1261-1264. doi : 10,1126 / věda.1203909 . Citováno 12. ledna 2019.
  45. Dieter Lüthi, Martine Le Floch, Bernhard Bereiter, Thomas Blunier, Jean-Marc Barnola, Urs Siegenthaler, Dominique Raynaud, Jean Jouzel, Hubertus Fischer, Kenji Kawamura, Thomas F. Stocker : Záznam koncentrace oxidu uhličitého s vysokým rozlišením 650 000–800 000 let před přítomností . In: Příroda . 453, č. 7193, 15. května 2008, s. 379. doi : 10,1038 / příroda06949 .
  46. ^ U. Siegenthaler: Stabilní uhlíkový cyklus-vztah klimatu během pozdního pleistocénu . In: Věda . 310, č. 5752, 25. listopadu 2005, s. 1313. doi : 10.1126 / věda.1120130 .
  47. ^ Iain Colin Prentice a kol.: Cyklus uhlíku a atmosférický oxid uhličitý. In: Třetí hodnotící zpráva IPCC . 2001, s. 185, přístup 21. prosince 2013.
  48. a b J. G. Canadell, C. Le Cross, MR Raupach, CB Field, ET Buitenhuis, P. Ciais, TJ Conway, NP Gillett, RA Houghton, G. Marland: Příspěvky k urychlení atmosférického růstu CO 2 z ekonomické aktivity , intenzita uhlíku a účinnost přírodních jímek. In: Sborník Národní akademie věd . 104, 2007, s. 18866-18870, doi: 10,1073 / pnas.0702737104 .
  49. Walter Roedel, Thomas Wagner. Fyzika našeho prostředí: atmosféra . 5. vydání, Berlín 2017, s. 440.
  50. GRID-Arendal: Vital Climate Graphics: Současný uhlíkový cyklus ( Memento od 6. října 2016 v internetovém archivu )
  51. AP Ballantyne, CB Alden, JB Miller, PP Tans, JWC White: Zvýšení pozorovaného čistého příjmu oxidu uhličitého pevninou a oceány za posledních 50 let. In: Příroda . 488, 2012, s. 70-72, doi: 10,1038 / příroda11299 .
  52. Karl Hille: Oplodnění oxidem uhličitým Ekologizace Země, Studie zjišťuje. 25. dubna 2016, přístup 10. prosince 2019 .
  53. ^ Nate G. McDowell a kol.: Všudypřítomné posuny v dynamice lesa v měnícím se světě . In: Věda . páska 368 , č. 964 , 2020, doi : 10,1126 / science.aaz9463 .
  54. SA Montzka, EJ Dlugokencky, JH Butler: skleníkové plyny bez CO 2 a změna klimatu. In: Příroda . 476, 2011, s. 43-50, doi: 10,1038 / příroda10322 .
  55. Gerald A. Meehl, Warren M. Washington, Caspar M. Ammann, Julie M. Arblaster, TML Wigley, Claudia Tebaldi: Kombinace přírodních a antropogenních sil v klimatu dvacátého století. In: Journal of Climate . 17, 2004, s. 3721-3727, doi : 10,1175 / 1520-0442 (2004) 017 <3721: CONAAF> 2.0.CO; 2 .
  56. James Hansen , Makiko Sato, Reto Ruedy, Larissa Nazarenko, Andrew Lacis, Gavin A. Schmidt , Gary Russell a kol.: Účinnost klimatických sil. In: Journal of Geophysical Research . Vol.110 , vydání D18, 27. září 2005, doi: 10,1029 / 2005JD005776 .
  57. Miliardy proti změně klimatu - „Švýcarsko má třetí největší stopu v celé Evropě“. In: srf.ch . 29. září 2019, přístup 1. října 2019 .
  58. Zhenhao Duan, Rui Sun: Vylepšený model počítající rozpustnost CO 2 v čisté vodě a vodných roztocích NaCl od 273 do 533 K a od 0 do 2 000 barů. In: Chemická geologie . 193, 2003, s. 257-271, doi: 10,1016 / S0009-2541 (02) 00263-2 .
  59. ^ Naomi M. Levine, Scott C. Doney: Jak dlouho může oceán zpomalit globální oteplování? In: Oceánografická instituce Woods Hole . 29. listopadu 2006, přístup 21. prosince 2013 .
