什么是二氧化碳

二氧化碳,化学式为CO2，式量4401，碳氧化物之一，俗名碳酸气，也称碳酸酐或碳酐。常温下是一种无色无味气体，密度比空气略大，微溶于水，并生成碳酸。（碳酸饮料基本原理）

固态二氧化碳俗称干冰，升华时可吸收大量热，因而用作制冷剂，如人工降雨，也常在舞美中用于制造烟雾。

二氧化碳不参与燃烧，密度比空气略大，所以也被用作灭火剂。

二氧化碳是绿色植物光合作用不可缺少的原料，温室中常用二氧化碳作肥料。

空气中含有约003%二氧化碳，但由于人类活动（如化石燃料燃烧）影响，近年来二氧化碳含量猛增，导致温室效应，全球气候变暖，冰川融化，海平面升高旨在遏止二氧化碳过量排放的《京都议定书》已经生效，有望通过国际合作遏止温室效应。

二氧化碳密度为1977克/升，熔点-566℃(22689千帕——52大气压)，沸点-785℃(升华)。临界温度311℃。常温下709275千帕(70大气压)液化成无色液体。液体二氧化碳密度11克/厘米3。液体二氧化碳蒸发时或在加压冷却时可凝成固体二氧化碳，俗称干冰，是一种低温致冷剂，密度为156克/厘米3。二氧化碳能溶于水，20℃时每100体积水可溶88体积二氧化碳，一部分跟水反应生成碳酸。化学性质稳定，没有可燃性，一般不支持燃烧，但活泼金属可在二氧化碳中燃烧，如点燃的镁条可在二氧化碳中燃烧生成氧化镁和碳。二氧化碳是酸性氧化物，可跟碱或碱性氧化物反应生成碳酸盐。跟氨水反应生成碳酸氢铵。无毒、但空气中二氧化碳含量过高时，也会使人因缺氧而发生窒息。绿色植物能将二氧化碳跟水在光合作用下合成有机物。二氧化碳可用于制造碳酸氢铵、小苏打、纯碱、尿素、铅白颜料、饮料、灭火器以及铸钢件的淬火。二氧化碳在大气中约占总体积的003％，人呼出的气体中二氧化碳约占4％。实验室中常用盐酸跟大理石反应制取二氧化碳，工业上用煅烧石灰石或酿酒的发酵气中来获得二氧化碳。

二氧化碳能变液体燃料

全球知名的技术集团ABB宣布在北京清华大学和天津大学建造两个温室气体化学实验室，他们将转让约150-200万美元的设备，及派出相关的科研人员，以帮助中国提高技术水平以减 低日益严重的环境污染问题，尤其是在能源、工业及运输业领域所造成的温室废气排放。

在位于瑞士的ABB研发中心指导下，该课题初期将主要就催化等离子体转化温室气体合成高 品质液体燃料等相关问题展开深入研究。二氧化碳是困扰地球的主要温室气体，而中国因为 燃煤等因素，有可能成为排放二氧化碳最多的国家之一，因此，研究通过某些技术把二氧化 碳转化成为高品质的液体燃料，将是既消除污染又增加能源的、有利而无害的好事。

8年前，ABB签署了《ICC可持续发展商业公章》。在国际能源组织(IEA)的温室气体研究及发 展项目中，ABB代表瑞士作为该机构的成员积极参与其中的工作。在世界能源理事会(WEC)的上届国际会议上，ABB总裁兼首席执行官林道先生介导了一个全球性的项目，旨在世界每年减少10亿吨的温室废气排放。而此次与中国科学家的合作是推进该项目的一个重要步骤。

ABB集团执行副总裁兼执行委员马库斯·白业功先生说：“ABB非常关注全球气体变暖这一世 界性的问题，并清楚地意识到，未来全人类在减少温室气体排放方面将面临着巨大的挑战。”

ABB将在未来的10年中，将大力发中国市场，并使之成为全球的三大市场之一。在研发方面，1999年，ABB公司投入了20亿美元，占营业额的8%。ABB的经费投入重点不仅满足今天的技术上的需要，通讯、电力系统、制造技术都是重点投入领域，现逐渐转型向高新技术、微电子、纳米、无线电技术等，传统的ABB中心，7个在欧洲，3个在美国，而现在在明显东移。 因为植物的光和作用需要大量的二氧化碳,水和阳光作为能源,来合成植物体内的葡萄糖其中阳光的因素人为不可控制, 水又不是什么稀有的东西,来源丰富,所以人们用二氧化碳作为气体肥料

