Kohlendioxyd

Kohlendioxyd (chemische Formel CO) ist eine natürlich vorkommende chemische Zusammensetzung, die aus zwei Sauerstoff-Atomen covalently zusammengesetzt ist, verpfändet zu einem einzelnen Kohlenstoff-Atom. Es ist ein Benzin bei der Standardtemperatur und dem Druck und besteht in der Atmosphäre der Erde in diesem Staat als ein Spur-Benzin bei einer Konzentration von 0.039 % durch das Volumen.

Als ein Teil des als Fotosynthese bekannten Kohlenstoff-Zyklus absorbieren Werke, Algen und cyanobacteria Kohlendioxyd, Licht und Wasser, um Kohlenhydrat-Energie für sich und Sauerstoff als ein Abfallprodukt zu erzeugen. Aber in der Dunkelheit kann Fotosynthese nicht vorkommen, und während der resultierenden Atmung werden kleine Beträge des Kohlendioxyds erzeugt. Kohlendioxyd wird auch durch das Verbrennen von Kohle oder Kohlenwasserstoffen, der Gärung von Flüssigkeiten und dem Atmen von Menschen und Tieren erzeugt. Außerdem wird es von Vulkanen, heiße Frühlinge, Geysire und andere Plätze ausgestrahlt, wo die Kruste der Erde dünn ist; und wird von Karbonat-Felsen durch die Auflösung befreit. CO wird auch in Seen an der Tiefe unter dem Meer gefunden, und mit Öl- und Gasablagerungen vermischt.

, das Kohlendioxyd in der Atmosphäre der Erde ist bei einer Konzentration von etwa 390 ppm durch das Volumen. Atmosphärische Konzentrationen des Kohlendioxyds schwanken ein bisschen mit der Änderung der Jahreszeiten, gesteuert in erster Linie durch das Saisonpflanzenwachstum in der Nordhemisphäre. Konzentrationen des Kohlendioxyd-Falls während des nördlichen Frühlings und Sommers als Werke verbrauchen das Benzin und den Anstieg während des nördlichen Herbstes und Winters, als Werke schlafend gehen, sterben und verfallen. All das in Betracht ziehend, ist die Konzentration von CO um ungefähr 2 ppm 2009 gewachsen. Kohlendioxyd ist ein Treibhausgas, weil es sichtbares Licht übersendet, aber stark in infrarot und nah-infrarot, vor dem langsamen Wiederausstrahlen von infrarot an derselben Wellenlänge wie absorbiert, was absorbiert wurde.

Vor dem Advent der anthropogenen Ausgabe des Kohlendioxyds zur Atmosphäre haben Konzentrationen dazu geneigt, mit der Erhöhung von globalen Temperaturen zuzunehmen, als ein positives Feed-Back für Änderungen handelnd, die durch andere Prozesse wie Augenhöhlenzyklen veranlasst sind. Es gibt einen Saisonzyklus in der CO Konzentration vereinigt in erster Linie mit der wachsenden Nordhemisphäre-Jahreszeit.

Kohlendioxyd hat keinen flüssigen Staat am Druck unten. An 1 Atmosphäre (in der Nähe vom Mittelmeeresspiegel-Druck) lagert sich das Benzin direkt zu einem Festkörper bei Temperaturen unten und den festen Subkalken direkt zu einem Benzin über 78.5 °C ab. In seinem festen Zustand wird Kohlendioxyd Trockeneis allgemein genannt.

CO löst sich in Wasser auf, das kohlenstoffhaltige Säure bildet, die eine schwache Säure ist, weil die CO Molekül-Ionisation in Wasser unvollständig ist. Das Hydratationsgleichgewicht unveränderlicher K (an 25 °C) kohlenstoffhaltiger Säure ist [HCO] / [CO] = 1.70×10: Folglich wird die Mehrheit des Kohlendioxyds in kohlenstoffhaltige Säure nicht umgewandelt, aber bleibt als CO Moleküle, die nicht den pH betreffen. Es ist eine amphoteric Substanz, die als eine Säure oder als eine Basis abhängig vom pH der Lösung handeln kann.

CO ist ein erstickendes Benzin und nicht klassifiziert als toxisch oder schädlich in Übereinstimmung mit dem Allgemein Harmonisierten System der Klassifikation und Beschriften von Chemikalie-Standards der Vereinten Nationen Wirtschaftskommission für Europa durch das Verwenden der OECD Richtlinien für die Prüfung von Chemikalien. In höheren Konzentrationen wird 1 % (10,000 ppm) sich einige Menschen schläfrig fühlen lassen. Konzentrationen von 7 % bis 10 % können Erstickung verursachen, als Schwindel, Kopfweh, visuelle und hörende Funktionsstörung und Unbewusstheit innerhalb von ein paar Minuten zu einer Stunde erscheinend.

In Organismen wird kohlenstoffhaltige saure Produktion durch das Enzym, kohlenstoffhaltigen anhydrase katalysiert.

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Chemisch und physikalische Eigenschaften

Struktur und das Abbinden

Das Kohlendioxyd-Molekül ist geradlinig und centrosymmetric. Die zwei C-O Obligationen sind gleichwertig und sind (116.3 Premierminister) kurz, mit dem doppelten Abbinden im Einklang stehend. Da es centrosymmetric ist, hat das Molekül keinen elektrischen Dipol. Im Einklang stehend mit dieser Tatsache werden nur zwei Schwingbänder im IR Spektrum - ein antisymmetic das Ausdehnen der Weise an 2349 Cm und einer sich biegenden Weise in der Nähe von 666 Cm beobachtet. Es gibt auch eine symmetrische sich streckende Weise in 1388 Cm, die nur im Spektrum von Raman beobachtet wird.

In der wässrigen Lösung

Kohlendioxyd ist in Wasser auflösbar, in dem es sich umkehrbar zu (kohlenstoffhaltige Säure) umwandelt. Die Verhältniskonzentrationen, und die Deprotonated-Formen (Bikarbonat) und (Karbonat) hängen vom pH ab. In neutralem oder ein bisschen alkalischem Wasser (pH> 6.5) herrscht die Bikarbonat-Form (> 50 %) das Werden das am meisten überwiegende (> 95 %) am pH des Meerwassers vor. In sehr alkalischem Wasser (pH> 10.4) das vorherrschende (> 50 %) ist Form Karbonat. Die Ozeane, mit dem typischen pH = 8.2 - 8.5 mild alkalisch seiend, enthalten ungefähr 120 Mg des Bikarbonats pro Liter.

diprotic seiend, hat kohlenstoffhaltige Säure zwei saure Trennungskonstanten, die erste für die Trennung ins Bikarbonat (auch genannt Wasserstoffkarbonat) Ion (HCO):

:HCO HCO + H

:K = 2.5×10; pK = 3.6 an 25 °C.

