Вуглекислий газ. Газована вода цікаві факти

Вуглець є неймовірним елементом. Розташувати атоми вуглецю в один бік, і вони стають м'якими, податливішими за графіт.

Перевстановіть розташування, і – престо! — атоми утворюють алмаз, один із найтвердіших матеріалів у світі.

Вуглець є ключовим компонентом для більшої частини життя на Землі; пігмент, який зробив перші малюнки; і основою для технологічних чудес, таких як графен, який є матеріалом, сильнішим за сталь і більш гнучким, ніж гума. [Див. Періодична таблиця елементів].

Вуглець зустрічається в природі як вуглець-12, що становить майже 99% вуглецю у Всесвіті; вуглець-13, що становить близько 1%, а вуглецю-14, що становить незначну суму від загального вуглецю, а це дуже важливо у знайомствах органічних об'єктів.


Вуглець є унікальним за своїми властивостями, оскільки він утворює ряд компонентів вище, ніж загальне додавання всіх інших елементів у поєднанні один з одним.

Фізичні та хімічні властивості вуглецю залежать від кристалічної структури елемента.


  • Атомний номер (число протонів у ядрі): 6
  • Атомний символ (на періодичній таблиці елементів):
  • Атомна маса (середня маса атома): 12.0107
  • Щільність: 2.2670 грамів на кубічний сантиметр
  • Фази за кімнатної температури: Твердий
  • Точка плавлення: 6,422 градусів за Фаренгейтом (3,550 градусів C)
  • Крапка кипіння: 6,872 Ф (3,800 с) (сублімації)
  • Кількість ізотопів: 15 загальний; двох стабільних ізотопів, у яких розташовані атоми одного елемента з різною кількістю нейтронів.
  • Найбільш поширених ізотопів: вуглецю-12 (6 протонів, 6 нейтронів та 6 електронів) та вуглецю-13 (6 протонів, 7 нейтронів та 6 електронів)
  • Радіус Vanderwaals 0.091 нм
  • Іонний радіус 0.26 нм (-4); 0,015 нм (+4)
  • Ізотопи 3
  • Електронні оболонки [Він] з 2S 2 2Р 2
  • Енергія першої іонізації 1086.1 кДж.моль -1
  • Енергія другої іонізації 2351.9 кДж.моль -1
  • Енергія третьої іонізації 4618.8 кДж.моль -1

Вуглець: від зірок до життя

Відповідно до шостого за чисельністю числа елементів у Всесвіті, вуглець утворюється усередині зірок у реакції, званої потрійним альфа-процесом, згідно з Центром астрофізики.

У старих зірках, які спалювали більшу частину свого водню, зберігається гелій, що залишився. Кожне ядро ​​гелію має два протони і два нейтрони. За дуже високих температур — понад 100 000 000 Кельв. (179,999,540,6 F) - ядра гелію починають зливатися, спочатку як пари в нестійкі 4-протонні берилієві ядра, а зрештою, у міру того, як з'являються достатня кількість ядер берилій, берилій і гелій. Кінцевий результат: атоми з шістьма протонами та шістьма нейтронами - вуглецем.

Вуглець – виробник шаблонів. Він може зв'язуватися із собою, утворюючи довгі пружні ланцюга, звані полімерами. Він може також зв'язуватися з чотирма іншими атомами через розташування електронів. Атоми розташовані як ядро, оточене електронною хмарою, причому електрони рухаються навколо різних відстанях від ядра. За даними Університету Каліфорнії Девіс, хіміки розуміють ці відстані як оболонки і визначають властивості атомів у тому, що у кожної оболонці.

У вуглецю є дві електронні оболонки, перша з яких містить два електрони, а друга - чотири з можливих восьми просторів. Коли атоми пов'язані, вони ділять електрони у тому зовнішньої оболонці. Вуглець має чотири порожні простори у своїй зовнішній оболонці, що дозволяє йому зв'язуватися з чотирма іншими атомами. (Він також може стабільно зв'язуватися з меншим числом атомів шляхом утворення подвійних та потрійних зв'язків).

Іншими словами, у вуглецю є варіанти. І він їх використовує: було виявлено близько 10 мільйонів вуглецевих сполук і вчені вважають, що вуглець є наріжним каменем для 95 відсотків відомих сполук. Неймовірна здатність вуглецю зв'язуватися з багатьма іншими елементами є основною причиною того, що це має вирішальне значення майже для всього життя.