  60. a b Stefan Rahmstorf , Katherine Richardson : Jak jsou oceány ohroženy? In: Klaus Wiegandt (Ed.): Courage for Sustainability. 12 cest do budoucnosti. Frankfurt nad Mohanem 2016, 113–146, s. 128.
  61. Gabriela Negrete-García, Nicole S. Lovenduski, Claudine Hauri, Kristen M. Krumhardt, Siv K. Lauvset: Náhlý vznik mělkého horizontu nasycení aragonitů v jižním oceánu. In: Nature Climate Change. 9, 2019, s. 313, doi: 10,1038 / s41558-019-0418-8 .
  62. Tom Garrison: Oceánografie: pozvánka do mořské vědy , 2005, Thomson Brooks / Cole, Belmont, CA, ISBN 0-534-40887-7 , s. 505.
  63. JB Ries, AL Cohen, DC McCorkle: Námořní calcifiers vykazují smíšené reakce na CO 2 indukovaných okyselování oceánů. In: Geologie . 37, 2009, s. 1131-1134, doi: 10,1130 / G30210A.1 .
  64. Killer Lakes Silent Death from the Deep. In: Der Spiegel . 07.03.2008, přístup 21. prosince 2012 .
  65. Michel Halbwachs, Klaus Tietze, Andreas Lorke, Clément Mudaheranwa: Vyšetřování v jezeře Kivu po erupci Nyiragongo z ledna 2002. (PDF; 2,5 MB) In: The Water Research Institute of the ETH Domain. 09.03.2002, přístup 21. prosince 2012 .
  66. ^ Atmosféra Venuše. In: Katedra fyziky a astronomie Georgie State University . Citováno 22. března 2010 .
  67. Oxid uhličitý (téměř) čistý ... atmosféra a klima rudé planety. In: Scinexx, časopis znalostí . 20. prosince 2003, přístup 22. března 2010 .
  68. E. Lellouch, B. Bezard, JI Moses, GR Davis, P. Drossart, H. Feuchtgruber, EA Bergin, R. Moreno, T. Encrenaz: Původ vodní páry a oxidu uhličitého ve stratosféře Jupitera. In: Icarus . 159, 2002, s. 112-131, doi: 10,1006 / icar.2002.6929 .
  69. Dale P. Cruikshank, Allan W. Meyer, Robert H. Brown, Roger N. Clark, Ralf Jaumann, Katrin Stephan, Charles A. Hibbitts, Scott A. Sandford, Rachel ME Mastrapa, Gianrico Filacchione, Cristina M. Dalle Ore, Philip D. Nicholson, Bonnie J. Buratti, Thomas B. McCord, Robert M. Nelson, J. Brad Dalton, Kevin H. Baines, Dennis L. Matson: Oxid uhličitý na satelitech Saturnu: Výsledky vyšetřování Cassini VIMS a revize stupnice vlnových délek VIMS. In: Icarus . 206, 2010, s. 561-572, doi: 10,1016 / j.icarus.2009.07.012 .
  70. Hubble nachází oxid uhličitý na extrasolární planetě. In: Inoovations-Report, fórum pro vědu, průmysl a ekonomiku . 10. prosince 2008, přístup 22. března 2010 .
  71. LB d'Hendecourt, M. Jourdain de Muizon: Objev mezihvězdného oxidu uhličitého. In: Astronomy and Astrophysics , 223 (1989), s. L5-L8 ( plné znění ).
  72. Rebecca L. Rawls: Mezihvězdná chemie . In: Chemical & Engineering News . páska 80 , č. 28 , 2002, s. 31-37 ( acs.org [přístup 9. ledna 2017]).
  73. D. Talbi, E. Herbst: Destrukce mezihvězdného oxidu uhličitého v plynné fázi: Výpočty reakcí mezi CO 2 a H 2 a mezi CO 2 a H. In: Astronomy and Astrophysics 386, 2002, pp. 1139–1142 , doi: 10,1051 / 0004-6361: 20020312 .
  74. ^ Henrik Lund , Brian Vad Mathiesen : Úloha zachycování a ukládání uhlíku v budoucím udržitelném energetickém systému . In: Energy 44, 2012, s. 469-476, doi: 10,1016 / j.energy.2012.06.002 .