Am hohen pH trennt sich das Bikarbonat-Ion bedeutsam ins Karbonat-Ion (CO) ab:

:HCO CO + H

:K = 4.69×10; pK = 10.329

Chemische Reaktionen von CO

Overall, CO ist ein schwacher electrophile. Seine Reaktion mit grundlegendem Wasser illustriert dieses Eigentum, in welchem Fall Hydroxyd der nucleophile ist. Andere nucleophiles reagieren ebenso. Zum Beispiel reagieren carbanions gemäß Reagenzien von Grignard und Organolithium-Zusammensetzungen mit CO, um carboxylates zu geben:

:MR + CO  RCOM (wo M = Li oder MgBr und R = alkyl oder aryl).

In Metallkohlendioxyd-Komplexen dient CO als ein ligand, der die Konvertierung von CO zu anderen Chemikalien erleichtern kann.

Die Verminderung von CO zu CO ist normalerweise eine schwierige und langsame Reaktion:

:CO + 2 e + 2H  CO + HO

Das redox Potenzial für diese Reaktion in der Nähe vom pH 7 ist ungefähr 0.53 V gegen NHE. Das Nickel enthaltende Enzym-Kohlenmonoxid dehydrogenase katalysiert diesen Prozess.

Physikalische Eigenschaften

Kohlendioxyd ist farblos. Bei niedrigen Konzentrationen ist das Benzin geruchlos. Bei höheren Konzentrationen hat es einen scharfen, acidic Gestank.

Bei der Standardtemperatur und dem Druck ist die Dichte des Kohlendioxyds ungefähr 1.98 Kg/M, ungefähr 1.5mal mehr als das von Luft. Am atmosphärischen Druck und einer Temperatur ändert sich Kohlendioxyd direkt von einer festen Phase bis eine gasartige Phase durch die Sublimierung, oder vom gasartigen bis Festkörper durch die Absetzung.

Flüssiges Kohlendioxyd formt sich nur am Druck über 5.1 atm; der dreifache Punkt des Kohlendioxyds ist ungefähr 518 kPa an 56.6 °C (sieh Phase-Diagramm, oben). Der kritische Punkt ist 7.38 MPa an 31.1 °C. Eine andere Form des festen am Hochdruck beobachteten Kohlendioxyds ist ein amorpher glasähnlicher Festkörper. Diese Form des Glases, genannt carbonia, wird durch das Unterkühlen erzeugt hat CO am äußersten Druck (40-48 GPa oder ungefähr 400,000 Atmosphären) in einem Diamantamboss geheizt. Diese Entdeckung hat die Theorie bestätigt, dass Kohlendioxyd in einem Glasstaat bestehen konnte, der anderen Mitgliedern seiner elementaren Familie, wie Silikon (Kieselglas) und Germanium-Dioxyd ähnlich ist. Verschieden von der Kieselerde und germania Brille, jedoch, carbonia Glas ist am normalen Druck nicht stabil und kehrt zu Benzin zurück, wenn Druck veröffentlicht wird.

Geschichte

Kohlendioxyd war eines des ersten Benzins, das als eine von Luft verschiedene Substanz zu beschreiben ist. Im siebzehnten Jahrhundert hat der flämische Chemiker Jan Baptist van Helmont bemerkt, dass, als er Holzkohle in einem geschlossenen Behälter verbrannt hat, die Masse der resultierenden Asche viel weniger war als diese der ursprünglichen Holzkohle. Seine Interpretation war, dass der Rest der Holzkohle in eine unsichtbare Substanz umgewandelt worden war, hat er ein "Benzin" oder "wilden Geist" (spiritus sylvestre) genannt.

Die Eigenschaften des Kohlendioxyds wurden mehr gründlich in den 1750er Jahren vom schottischen Arzt Joseph Black studiert. Er hat gefunden, dass Kalkstein (Kalzium-Karbonat) geheizt oder mit Säuren behandelt werden konnte, um ein Benzin nachzugeben, das er "befestigte Luft genannt hat." Er hat bemerkt, dass die feste Luft dichter war als Luft und weder Flamme noch Tierleben unterstützt hat. Black hat auch gefunden, dass, wenn gesprudelt, durch eine wässrige Lösung von Limone (Kalzium-Hydroxyd) es Kalzium-Karbonat hinabstürzen würde. Er hat dieses Phänomen verwendet, um zu illustrieren, dass Kohlendioxyd durch die Tieratmung und mikrobische Gärung erzeugt wird. 1772 hat englischer Chemiker Joseph Priestley eine Zeitung genannt das Sättigen von Wasser mit Fester Luft veröffentlicht, in der er einen Prozess von tropfender Schwefelsäure beschrieben hat (oder Öl von Schwefelsäure, weil Priestley es gewusst hat) auf der Kreide, um Kohlendioxyd und das Zwingen von das Benzin zu erzeugen sich aufzulösen, indem er eine Schüssel mit Wasser im Kontakt mit dem Benzin schüttelt. Das war die Erfindung von Soda-Wasser.

Kohlendioxyd wurde zuerst (am Hochdruck) 1823 von Humphry Davy und Michael Faraday verflüssigt. Die frühste Beschreibung des festen Kohlendioxyds wurde von Charles Thilorier gegeben, der 1834 einen unter Druck gesetzten Behälter des flüssigen Kohlendioxyds geöffnet hat, um nur zu finden, dass das durch die schnelle Eindampfung der Flüssigkeit erzeugte Abkühlen einen "Schnee" von festem CO nachgegeben hat.

Isolierung und Produktion

Kohlendioxyd wird als ein wieder unerlangtes Seitenprodukt von vier Technologien hauptsächlich erzeugt: Verbrennen von fossilen Brennstoffen, Produktion von Wasserstoff durch das Dampfverbessern, die Ammoniak-Synthese und die Gärung. Es kann durch oder bei der Luftdestillation jedoch erhalten werden, diese Methode ist ineffizient.

Das Verbrennen aller Kohlenstoff enthaltenden Brennstoffe, wie Methan (Erdgas), Erdöldestillate (Benzin, Diesel, Leuchtpetroleum, Propan), sondern auch Kohle und Holzes, wird Kohlendioxyd und, in den meisten Fällen, Wasser nachgeben. Als ein Beispiel wird die chemische Reaktion zwischen Methan und Sauerstoff unten gegeben.