Вуглець в організмах

Відкриття вуглецю йде в історію. Елемент був відомий доісторичним людям у вигляді деревного вугілля. За словами Всесвітньої асоціації вугілля, вуглець як вугілля, як і раніше, є основним джерелом палива у всьому світі, забезпечуючи близько 30 відсотків енергії у всьому світі. Вугілля також є ключовим компонентом у виробництві сталі, а графіт, ще одна форма вуглецю, є звичайним промисловим мастилом.

Вуглець-14 є радіоактивним ізотопом вуглецю, який використовується археологами для сучасних організмів і останків. Вуглець-14 природно зустрічається в атмосфері. За словами Університету штату Колорадо, рослини приймають його в диханні, в якому вони перетворюють цукру, отримані під час фотосинтезу, на енергію, яку вони використовують для зростання та підтримки інших процесів. Живі організми включають вуглець-14 у свої тіла, вживаючи в їжу рослини або інших тварин, що харчуються рослинами. За даними Університету Арізони, вуглець-14 має період напіврозпаду 5730 років, а це означає, що після цього половина вуглецю-14 у зразку розпадається.

Оскільки організми перестають приймати вуглець-14 після смерті, вчені можуть використовувати період напіврозпаду вуглецю-14 як свого роду годинник, щоб виміряти, скільки часу минуло з моменту смерті організму. Цей метод працює на живих організмах, включаючи предмети з дерева або іншого рослинного матеріалу.

Вуглець отримує свою назву від латинського слова carbo, що означає вугілля.


  • Діаманти та графіт є одними з найтвердіших і найм'якших природних матеріалів, відомих відповідно. Єдина різниця між ними — їхня кристалічна структура.
  • Згідно з Енциклопедією Землі, вуглець становить 0,032 відсотка земної літосфери (кори та зовнішньої мантії). Груба оцінка ваги літосфери геологом Університету Ла Сальла Девідом Смітом становить 300 000 000 000 000 000 000 000 (або 3 * 10 ^ 23) фунтів, що робить приблизну вагу вуглецю в літосфері 0 0 0 000 000 (або 1.056*10 ^ 22) фунтів.
  • Двоокис вуглецю (атом вуглецю плюс два атоми кисню) становить близько 0,04 відсотка земної атмосфери, згідно з Національним управлінням океанічних та атмосферних досліджень (NOAA) — збільшення порівняно з доіндустріальними часами через спалювання викопного палива.
  • Окис вуглецю (атом вуглецю плюс один атом кисню) є запахом газу, що утворюється при спалюванні викопного палива. Чадний газ вбиває шляхом зв'язування з гемоглобіном, кисневмісною сполукою в крові. Вуглекислий газ зв'язується з гемоглобіном у 210 разів сильніше, ніж кисень, зв'язується з гемоглобіном, ефективно витісняючи кисень.
  • Діамант, найяскравіша версія вуглецю, формується під великим тиском глибоко в земній корі. Найбільший діамант з дорогоцінного каменю, який коли-небудь був знайдений, був алмазом Cullinan, який був виявлений у 1905 році. Необроблений алмаз становив 3106,75 карата. Найбільший камінь, вирізаний з алмазу, на 530,2 карата, є одним із Королівських Коштовностей Сполученого Королівства і відомий як Велика Зірка Африки.
  • За даними дослідження 2009 року в журналі «Археологічна наука», татуювання Ötzi the Iceman, трупів яким 5300 років, знайдені в Альпах, було зроблено з вуглецю. Були зроблені невеликі розрізи на шкірі, вугілля втиралося, можливо, як частина лікування акупунктурою.

Нові молекули вуглецю

Молекули вуглецю - це давно вивчений елемент, але це не означає, що його більше не знайти. Фактично той самий елемент, який наші доісторичні предки палили як деревне вугілля, може стати ключем до технологічних матеріалів наступного покоління.

У 1985 році Рік Смаллі та Роберт Керл з Університету Райса в Техасі та їхні колеги виявили нову форму вуглецю. За словами Американського хімічного товариства, випаровуючи графіт за допомогою лазерів, вчені створили таємничу нову молекулу із чистого вуглецю. Ця молекула виявилася сферою кулі, що складається із 60 атомів вуглецю. Нова молекула вуглецю тепер відоміша як «buckyball». Дослідники, які її виявили, виграли Нобелівську премію з хімії у 1996 році. Було встановлено, що бакіболи перешкоджають поширенню ВІЛ, згідно з дослідженням, опублікованим у 2009 році у Журналі хімічної інформації та моделювання; медичні дослідники працюють над прикріпленням ліків, молекул до молекул, до бакіболів, щоб доставляти ліки безпосередньо на ділянки інфекції або пухлини в організмі; це включає дослідження Колумбійського університету.