奇特的肥料——气肥

目前开发的气体肥料主要是二氧化碳，因为二氧化碳是植物进行光合作用必不可少的原料。在一定范围内。二氧化碳的浓度越高，植物的光合作用也越强，因此二氧化碳是最好的气肥。美国科学家在新泽西州的一家农场里，利用二氧化碳对不同作物的不同生长期进行了大量的试验研究，他们发现二氧化碳在农作物的生长旺盛期和成熟期使用，效果最显著。在这两个时期中，如果每周喷射两次二氧化碳气体，喷上4～5次后，蔬菜可增产90％，水稻增产70％，大豆增产60％，高粱甚至可以增产200％。

气肥发展前途很大，但目前科学家还难以确定每种作物究竟吸收多少二氧化碳后效果最好。除了二氧化碳外 ，是否还有其他气体可作气体肥料？

最近，德国地质学家埃伦斯特发现，凡是在有地下天然气冒出来的地方，植物都生长得特别茂盛。于是他将液化天然气通过专门管道送人土壤，结果在两年之中这种特殊的气体肥料都一直有效。原来是天然气中的主要成分甲烷起的作用，甲烷用于帮助土壤微生物的繁殖，而这些微生物可以改善土壤结构，帮助植物充分地吸收营养物质。

有关聚二氧化碳

一种正在研究的新型合成材料，以二氧化碳为单体原料在双金属配位PBM型催化剂作用下，被活化到较高的程度时，与环氧化物发生共聚反应，生成脂肪族聚碳酸酯（PPC），经过后处理，就得到二氧化碳树脂材料。在聚合中加入其它反应物，可以得到各种不同化学结构的二氧化碳树脂。二氧化碳共聚物具有柔性的分子链，容易通过改变其化学结构来调整其性能；较易在热、催化剂、或微生物作用下发生分解，但也可以通过一定的措施加以控制：对氧和其它气体有很低的透过性。可开发出以下用途的产品：1从脂肪族聚碳酸酯与多异氰酸酯制备聚氨酯材料，优于普通聚酯聚氨酯的耐水解性能。2用顺丁烯二酸酐作为第三单体进行三元共聚；产物是一种含碳酸酯基和酯基的不饱和树脂，可交联固化，亦能与纤维之类固体复合，是类似于普通不饱和聚酯使用的一种新材料。3脂肪族聚碳酸酯可以与各种聚合物共混而获得各种不同的性能。可以用作环氧树脂、PVC塑料等的增韧剂、增塑剂或加工助剂。4二氧化碳、环氧乙烷等的共聚物，二氧化碳、环氧丙烷和琥珀酸酐的三元共聚物能被微生物彻底分解，不留残渣，是一类有希望的生物降解材料。5二氧化碳共聚物有优异的生物体相容性。特别设计的共聚物可望用作抗凝血材料或用作药物缓释剂。6某些二氧化碳共聚物可用作固体颜料或填料的表面处理剂，隔氧材料，表面活性剂，陶瓷胶粘剂，热熔胶等。7聚碳酸亚丙酯与丁腈橡胶共混物有良好的耐油耐热氧老化性能，有比普通丁腈胶更好的机械性能，是一种优异的新型耐油橡胶。该项目每吨二氧化碳树脂成本约为环氧丙烷原料的价格，相当于国外工艺的3-30%，很有机会在国外立足发展。PPC/NBR型耐油橡胶的成本可比用纯丁腈降低10%左右，每吨产品的成本可降低1000元以上。

二氧化碳（carbon dioxide），一种碳氧化合物，化学式为CO2，化学式量为440095 [1] ，常温常压下是一种无色无味 [2] 或无色无嗅（嗅不出味道）而略有酸味 [3] 的气体，也是一种常见的温室气体 [4] ，还是空气的组分之一（占大气总体积的003%-004% [5] ）。在物理性质方面，二氧化碳的沸点为-785℃，熔点为-566℃，密度比空气密度大（标准条件下），溶于水。在化学性质方面，二氧化碳的化学性质不活泼，热稳定性很高（2000℃时仅有18%分解），不能燃烧，通常也不支持燃烧，属于酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性，因与水反应生成的是碳酸，所以是碳酸的酸酐。 [2-3]

二氧化碳一般可由高温煅烧石灰石或由石灰石和稀盐酸反应制得，主要应用于冷藏易腐败的食品（固态）、作致冷剂（液态）、制造碳化软饮料（气态）和作均相反应的溶剂（超临界状态）等。 [2] 关于其毒性，研究表明：低浓度的二氧化碳没有毒性，高浓度的二氧化碳则会使动物中毒。