  75. oA: Schülerduden Chemie , Bibliografisches Institut & FA Brockhaus AG, Mannheim 2007, ISBN 978-3-411-05386-5 , s. 195.
  76. G. Hochgesand: Aplikace absorpčních procesů pro odstraňování CO 2 z přírodních a syntézních plynů. In: Technologie chemického inženýra . 40, 1968, s. 432-440, doi: 10,1002 / cit . 330400904 .
  77. Birgit Kessler, Jörg Von Eysmondt, Heinrich Merten: Použití CO 2 ze spalin pro chemické syntézy. In: Technologie chemického inženýra . 64, 1992, s. 1075-1083, doi: 10,1002 / cit . 330641207 .
  78. H. Kolbe: Antiseptické vlastnosti oxidu uhličitého. In: Časopis pro praktickou chemii . 26, 1882, s. 249-255, doi: 10,1002 / praxe.18820260116 .
  79. ^ A b A. F. Holleman , E. Wiberg , N. Wiberg : Učebnice anorganické chemie . 101. vydání. Walter de Gruyter, Berlin 1995, ISBN 3-11-012641-9 , s. 860.
  80. A. Simon a K. Peters: Jednokrystalické zpřesnění struktury oxidu uhličitého. V: Acta Crystallographica B . 1980, B36, str. 2750-2751, doi: 10,1107 / S0567740880009879 .
  81. Frank Wisotzky: Aplikovaná chemie podzemních vod, hydrogeologie a hydrogeochemické modelování: Základy, aplikace a řešení problémů. Springer Verlag, 2011, ISBN 978-3-642-17812-2 , s. 65.
  82. a b Roland Benedix: Stavební chemie . Vieweg + Teubner Verlag, ISBN 978-3-8348-0584-3 , s. 113 ( omezený náhled ve vyhledávání knih Google).
  83. JT Kiehl, KE Trenberth: roční globální průměrný energetický rozpočet Země. In: Americká meteorologická společnost . Svazek 78, 1997, s. 197–208 ( PDF , 221 kB)
  84. Airproducts.com: Carbon Dioxide - Product Stewardship Summary , přístup 19. července 2017.
  85. Hans-Dieter Barke: Chemiedidaktik dnes . Springer-Verlag, Berlin 2001, ISBN 3-540-41725-7 , s. 30 ( omezený náhled ve vyhledávání knih Google).
  86. Oxid uhličitý z komína: Jak společnost Thurgau přeměňuje výfukové plyny na CO2 pro kohoutek . In: St. Galler Tagblatt , 8. července 2018. Přístup 8. července 2018.
  87. Nařízení o přídatných látkách : dodatek 3 (k oddílu 5 odst. 1 a oddílu 7) Obecně povolená aditiva .
  88. Informační brožura - Pečení s kvasnicemi. In: Adler-Mühle . Citováno 22. března 2010 .
  89. Hugh Johnson, Steven Brook: The Great Johnson. Encyklopedie vín, vinařských oblastí a světových producentů vína , Verlag Gräfe und Unzer GmbH, 2009, ISBN 3-8338-1621-X , s. 135.
  90. a b A. Keith Thompson: Sklizeň, manipulace a skladování ovoce a zeleniny. Blackwell Publishing, Oxford 2003, ISBN 1-4051-0619-0 , s. 61-70.
  91. Hannah James a Jenny Jobling: Flesh Browning Disorder of 'Pink Lady' Apple. (PDF; 608 kB) In: New York Fruit Quarterly Volume 16, No. 2. 2008, str. 23–28 , přístup 4. června 2018 .
  92. Irene Palacios a kol.: Použití obalů s upravenou atmosférou k zachování kvality hub během skladování. In: Recent Patents on Food, Nutrition & Agriculture , Volume 3, Issue 3, 2012, pp. 196-203, doi: 10.2174 / 2212798411103030196 .
  93. ^ Znak Anne: Předvídání vlastností obalů za účelem zlepšení trvanlivosti. In: David Kilcast, Persis Subramaniam (ed.): Stabilita a trvanlivost potravin, 2000, Woodhead Publishing, Cambridge (UK), ISBN 1-85573-500-8 , s. 145-169.