З того часу були виявлені інші нові чисті молекули вуглецю — фулерени, у тому числі еліптичні та вуглецеві нанотрубки з дивовижними властивостями. Вуглецева хімія все ще досить гаряча. Дослідники з Японії та США займаються з'ясуванням того, як пов'язувати атоми вуглецю разом із використанням атомів паладію, що дозволяє виробляти складні нові молекули вуглецю.


Графен

Говорячи простою мовою, графен являє собою тонкий шар чистого вуглецю; це окремий, щільно покладений шар атомів вуглецю, які скріплені разом у гексагональній решітці. У більш складних умовах, це алотроп вуглецю в структурі літак з SP2 атомами з молекулою довжина зв'язку 0.142 нм. Шарів графену, складених на вершині один одного, утворюють графіт, з міжплощинною відстанню 0.335 нм.

Це найтонше з'єднання, відоме людині, в один атом товщиною, легкий матеріал відомий (з 1 кв. м йде близько 0.77 міліграм), найсильніший виявлене з'єднання (від 100 до 300 разів міцніше сталі і з міцністю на жорсткість 150,000,000 пс), краще , при кімнатній температурі (в (4.84±0.44) × 10^3 до (5.30±0.48) × 10^3 Вт·м−1·К−1) а також кращий провідник електрики (дослідження показали рухливість електронів при значеннях більше 15 000 см2·в−1·с−1). Інші відомі властивості графена його унікальні рівні поглинання світла в πα ≈ 2.3% білого світла, та його потенційну придатність для використання у спиновий транспорт.

Маючи це на увазі, ви могли бути здивовані знати, що вуглець є другим найбільш поширеним матеріалом в організмі людини і четвертий за поширеністю елемент у Всесвіті (за масою), після водню, гелію та кисню. Це робить вуглець хімічною основою всім відомих форм життя землі, тому графен цілком може бути екологічно чистим, стійким рішенням майже безмежного кількості додатків. З моменту відкриття (або, точніше, механічного отримання) графена, досягнення в рамках різних наукових дисциплін вибухнули, з величезними досягненнями, особливо в галузі електроніки та біотехнології.

Вуглецева нанотрубка (УНТ) є крихітною, солом'яно-подібною структурою, що складається з атомів вуглецю. Ці трубки надзвичайно корисні у широкому спектрі електронних, магнітних та механічних технологій. Діаметри цих трубок настільки малі, що вони вимірюються у нанометрах. Нанометр становить одну мільярдну частину метра — приблизно в 10 000 разів менше за людське волосся.

Вуглецеві нанотрубки щонайменше в 100 разів міцніші за сталі, але тільки на одну шосту, як важкі, тому вони можуть додавати силу практично до будь-якого матеріалу. Вони також кращі, ніж мідь при проведенні електрики та тепла.

Нанотехнології застосовуються щоб перетворити морську воду на питну. У новому дослідженні вчені з Національної лабораторії Лоуренса Лівермора (LLNL) розробили процес вуглецевих нанотрубок, який може вивести сіль із морської води набагато ефективніше за традиційні технології.

У дослідженні нанотрубок вчені наслідували, як структуровані біологічні мембрани: по суті матриця з порами всередині мембрани. Вони використовували особливо дрібні нанотрубки — більш ніж у 50 000 разів тонші за людське волосся. Ці крихітні нанотрубки забезпечують дуже високий потік води, але настільки вузький, що через трубку може проходити лише одна молекула води. І найголовніше, сольові іони дуже великі, щоб вписатися в трубку.

Дослідники вважають, що нове відкриття має важливі наслідки для наступного покоління процесів очищення води, так і технологій з високим потоком мембран.

Застаріле – шипучі води, просторічне – газування.

Це прохолодний напій із звичайної ароматизованої або мінеральної води, насиченої вуглекислим газом.

Види. За рівнем насичення вуглекислим газом існує три види газованої води:

Слабогазована, при рівні насичення вуглекислим газом 0,2-0,3%,

Середньогазована - 0,3-0,4%,

Сильногазована – вище 0,4%.

Виробництво. Газацію проводять двома способами.

1. Механічним - насичення рідини діоксидом вуглецю, мінеральні та фруктові води, газовані або шипучі вода та вина. Напої газуються на спеціальних апаратах - сатураторах, сифонах, акратофорах, металевих баках під тиском, перед цим охолоджуючи і виводячи з води повітря. Напої насичують до 5-10 г/л. Під час насичення вуглекислим газом води знезараження не відбувається.

2. Хімічним – напій газують вуглекислотою при бродінні: акратофорне та пляшкове шампанське, пиво, сидр, ігристі вина, хлібний квас або при взаємодії питної соди та кислоти – зельтерська вода (вона ж содова).