二氧化碳基本信息

相对分子量或原子量4401

密度1977g/L（相对密度153（以空气的平均密度（129g/L）为基准）

熔点（℃）-566（5270帕）

沸点（℃）-7848（升华）

性状

无色无臭气体，有酸味。

溶解情况

溶于水(体积比1:1)，部分生成碳酸。

用途

气体二氧化碳用于制碱工业、制糖工业，并用于钢铸件的淬火和铅白的制造等。

制备或来源

可由碳在过量的空气中燃烧或使大理石、石灰石、白云石煅烧或与酸作用而得。是石灰、发酵等工业的副产品。

结构式Ｏ＝Ｃ＝Ｏ

其他表示一个碳原子和两个氧原子结合而成。

C原子以sp杂化轨道形成σ键。分子形状为直线形。非极性分子。

能被液化成液体二氧化碳，相对密度1101（-37℃），沸点-785℃（升华）。液态二氧化碳蒸发时吸收大量的热而凝成固体二氧化碳，俗称干冰。

二氧化碳,化学式为CO2，碳氧化物之一，是一种无机物，常温下是一种无色无味气体，密度比空气略大，能溶于水，并生成碳酸。（碳酸饮料基本原理）可以使澄清的石灰水变浑浊，做关于呼吸作用的产物等产生二氧化碳的试验都可以用到。

二氧化碳在焊接领域应用广泛，如：二氧化碳气体保护焊，是目前生产中应用最多的方法

固态二氧化碳俗称干冰，升华时可吸收大量热，因而用作制冷剂，如人工降雨，也常在舞美中用于制造烟雾。

二氧化碳一般不燃烧也不支持燃烧，常温下密度比空气略大，受热膨胀后则会聚集于上方也常被用作灭火剂,但Mg燃烧时不能用CO2来灭火,因为:2Mg+CO2=2MgO+C(点燃)

二氧化碳是绿色植物光合作用不可缺少的原料，温室中常用二氧化碳作肥料。

空气中含有约003%二氧化碳，但由于人类活动（如化石燃料燃烧）影响，近年来二氧化碳含量猛增，导致温室效应，全球气候变暖，冰川融化，海平面升高旨在遏止二氧化碳过量排放的《京都议定书》已经生效，有望通过国际合作遏止温室效应。

二氧化碳密度为1977g/L，熔点-566℃(22689千帕——52大气压)，沸点-785℃(升华)。临界温度311℃。常温下709275千帕(70大气压)液化成无色液体。液体二氧化碳密度11克/厘米3。液体二氧化碳蒸发时或在加压冷却时可凝成固体二氧化碳，俗称干冰，是一种低温致冷剂，密度为156克/厘米3。二氧化碳能溶于水，20℃时每100体积水可溶88体积二氧化碳，一部分跟水反应生成碳酸。化学性质稳定，没有可燃性，一般不支持燃烧，但活泼金属可在二氧化碳中燃烧，如点燃的镁条可在二氧化碳中燃烧生成氧化镁和碳。二氧化碳是酸性氧化物，可跟碱或碱性氧化物反应生成碳酸盐。跟氨水反应生成碳酸氢铵。无毒、但空气中二氧化碳含量过高时，也会使人因缺氧而发生窒息。绿色植物能将二氧化碳跟水在光合作用下合成有机物。二氧化碳可用于制造碳酸氢铵、小苏打、纯碱、尿素、铅白颜料、饮料、灭火器以及铸钢件的淬火。二氧化碳在大气中约占总体积的003％，人呼出的气体中二氧化碳约占4％。实验室中常用盐酸跟大理石反应制取二氧化碳，工业上用煅烧石灰石或酿酒的发酵气中来获得二氧化碳。

二氧化碳与水反应所生成的酸性物质能使紫色石蕊变红。加热变红的紫色石蕊后又能变回紫色。

因此，二氧化碳与水反应会生成酸性物质。

二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,可以判断集气瓶内气体是否二氧化碳。

以下摘自白读百科 希望能对你有所帮助

概述

二氧化碳是空气中常见的化合物，其分子式为CO₂，由两个氧原子与一个碳原子通过共价键连接而成，常温下是一种无色无味气体，密度比空气略大，能溶于水，并生成碳酸。固态二氧化碳俗称干冰。二氧化碳认为是造成温室效应的主要来源。

二氧化碳基本信息

简介

Ⅱ210二氧化碳（CO₂）

英文名称 Carbon dioxide

别名 碳酸气

CAS号 124-38-9

EINECS号 204-696-9

InChI编码 InChI=1/CO2/c2-1-3

分子量 44

共有3个原子核，22个质子。

相对分子质量是48

构造

C原子以sp杂化轨道形成δ键。分子形状为直线形。非极性分子。在CO₂分子中，碳原子采用sp杂化轨道与氧原子成键。C原子的两个sp杂化轨道分别与两个O原子生成两个σ键。C原子上两个未参加杂化的p轨道与sp杂化轨道成直角，并且从侧面同氧原子的p轨道分别肩并肩地发生重叠，生成两个∏三中心四电子的离域键。因此，缩短了碳—氧原子间地距离，使CO₂中碳氧键具有一定程度的叁键特征。决定分子形状的是sp杂化轨道，CO₂为直线型分子。二氧化碳密度较空气大。