  94. Joseph P. Kerry (Ed.): Pokroky v balení masa, drůbeže a mořských plodů, 2012, Woodhead Publishing, Cambridge (UK), ISBN 978-1-84569-751-8 .
  95. Saul Norman Katz: Metoda bezkofeinové kávy pomocí superkritické tekutiny. 22. prosince 1988. Citováno 21. prosince 2013 .
  96. Hasičský záchranný sbor při havárii plynu: „Žádné provozní chyby“. In: Rheinische Post. 20. srpna 2008, přístup 21. prosince 2013 .
  97. ^ Oxid uhličitý jako hasicí látka: zkoumání rizik. In: Americká agentura pro ochranu životního prostředí . 19. srpna 2010, přístup 22. března 2010 .
  98. Oxid uhličitý - speciální funkce a možnosti použití jako chladivo. In: Německý svaz pro klima a chlazení . Citováno 22. března 2010 .
  99. Přírodní chladivo pro klimatizační systémy automobilů. In: Federální agentura pro životní prostředí . 09.06.2008, přístup 22. března 2010 .
  100. Svařování aktivním plynem (MAG / 135). (PDF; 42 kB) In: Německá asociace pro svařování a příbuzné procesy . Citováno 22. března 2010 .
  101. Douglas A. Skoog, James J. Leary, S. Hoffstetter -Kuhn: Instrumental Analytics: Fundamentals - Devices - Applications . Springer-Verlag, ISBN 3-540-60450-2 , s. 285 ( omezený náhled ve vyhledávání knih Google).
  102. Stlačené plyny pro zásobování systémů pro výdej nápojů. (PDF) In: Berufsgenossenschaft Nahrungsmittel und Gastgewerbe . 1. února 2012, přístup 22. března 2010 .
  103. Leták - Používání mlhovek. (PDF) Citováno 22. března 2010 .
  104. Mark Krieg: Tryskání suchým ledem - sněhem nebo granulemi? In: Journal für Oberflächentechnik , 45.6, 2005, s. 50–55.
  105. N. Dahmen, P. Griesheimer, A. Hebach: Čištění a povrchová úprava stlačeným oxidem uhličitým. In: Galvanotechnik , 98, 2007, s. 1111–1120.
  106. FM Orr, JJ Taber: Použití oxidu uhličitého při vylepšené těžbě ropy. In: Věda . 224, 1984, s. 563-569, doi: 10,1126 / věda.224,4649,563 .
  107. ^ A b Arno Behr a Stefan Neuberg: Katalytická chemie oxidu uhličitého. In: Aktuální týdeník GDCh . 13. května 2008, přístup 4. června 2018 .
  108. A. Behr, P. Ebbinghaus, F. Naendrup: Procesní koncepce syntéz kyseliny mravenčí a dimethylformamidu katalyzované přechodným kovem na bázi oxidu uhličitého. In: Technologie chemického inženýra . 75, 2003, s. 877-883, doi: 10,1002 / cit ..200303221 .
  109. H. Kolbe: O syntéze kyseliny salicylové. In: Liebigs Ann. , 113, 1860, s. 125-127, doi: 10,1002 / jlac.18601130120 .
  110. Alexis Bazzanella, Dennis Krämer, Martina Peters: CO 2 jako surovina. In: Novinky z chemie . 58, 2010, s. 1226-1230, doi: 10,1002 / nadc.201075752 .
  111. Rudolf-Werner Dreier: Zelený benzín z oxidu uhličitého. Albert-Ludwigs-Universität Freiburg im Breisgau, tisková zpráva ze dne 13. června 2012 od Informationsdienst Wissenschaft (idw-online.de), přístup 24. srpna 2015.
  112. Sebastian Matthes, Susanne Donner: Zabiják klimatu jako surovina. In: Wirtschaftswoche online. 16. září 2012, přístup 21. prosince 2013 .
  113. Renate Hoer: Recyklace oxidu uhličitého? Gesellschaft Deutscher Chemiker, tisková zpráva z 8. listopadu 2011 od Science Information Service (idw-online.de), přístup 24. srpna 2015.