Альтернативні вуглекислоти гази. Газована вода виробляється і продається, вона насичена або киснем, або сумішшю закису азоту та вуглекислого газу.

Історія. Газована природна вода відома з давніх часів. Використовувалася вона з лікувальною метою. Гіппократ цій воді присвятив цілу главу своєї праці і хворим наказав її не тільки пити, а й купатися в ній. З 18 століття мінеральну воду з джерел розливають у пляшки та розвозять світом. Але вона була дорога і швидко видихалася.

Англійський хімік Джозеф Прістлі у 1767 році першим створив газовану воду.

1770 року швед Тоберн Бергман сконструював апарат, здатний під тиском за допомогою насоса насичувати воду бульбашками вуглекислого газу, і назвав його сатуратором (saturo - насичувати).

Промислове виробництво газованої води першим розпочав Якоб Швеп. У 1783 році він удосконалив сатуратор та побудував установку для виробництва газованої води.


Властивості вуглекислого газу у складі газованої води.

Вуглекислий газ добре розчиняється у воді, так само, як і інші гази, які вступають з водою у хімічну взаємодію: діоксид сірки, сірководень, аміак та інші. Інші гази менше розчиняються у воді. Вуглекислий газ служить консервантом і упаковці позначається кодом Е290.

Вплив здоров'я. У ливарних цехах згідно з Міжгалузевими правилами з охорони праці в ливарному виробництві слід передбачати пристрої, які забезпечують працівників підсоленою газованою водою, у складі якої 0,5% кухонної солі з розрахунку 4-5 літрів на людину за зміну.

Занадто сильне захоплення солодкою газованою водою збільшує ймовірність ожиріння, а також цукрового діабету. У багатьох країнах світу запроваджено заборону на торгівлю газованими напоями на території шкіл.

Ух, ти!.. Оце так!.. Будьте здорові!..

Вуглекислий газ часто використовується як захисне середовище для GMAW зварювання вуглецевих сталей. У разі застосування цього газу для інших металів він може спровокувати окислення зварних швів, погіршити металургійні властивості металу. З вуглецевими сталями двоокис вуглецю взаємодіє навпаки. Він надає корисних властивостей зварному шву і не сприяє його деформації.

У чому сила вуглекислого газу для зварювання?

Застосовуючи чистий вуглекислий газ як екрануюче середовище не варто розраховувати на неймовірно красивий зварний шов, але в поєднанні з іншими газами, наприклад, з аргоном, можна розраховувати на поліпшення стабільності дуги зварювальної, отримати оптимальну плинність металу в зварювальній ванні, підвищити міцність зварних швів.

Щоб зрозуміти чому так важливий вуглекислий газ для зварювання, варто попередньо відповісти на інші питання:

  • Як можливе зварювання з цим газом, якщо він сприяє окисленню?
  • Що робить його таким особливим?

9 фактів та переваг вуглекислого газу

Ось деякі основні причини, через які діоксид вуглецю застосовується як захисний газ для дугового зварювання вуглецевих сталей. 9 фактів

Поліпшене проникнення

Як захисний газ двоокис вуглецю забезпечує краще проникнення та глибший провар. Таким чином наявність в екрануючої суміші вуглекислого газу покращує фізико-хімічні властивості металу, що зварюється в області бічної стінки і кореня шва.

Мінімізація витрат

Однією з найбільших переваг, яка дуже підвищує цінність вуглекислого газу для зварювання серед інших захисних газів, є його низька вартість. Застосовуючи двоокис вуглецю замість кисню можна уникнути окислення у металі зварного шва. Будучи важчим за кисень, СО 2 забезпечує кращі характеристики екранування. Але є одне зауваження. Чистий вуглекислий газ для зварювання дешевший, ніж аргон і гелій, але в порівнянні з ними при його застосуванні якість зварних швів стає гіршою, можуть бути зварювальні бризки. Тому найчастіше він застосовується у комбінації з іншими газами, дозволяючи таким чином підвищити продуктивність зварювальних робіт та знизити їхню собівартість.

Ефективний у поєднанні з іншими газами

Як ми говорили, чистий вуглекислий газ при зварюванні не дає дуже високих результатів для більшості металів. Але якщо його змішати з іншими газами, можна досягти значного покращення якісних властивостей зварного шва та параметрів зварювальної дуги. Наприклад, у поєднанні з інертними газами (той самий аргон, співвідношення 75% Ar + 25% 2 або 82% Ar +18% 2 (за стандартом)), усувається проблема розбризкування і дугової нестабільності.

