„Szén-dioxid” változatai közötti eltérés
| [nem ellenőrzött változat] | [ellenőrzött változat] |
→Felhasználása, gyártása: üvegházhatás és égetés |
a Visszaállítottam a lap korábbi változatát 86.59.160.131 (vita) szerkesztéséről Włodzimierz Lewoniewski (UEP) szerkesztésére Címke: Visszaállítás |
||
| (28 közbenső módosítás, amit 19 másik szerkesztő végzett, nincs mutatva) | |||
| 5. sor: | 5. sor: | ||
| ImageSizeR1= 150px |
| ImageSizeR1= 150px |
||
| IUPACNév = szén-dioxid |
| IUPACNév = szén-dioxid |
||
| MásNév = |
| MásNév = mustgáz<br />szárazjég (szilárd) |
||
| Rövidítés = |
| Rövidítés = |
||
| CASNo = 124-38-9 |
| CASNo = 124-38-9 |
||
| 17. sor: | 17. sor: | ||
| KEGG = |
| KEGG = |
||
| ATCCODE = V03AN02 |
| ATCCODE = V03AN02 |
||
| INN |
| INN = carbon dioxide |
||
| Képlet = [[szén|C]][[oxigén|O]]<sub>2</sub> |
| Képlet = [[szén|C]][[oxigén|O]]<sub>2</sub> |
||
| MolárisTömeg = 44,01 g/mol |
| MolárisTömeg = 44,01 g/mol |
||
| 38. sor: | 38. sor: | ||
| Entrópia = |
| Entrópia = |
||
| Hőkapacitás = |
| Hőkapacitás = |
||
| EUOsztály = nincsenek veszélyességi szimbólumok<ref name="BGIA GESTIS">{{GESTIS|ZVG=001120|Név=szén-dioxid}}</ref> |
|||
| EUOsztály = nincsenek veszélyességi szimbólumok<ref name="BGIA GESTIS">[http://biade.itrust.de/biade/lpext.dll?q=%5BF+casnr%3A124-38-9%5D&f=hitlist&t=main-hit-h.htm&tf=doc&tt=document-frame.htm&x=Advanced&c=redirect&s=Contents&h1=Title%5B%2C100%5D A szén-dioxid (BGIA GESTIS)]{{Halott link|url=http://biade.itrust.de/biade/lpext.dll?q=%5BF+casnr%3A124-38-9%5D&f=hitlist&t=main-hit-h.htm&tf=doc&tt=document-frame.htm&x=Advanced&c=redirect&s=Contents&h1=Title%5B%2C100%5D |date=2018-11 }} {{de}}</ref> |
|||
| EUIndex = |
| EUIndex = |
||
| FőbbVeszély = |
| FőbbVeszély = |
||
| 58. sor: | 58. sor: | ||
| MásVegyület = [[szén-monoxid]]<br />[[szénsav]]<br />[[szén-diszulfid]] |
| MásVegyület = [[szén-monoxid]]<br />[[szénsav]]<br />[[szén-diszulfid]] |
||
}} |
}} |
||
A '''szén-dioxid''' ('''CO<sub>2</sub>''', régi |
A '''szén-dioxid''' ('''CO<sub>2</sub>''', régi helyesírással '''széndioxid''') standard körülmények között légnemű, [[gáz]]-halmazállapotú [[vegyület]], a [[szén]] egyik oxidja. A tiszta levegő mintegy 0,040% ([[Koncentráció|térfogatszázalék]]) szén-dioxidot tartalmaz. (Korrigált 2016-os átlag: 404 [[Koncentráció|ppm]])<ref>[ftp://ftp.cmdl.noaa.gov/ccg/co2/trends/co2_mm_mlo.txt Mauna Loa CO<sub>2</sub> éves átlagadatok ] az NOAA-tól.</ref> Ez a mennyiség az elmúlt évtizedekben jelentősen növekedett (100 éve még kb. 280 [[Koncentráció|ppm]] volt). A szén-dioxid üvegházhatású gáz, amely a klímakutatók 97%-a szerint hozzájárul a globális felmelegedéshez.<ref>{{cite journal |last1=Cook |first1=J. |display-authors=etal |date=13 April 2016 |title=Consensus on consensus: a synthesis of consensus estimates on human-caused global warming |journal=Environmental Research Letters |publisher=IOP Publishing |doi=10.1088/1748-9326/11/4/048002 |volume=11 |number=4 |page=6 |quote=The number of papers rejecting AGW [Anthropogenic, or human-caused, Global Warming] is a miniscule proportion of the published research, with the percentage slightly decreasing over time. Among papers expressing a position on AGW, an overwhelming percentage (97.2% based on self-ratings, 97.1% based on abstract ratings) endorses the scientific consensus on AGW.