气体状态

相对分子质量 熔点（摄氏度） 沸点（摄氏度）

4401 -7848（升华） -566（5270帕）

性状 溶解情况

无色，无味气体。 常温下能溶于水，部分生成碳酸。

能溶于水(体积比1:1)，生成碳酸。

结构式 分子式 相对密度

O=C=O CO₂ 相对密度1101（-37℃）

液体状态

表面张力：约30dyn/cm

密度：08g/cm3

粘度：比四氯乙烯粘度低得多，所以液体二氧化碳更能穿透纤维。）

二氧化碳分子结构很稳定，化学性质不活泼，不会与织物发生化学反应。

它沸点低(-785℃)，常温常压下是气体。

特点：没有闪点，不燃；无色无味，无毒性。

液体二氧化碳通过减压变成气体很容易和织物分离，完全省去了用传统溶剂带来的复杂后处理过程。

液体CO₂和超临界CO₂均可作为溶剂，尽管超临界CO₂具有比液体CO₂更高的溶解性(具有与液体相近的密度和高溶解性，并兼备气体的低粘度和高渗透力)。但它对设备的要求比液体CO₂高。综合考虑机器成本与作CO₂为溶剂，温度控制在15℃左右，压力在5MPa左右。

固体状态

液态二氧化碳蒸发时会吸收大量的热；当它吸收大量的热时，则会凝成固体二氧化碳，俗称干冰。

干冰的使用范围广泛，在食品、卫生、工业、餐饮中有大量应用。主要有：

1、干冰在工业模具的应用范围

轮胎模具、橡胶模具、聚氨酯模、聚乙烯模、PET模具、泡沫模具、注塑模具、合金压铸模、铸造用热芯盒、冷芯盒，可清除余树脂、失效脱膜层、炭化膜剂、油污、打通排气孔，清洗后模具光亮如新。

在线清洗，无需降温和拆卸模具，避免了化学清洗法对模具的腐蚀和损害、机械清洗法对模具的机械损伤及划伤，以及反复装卸导致模具精度下降等缺点。关键的是，可以免除拆卸模具及等待模具降温这两项最耗时间的步骤，这样均可以减少停工时间约80%-95%。

干冰清洗益处： 干冰清洗可以降低停工工时；减少设备损坏；极有效的清洗高温的设备；减少或降低溶剂的使用；改善工作人员的安全；增进保养效率；减少生产停工期、降低成本、提高生产效率。

2、干冰在石油化工的应用范围

清洗主风机、气压机、烟机、汽轮机、鼓风机等设备及各式加热炉、反应器等结焦结炭的清除。清洗换热器上的聚氯乙烯树脂；清除压缩机、储罐、锅炉等各类压力容器上的油污、锈污、烃类及其表面污垢；清理反应釜、冷凝器；复杂机体除污；炉管清灰等。

3、干冰在食品制药的应用范围

可以成功去除烤箱中烘烤的残渣、胶状物质和油污以及未烘烤前的生鲜制品混合物。有效清结烤箱、混合搅拌设备、输送带、模制品、包装设备、炉架、炉盘、容器、辊轴、冷冻机内壁、饼干炉条等。

干冰清洗的益处：排除有害化学药剂的使用，避免生产设备接触有害化学物和产生第二次垃圾；拟制或除掉沙门氏菌、利斯特菌等细菌，更彻底的消毒、洁净；排除水刀清洗对电子设备的损伤；最小程度的设备分解；降低停工时间。

4、干冰在印刷工业的应用范围

清除油墨很困难，齿轮和导轨上的积墨会导致低劣的印刷质量。干冰清洗可去除各种油基、水基墨水和清漆，清理齿轮、导轨及喷嘴上的油污、积墨和染料，避免危险废物和溶液的排放，以及危险溶剂造成的人员伤害。

5、干冰在电力行业的应用范围

可对电力锅炉、凝汽器、各类换热器进行清洗；可直接对室内外变压器、绝缘器、配电柜及电线、电缆进行带电载负荷（37KV以下）清洗；发电机、电动机、转子、定子等部件无破损清洗；汽轮机、透平上叶轮、叶片等部件锈垢、烃类和粘着粉末清洗，不需拆下桨叶，省去重新调校桨叶的动平衡。