Якщо під час зварювання вуглецевих і легованих сталей електродом, що плавиться, використовувати суміш вуглекислого газу (до 20%), кисню (до 5%) і аргону, то можна попередити пористість шва, оптимізувати властивості зварювальної дуги, поліпшити формування швів. Суміші, які містять зазначені компоненти, асоціюються як універсальні. Застосовуючи їх, можна виконувати зварювання з різними режимами: імпульсним та циклічним з короткою дугою, струминним, великокапельним та ротаційним перенесенням металу. Такі суміші допомагають зварювати вуглецеві та низьколеговані сталі різної товщини.

Вуглекислий газ може бути у складі потрійних сумішей (Ar + СО 2 + Про 2) або лише у поєднанні з чистим киснем (додається від 2 – 5% до 20%). В останньому випадку подвійна суміш сприяє зменшенню втрат металу при розбризкуванні на 30-40%, оскільки перенесення електродного металу стає дрібнокрапельним за рахунок поверхневого натягу.

Варто зазначити, бінарні газові суміші (Аг + СО 2) застосовуються при техніці як звичайного - так і імпульсно-струминного перенесення металу для більшості відомих марок вуглецевих сталей, нержавіючої сталі.

Запобігання підрізу зварного шва

Як відомо, діоксид вуглецю є щільнішим газом, він знижує звукові коливання при зварюванні. Таким чином застосування вуглекислого газу може запобігти серйозним недолікам зварювання, до яких відноситься підріз зварного шва.

Безпека

Вуглекислота - це нетоксичний, а також не вибухонебезпечний газ. Якщо не дотримуватись елементарних правил безпеки, перевищення допустимої концентрації СО 2 більше 92г/м 3 (5%) у закритих приміщеннях, ємностях провокує кисневу недостатність, ядуху.

Хороша вентиляція на робочому місці є важливим кроком, що дозволяє зробити вашу роботу безпечнішою.

Захист від іржі

Вуглекислий газ як захисне середовище при зварюванні найменш чутливий до можливої ​​іржі на кромках (в розумних межах, звичайно) і запобігає її появі в зварному шві. З одного боку, застосування 2 захищає розплавлений метал і зварювальну дугу від впливу навколишньої атмосфери, з іншого - цей газ розкладається при високій температурі дуги на окис вуглецю і кисню, проявляючи окислювальну дію на метал, що розплавляється. Для зв'язування кисню та його видалення зварювальної ванни важливим є підвищена кількість розкислювачів, таких, як кремній та марганець. Двоокис вуглецю з нормальним вмістом вологи при правильному поєднанні з іншими газами допомагають запобігти дефектам зварювання, таким як пористість, непровар, непровар в металі зварного шва.

Простота та універсальність

  • Можливість проведення робіт у різних просторових положеннях у режимах автоматичного та напівавтоматичного зварювання.
  • Відсутність необхідності у пристосуваннях для подачі та відведення флюсу.

Застосування 2 є найбільш ефективним при зварюванні тонколистових вуглецевих сталей. Цей газ часто використовується при кузовному ремонті легковиків, вантажівок. Тут переваги наявності захисного середовища 2 виявляються особливо чітко.

Поліпшення міцності зварного шва

У процесі зварювання, відповідний склад газів та відповідні витратні матеріали є первинними інструментами та факторами, що впливають на отримання необхідної ударної в'язкості металу у зварному шві. Діоксид вуглецю в поєднанні з іншими газами сприяє підвищенню в'язкості ударної зварної сполуки.

Зниження поверхневого натягу

Поверхневий натяг є ще однією проблемою для вуглецевих сталей. Через це для них проникнення розплаву гірше. Наплавлюваний метал у розплавленому стані набуває високого поверхневого натягу, який не можна зменшити при використанні таких інертних газів як гелій, аргон і т.д. В цьому випадку діоксид вуглецю є єдиним захисним газом, здатним зменшити інтенсивність поверхневого натягу, що забезпечує кращий провар. Таким чином, описані вище переваги роблять вуглекислий газ для зварювання вуглецевих сталей дуже важливим інструментом гарного зварного шва, особливо якщо йдеться про порошкові електроди.

Без кольору та запаху. Найважливіший регулятор кровообігу та дихання.

Чи не токсичний. Без нього не було б здобних булочок і приємних газованих напоїв.

З цієї статті ви дізнаєтеся, що таке вуглекислий газ, і як він впливає на організм людини.

Більшість із нас погано пам'ятають шкільний курс фізики та хімії, але знають: гази невидимі і, як правило, невловимі, ​​а тому підступні. Тому, перш ніж відповісти на питання, чи шкідливий вуглекислий газ для організму, давайте пригадаємо, що він є.