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Die Produktion von gelöschtem Kalk (CaO), eine Zusammensetzung, die weit verbreiteten Gebrauch genießt, ist mit der Heizung (das Kalzinieren) von Kalkstein an ungefähr 850 °C verbunden:

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Eisen wird von seinen Oxyden mit dem Cola in einem Hochofen reduziert, Roheisen und Kohlendioxyd erzeugend:

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Hefe metabolizes Zucker, um Kohlendioxyd und Vinylalkohol, auch bekannt als Alkohol, in der Produktion von Weinen, Glas Bier und anderen Geistern, sondern auch in der Produktion von bioethanol zu erzeugen:

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Alle aerobic Organismen erzeugen, wenn sie Kohlenhydrate, Fettsäuren und Proteine im mitochondria von Zellen oxidieren. Die Vielzahl von beteiligten Reaktionen ist außerordentlich kompliziert und leicht nicht beschrieben. Beziehen Sie sich auf (Zellatmung, anaerobic Atmung und Fotosynthese). Die Gleichung für die Atmung von Traubenzucker und anderem monosachharides ist:

: +  +

Photoautotrophs (d. h. Werke, cyanobacteria) verwenden einen anderen Modus operandi: Werke absorbieren von der Luft, und zusammen mit Wasser, reagieren es, um Kohlenhydrate zu bilden:

: UNTEROFFIZIER + kein  + n

Labormethoden

Eine Vielfalt von chemischen Wegen zum Kohlendioxyd, ist wie die Reaktion zwischen den meisten Säuren und den meisten Metallkarbonaten bekannt. Zum Beispiel wird die Reaktion zwischen dem Salzsäure- und Kalzium-Karbonat (Kalkstein oder Kreide) unten gezeichnet:

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Die kohlenstoffhaltige Säure (HCO) zersetzt sich dann zu Wasser und CO. Solche Reaktionen werden durch das Schäumen oder Sprudeln oder beide begleitet. In der Industrie sind solche Reaktionen weit verbreitet, weil sie verwendet werden können, um überflüssige saure Ströme für neutral zu erklären.

Industrieproduktion

Industriekohlendioxyd kann durch mehrere Methoden erzeugt werden, von denen viele an verschiedenen Skalen geübt werden. In seinem dominierenden Weg wird Kohlendioxyd als ein Seitenprodukt der Industrieproduktion von Ammoniak und Wasserstoff erzeugt. Diese Prozesse beginnen mit der Reaktion von Wasser- und Erdgas (hauptsächlich Methan).

Obwohl Kohlendioxyd nicht häufig wieder erlangt wird, ergibt sich Kohlendioxyd aus Verbrennen von fossilen Brennstoffen und Holz ebenso Gärung von Zucker im Brauen von Bier, Whisky und anderen alkoholischen Getränken. Es ergibt sich auch aus Thermalzergliederung von Kalkstein, in der Fertigung von Limone (Kalzium-Oxyd,). Direkt von natürlichen Kohlendioxyd-Frühlingen, wo es durch die Handlung von angesäuertem Wasser auf Kalkstein oder Dolomiten erzeugt wird.

Gebrauch

Kohlendioxyd wird durch die Nahrungsmittelindustrie, die Erdölindustrie und die chemische Industrie verwendet.

Vorgänger zu Chemikalien

In der chemischen Industrie wird Kohlendioxyd als eine Zutat in der Produktion des Harnstoffs und Methanols hauptsächlich verbraucht. Metallkarbonate und Bikarbonat, sowie einige carboxylic Säure-Ableitungen (z.B, Natrium salicylate) sind von CO bereit.

Nahrungsmittel

Kohlendioxyd ist ein Nahrungsmittelzusatz, der als ein Treibgas- und Säure-Gangregler in der Nahrungsmittelindustrie verwendet ist. Es wird für den Gebrauch in der EU (verzeichnet als E Nummer E290), die USA und Australien und Neuseeland (verzeichnet durch seine INS Nummer 290) genehmigt.

Süßigkeiten genannt Knall-Felsen werden mit Kohlendioxyd-Benzin an ungefähr 40 Bar (580 psi) unter Druck gesetzt. Wenn gelegt, in den Mund löst es (gerade wie andere harte Süßigkeiten) auf und veröffentlicht die Gasluftblasen mit einem hörbaren Knall.

Das Säuern von Agenten veranlasst Geld, sich durch das Produzieren des Kohlendioxyds zu erheben. Die Hefe des Bäckers erzeugt Kohlendioxyd durch die Gärung von Zucker innerhalb des Geldes, während chemisch, leaveners wie Backpulver und Natron-Ausgabe-Kohlendioxyd, wenn geheizt, oder wenn ausgestellt, zu Säuren.

Getränke

Kohlendioxyd wird verwendet, um mit Kohlensäure behandelte alkoholfreie Getränke und Soda-Wasser zu erzeugen. Traditionell ist der carbonation in Bier und Schaumwein durch die natürliche Gärung geschehen, aber vieles Hersteller-Karbonat diese Getränke mit dem Kohlendioxyd hat sich vom Gärungsprozess erholt. Im Fall von in Flaschen abgefülltem und kegged Bier ist wiederverwandtes Kohlendioxyd carbonation der grösste Teil der verwendeten üblichen Methodik. Mit Ausnahme vom britischen Echten Ale wird Ziehen-Bier gewöhnlich von Fässchen in einem kalten Zimmer oder Keller zum Zuführen von Klapsen auf der Bar mit dem unter Druck gesetzten Kohlendioxyd übertragen, das manchmal mit dem Stickstoff gemischt ist.

Das Wein-Bilden

Das Kohlendioxyd in der Form des Trockeneises wird häufig im Wein-Bilden-Prozess verwendet, um Bündel von Trauben schnell nach der Auswahl abzukühlen, um zu helfen, spontane Gärung durch die wilde Hefe zu verhindern. Der Hauptvorteil, Trockeneis über das regelmäßige Wassereis zu verwenden, besteht darin, dass es die Trauben abkühlt, ohne jedes zusätzliche Wasser hinzuzufügen, das abnehmen kann, muss die Zuckerkonzentration in der Traube, und deshalb auch die Alkohol-Konzentration im beendeten Wein vermindern.

Trockeneis wird auch während der kalten Einweichen-Phase des Wein-Bilden-Prozesses verwendet, um Trauben kühl zu halten. Das Kohlendioxyd-Benzin, das sich aus der Sublimierung des Trockeneises ergibt, neigt dazu, sich zum Boden von Zisternen niederzulassen, weil es schwerer ist als Luft. Das feste Kohlendioxyd-Benzin schafft eine hypoxic Umgebung, die hilft, Bakterien davon abzuhalten, auf den Trauben zu wachsen, bis es Zeit ist, um die Gärung mit der gewünschten Beanspruchung der Hefe anzufangen.

Kohlendioxyd wird auch verwendet, um eine hypoxic Umgebung für die kohlenstoffhaltige Einweichung zu schaffen, der Prozess hat gepflegt, Beaujolais-Wein zu erzeugen.

Kohlendioxyd ist manchmal an die Spitze Wein-Flaschen oder andere Lagerungsbehälter wie Barrels gewöhnt, um Oxydation zu verhindern, obwohl es das Problem hat, das es in den Wein auflösen kann, vorher noch ein bisschen zischender Wein machend. Deshalb wird anderes Benzin wie Stickstoff oder Argon für diesen Prozess von Berufswein-Schöpfern bevorzugt.