干冰清洗的益处：使被清洗的污染物有效地分解；由于这些污染物被清除减少了电力损失；减少了外部设备及其基础设备的维修成本；提高电力系统的可靠性；非研磨清洗，保持绝缘体的完整；更适合预防性的维护保养。

6、干冰在汽车工业的应用范围

清洗门皮、蓬顶、车厢、车底油污等无水渍，不会引致水污染；汽车化油器清洗及汽车表面除漆等；清除引擎积碳。如处理积碳，用化学药剂处理时间长，最少要用48小时以上，且药剂对人体有害。干冰清洗可以在10分钟以内彻底解决积碳问题，即节省了时间又降低了成本，除垢率达到100% 。

7、干冰在电子工业的应用范围

清洁机器人、自动化设备的内部油脂、污垢；集成电路板、焊后焊药、污染涂层、树脂、溶剂性涂覆、保护层以及印刷电路板上光敏抗腐蚀剂等清除。

8、干冰在航空航天的应用范围

导弹、飞机喷漆和总装的前置工序；复合模具、特殊飞行器的除漆；引擎积碳清洗；维修清洗（特别是起落架-轮仓区）；飞机外壳的除漆；喷气发动机转换系统。可直接在机体工作，节省时间。

9、干冰在船舶业的应用范围

船壳体；海水吸入阀；海水冷凝器和换热器；机房、机械及电器设备等，比一般用高压水射流清洗更干净。

10、干冰在核工业的应用范围

核工业设备的清洗若采用水、喷砂或化学净化剂等传统清洗方法，水、喷砂或化学净化剂等介质同时也被放射性元素污染，处理被二次污染的这些介质需要时间和资金。而使用干冰清洗工艺，干冰颗粒直接喷射到被清洗物体，瞬间升华，不存在二次污染的问题，需要处理的仅仅是被清洗掉的有核污染的积垢等废料。

11、干冰在美容行业的应用范围

有的皮肤科医生用干冰来治疗青春痘，这种治疗就是所谓的冷冻治疗。因为它会轻微的把皮肤冷冻。

有一种治疗青春痘的冷冻材料就是混合磨碎的干冰及乙酮，有时候会混合一些硫磺。液态氮及固态干冰也可以用来作冷冻治疗的材料。冷冻治疗可以减少发炎，前段时间新闻报道刘翔就是用这种冷冻疗法来治疗脸上的青春痘的。这种方法可以减少青春痘疤痕的产生，但并不用来去除疤痕。

12、干冰在食品行业的应用范围

a 在葡萄酒、鸡尾酒或饮料中加入干冰块，饮用时凉爽可口，杯中烟雾缭绕，十分怡人。

b 制作冰淇淋时加入干冰，冰淇淋不易融化。干冰特别适合外卖冰淇淋的冷藏。

c 星级宾馆、酒楼制作的海鲜特色菜肴，在上桌时加入干冰，可以产生白色烟雾景观，提高宴会档次 如制作龙虾刺身。

d 龙虾、蟹、鱼翅等海产品冷冻冷藏。干冰不会化水，较水冰冷藏更清洁、干净，在欧、美、日本等国得到广泛应用。

13、干冰在冷藏运输领域的应用范围

a 低温冷冻医疗用途以及血浆、疫苗等特殊药品的低温运输。

b 电子低温材料，精密元器件的长短途运输。

c高档食品的保鲜运输如高档牛羊肉等。

14 、干冰在娱乐领域的应用范围

广泛用于舞台、剧场、影视、婚庆、庆典、晚会效果等制作放烟，如国家剧院的部分节目就是用干冰来制作效果的。

15、干冰在消防行业的应用范围

干冰用来作消防灭火，如部分低温灭火器，但干冰在这一块的应用较少，也即市场程度较低；

干冰使用注意事项：

切记在每次接触干冰的时候，一定要小心并且用厚绵手套或其他遮蔽物才能触碰干冰！如果是在长时间直接碰触肌肤的情况下，就可能会造成细胞冷冻而类似轻微或极度严重烫伤的伤害。汽车、船舱等地不能使用干冰，因为升华的二氧化碳将替代氧气而可能引起呼吸急促甚至窒息！

1切勿让小朋友单独接触干冰！

2干冰温度极低，请勿至于口中，严防冻伤！

3拿取干冰一定要使用厚绵手套、夹子等遮蔽物 (塑胶手套不具阻隔效果！)

4使用干冰请于通风良好处，切忌与干冰同处于密闭空间！

5干冰不能与液体混装。

基本性质

碳氧化物之一，是一种无机物，常温下是一种无色无味气体，密度比空气略大，能溶于水，并生成碳酸。（碳酸饮料基本原理）可以使澄清的石灰水变浑浊，做关于呼吸作用的产物等产生二氧化碳的试验都可以用到。