Ковдра Землі

- двоокис вуглецю. Він же вуглекислий газ, оксид вуглецю (IV) або вугільний ангідрид. У нормальних умовах це безбарвний газ, що не має запаху, з кислуватим смаком.

В умовах атмосферного тиску двоокис вуглецю має два агрегатні стани: газоподібний (вуглекислий газ важчий за повітря, погано розчиняється у воді) і твердий (при -78 ºС перетворюється на сухий лід).

Вуглекислий газ - одна з головних складових навколишнього середовища. Він міститься у повітрі та підземних мінеральних водах, виділяється при диханні людини та тварин, бере участь у фотосинтезі рослин.

Двоокис вуглецю активно впливає на клімат. Вона регулює теплообмін планети: пропускає ультрафіолет та блокує інфрачервоне випромінювання. У зв'язку з цим вуглекислий газ іноді називають ковдрою Землі.

O2 – енергія. CO2 - іскра

Двоокис вуглецю супроводжує людину протягом усього життя. Будучи природним регулятором дихання та кровообігу, вуглекислий газ є невід'ємним компонентом обміну речовин.


Роблячи вдих, людина заповнює легені киснем.

При цьому в альвеолах (спеціальних «бульбашках» легень) відбувається двосторонній обмін: кисень переходить у кров, а вуглекислий газ виділяється з неї.

Людина видихає. CO2 – один із кінцевих продуктів метаболізму.

Говорячи образно, кисень — це енергія, а вуглекислий газ — іскра, що її розпалює.

Вдихаючи близько 30 літрів кисню на годину, людина виділяє 20-25 літрів вуглекислого газу.

Вуглекислий газ не менш важливий для організму, ніж кисень. Він є фізіологічним стимулятором дихання: впливає на кору головного мозку та стимулює дихальний центр. Сигналом для чергового вдиху є не брак кисню, а надлишок вуглекислого газу. Адже обмін речовин у клітинах та тканинах безперервний, і потрібно постійно видаляти його кінцеві продукти.

Крім того, вуглекислий газ на секрецію гормонів, активність ферментів та швидкість біохімічних процесів.

рівновага газообміну

Вуглекислий газ не токсичний, не вибухонебезпечний і абсолютно нешкідливий для людей. Однак для нормальної життєдіяльності дуже важливий баланс двоокису вуглецю та кисню. Нестача та надлишок вуглекислого газу в організмі призводить до гіпокапнії та гіперкапнії відповідно.

Гіпокапнія- Недолік СО2 в крові. Виникає в результаті глибокого прискореного дихання, коли в організм надходить більше кисню, ніж потрібно. Наприклад, під час надто інтенсивних фізичних навантажень. Наслідки можуть бути різними: від легкого запаморочення до непритомності.

Гіперкапнія- Надлишок СО2 в крові. Людина (разом із киснем, азотом, водяними парами та інертними газами) 0,04% вуглекислого газу, а видихає 4,4%. Якщо у невеликому приміщенні з поганою вентиляцією, концентрація двоокису вуглецю може перевищити норму. Як наслідок, може виникнути біль голови, нудота, сонливість. Але найчастіше гіперкапнія супроводжує екстремальні ситуації: несправність дихального апарату, затримка дихання під водою та іншим.

Таким чином, всупереч думці більшості людей, вуглекислий газ у кількостях, передбачених природою, необхідний для життя та здоров'я людини. Крім того, він знайшов широке промислове застосування та приносить людям чимало практичної користі.

Ігристі бульбашки на службі кухарів

СО2 використовується у багатьох сферах. Але, мабуть, найбільш затребуваний вуглекислий газ у харчовій промисловості та кулінарії.

Вуглекислий газ утворюється в дріжджовому тісті під впливом бродіння. Саме його бульбашки розпушують тісто, роблячи повітряним і збільшуючи його обсяг.


За допомогою вуглекислого газу роблять різні освіжаючі напої: квас, мінеральну воду та інші улюблені дітьми та дорослими газування.

Ці напої користуються популярністю у мільйонів споживачів у всьому світі багато в чому через ігристі бульбашки, які так смішно лопаються в келиху і так приємно «колють» у носі.

Чи може вуглекислий газ, що міститься в газованих напоях, сприятиме гіперкапнії або завдати будь-якої іншої шкоди здоровому організму? Звичайно, ні!

По-перше, вуглекислий газ, який використовується при приготуванні газованих напоїв, спеціально підготовлений для застосування у харчовій промисловості. У тих кількостях, в яких він міститься в газировках, він абсолютно нешкідливий для здорових людей.