  114. Christophe Das Neves Gomes, Olivier Jacquet, Claude Villiers, Pierre Thury, Michel Ephritikhine, Thibault Cantat: Diagonální přístup k chemické recyklaci oxidu uhličitého: organokatalytická transformace za redukční funkcionalizaci CO 2 . In: Angewandte Chemie . 124, 2012, s. 191–194, doi: 10,1002 / anie.201105516 .
  115. Sebastian Wesselbaum, Thorsten vom Stein, Jürgen Klankermayer, Walter Leitner: Hydrogenace oxidu uhličitého na methanol pomocí homogenního katalyzátoru ruthenium-fosfin. In: Angewandte Chemie . 124, 2012, s. 7617-7620, doi: 10,1002 / anie.201202320 .
  116. Sebastian Wesselbaum, Ulrich Hintermair, Walter Leitner: Hydrogenace oxidu uhličitého na čistou kyselinu mravenčí pomocí integrovaného procesu scCO 2 s imobilizovaným katalyzátorem a bází. In: Angewandte Chemie . 124, 2012, s. 8713-8716, doi: 10,1002 / anie.201203185 .
  117. Ralte Lalrempuia, Manuel Iglesias, Victor Polo, Pablo J. Sanz Miguel, Francisco J. Fernández-Alvarez, Jesús J. Pérez-Torrente, Luis A. Oro: Účinná fixace CO 2 pomocí iridium-katalyzované hydrosilylace. In: Angewandte Chemie . 124, 2012, s. 12996-12999, doi: 10,1002 / anie.201206165 .
  118. Stefan Pelzer: Mikroorganismy šité na míru. In: Biologie v naší době . 42, 2012, s. 98-106, doi: 10.1002 / biuz.201210472 .
  119. ^ AA LaVerne: Rychlá koma technika inhalační terapie oxidem uhličitým. In: Nemoci nervového systému , 14.5 (1953), s. 141.
  120. B. Nowak, TV Mueffling, J. Hartung: Vliv různých koncentrací oxidu uhličitého a doby expozice při omračování jatečných prasat: Dopad na dobré životní podmínky zvířat a kvalitu masa. In: Věda o mase . 75, 2007, s. 290-298, doi: 10,1016 / j.meatsci.2006.07.014 .
  121. Roswitha Nitzsche: Zlepšení dobrých životních podmínek zvířat při porážce prasat přepracováním pohonu do a do systému omračování CO 2 , závěrečná zpráva, BLE - výzkumný projekt 05UM012 / W , o. J. (2008), Max Rubner - institut, Institut pro bezpečnost and Quality at Fleisch, Technology Division, Kulmbach Online PDF , 1,3 MB. Citováno 22. prosince 2013.
  122. bez autora: Problémy spojené se systémem během porážky. Ke dni 21. srpna 2012, Deutscher Tierschutzbund e. V., Bonn 2012 PDF , 78 kB. Citováno 22. prosince 2013.
  123. Veterinární asociace pro dobré životní podmínky zvířat (Ed.): Zabíjení skotu, prasat, ovcí a koz šetrné k zvířatům. Leták č. 89. Vydáno samostatně, Bramsche 2007. Přístup 22. prosince 2013.
  124. Lindsay G. Ross, Barbara Ross (Ed.): Anestetické a sedativní techniky pro vodní živočichy. Třetí edice. Blackwell Publishing, Oxford 2008, ISBN 978-1-4051-4938-9 , kap. 9: Anesthesia of Fish: II. Inhalační anestezie pomocí plynů , s. 127-135.
  125. Almuth Hirt, Christoph Maisack, Johanna Moritz: Nařízení o ochraně zvířat v souvislosti s porážkou nebo zabíjením (vyhláška o porážce zvířat - TierSchlV) . In: Almuth Hirt, Christoph Maisack, Johanna Moritz: Tierschutzgesetz. 2. vydání. Verlag Franz Vahlen, Mnichov 2007, ISBN 978-3-8006-3230-5 , s. 757-804 (právní odborný komentář) , zde s. 778-779 (prasata), s. 782 (krůty), s. 793- 796 (jednodenní kuřata), s. 784–785 (ryby).
