Dioxid de carbon

Identificare
Dioxid de carbon



Nume IUPAC	Dioxid de carbon
Alte denumiri	Anhidridă carbonică
SMILES C(=O)=O^[1]
Număr CAS	124-38-9
ChEMBL	CHEMBL1231871
PubChem CID	280
Informații generale
Formulă chimică	CO₂
Aspect	gaz incolor, inodor
Masă molară	44,0099 g/mol
Proprietăți
Densitate	1,9767 kg/m³ (0 °C, 1013 mbar)
Starea de agregare	gaz
Punct de topire	–56,6 °C (5,3 bar)
Punct de fierbere	–78,5 °C (Sublimare)
Solubilitate	3,3 g/l la 0 °C, 1,7 g/l la 20 °C, la 1013 hPa
Presiune de vapori	57,258 bar(20 °C)
Fraze S	S9, S23
Sunt folosite unitățile SI și condițiile de temperatură și presiune normale dacă nu s-a specificat altfel.
Modifică date / text

Structura 3D a cristalului de „gheață uscată”

Dioxidul de carbon, format dintr-un atom de carbon și doi atomi de oxigen, este o anhidridă labilă a acidului carbonic (CO₂.H₂O ~ H₂CO₃), un compus chimic rezultat din oxidarea carbonului, în majoritate de origine organică. Pe de altă parte, este un produs secundar în procese industriale, cum ar fi producția de ciment, oțel, amoniac, metanol, etilena, acid acetic, acid acrilic și alți compuși organici. Pentru a reduce emisiile nete, este esențial creșterea eficienței proceselor chimice^[2]^[3] și, pe de altă parte, captarea și transformarea a CO2 în combustibili^[4]^[5] și compuși organici^[6]^[7]^[8]^[9].

Prezent în atmosferă în concentrația de circa 0,04 %, este strict necesar pentru păstrarea echilibrului biosferei.

Descriere. Proprietăți fizice și chimice

Dioxidul de carbon este un gaz incolor, prezent și în atmosfera terestră în concentrație de aproximativ 0,04 %. Este unul din cele mai importante gaze cu efect de seră^{[necesită citare]}.

Formula chimică: CO₂.

Echivalent CO₂

Termenul de echivalent CO₂ desemnează potențialul de încălzire globală al unui gaz, calculat prin echivalența cu o cantitate de dioxid de carbon care ar avea același potențial de încălzire globală, la o anumită scală de timp, de obicei 100 de ani. Dioxidul de carbon este luat ca referință.

Rol fiziologic

Este produs de catabolism al organismelor aerobe. Este transportat de sângele organismelor superioare ca bicarbonat de sodiu, iar sub forma compușilor carbaminici cu hemoglobina de către eritrocite.

Ciclul biologic al carbonului

Procesul de ardere

Substanța organică se oxidează (ardere completă) printr-o reacție exotermă terminată cu degajarea de energie (căldură), dioxid de carbon și apă la oxidarea monomerilor, sau polimerilor de zahăr și de grăsimi, iar la alte substanțe organice, oxizi de metale etc.

Glucoză: C₆H₁₂O₆ + 6O₂ → 6CO₂ + 6H₂O + energie (Q)

Energia (căldura) poate fi eliberată :

în timp scurt și la temperaturi înalte, în cazul arderii simple;
lent și treptat, prin procese biochimice catabolice, care au loc pe toată biosfera, ca bază a metabolismului, de la microb la animal, cu eliminări dozate și controlate de energie/temperatură (spre exemplu, glicoliza, arderea unei hexoze — zahăr cu 6 atomi de carbon — pe calea Embden-Meyerhoff-Parnas (engleză :Embden-Meyerhoff-Parnas pathway) prin ruperea enzimatică a hexozei care duce într-un prim stadiu la piruvat, energia fiind preluată de cofactori: adenozindifosfat ADP care se transformă în adenozintrifosfat ATP și NAD -->NADH; piruvatul, se va descompune enzimatic (ciclul Krebs) la dioxid de carbon, eliminat prin respirație și apă).^[10]^[11]^[12]

Dioxidul de carbon din atmosferă este preluat de plantele, algele și protozoarele care conțin clorofilă - sau sisteme enzimatice surori - care, împreună cu apa și energia solară resintetizează polimeri zaharide: amidonul, lignina etc.