Träges Benzin

Es ist eines des meistens verwendeten komprimierten Benzins für den pneumatischen (unter Druck gesetztes Benzin) Systeme in tragbaren Druck-Werkzeugen. Kohlendioxyd findet auch Gebrauch als eine Atmosphäre für das Schweißen, obwohl im Schweißkreisbogen es reagiert, um die meisten Metalle zu oxidieren. Der Gebrauch in der Automobilindustrie ist trotz bedeutender Beweise üblich, dass im Kohlendioxyd gemachte Schweißstellen spröder sind als diejenigen, die in trägeren Atmosphären gemacht sind, und dass sich solche Schweißstelle-Gelenke mit der Zeit wegen der Bildung von kohlenstoffhaltiger Säure verschlechtern. Es wird als ein Schweißbenzin in erster Linie verwendet, weil es viel weniger teuer ist als trägeres Benzin wie Argon oder Helium. Wenn verwendet, für das MIG-Schweißen wird CO Gebrauch manchmal ILLUSTRIERTE-Schweißen für Aktives Metallbenzin genannt, weil CO bei diesen hohen Temperaturen reagieren kann. Es neigt dazu, eine heißere Pfütze zu erzeugen als aufrichtig träge Atmosphären, die Fluss-Eigenschaften verbessernd. Obwohl das wegen atmosphärischer Reaktionen sein kann, die an der Pfütze-Seite vorkommen. Das ist gewöhnlich das Gegenteil der gewünschten Wirkung, wenn es sich schweißen lässt, weil es zu embrittle die Seite neigt, aber kein Problem für das allgemeine Flussstahl-Schweißen sein kann, wo äußerste Dehnbarkeit nicht eine Hauptsorge ist.

Es wird in vielen Verbrauchsgütern verwendet, die unter Druck gesetztes Benzin verlangen, weil es billig und nicht entzündbar ist, und weil es einen Phase-Übergang von Benzin bis Flüssigkeit bei der Raumtemperatur an einem erreichbaren Druck von etwa 60 Bar (870 psi, 59 atm) erlebt, würde das Erlauben von viel mehr Kohlendioxyd, einen gegebenen Behälter einzufügen, als sonst. Schwimmwesten enthalten häufig Blechbüchsen des unter Druck gesetzten Kohlendioxyds für die schnelle Inflation. Aluminiumkapseln von CO werden auch als Bedarf von komprimiertem Benzin für Luftgewehre, paintball Anschreiber verkauft, Rad-Reifen aufblasend, und um mit Kohlensäure behandeltes Wasser zu machen. Die schnelle Eindampfung des flüssigen Kohlendioxyds wird verwendet, um in Kohlenbergwerken zu sprengen. Hohe Konzentrationen des Kohlendioxyds können auch verwendet werden, um Pest zu töten. Flüssiges Kohlendioxyd wird im superkritischen Trockner von einigen Nahrungsmittelprodukten und technologischen Materialien in der Vorbereitung von Mustern verwendet, um Elektronmikroskopie und im decaffeination von Kaffee-Bohnen zu scannen.

Feuerlöscher

Kohlendioxyd löscht Flammen und einige Feuerlöscher aus, besonders diejenigen, die für elektrische Feuer entworfen sind, enthalten Sie flüssiges Kohlendioxyd unter dem Druck. Kohlendioxyd-Feuerlöscher arbeiten gut an kleinen feuergefährlichen flüssigen und elektrischen Feuern, aber nicht an gewöhnlichen brennbaren Feuern, weil, obwohl es Sauerstoff ausschließt, es die brennenden Substanzen bedeutsam nicht abkühlt, und wenn sich das Kohlendioxyd zerstreut, sind sie frei, nach der Aussetzung von atmosphärischem Sauerstoff Feuer zu fangen. Kohlendioxyd ist auch als ein Auslöschen-Agent in festen Feuerschutz-Systemen für die lokale Anwendung spezifischer Gefahren und Gesamtüberschwemmung eines geschützten Raums weit verwendet worden. Internationale Seeorganisationsstandards erkennen auch an, dass Kohlendioxyd-Systeme für den Feuerschutz des Schiffs halten und Maschinenräume. Gestützte Feuerschutz-Systeme des Kohlendioxyds sind mit mehreren Todesfällen verbunden worden, weil es Leben in den Konzentrationen nicht unterstützt, die verwendet sind, um Feuer (ungefähr 40 %) jedoch auszulöschen, wie man betrachtet, ist es für Menschen nicht toxisch. Eine Rezension von CO Systemen hat 51 Ereignisse zwischen 1975 und dem Datum des Berichts identifiziert, 72 Tod und 145 Verletzungen herbeiführend.

Super kritischer CO als Lösungsmittel

Flüssiges Kohlendioxyd ist ein gutes Lösungsmittel für viele lipophilic organische Zusammensetzungen und wird verwendet, um Koffein von Kaffee zu entfernen. Kohlendioxyd hat Aufmerksamkeit im Arzneimittel und den anderen chemischen Verarbeitungsindustrien als eine weniger toxische Alternative zu traditionelleren Lösungsmitteln wie organochlorides angezogen. Es wird von einigen Reinigungen aus diesem Grund verwendet (sieh grüne Chemie).

Landwirtschaftliche und biologische Anwendungen

Werke verlangen, dass Kohlendioxyd Fotosynthese führt. Gewächshäuser können (wenn der großen Größe, muss), ihre Atmosphären mit zusätzlichem CO bereichern, um Pflanzenwachstum zu stützen und zu vergrößern. Ein Fotosynthese-zusammenhängender Fall (durch einen Faktor weniger als zwei) in der Kohlendioxyd-Konzentration in einer Gewächshaus-Abteilung würde grüne Werke töten, oder hör mindestens völlig ihr Wachstum auf. Bei sehr hohen Konzentrationen (100mal atmosphärische Konzentration, oder größer) kann Kohlendioxyd für das Tierleben toxisch sein, so wird das Erheben der Konzentration zu 10,000 ppm (1 %) oder höher seit mehreren Stunden Pest wie whiteflies und kleine Spinne-Dinge in einem Gewächshaus beseitigen. Kohlendioxyd wird in Gewächshäusern als die Hauptkohlenstoff-Quelle für Algen von Spirulina verwendet.

In der Medizin wird bis zu 5 % Kohlendioxyd (130mal atmosphärische Konzentration) zu Sauerstoff für die Anregung des Atmens danach apnea hinzugefügt und das Gleichgewicht im Blut zu stabilisieren.

Es ist vorgeschlagen worden, dass das Kohlendioxyd von der Energieerzeugung in Teiche gesprudelt wird, um Algen anzubauen, die dann in den biodiesel Brennstoff umgewandelt werden konnten.