  126. Veterinární asociace pro ochranu zvířat (Ed.): Doporučení pro usmrcování malých savců pro krmné účely , stanovisko ze dne 19. dubna 2011, Bramsche. Citováno 22. prosince 2013.
  127. ^ Almuth Hirt, Christoph Maisack, Johanna Moritz: Tierschutzgesetz . 2. vydání. Verlag Franz Vahlen, Mnichov 2007, ISBN 978-3-8006-3230-5 (právní komentář) , s. 217-218.
  128. Almuth Hirt, Christoph Maisack, Johanna Moritz: Nařízení o ochraně zvířat v souvislosti s porážkou nebo zabíjením (vyhláška o porážce zvířat - TierSchlV) . In: Almuth Hirt, Christoph Maisack, Johanna Moritz: Tierschutzgesetz. 2. vydání. Verlag Franz Vahlen, Mnichov 2007, ISBN 978-3-8006-3230-5 , s. 757-804 (právní odborný komentář) , zde s. 787-789.
  129. Veterinární asociace pro ochranu zvířat (ed.): Zabíjení větších skupin zvířat v případě epidemie (prasata, skot, ovce, drůbež). Leták č. 84. Vydáno samostatně, Bramsche 2011. Přístup 22. prosince 2013.
  130. T. Frieling: Diagnostika u anorektálních chorob. In: Praxis 96,7, 2007, s. 243–247.
  131. ^ SC Wong: Zvýšený atmosférický parciální tlak CO 2 a růst rostlin. In: Oecologia . 44, 1979, str. 68-74, doi: 10,1007 / BF00346400 .
  132. ↑ Péče o rostliny v akváriích. In: Mongabay.com . Citováno 22. prosince 2013 .
  133. YT Qiu, J. Spitzen, RS Smallegange, BGJ Knols: Monitorovací systémy pro dospělé hmyzí škůdce a vektory chorob. In: W. Takken, BGJ Knols (Ed.): Ekologie a kontrola nemocí přenášených vektory , svazek 1: Rozvíjející se škůdci a choroby přenášené vektory v Evropě. Wageningen Academic Publishers, ISBN 978-90-8686-053-1 , s. 329-353.
  134. Eckhard Bast: Mikrobiologické metody: Úvod do základních pracovních technik . 2. vydání. Spectrum Akademischer Verlag GmbH, Heidelberg / Berlin 2001, ISBN 978-3-8274-1072-6 , s. 55, 132-135 .
  135. UBA, Oznámení Federální agentury pro životní prostředí: Hodnocení zdraví oxidu uhličitého ve vnitřním vzduchu. In: Federal Health Gazette - Health Research - Health Protection Volume 51, 2008, str. 1358-1369.
  136. Bezpečnostní list - oxid uhličitý (kryogenně zkapalněný). (PDF) (Online již není k dispozici.) In: Tyczka Kohlensäure . Archivováno z originálu 2. prosince 2013 ; Citováno 21. prosince 2013 .
  137. Stoupající hladiny oxidu uhličitého nás učiní hloupějšími . In: Příroda . 580, č. 7805, 20. dubna 2020, s. 567. bibcode : 2020Natur.580Q.567. . doi : 10,1038 / d41586-020-01134-w . PMID 32317783 .
  138. Kristopher B. Karnauskas, Shelly L. Miller, Anna C. Schapiro: Spalování fosilních paliv řídí vnitřní CO 2 směrem k úrovním škodlivým pro lidské poznání . In: GeoHealth . 4, č. 5, 2020, s. E2019GH000237. doi : 10.1029 / 2019GH000237 . PMID 32426622 . PMC 7229519 (plný text zdarma).
  139. Otrava kouřem / otrava plyny. (Online již není k dispozici.) In: Techniker Krankenkasse . Archivováno z originálu 4. června 2010 ; Citováno 21. prosince 2013 .
  140. První pomoc v případě otravy oxidem uhličitým. In: Německý červený kříž . Citováno 4. června 2018 .
  141. ^ Oxid uhličitý - život a smrt. (PDF) (Již není k dispozici online.) In: Sensair . Archivovány od originálu na 22. května 2013 ; Citováno 21. prosince 2013 .
  142. Bodo Gorgaß, Friedrich W. Ahnefeld, Rolando Rossi: Záchranář a zdravotník. Springer Verlag, 1997, ISBN 3-540-21487-9 , s. 305-314.