制备或来源

可由碳在过量的空气中燃烧或使大理石、石灰石、白云石(主要成分均为CaCO₃)煅烧或与酸作用而得。是石灰、发酵等工业的副产品。

二氧化碳的用途

气体二氧化碳用于制碱工业、制糖工业，并用于钢铸件的淬火和铅白的制造等。

二氧化碳在焊接领域应用广泛。

如：二氧化碳气体保护焊，是目前生产中应用最多的方法

固态二氧化碳俗称干冰引，升华时可吸收大量热，因而用作制冷剂，如人工降雨，也常在舞台中用于制造烟雾。 二氧化碳一般不燃烧也不支持燃烧，常温下密度比空气略大，受热膨胀后则会聚集于上方也常被用作灭火剂,但Mg、Na、K等燃烧时不能用CO₂来灭火,因为:2Mg + CO₂==点燃== 2MgO + C、4Na + CO₂==点燃==2Na₂O + C、4K + CO₂==点燃== 2K₂O + C。

二氧化碳是绿色植物光合作用不可缺少的原料，温室中常用二氧化碳作肥料。光合作用总反应：CO₂+ H₂O —叶绿体、光照→ C6H12O6 + O₂注意：光合作用释放的氧气全部来自水，光合作用的产物不仅是糖类，还有氨基酸（无蛋白质）、脂肪，因此光合作用产物应当是有机物。

各步分反应： 2H₂O —光照→ 2[H+] + O₂（水的光解） NADP+ + 2e- + H+ → NADPH（递氢） ADP + Pi —→ ATP （递能） CO₂+C5化合物→C6化合物（二氧化碳的固定） C6化合物 —ATP、NADPH→（CH₂O）n + C5化合物（有机物的生成）

液体二氧化碳密度11克/厘米3。液体二氧化碳蒸发时或在加压冷却时可凝成固体二氧化碳，俗称干冰，是一种低温致冷剂，密度为156克/厘米3。二氧化碳能溶于水，20℃时每100体积水可溶88体积二氧化碳，一部分跟水反应生成碳酸。化学性质稳定，没有可燃性，一般不支持燃烧，但活泼金属可在二氧化碳中燃烧，如点燃的镁条可在二氧化碳中燃烧生成氧化镁和碳。二氧化碳是酸性氧化物，可跟碱或碱性氧化物反应生成碳酸盐。跟氨水反应生成碳酸氢铵。无毒，但空气中二氧化碳含量过高时，也会使人因缺氧而发生窒息。绿色植物能将二氧化碳跟水在光合作用下合成有机物。二氧化碳可用于制造碳酸氢铵、小苏打、纯碱、尿素、铅白颜料、饮料、灭火器以及铸钢件的淬火。二氧化碳在大气中约占总体积的003%，人呼出的气体中二氧化碳约占4%。实验室中常用盐酸跟大理石反应制取二氧化碳，工业上用煅烧石灰石或酿酒的发酵气中来获得二氧化碳。

二氧化碳的产生

（1）凡是有机物（包括动植物）在分解、发酵、腐烂、变质的过程中都可释放出CO₂。

（2）石油、石腊、煤炭、天然气燃烧过程中，也要释放出CO₂。

（3）石油、煤炭在生产化工产品过程中，也会释放出CO₂。

（4）所有粪便、腐植酸在发酵，熟化的过程中也能释放出CO₂。

（5）所有动物在呼吸过程中，都要吸氧气吐出CO₂。

（6）所有绿色植物都吸收CO₂释放出氧气，进行光合作用。CO₂气体，就是这样，在自然生态平衡中，进行无声无息的循环。

二氧化碳的制法

工业制法

高温煅烧石灰石

CaCO₃==高温== CaO + CO₂↑

实验室制法

大理石或石灰石和盐酸反应通常需要对气体进行除杂干燥，盐酸反应时会挥发出氯化氢(HCl)气体，所以要通过饱和碳酸氢钠(NaHCO₃)溶液除去气体中的氯化氢。溶液中的反应，气体溢出时会带出水蒸气，所以要求严格或必要时要对气体进行干燥，通常用装有浓硫酸的洗气瓶进行干燥。

CaCO₃+ 2HCl ==== CaCl₂+ H₂O + CO₂↑

另外，不能用碳酸钠和盐酸反应制取，因为反应速率太快，不易收集；不能用碳酸钙和浓盐酸反应，因为浓盐酸易挥发出大量氯化氢气体，使碳酸氢钠无法完全去除，制得的二氧化碳纯度会下降；也不能用碳酸钙和稀硫酸反应收集，因为反应会生成难溶的硫酸钙，硫酸根会附着在碳酸钙表面，使碳酸钙无法与酸接触，影响反应的继续。