|issn = 1748-9326}}</ref><ref name=doran>{{cite journal |last1=Doran |first1=Peter |authorlink1=Peter Doran |last2=Zimmerman |first2=Maggie |date=20 January 2009 |title=Examining the Scientific Consensus on Climate Change |journal=[[Eos (journal)|Eos]] |doi=10.1029/2009EO030002 |volume=90 |issue=3 |pages=22–23}}</ref> A jelenlegi globális felmelegedés 80%-áért az emberi szén-dioxid-kibocsátás okolható. A klímakutatók többsége szerint a 450 ppm-es légköri szén-dioxid-koncentráció már visszafordíthatatlan következményekkel járna az éghajlatváltozás szempontjából.<ref>[http://www.guardian.co.uk/environment/climate-consensus-97-per-cent/2013/may/23/matt-ridley-climate-change-scepticism-risk A Guardian cikke]</ref> A [[légkör]]be számos forrásból kerülhet; [[szén]] és széntartalmú anyagok égése, [[állatok]], [[növények]] és mikroorganizmusok [[légzés]]e során keletkezik. Nagy mennyiségben keletkezik ipari folyamatok során is (cement- és acélgyártás, metanol-, ammónia- és monomerszintézis). A nettó CO<sub>2</sub>-kibocsátás csökkentésének két stratégiai fontosságú pillére, melyek intenzív kutatások tárgyát képezi: egyrészt az említett folyamatok hatékonyságának, szelektivitásának növelése,<ref>{{Cite journal|title=The reaction network in propane oxidation over phase-pure MoVTeNb M1 oxide catalysts|year=2014|journal=J. Catal.|issue=|url=https://pure.mpg.de/rest/items/item_1896844_6/component/file_1896843/content|volume=311|pages=369-385}}</ref><ref>{{Cite journal|title=Surface chemistry of phase-pure M1 MoVTeNb oxide during operation in selective oxidation of propane to acrylic acid|journal=J. Catal.|url=https://pure.mpg.de/rest/items/item_1108560_8/component/file_1402724/content|year=2012|volume=285|pages=48-60}}</ref><ref>{{Cite book |title=Kinetic studies of propane oxidation on Mo and V based mixed oxide catalysts |url=https://pure.mpg.de/rest/items/item_1199619_5/component/file_1199618/content}}</ref> másrészt pedig a CO<sub>2</sub> konverziója üzemanyagokká,<ref>{{Cite journal|title=Plasma-catalytic hybrid process for CO2 methanation: optimization of operation parameters|url=https://doi.org/10.1007/s11144-018-1508-8|journal=Reaction Kinetics, Mechanisms and Catalysis|date=2019-04-01|issn=1878-5204|pages=629–643|volume=126|issue=2|doi=10.1007/s11144-018-1508-8|language=angol|first=M.|last=Mikhail|author=B.|coauthors=R.}}</ref> illetve szerves vegyületekké.<ref>{{Cite journal|title=Regenerative Synthese von chemischen Energiespeichern und Feinchemikalien|url=https://patents.google.com/patent/DE102016203889A1/de|language=angol}}</ref><ref>{{Cite web |url=https://www.igb.fraunhofer.de/content/dam/igb/en/documents/press-releases/2019/1908_PI_catalysts_en.pdf |title=Catalysts for climate protection |date=2019-08-19 |access-date=2019-12-15}}</ref><ref>{{Cite journal|title=Low-dimensional catalysts for hydrogen evolution and CO 2 reduction|url=https://www.nature.com/articles/s41570-017-0105|journal=Nature