  143. ester Majo: Já fenomeni vulcanici della Grotta del Cane (Campi Flegrei) v rapporto all variazioni atmosferiche. In: Bulletin Volcanologique . 4, 1927, str. 84-92, doi: 10,1007 / BF02719519 .
  144. ^ David W. Christianson, Carol A. Fierke: Karbonová anhydráza: Evoluce vazebného místa zinku přírodou a záměrem . In: Accounts of Chemical Research 29.7, 1996, s. 331-339, doi: 10,1021 / ar9501232 .
  145. ^ Peter Karlson: Karlsons Biochemie a Pathobiochemie . Thieme-Verlag, Stuttgart 2005, ISBN 3-13-357815-4 , s. 38 ( výňatek z vyhledávání knih Google).
  146. M. Schwarz: Uhlíková toxicita v rostlinách. In: International Symposium on Growing Media and Hydroponics , 1997, s. 481 ( abstrakt ).
  147. Chunwu Zhu, Kazuhiko Kobayashi, Irakli Loladze, Jianguo Zhu, Qian Jiang, Xi Xu, Gang Liu, Saman Seneweera, Kristie L. Ebi, Adam Drewnowski, Naomi K.Fukagawa a Lewis H. Ziska: Hladiny oxidu uhličitého (CO 2 ) Toto století změní obsah bílkovin, mikroživin a vitamínů v zrnech rýže s potenciálními zdravotními důsledky pro nejchudší země závislé na rýži . In: Science Advances , 2018, doi: 10,1126 / sciadv.aaq1012 .
  148. Vědecké spektrum Verlagsgesellschaft mbH: Fotosyntéza
  149. ^ Heinz-Gerhard Franck, Jürgen W. Stadelhofer: Kyslík a oxid uhličitý? Klíčové odkazy života. In: Přírodní vědy . Svazek 75, 1988, s. 585-590, doi: 10,1007 / BF00366470 .
  150. Uhlíkový cyklus. In: Spectrum Academic Publishing House, Heidelberg: Lexicon of Biology . 1999, přístup 16. března 2017 .
  151. Ulrich Helmich: Dýchání, disimilace
  152. Christian Schwägerl: Vědci požadují limit kyseliny pro oceány. In: Der Spiegel . 14. prosince 2009, přístup 21. prosince 2013 .
  153. Kurt Bauer: O důležitosti kyseliny uhličité v kaprových rybnících . In: Österreichs Fischerei , svazek 44, 1991, s. 49-64.
  154. W. Elbert, B. Weber, S. Burrows a kol.: Příspěvek kryptogamických krytů ke globálním cyklům uhlíku a dusíku . In: Nature Geoscience . páska 5 , č. 7 , 3. června 2012, s. 459-462 , doi : 10,1038 / ngeo1486 .
  155. Sabine Wendler: Nenápadný a přesto silný: Lišejník, řasy a mech jsou velká skladovací zařízení pro dusík a CO 2 . Výzkumný ústav Senckenberg a přírodní muzea, tisková zpráva ze 4. června 2012 od Vědecké informační služby (idw-online.de), přístup 24. srpna 2015.
  156. Eberhard Fritz: Globální oteplování se může zintenzivnit uvolňováním CO 2 z lesních půd. Max Planck Institute for Biogeochemistry, tisková zpráva z 11. června 2012 od Informationsdienst Wissenschaft (idw-online.de), přístup 24. srpna 2015.
  157. ^ Tapio Schneider, Colleen M. Kaul, Kyle G. Pressel: Možné klima přechody z rozpadu stratocumulus paluby za skleníkového oteplování. In: Nature Geoscience. 12, 2019, s. 163, doi: 10,1038 / s41561-019-0310-1 .
  158. Adrianus Kleinleugenmors: zařízení pro měření parciálního tlaku oxidu uhličitého. In: evropský patent. 04.12.2006, přístup 21. prosince 2013 .
  159. Arthur Adel, David Dennison: Infračervené spektrum oxidu uhličitého. Část I. In: Fyzický přehled . 43, 1933, s. 716-723, doi: 10,1103 / PhysRev.43.716 .