CO₂

Formula chimică:

C + O₂ = CO₂

Carbon: nemetal NA: 6 MA: 12,01 Capacitatea combinătoare - 4 y:4
Oxigen: nemetal NA: 8 MA: 15,99 Capacitatea combinatoare + 2 y:6

unde NA este numărul atomic, iar MA este masa atomică.

E: Electroni x[2] (primul nivel), y (al doilea nivel), z (al treilea nivel).
Are densitatea 1,98 kg/m3N

Note

^ „Dioxid de carbon”, carbon dioxide (în engleză), PubChem, accesat în 18 noiembrie 2016
^ Kinetic studies of propane oxidation on Mo and V based mixed oxide catalysts (PDF). 2011.
^ „The reaction network in propane oxidation over phase-pure MoVTeNb M1 oxide catalysts”. Journal of Catalysis. 311: 369–385. 2014.
^ de Araujo, Gabriel E.; de Castro, Jéssica H.; Monteiro, Wesley F.; de Lima, Jeane; Ligabue, Rosane A.; Lourega, Rogerio V. (1 decembrie 2021), „Methanation of CO2 from flue gas: experimental study on the impact of pollutants”, Reaction Kinetics, Mechanisms and Catalysis (în engleză), 134 (2), pp. 743–757, doi:10.1007/s11144-021-02092-8, ISSN 1878-5204, accesat în 21 ianuarie 2022
^ Chatzilias, Christos; Martino, Eftychia; Katsaounis, Alexandros; Vayenas, Constantinos G. (5 mai 2021), „Electrochemical promotion of CO2 hydrogenation in a monolithic electrochemically promoted reactor (MEPR)”, Applied Catalysis B: Environmental (în engleză), 284, p. 119695, doi:10.1016/j.apcatb.2020.119695, ISSN 0926-3373, accesat în 21 ianuarie 2022
^ Regenerative Synthese von chemischen Energiespeichern und Feinchemikalien, accesat în 22 ianuarie 2022
^ „CO2 from the air as a raw material for chemicals” (în engleză). www.biooekonomie-bw.de. Accesat în 22 ianuarie 2022.
^ Torquato, Lilian D. Moura; Pastrian, Fabián A. C.; Perini, João A. Lima; Irikura, Kallyni; de L. Batista, Ana Paula; de Oliveira-Filho, Antonio G. S.; Córdoba de Torresi, Susana I.; Zanoni, Maria V. Boldrin (1 februarie 2020), „Relation between the nature of the surface facets and the reactivity of Cu2O nanostructures anchored on TiO2NT@PDA electrodes in the photoelectrocatalytic conversion of CO2 to methanol”, Applied Catalysis B: Environmental (în engleză), 261, p. 118221, doi:10.1016/j.apcatb.2019.118221, ISSN 0926-3373, accesat în 22 ianuarie 2022
^ Bonura, G.; Todaro, S.; Frusteri, L.; Majchrzak-Kucęba, I.; Wawrzyńczak, D.; Pászti, Z.; Tálas, E.; Tompos, A.; Ferenc, L. (5 octombrie 2021), „Inside the reaction mechanism of direct CO2 conversion to DME over zeolite-based hybrid catalysts”, Applied Catalysis B: Environmental (în engleză), 294, p. 120255, doi:10.1016/j.apcatb.2021.120255, ISSN 0926-3373, accesat în 22 ianuarie 2022
^ en Bodner, George M.: Metabolism Part I: Glycolysis for the Embden-Meyerhoff pathway, J. Chem. Educ., 1986, 63 (7), p 566, July 1986
^ en Curs de Biochimie la Univ. Cornell: Fermentation : A BioMi 290/291 MicroWeb Movie Page, http://courses.cit.cornell.edu/biomi290/MOVIES/GLYCOLYSIS.HTML
^ en Engelking‏, Larry Rex: Textbook of veterinary physiological chemistry, chap. 24, p.137, 2004.

Bibliografie

en Seppänen, O. A.; Fisk, W. J.; Mendell, M. J. (decembrie 1999). „Association of Ventilation Rates and CO₂ Concentrations with Health and Other Responses in Commercial and Institutional Buildings” (PDF). Indoor Air. 9 (4): 226–252. doi:10.1111/j.1600-0668.1999.00003.x. Arhivat din original (PDF) la 27 decembrie 2016.
en Shendell, D. G.; Prill, R.; Fisk, W. J.; Apte, M. G.; Blake, D.; Faulkner, D. (octombrie 2004). „Associations between classroom CO₂ concentrations and student attendance in Washington and Idaho” (PDF). Indoor Air. 14 (5): 333–341. doi:10.1111/j.1600-0668.2004.00251.x. Arhivat din original (PDF) la 27 decembrie 2016.
en Soentgen, Jens (februarie 2014). „Hot air: The science and politics of CO₂”. Global Environment. 7 (1): 134–171. doi:10.3197/197337314X13927191904925.
en Good plant design and operation for onshore carbon capture installations and onshore pipelines: a recommended practice guidance document. Global CCS Institute. Energy Institute and Global Carbon Capture and Storage Institute. 1 d.Hr.. Arhivat din original la 7 noiembrie 2018. Accesat în 14 august 2018. This new title is an essential guide for engineers, managers, procurement specialists and designers working on global carbon capture and storage projects.