Ölwiederherstellung

Kohlendioxyd wird in der erhöhten Ölwiederherstellung verwendet, wo es in oder neben dem Produzieren von Ölquellen gewöhnlich unter superkritischen Bedingungen eingespritzt wird. Diese Art der Produktion kann ursprüngliche Ölwiederherstellung durch um 7 Prozent bis 23 Prozent weiter von der primären Förderung vergrößern. Es handelt sowohl als ein unter Druck setzender Agent als auch als, wenn aufgelöst, ins unterirdische grobe Öl, reduziert bedeutsam seine Viskosität, dem Öl ermöglichend, schneller durch die Erde zur Eliminierung gut zu fließen. In reifen Ölfeldern werden umfassende Pfeife-Netze verwendet, um das Kohlendioxyd zu den Spritzenpunkten zu tragen.

Kühlmittel

Flüssiges und festes Kohlendioxyd ist wichtige Kühlmittel besonders in der Nahrungsmittelindustrie, wo sie während des Transports und der Lagerung von Eis und anderen eingefrorenen Nahrungsmitteln angestellt werden. Festes Kohlendioxyd wird "Trockeneis" genannt und wird für kleine Sendungen verwendet, wo Kühlungsausrüstung nicht praktisch ist. Festes Kohlendioxyd ist immer unter 78.5 °C am regelmäßigen atmosphärischen Druck unabhängig von der Lufttemperatur.

Flüssiges Kohlendioxyd (Industrienomenklatur R744 oder R-744) wurde als ein Kühlmittel vor der Entdeckung von R-12 verwendet und kann eine Renaissance genießen auf Grund dessen, dass r134a zu Klimaveränderung beiträgt. Seine physikalischen Eigenschaften sind für das Abkühlen, die Kühlung und die Heizung von Zwecken hoch günstig, eine hohe volumetrische kühl werdende Kapazität habend. Wegen seiner Operation am Druck von bis zu 130 Bar (1880 psi) verlangen CO Systeme hoch widerstandsfähige Bestandteile, die bereits für die Massenproduktion in vielen Sektoren entwickelt worden sind. In der Kraftfahrzeugklimatisierung, in mehr als 90 % aller Fahrbedingungen für Breiten höher als 50 °, funktioniert R744 effizienter als Systeme mit R-134a. Seine Umweltvorteile (GWP 1, das Nichtozon-Verbrauchen, nichttoxisch, nicht entzündbar) konnten es die zukünftige Arbeitsflüssigkeit machen, um aktuellen HFCs in Autos, Supermärkten, heißen Wasserwärmepumpen, unter anderen zu ersetzen. Coca-Cola hat CO-basierte Getränk-Kühler und die Vereinigten Staaten aufs Feld geschickt. Armee interessiert sich für die CO Kühlung und Heizungstechnologie.

Wie man

erwartet, entscheidet sich die globale Kraftfahrzeugindustrie für das Kühlmittel der folgenden Generation in der Autoklimatisierung. CO ist derjenige hat Auswahl besprochen. (sieh Nachhaltige Automobilklimatisierung)

Kohlenbettmethan-Wiederherstellung

In der erhöhten Kohlenbettmethan-Wiederherstellung wird Kohlendioxyd ins Kohlenflöz gepumpt, um Methan zu versetzen.

Nische-Gebrauch

Kohlendioxyd ist so billig und so harmlos, dass es vielen kleinen Gebrauch findet, der vertritt, was Nische-Gebrauch genannt werden könnte. Zum Beispiel wird es im Kohlendioxyd-Laser verwendet, der einer des frühsten Typs von Lasern ist.

Kohlendioxyd kann als ein bösartige davon verwendet werden, den pH von Schwimmbädern zu kontrollieren, indem es unaufhörlich Benzin zum Wasser so hinzugefügt wird, das PH-Niveau vom Steigen abhaltend. Unter den Vorteilen davon ist die Aufhebung, (gefährlichere) Säuren zu behandeln. Ähnlich wird es auch in den Aufrechterhalten-Riff-Aquarien verwendet, wo es in Kalzium-Reaktoren allgemein verwendet wird, um den pH von Wasser provisorisch zu senken, das über das Kalzium-Karbonat wird passiert, um dem Kalzium-Karbonat zu erlauben, sich ins Wasser freier aufzulösen, wo es durch einige Korallen verwendet wird, um ihr Skelett zu bauen.

In der Atmosphäre der Erde

Das Kohlendioxyd in der Atmosphäre der Erde wird als ein Spur-Benzin betrachtet, das zurzeit bei einer durchschnittlichen Konzentration von ungefähr 390 Teilen pro Million durch das Volumen oder 591 Teilen pro Million durch die Masse vorkommt. Die Gesamtmasse des atmosphärischen Kohlendioxyds ist 3.16×10 Kg (ungefähr 3,000 gigatonnes). Seine Konzentration ändert sich jahreszeitlich (sieh Graphen am Recht), und auch beträchtlich auf einer Regionalbasis, besonders in der Nähe vom Boden. In städtischen Gebieten sind Konzentrationen allgemein höher, und zuhause können sie die Hintergrundniveaus von 10 Malen erreichen. Kohlendioxyd ist ein Treibhausgas.

Vor fünfhundert Millionen Jahren war Kohlendioxyd 20mal mehr überwiegend als heute, zu 4-5mal während der Periode von Jurassic abnehmend und dann langsam sich mit der besonders schnellen Verminderung neigend, die vor 49 Millionen Jahren vorkommt. Menschliche Tätigkeiten wie das Verbrennen von fossilen Brennstoffen und Abholzung haben die atmosphärische Konzentration des Kohlendioxyds veranlasst, um ungefähr 35 % seit dem Anfang des Alters der Industrialisierung zuzunehmen.

Bis zu 40 % des Benzins, das durch einige Vulkane während Subluftausbrüche ausgestrahlt ist, sind Kohlendioxyd. Es wird geschätzt, dass Vulkane ungefähr 130-230 Millionen Tonnen (145-255 Millionen Tonnen) von CO in die Atmosphäre jedes Jahr veröffentlichen. Kohlendioxyd wird auch durch heiße Frühlinge wie diejenigen an der Seite von Bossoleto in der Nähe von Rapolano Terme in der Toskana, Italien erzeugt. Hier, in einer Depression in der Form von der Schüssel des ungefähr 100 M Diameters, erheben sich lokale Konzentrationen von CO zu obengenannten 75 % Nacht-, genügend, um Kerbtiere und kleine Tiere zu töten, aber es erwärmt sich schnell, wenn sonnenbeschienen und das Benzin durch die Konvektion während des Tages verstreut wird. Wie man denkt, haben lokal hohe Konzentrationen von CO, der durch die Störung von tiefem mit CO gesättigtem Seewasser erzeugt ist, 37 Schicksalsschläge am See Monoun, Kamerun 1984 und den 1700 Unfällen am See Nyos, Kamerun 1986 verursacht. Emissionen von CO durch menschliche Tätigkeiten sind zurzeit mehr als 130mal größer als die durch Vulkane ausgestrahlte Menge, sich auf ungefähr 27 Milliarden Tonnen pro Jahr belaufend.