По-друге, більшість вуглекислого газу випаровується відразу після відкорковування пляшки. Пухирці, що залишилися, «випаровуються» в процесі пиття, залишаючи після себе лише характерне шипіння. У результаті організм потрапляє мізерно мало вуглекислого газу.

"Тоді чому лікарі часом забороняють пити газовані напої?" — спитайте ви. На думку кандидата медичних наук, лікаря-гастроентеролога Олени Олександрівни Тяжової, це пов'язано з тим, що існує низка захворювань шлунково-кишкового тракту, за яких передбачається спеціальна сувора дієта. До списку протипоказань потрапляють не лише напої, що містять газ, а й багато продуктів харчування.

Здорова людина без проблем може включити до свого раціону помірну кількість газованих напоїв і іноді дозволяти собі стаканчик тієї ж коли.

Висновок

Вуглекислий газ необхідний підтримки життя як планети, і окремо взятого організму. СО2 впливає на клімат, будучи своєрідною ковдрою. Без нього неможливий метаболізм: із вуглекислим газом із організму виходять продукти обміну. А ще це незамінний компонент улюблених газованих напоїв. Саме вуглекислий газ створює грайливі бульбашки, що лоскочуть у носі. При цьому для здорової людини він є абсолютно безпечним.

Хімічні властивості
За хімічними властивостями діоксид вуглецю відноситься до
кислотним оксидам. При розчиненні у воді утворює
вугільну кислоту. Реагує з лугами з освітою
карбонатів та гідрокарбонатів. Входить у реакції
електрофільного заміщення (наприклад, з фенолом) та
нуклеофільного приєднання (наприклад, з
магнійорганічними сполуками).

Фізичні властивості
Оксид вуглецю(IV) - вуглекислий газ, газ без запаху та кольору,
при сильному охолодженні кристалізується у вигляді білої
снігоподібної маси – «сухого льоду». При атмосферному
тиск він не плавиться, а випаровується, температура сублімації
−78 °С. Вуглекислий газ утворюється при гнитті та горінні
органічних речовин. Міститься в повітрі та мінеральних
джерелах, що виділяється при диханні тварин і рослин.
Розчинний у воді (1 об'єм вуглекислого газу в одному об'ємі
води за 15 °С).

Застосування
У харчовій
промисловості
вуглекислота
використовується як
консервант та
розпушувач,
позначається на
упаковці кодом
Е290.Вуглекислий газ
використовується для
газування лимонаду та
газованої води.

Рідка вуглекислота широко застосовується у системах
пожежогасіння та у вогнегасниках.

Вуглекислота в
балончиках
застосовується в
пневматичній зброї
(у газобалонній
пневматиці) і як
джерела енергії для
двигунів у
авіамоделювання.

Тверда вуглекислота - «сухий лід» - використовується як
холодоагенту в лабораторних дослідженнях, у роздрібній торгівлі, при
ремонт обладнання (наприклад: охолодження однієї з сполучених
деталей при посадці внатяг) і т. д. Для зрідження вуглекислого газу та
Для отримання сухого льоду застосовуються вуглекислотні установки.

Роль у живих організмах та
вплив на них
Вуглекислий газ виходить в результаті спалювання або
гниття органічних речовин. Оксид вуглецю
міститься в повітрі та підземних мінеральних
джерел. Люди та тварини теж виділяють
вуглекислий газ при видиханні повітря. Рослини без
освітлення виділяють його, а під час фотосинтезу
інтенсивно поглинають. Завдяки процесу
метаболізму клітин всіх живих істот оксид
вуглецю є одним з головних складових
навколишнього природи.

Цей газ не токсичний, але якщо він накопичується у великій
концентрації, може початися ядуха (гіперкапнія), а при його
недоліку розвивається протилежний стан -
гіпокапнію. Діоксид вуглецю пропускає ультрафіолетові
промені та відображає інфрачервоні. Він є парниковим газом,
яка безпосередньо впливає на глобальне потепління. Це
відбувається через те, що рівень його вмісту в атмосфері
постійно зростає, як і призводить до парниковому ефекту.

Цікаві факти
Англійський вчений Джозеф Прістлі в 1767
році зацікавився природою бульбашок,
які виходять на поверхню при
бродіння пива. Над пивним чаном він
помістив чашу з водою, яку потім
спробував на смак, і виявив, що вона
має освіжаючу дію. Прістлі
відкрив не що інше, як вуглекислий газ,
який і сьогодні використовується при
виготовлення газованих напоїв Через
п'ять років Прістлі опублікував роботу,
якою описав більш досконалий метод
отримання вуглекислого газу шляхом реакції
сірчаної кислоти з крейдою.