Vezi și

Captarea și stocarea dioxidului de carbon – CCS

Legături externe

Adrian Sorin Mihalache, Dioxidul de carbon, otrava de pe reversul strălucirii civilizației noastre, Ziarul Lumina, 11 octombrie 2009

[3ca134f8d0724d7ffaeae8bf4a0c31ab-1] „Dioxid de carbon”, carbon dioxide (în engleză), PubChem, accesat în 18 noiembrie 2016

[2] Kinetic studies of propane oxidation on Mo and V based mixed oxide catalysts (PDF). 2011.

[3] „The reaction network in propane oxidation over phase-pure MoVTeNb M1 oxide catalysts”. Journal of Catalysis. 311: 369–385. 2014.

[4] Araujo, Gabriel E.; de Castro, Jéssica H.; Monteiro, Wesley F.; de Lima, Jeane; Ligabue, Rosane A.; Lourega, Rogerio V. (1 decembrie 2021), „Methanation of CO2 from flue gas: experimental study on the impact of pollutants”, Reaction Kinetics, Mechanisms and Catalysis (în engleză), 134 (2), pp. 743–757, doi:10.1007/s11144-021-02092-8, ISSN 1878-5204, accesat în 21 ianuarie 2022

[5] Chatzilias, Christos; Martino, Eftychia; Katsaounis, Alexandros; Vayenas, Constantinos G. (5 mai 2021), „Electrochemical promotion of CO2 hydrogenation in a monolithic electrochemically promoted reactor (MEPR)”, Applied Catalysis B: Environmental (în engleză), 284, p. 119695, doi:10.1016/j.apcatb.2020.119695, ISSN 0926-3373, accesat în 21 ianuarie 2022

[6] Regenerative Synthese von chemischen Energiespeichern und Feinchemikalien, accesat în 22 ianuarie 2022

[7] „CO2 from the air as a raw material for chemicals” (în engleză). www.biooekonomie-bw.de. Accesat în 22 ianuarie 2022.

[8] Torquato, Lilian D. Moura; Pastrian, Fabián A. C.; Perini, João A. Lima; Irikura, Kallyni; de L. Batista, Ana Paula; de Oliveira-Filho, Antonio G. S.; Córdoba de Torresi, Susana I.; Zanoni, Maria V. Boldrin (1 februarie 2020), „Relation between the nature of the surface facets and the reactivity of Cu2O nanostructures anchored on TiO2NT@PDA electrodes in the photoelectrocatalytic conversion of CO2 to methanol”, Applied Catalysis B: Environmental (în engleză), 261, p. 118221, doi:10.1016/j.apcatb.2019.118221, ISSN 0926-3373, accesat în 22 ianuarie 2022

[9] Bonura, G.; Todaro, S.; Frusteri, L.; Majchrzak-Kucęba, I.; Wawrzyńczak, D.; Pászti, Z.; Tálas, E.; Tompos, A.; Ferenc, L. (5 octombrie 2021), „Inside the reaction mechanism of direct CO2 conversion to DME over zeolite-based hybrid catalysts”, Applied Catalysis B: Environmental (în engleză), 294, p. 120255, doi:10.1016/j.apcatb.2021.120255, ISSN 0926-3373, accesat în 22 ianuarie 2022

[10] Bodner, George M.: Metabolism Part I: Glycolysis for the Embden-Meyerhoff pathway, J. Chem. Educ., 1986, 63 (7), p 566, July 1986

[11] Curs de Biochimie la Univ. Cornell: Fermentation : A BioMi 290/291 MicroWeb Movie Page, http://courses.cit.cornell.edu/biomi290/MOVIES/GLYCOLYSIS.HTML

[12] Engelking‏, Larry Rex: Textbook of veterinary physiological chemistry, chap. 24, p.137, 2004.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]