In den Ozeanen

Kohlendioxyd löst sich im Ozean auf, um kohlenstoffhaltige Säure (HCO), Bikarbonat (HCO) und Karbonat (CO) zu bilden, und es gibt ungefähr fünfzigmal so viel im Seewasser der Ozeane aufgelösten Kohlenstoff, wie in der Atmosphäre besteht. Die Ozeane handeln als ein enormes Kohlenstoff-Becken, und haben ungefähr ein Drittel von durch die menschliche Tätigkeit ausgestrahltem CO aufgenommen.

Als die Konzentration von Kohlendioxyd-Zunahmen in der Atmosphäre verursacht das vergrößerte Auffassungsvermögen des Kohlendioxyds in die Ozeane eine messbare Abnahme im pH der Ozeane, der Ozeanansäuerung genannt wird. Obwohl die natürliche Absorption durch die Ozeane in der Welt hilft, die klimatischen Effekten von anthropogenen Emissionen dessen zu lindern, läuft auf eine Abnahme auf den pH der Ozeane hinaus. Dieser reduciton im pH presst die biologischen Systeme in den Ozeanen, in erster Linie ozeanischen verkalkenden Organismen zusammen. Diese Einflüsse messen die Nahrungsmittelkette von autotrophs bis heterotrophs ab und schließen Organismen wie coccolithophores, Korallen, foraminifera, Echinodermen, Krebstiere und Mollusken ein. Unter üblichen Zuständen sind Kalkspat und aragonite in Oberflächenwasser stabil, da das Karbonat-Ion beim Supersättigen von Konzentrationen ist. Jedoch, als Ozean-pH, so die Konzentration dieses Ions fällt, und wenn Karbonat undersaturated wird, sind aus dem Kalzium-Karbonat gemachte Strukturen für die Auflösung verwundbar. Selbst wenn es keine Änderung in der Rate der Kalkbildung, deshalb, der Rate der Auflösung von materiellen Kalkzunahmen gibt.

Forschung hat bereits gefunden, dass Korallen, coccolithophore Algen, korallenartige Algen, foraminifera, Schalentier und Pteropods-Erfahrung reduzierte Kalkbildung oder Auflösung, wenn ausgestellt, zum erhöhten erhöht haben.

Gaslöslichkeit nimmt als die Temperatur von Wasserzunahmen ab (außer, wenn sowohl Druck zu weit geht, überschreiten 300 Bar als auch Temperatur 393 K, die nur in der Nähe von tiefen geothermischen Öffnungen gefunden sind), und deshalb die Rate des Auffassungsvermögens von den Atmosphäre-Abnahmen, als sich Ozeantemperaturen erheben.

Die meisten CO, die durch den Ozean aufgenommen sind, der ungefähr 30 % der in die Atmosphäre veröffentlichten Summe ist, bilden kohlenstoffhaltige Säure im Gleichgewicht mit dem Bikarbonat. Einige dieser chemischen Arten werden durch photosynthestic Organismen verbraucht, die Kohlenstoff vom Zyklus entfernen. Increased CO in der Atmosphäre hat zu abnehmender Alkalinität des Meerwassers geführt, und es gibt Sorge, dass das Organismen nachteilig betreffen kann, die im Wasser leben. Insbesondere mit der abnehmenden Alkalinität, der Verfügbarkeit von Karbonaten, um Schale-Abnahmen zu bilden, obwohl es Beweise der vergrößerten Schale-Produktion durch bestimmte Arten unter dem vergrößerten CO Inhalt gibt.

NOAA setzt in ihrem Mai 2008 "Staat der tatsächlichen Wissenschaftsangaben für die Ozeanansäuerung" dass fest:

"Die Ozeane haben ungefähr 50 % des Kohlendioxyds vom Brennen von fossilen Brennstoffen veröffentlichter (CO) absorbiert, auf chemische Reaktionen dieser niedrigere Ozean-pH hinauslaufend. Das hat eine Zunahme im Wasserstoffion (Säure) von ungefähr 30 % seit dem Anfang des Industriealters durch einen als "Ozeanansäuerung bekannten Prozess verursacht." Eine steigende Zahl von Studien hat nachteilige Einflüsse auf Seeorganismen demonstriert, einschließlich:

  • Die Rate, an der Riff bauende Korallen ihre Skelett-Abnahmen erzeugen, während die Produktion von zahlreichen Varianten der Qualle zunimmt.
  • Die Fähigkeit von Seealgen und freiem Schwimmen zooplankton, um Schutzschalen aufrechtzuerhalten, wird reduziert.
  • Das Überleben der Larvenseearten, einschließlich des kommerziellen Fisches und Schalentiers, wird reduziert."

Außerdem schreibt die Internationale Tafel auf der Klimaveränderung (IPCC) in ihrer Klimaveränderung 2007: Synthese-Bericht:

"Das Auffassungsvermögen von anthropogenem Kohlenstoff seit 1750 hat zum Ozean geführt, der mehr acidic mit einer durchschnittlichen Abnahme im pH von 0.1 Einheiten wird. Zunehmende atmosphärische CO Konzentrationen führen zu weiterer Ansäuerung [...], Während die Effekten der beobachteten Ozeanansäuerung auf der Seebiosphäre bis jetzt undokumentiert werden, wie man erwartet, hat die progressive Ansäuerung von Ozeanen negative Einflüsse auf Schale bildende Seeorganismen (z.B Korallen) und ihre abhängigen Arten."

Einige verkalkende Seeorganismen (einschließlich Korallenriffe) sind von Hauptforschungsagenturen, einschließlich NOAA, OSPAR Kommission, NANOOS und des IPCC ausgesucht worden, weil ihre aktuellste Forschung zeigt, dass, wie man erwarten sollte, Ozeanansäuerung sie negativ zusammenpresst.

Kohlendioxyd wird auch in die Ozeane durch Hydrothermalöffnungen eingeführt. Der Champagner Hydrothermalöffnung, die am Eifuku Nordwestvulkan am Marianas Graben-Marinesoldaten Nationales Denkmal gefunden ist, erzeugt fast reines flüssiges Kohlendioxyd, eine von nur zwei bekannten Seiten in der Welt.

Biologische Rolle

Kohlendioxyd ist ein Endprodukt in Organismen, die Energie davon erhalten, Zucker, Fette und Aminosäuren mit Sauerstoff als ein Teil ihres Metabolismus in einem als Zellatmung bekannten Prozess zu brechen. Das schließt alle Werke, Tiere, viele Fungi und einige Bakterien ein. In höheren Tieren reist das Kohlendioxyd im Blut von den Geweben des Körpers bis die Lungen, wo es ausgeatmet wird. In Werken mit der Fotosynthese wird Kohlendioxyd von der Atmosphäre absorbiert.

Fotosynthese und Kohlenstoff-Fixieren

Kohlenstoff-Fixieren ist die Eliminierung des Kohlendioxyds von der Luft und seiner Integration in feste Zusammensetzungen. Werke, Algen und viele Arten von Bakterien (cyanobacteria) befestigen Kohlenstoff und schaffen ihr eigenes Essen durch die Fotosynthese. Fotosynthese verwendet Kohlendioxyd und Wasser, um Zucker und gelegentlich andere organische Zusammensetzungen zu erzeugen, Sauerstoff als ein Abfallprodukt veröffentlichend.

Ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase oxygenase, allgemein bekannt durch den kürzeren Namen RuBisCO, ist ein Enzym, das am ersten Hauptschritt des Kohlenstoff-Fixierens, eines Prozesses beteiligt ist, durch den atmosphärisches Kohlendioxyd von Werken zu energiereichen Molekülen wie Traubenzucker umgewandelt wird. Wie man auch denkt, ist es das einzelne reichlichste Protein auf der Erde.

Diese phototrophs verwenden die Produkte ihrer Fotosynthese als innere Nahrungsmittelquellen und als Rohstoff für den Aufbau von komplizierteren organischen Molekülen, wie Polysaccharid, Nukleinsäuren und Proteine. Diese werden für ihr eigenes Wachstum, und auch als die Basis für die Nahrungsmittelketten und das Web verwendet, wodurch andere Organismen, einschließlich Tiere solcher als selbst, gefüttert werden. Ein wichtiger phototrophs, die coccolithophores bauen harte Kalzium-Karbonat-Skalen auf. Eine allgemein bedeutende Art von coccolithophore ist Emiliania huxleyi, dessen Kalkspat-Skalen die Basis von vielen Sedimentgesteinen wie Kalkstein gebildet haben, wo, was vorher atmosphärischer Kohlenstoff war, fest für geologische Zeitskalen bleiben kann.

Werke können zu um 50 Prozent schneller in Konzentrationen von 1,000 ppm CO im Vergleich zu umgebenden Bedingungen aufwachsen, obwohl das keine Änderung im Klima und keine Beschränkung auf andere Nährstoffe annimmt. Forschung hat gezeigt, dass CO Niveau-Ursache vergrößertes Wachstum erhoben hat, das im harvestable Ertrag von Getreide, mit Weizen, Reis und Sojabohne alle sich zeigenden Zunahmen im Ertrag von 12-14 % unter erhöhtem CO in GESICHTS-Experimenten widerspiegelt ist.

Studien haben gezeigt, dass zugenommen hat, führt CO zu weniger Stomata, die sich auf Werken entwickeln, der zu reduziertem Wassergebrauch führt. Studien mit dem GESICHT haben gezeigt, dass Zunahmen in CO zu verminderter Konzentration von Mikronährstoffen in Getreide-Werken führen. Das kann Anstoßwirkungen auf anderen Teilen von Ökosystemen haben, weil Pflanzenfresser mehr Essen werden essen müssen, um denselben Betrag des Proteins zu gewinnen.

Die Konzentration von sekundärem metabolites wie phenylpropanoids und flavonoids

kann auch in zu hohen Konzentrationen von CO ausgestellten Werken verändert werden..

Werke strahlen auch CO während der Atmung aus, und so ist die Mehrheit von Werken und Algen, die C3 Fotosynthese verwenden, nur Nettoabsorber während des Tages. Obwohl ein wachsender Wald viele Tonnen von CO jedes Jahr absorbieren wird, schreibt die Weltbank, dass ein reifer Wald so viel CO von der Atmung und Zergliederung von toten Mustern erzeugen wird (z.B, gefallene Zweige), wie in der Biosynthese in wachsenden Werken verwendet wird. Jedoch sechs Experten in der Biochemie, biogeology, der Forstwirtschaft und dem verwandten Bereichsschreiben in der Fachzeitschrift Nature, dass "Unsere Ergebnisse demonstrieren, dass Wälder des alten Wachstums fortsetzen können, Kohlenstoff gegen die langjährige Ansicht anzusammeln, dass sie neutraler Kohlenstoff sind." Reife Wälder sind wertvolles Kohlenstoff-Becken, das Helfen erhalten Gleichgewicht in der Atmosphäre der Erde aufrecht. Zusätzlich, und entscheidend zum Leben auf der Erde verbraucht die Fotosynthese durch phytoplankton aufgelösten CO im oberen Ozean und fördert dadurch die Absorption von CO von der Atmosphäre.

Giftigkeit

Der Kohlendioxyd-Inhalt in frischer Luft (durchschnittlich zwischen Meeresspiegel und 10 kPa Niveau, d. h., ungefähr 30 km Höhe) ändert sich zwischen 0.036 % (360 ppm) und 0.039 % (390 ppm) abhängig von der Position.

Die Anpassung an vergrößerte Niveaus von CO kommt in Menschen vor. Die dauernde Einatmung von CO kann an drei Prozent begeisterte Konzentrationen seit mindestens einem Monat und vier Prozent begeisterte Konzentrationen seit mehr als einer Woche geduldet werden. Es wurde darauf hingewiesen, dass 2.0 Prozent inspirierte Konzentrationen konnten für geschlossene Lufträume (z.B ein Unterseeboot) seit der Anpassung verwendet werden, physiologisch und umkehrbar sind. Die Verminderung in der Leistung oder in der normalen körperlichen Tätigkeit geschieht an diesem Niveau nicht. Jedoch sollte es bemerkt werden, dass Unterseeboote Kohlendioxyd scrubbers haben, die einen bedeutenden Betrag der CO-Gegenwart reduzieren.

Akutes Kohlendioxyd physiologische Wirkung ist hypercapnia oder Erstickung, die manchmal durch die Namen bekannt ist, die ihm durch Bergarbeiter gegeben sind: blackdamp (auch genannt Choke-Feuchtigkeit oder stythe). Blackdamp ist in erster Linie Stickstoff und Kohlendioxyd und tötet über Erstickung (Sauerstoff versetzt). Bergarbeiter würden versuchen, sich zu gefährlichen Niveaus von blackdamp und anderem gasses in einer Mine-Welle zu alarmieren, indem sie einen eingesperrten Kanarienvogel mit ihnen bringen, als sie gearbeitet haben. Der Kanarienvogel ist zu Umweltgasses empfindlicher als Menschen, und weil es unbewusst geworden ist, würde aufhören zu singen und seine Sitzstange zurückgehen. Die Lampe von Davy konnte auch hohe Niveaus von blackdamp entdecken (die sich in der Nähe vom Fußboden versammeln) durch das Brennen weniger hell, während Methan, ein anderes erstickendes Benzin und Explosionsgefahr die Lampe heller würden brennen lassen).