民间制法

小苏打（碳酸氢钠）和白醋反应

NaHCO₃+ CH₃COOH ==== CH₃COONa + H₂O + CO₂↑

二氧化碳肥料

一定范围内，二氧化碳的浓度越高，植物的光合作用也越强，因此二氧化碳是最好的气肥。美国科学家在新泽西州的一家农场里，利用二氧化碳对不同作物的不同生长期进行了大量的试验研究，他们发现二氧化碳在农作物的生长旺盛期和成熟期使用，效果最显著。在这两个时期中，如果每周喷射两次二氧化碳气体，喷上4～5次后，蔬菜可增产90%，水稻增产70%，大豆增产60%，高粱甚至可以增产200%。

气肥发展前途很大，但目前科学家还难以确定每种作物究竟吸收多少二氧化碳后效果最好。除了二氧化碳外 ，是否还有其他气体可作气体肥料？

最近，德国地质学家埃伦斯特发现，凡是在有地下天然气冒出来的地方，植物都生长得特别茂盛。于是他将液化天然气通过专门管道送入土壤，结果在两年之中这种特殊的气体肥料都一直有效。原来是天然气中的主要成分甲烷燃气起的作用，甲烷用于帮助土壤微生物的繁殖，而这些微生物可以改善土壤结构，帮助植物充分地吸收营养物质。

聚二氧化碳

一种正在研究的新型合成材料，以二氧化碳为单体原料在双金属配位PBM型催化剂作用下，被活化到较高的程度时，与环氧化物发生共聚反应，生成脂肪族聚碳酸酯（PPC），经过后处理，就得到二氧化碳树脂材料。在聚合中加入其它反应物，可以得到各种不同化学结构的二氧化碳树脂。二氧化碳共聚物具有柔性的分子链，容易通过改变其化学结构来调整其性能；较易在热、催化剂、或微生物作用下发生分解，但也可以通过一定的措施加以控制：对氧和其它气体有很低的透过性。可开发出以下用途的产品：1从脂肪族聚碳酸酯与多异氰酸酯制备聚氨酯材料，优于普通聚酯聚氨酯的耐水解性能。2用顺丁烯二酸酐作为第三单体进行三元共聚；产物是一种含碳酸酯基和酯基的不饱和树脂，可交联固化，亦能与纤维之类固体复合，是类似于普通不饱和聚酯使用的一种新材料。3脂肪族聚碳酸酯可以与各种聚合物共混而获得各种不同的性能。可以用作环氧树脂、PVC塑料等的增韧剂、增塑剂或加工助剂。4二氧化碳、环氧乙烷等的共聚物，二氧化碳、环氧丙烷和琥珀酸酐的三元共聚物能被微生物彻底分解，不留残渣，是一类有希望的生物降解材料。5二氧化碳共聚物有优异的生物体相容性。特别设计的共聚物可望用作抗凝血材料或用作药物缓释剂。6某些二氧化碳共聚物可用作固体颜料或填料的表面处理剂，隔氧材料，表面活性剂，陶瓷胶粘剂，热熔胶等。7聚碳酸亚丙酯与丁腈橡胶共混物有良好的耐油耐热氧老化性能，有比普通丁腈胶更好的机械性能，是一种优异的新型耐油橡胶。该项目每吨二氧化碳树脂成本约为环氧丙烷原料的价格，相当于国外工艺的3-30%，很有机会在国外立足发展。PPC/NBR型耐油橡胶的成本可比用纯丁腈降低10%左右，每吨产品的成本可降低1000元以上。

其他性质

二氧化碳在常温常压下为无色而略带刺鼻气味和微酸味的气体。CO₂分子有16个价电子，基态为线性分子，属D∞h 点群。CO₂分子中碳氧键键长为116pm,介于碳氧双键（乙醛中C=O键长为124pm）和碳氧三键（CO分子中C≡O键长为1128pm）之间，说明它已具有一定程度的叁键特性。因此，有人认为在CO₂分子中可能存在着离域的大π键，即碳原子除了与氧原子形成两个键外，还形成两个三中心四电子的大π键。

17世纪初，比利时化学家范·海尔蒙特(JB Van Helmont 1577～1644)在检测木炭燃烧和发酵过程的副产气时，发现二氧化碳。1757年，J Black第一个应用定量的方法研究这种气体 。1773年，拉瓦锡(A L Lavoisier) 把碳放在氧气中加热，得到被他称为“碳酸”的二氧化碳气体，测出质量组成为碳235~289%,氧711~765%。1823年，迈克尔·法拉第(M Faraday)发现，加压可以使二氧化碳气体液化。1835年，M Thilorier制得固态二氧化碳(干冰)。1884年，在德国建成第一家生产液态二氧化碳的工厂。