Дивним фактом є те, що не тільки людина може бути
у стані алкогольного сп'яніння. Вчені виявили, що
подібна «п'яна» поведінка буває і у риб. Тільки п'яніють вони не
від спирту, як від вуглекислого газу.
Мешканці океану буквально втрачають голову, якщо у воді
підвищується концентрація СО2. Порушення координації та
зникнення почуття небезпеки – це основні прояви такого
стану.
Цей дивний феномен виявили дослідник
університету Дж. Кука Філіппом Мандейєм. Він експериментував
з рифовими рибами, поміщаючи їх в акваріуми, в яких було
підвищений вміст СО2. І піддослідні рибки починали вести
Несподіваним чином, наприклад, пливли на запахи хижаків.
Йоран Нільссон (колега дослідника з Осло) припустив, що
вуглекислий газ при взаємодії з водою океану підвищує її
кислотність. Тому хімічний баланс риб порушується через те,
що їм потрібно підтримувати більш високу концентрацію іонів
всередині клітин. У результаті, створюється ефект, що дуже нагадує.
сп'яніння і вони починають поводитися не адекватно.

Середній будинок виділяє вдвічі більше вуглекислого газу, ніж середній
автомобіль.

Сухий лід отримав свою назву через зовнішню схожість зі звичайним
льодом. Але це не тверда форма
води, а вуглекислого газу (СО2),
який не має запаху, смаку та
кольори. Температура сухого льоду
складає -78,5 градусів за Цельсієм.
Найчастіше його використовують для
охолодження морозива або в
генераторах туману на знімальних
майданчиках. Випаровуючись, сухий лід
знову перетворюється на газ, охолоджує
повітря та призводить до конденсації
парів води, що і створює
"Туманний ефект".

Природний вміст вуглекислого газу в атмосфері змінювався
протягом історії між 180 та 300 частинами до мільйона
(Проміле). Сьогодні рівень СО2 коливається на позначці 380
проміле, що на 25% більше, ніж найвищий показник у
природного середовища.
У 1997 році вміст СО2 в атмосфері збільшився на 2,87
проміле, це збільшення було більше, ніж у будь-якій
другий рік сучасної історії.
З надр Землі виходить безліч природних випарів, парів
води, велика кількість вуглекислого газу (СО2) та інших газів,
які, потрапляючи в атмосферу, поглинають сонячну енергію та
випромінюють їх у зворотний бік. Цей тип потепління називається
"природним парниковим ефектом". "Парниковий ефект",
попри все інше, викликає глобальну зміну клімату
через підвищення концентрації СО2 у атмосфері нашої планети.

Шведський учений Сванте Арреніус ще 1896 року
зрозумів, що виробнича діяльність людини
вже перевершує здатність Землі до природного
поглинання вуглекислого газу
Спалювання викопного палива в даний час
додає близько шести мільярдів тонн вуглекислого
газу в атмосферу нашої планети щороку. Тільки
половина газів із цих викидів переробляється
лісами та океанами.
Масові вирубки лісів є причиною 20%
світового потепління внаслідок загазованості,
забороняючи реабсорбцію вуглекислого газу.

Атмосфера Землі нині містить на 40% більше СО2, ніж
до промислової революції.
Населення Сполучених Штатів становить 5% від світової спільноти,
Проте американська нація створює попит на 25% комерційного споживання
енергії у світі та виробляє 22% промислових викидів вуглекислого
газу, порівняно зі світовими.
Близько 75% щорічного приросту вмісту вуглекислого газу
У атмосфері характеризується спалюванням викопного палива.
Більше 20% викидів вуглекислого газу припадає на частку бензинових.
двигунів автомобілів. Хоча лідерство з псування екології все ще
належить електростанціям на викопному паливі.
Значне підвищення СО2 в атмосфері, звичайно, може збільшити
температуру, але не настільки як водяна пара, частка якої складає
більше 90% основних компонентів для створення парникового ефекту.

Останні матеріали розділу:

Структура мови Структура мови у психології
Структура мови Структура мови у психології

Поняття мови в психології розшифровується як система звукових сигналів, що використовуються людиною, письмових позначень для передачі...

Врівноваженість нервових процесів
Врівноваженість нервових процесів

«ТАК» - 3, 4, 7, 13, 15, 17, 19, 21, 23, 24, 32, 39, 45, 56, 58, 60, 61, 66, 72, 73, 78, 81, 82, 83, 94, 97, 98, 102, 105, 106, 113, 114, 117, 121,...

Що таке асиміляція досвіду у психології
Що таке асиміляція досвіду у психології

асиміляція- згідно з Ж. Піаже - механізм, що забезпечує використання в нових умовах раніше набутих умінь та навичок без їх суттєвого...