Das Kohlendioxyd-Differenzial über Außenniveaus an unveränderlichen Zustandbedingungen (wenn die Belegung und Lüftungssystemoperation genug lang sind, den CO Konzentration stabilisiert hat) wird manchmal verwendet, um Lüftungsraten pro Person zu schätzen. Wie man betrachtet, ist CO ein Stellvertreter für menschliche Lebensausflüsse und kann anderen Innenschadstoffen entsprechen. Konzentrationen von Higher CO werden mit der Bewohner-Gesundheit, Bequemlichkeit und Leistungsdegradierung vereinigt. ASHRAE Standard 62.1-2007 Lüftungsraten kann auf Innenniveaus bis zu 2,100 ppm über umgebenden Außenbedingungen hinauslaufen. So, wenn das Außenumgebende 400 ppm ist, können Innenniveaus 2,500 ppm mit Lüftungsraten erreichen, die diesem Industrieeinigkeitsstandard entsprechen. Niveaus in schlecht ventilierten Räumen können noch höher gefunden werden als das (Reihe 3,000 oder 4,000).

Menschliche Physiologie

Inhalt

Der Körper erzeugt etwa 2.3 Pfunde (1 Kg) des Kohlendioxyds pro Tag pro Person, von Kohlenstoff enthaltend.

In Menschen wird dieses Kohlendioxyd das venöse System durchgeführt und wird durch die Lungen ausgeatmet. Deshalb ist der Kohlendioxyd-Inhalt im Körper im venösen System hoch, und nimmt im Respirationsapparaten ab, auf niedrigere Ebenen entlang jedem arteriellen System hinauslaufend. Der Kohlendioxyd-Inhalt in diesem Sinn wird häufig als der teilweise Druck gegeben, der der Druck ist, den Kohlendioxyd gehabt hätte, wenn es allein das Volumen besetzt hat.

In Menschen ist der Kohlendioxyd-Inhalt wie folgt:

Transport im Blut

CO wird im Blut auf drei verschiedene Weisen getragen. (Die genauen Prozentsätze ändern sich abhängend, ob es arterielles oder venöses Blut ist).

  • Der grösste Teil davon (ungefähr 70 % bis 80 %) wird zu Bikarbonat-Ionen durch das Enzym kohlenstoffhaltiger anhydrase in den roten Blutzellen, durch die Reaktion CO + HO  HCO  H + umgewandelt.
  • 5 % - 10 % werden im Plasma aufgelöst
  • 5 % - 10 % werden zum Hämoglobin gebunden, weil carbamino zusammensetzt

Hämoglobin, das Sauerstoff tragende Hauptmolekül in roten Blutzellen, trägt sowohl Sauerstoff als auch Kohlendioxyd. Jedoch bindet der zum Hämoglobin gebundene CO zu derselben Seite wie Sauerstoff nicht. Statt dessen verbindet es sich mit den N-Endgruppen auf den vier globin Ketten. Jedoch, wegen allosteric Effekten auf das Hämoglobin-Molekül, vermindert die Schwergängigkeit von CO den Betrag von Sauerstoff, der für einen gegebenen teilweisen Druck von Sauerstoff gebunden wird. Die verminderte Schwergängigkeit zum Kohlendioxyd im Blut wegen vergrößerter Sauerstoff-Niveaus ist als die Wirkung von Haldane bekannt, und ist im Transport des Kohlendioxyds von den Geweben bis die Lungen wichtig. Umgekehrt wird ein Anstieg des teilweisen Drucks von CO oder einem niedrigeren pH das Abladen von Sauerstoff vom Hämoglobin verursachen, das als die Wirkung von Bohr bekannt ist.

Regulierung der Atmung

Kohlendioxyd ist einer der Vermittler der lokalen Autoregulierung der Blutversorgung. Wenn seine Niveaus hoch sind, breiten sich die Haargefäße aus, um einen größeren Blutfluss diesem Gewebe zu erlauben.

Bikarbonat-Ionen sind entscheidend, um Blut-pH zu regeln. Eine atmende Rate einer Person beeinflusst das Niveau von CO in ihrem Blut. Atmen, das zu langsame oder seichte Ursachen Atmungsazidose ist, während es atmet, der zu schnell ist, führt zu Hyperventilation, die Atmungsalkalosis verursachen kann.

Obwohl der Körper Sauerstoff für den Metabolismus verlangt, stimulieren niedrige Sauerstoff-Niveaus normalerweise Atmen nicht. Eher wird Atmen durch höhere Kohlendioxyd-Niveaus stimuliert. Infolgedessen kann das Atmen von Unterdruckluft oder einer Gasmischung ohne Sauerstoff überhaupt (wie reiner Stickstoff) zu Bewusstlosigkeit führen, ohne jemals Lufthunger zu erfahren. Das ist für Höhenjagdflieger besonders lebensgefährlich. Es ist auch, warum Flugbegleiter Passagiere im Falle des Verlustes des Jagdhaus-Drucks beauftragen, die Sauerstoffmaske auf sich zuerst vor dem Helfen anderen anzuwenden; sonst riskiert man, Bewusstsein zu verlieren.

Die Atmungszentren versuchen, einen arteriellen CO Druck von 40-Mm-Hg aufrechtzuerhalten. Mit absichtlicher Hyperventilation kann der CO Inhalt des arteriellen Bluts zu 10-20-Mm-Hg gesenkt werden (der Sauerstoff-Inhalt des Bluts wird wenig betroffen), und der Atmungslaufwerk wird verringert. Das ist, warum man jemandes Atem länger nach der Hyperventilation halten kann als ohne Hyperventilation. Das trägt die Gefahr, dass Unbewusstheit resultieren kann, bevor das Bedürfnis zu atmen überwältigend wird, der ist, warum Hyperventilation vor dem freien Tauchen besonders gefährlich ist.

Siehe auch

  • Reaktion von Bosch
  • In Flaschen abgefülltes Benzin
  • Carbogen
  • Kohlenstoff-Zyklus
  • Kohlendioxyd (Datenseite)
  • Kohlendioxyd-Sensor
  • Kohlendioxyd-Becken
  • Kohlenmonoxid
  • CO Ausschluss
  • CO Entgasen im See Nyos
  • Trockeneis
  • EcoCute - Als Kühlmittel
  • Emissionsstandards
  • Erderwärmung
  • Treibhausgas
  • Industriebenzin
  • Identität von Kaya
  • Ozeanansäuerung
  • Liste von kleinstem Kohlenstoff effiziente Kraftwerke
  • Liste von Ländern durch Kohlendioxyd-Emissionen

Weiterführende Literatur

  • Tyler Volk (2008), das CO Steigen: Die Größte Umweltherausforderung In der Welt, Die MIT-Presse, 223 Seiten, internationale Standardbuchnummer 978-0-262-22083-5. Eine kurze, erwogene Zündvorrichtung auf der Rolle von CO als ein Treibhausgas. Rezension an Umweltgesundheitsperspektiven
  • Shendell, Prill, Fisk, Apte1, Blake & Faulkner, Vereinigungen zwischen Klassenzimmer CO Konzentrationen und Studentenbedienung in Washington und Idaho, Innenluft 2004.
  • Seppanen, Fisk und Mendell, Vereinigung von Konzentrationen von Ventilation Rates and CO mit der Gesundheit und Anderen Antworten in Kommerziellen und Institutionsgebäuden, Innenluft 1999.

Außenverbindungen


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