在自然界中二氧化碳含量丰富，为大气组成的一部分。二氧化碳也包含在某些天然气或油田伴生气中以及碳酸盐形成的矿石中。大气里含二氧化碳为003~004%（体积比），总量约275×1012t, 主要由含碳物质燃烧和动物的新陈代谢产生。在国民经济各部门，二氧化碳有着十分广泛的用途。二氧化碳产品主要是从合成氨制氢气过程气、发酵气、石灰窑气、酸中和气、乙烯氧化副反应气和烟道气等气体中提取和回收，目前，商用产品的纯度不低于99%（体积）。

二氧化碳的有关化学方程式

由于碳酸很不稳定，容易分解：

H₂CO₃==Δ== H₂O + CO₂↑

所以2HCl + CaCO₃==== CaCl₂+ H₂O + CO₂↑

二氧化碳能溶于水,形成碳酸：

CO₂+ H₂O ==== H₂CO₃

向澄清的石灰水加入二氧化碳，会形成白色的碳酸钙：

CO₂+ Ca(OH)₂==== CaCO₃↓ + H₂O

如果二氧化碳过量会有：

CaCO₃+ CO₂+ H₂O ==== Ca(HCO₃)₂

二氧化碳会使烧碱变质：

2NaOH + CO₂==== Na₂CO₃+ H₂O

如果二氧化碳过量：

Na₂CO₃+ CO₂+ H₂O ==== 2NaHCO₃

即：

NaOH + CO₂==== NaHCO₃

二氧化碳和金属镁反应：

2Mg + CO₂(过量) ==点燃== 2MgO + C

Mg + CO₂(少量) ==点燃== MgO + CO

工业制法：高温煅烧石灰石：

CaCO₃ ==高温== CaO + CO₂↑

实验室制法：

CaCO₃+2HCI=CaCl₂+ H₂O + CO₂↑

二氧化碳的固定

CO2+C5→(酶) 2C3

在光合作用中的暗反应阶段,一分子的CO₂和一分子的五碳化合物反应,生成两分子的三碳化合物。

二氧化碳的危害

现在地球上气温越来越高，是因为二氧化碳增多造成的。因为二氧化碳具有保温的作用，现在这一群体的成员越来越多，使温度升高，近100年，全球气温升高06℃，照这样下去，预计到21世纪中叶，全球气温将升高15——45℃。

海平面升高，也是二氧化碳增多造成的，近100年，海平面上升14厘米，到21世纪中叶，海平面将会上升25——140厘米，海平面的上升，亚马逊雨林将会消失，两极海洋的冰块也将全部融化。所有这些变化对野生动物而言无异于灭顶之灾。

空气中含有约003%二氧化碳，但由于人类活动（如化石燃料燃烧）影响，近年来二氧化碳含量猛增，导致温室效应、全球气候变暖、冰川融化、海平面升高……旨在遏制二氧化碳过量排放的《京都议定书》已经生效，有望通过国际合作遏制温室效应。

二氧化碳干洗

目前最普遍的干洗技术是采用烃类(石油类)、氯代烃(如四氯乙烯)作为溶剂。但石油溶剂闪点低，易爆易燃，干燥慢；氯代烃气味刺鼻，毒性较高(一般在空气中的含量限制在50ppm以下)。干洗行业特别是欧美一些国家一直在寻找一种既清洁卫生安全高效的洗涤溶剂，目前推出的有绿色大地(Greenearth)、RYNEX、以及液体二氧化碳等新型清洗剂。Greenearth是一种清澈无味的液体，KB值(洗净率)与石油溶剂接近，但低于四氯乙烯，而且价格昂贵；RYNEX的KB值与四氯乙烯差不多，但含水量较高，而且蒸发太慢，不容易再生和回收，干洗周期长；液体二氧化碳KB值比石油溶剂高，略低于四氯乙烯，但在渗色、防污物再凝集等方面比四氯乙烯更好。

二氧化碳作为生命活动的代谢产物和工业副产品存在于自然界中，主要来源于火力发电、建材、钢铁、化工、汽车尾气及天然二氧化碳气田，它是造成“温室效应”的主要气体。液体二氧化碳干洗溶剂是一种工业副产品，只是在其回归自然之前被利用一下，并没有增加大气中二氧化碳的浓度。中国二氧化碳排放量为全球第二(大约30亿吨)，为了充分利用这一资源，中国成立了许多研究课题。

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