Reviews Chemistry|date=2018-01-10|issn=2397-3358|pages=1–17|volume=2|issue=1|doi=10.1038/s41570-017-0105|language=angol|first=Damien|last=Voiry|author=Hyeon Suk|coauthors=Kian Ping}}</ref><ref>{{Cite journal|title=Carbon dioxide reduction in tandem with light-alkane dehydrogenation|url=https://www.nature.com/articles/s41570-019-0128-9|journal=Nature Reviews Chemistry|date=2019-11|issn=2397-3358|pages=638–649|volume=3|issue=11|doi=10.1038/s41570-019-0128-9|language=angol|first=Elaine|last=Gomez|author=Binhang|coauthors=Shyam}}</ref> Jelentős mennyiségű szén-dioxid kerül a levegőbe a [[vulkanizmus]] során és a [[tenger]]ek kötött szén-dioxidjából is. |
||
A szén-dioxid −78,5 °C-on fagy meg (kondenzál), [[szilárd halmazállapot|szilárd]] halmazállapotának neve '''szárazjég'''. A szárazjeget a hűtőipar is felhasználja, de látványosságként is alkalmazzák, ahogy felmelegedve a [[folyadék|folyékony]] [[halmazállapot]] kihagyásával [[gőz]]zé válik, azaz ''szublimál''. |
A szén-dioxid −78,5 °C-on fagy meg (kondenzál), [[szilárd halmazállapot|szilárd]] halmazállapotának neve '''szárazjég'''. A szárazjeget a hűtőipar is felhasználja, de látványosságként is alkalmazzák, ahogy felmelegedve a [[folyadék|folyékony]] [[halmazállapot]] kihagyásával [[gőz]]zé válik, azaz ''szublimál''. |
||
== Kémiai és fizikai tulajdonságok == |
== Kémiai és fizikai tulajdonságok == |
||
[[Fájl:Carbon dioxide pressure-temperature phase diagram international.svg|balra|250px|bélyegkép|Szén-dioxid nyomás-hőmérséklet fázisdiagram. 1. szilárd, 2. folyékony, 3. légnemű (gáz és gőz), 4. szuperkritikus, A hármaspont, B |
[[Fájl:Carbon dioxide pressure-temperature phase diagram international.svg|balra|250px|bélyegkép|Szén-dioxid nyomás-hőmérséklet fázisdiagram. 1. szilárd, 2. folyékony, 3. légnemű (gáz és gőz), 4. szuperkritikus, A hármaspont, B kritikus pont]] |
||
[[Fájl:Dry Ice Pellets Subliming.jpg|bélyegkép|balra|Szárazjég]] |
[[Fájl:Dry Ice Pellets Subliming.jpg|bélyegkép|balra|Szárazjég]] |
||
| 70. sor: | 70. sor: | ||
A légnemű halmazállapotú [[vegyület]] normál légköri nyomás (1 [[bar (mértékegység)|bar]]) alatt ‒78,5 °C-on fagy meg, a folyékony [[halmazállapot]] kihagyásával. 5,1 barnál nagyobb [[nyomás]]on előállítható viszont folyékony szén-dioxid is. A gázpalackokban is ilyen állapotban tárolják. A szén-dioxid szilárd halmazállapotát szárazjégnek nevezzük. |
A légnemű halmazállapotú [[vegyület]] normál légköri nyomás (1 [[bar (mértékegység)|bar]]) alatt ‒78,5 °C-on fagy meg, a folyékony [[halmazállapot]] kihagyásával. 5,1 barnál nagyobb [[nyomás]]on előállítható viszont folyékony szén-dioxid is. A gázpalackokban is ilyen állapotban tárolják. A szén-dioxid szilárd halmazállapotát szárazjégnek nevezzük. |
||
A sűrűsége standard hőmérsékleten és nyomáson körülbelül 1,98 kg/m³, másfélszer akkora, mint a Föld légköréé. A szén-dioxid molekula (O=C=O) két [[kettős kötés|kettős]] [[kovalens kötés]]t tartalmaz és egyenes az alakja. Hiába alkotják eltérő elemek, a szimmetrikus szerkezet okán apoláris. A molekulának alapállapotban nincs |
A sűrűsége standard hőmérsékleten és nyomáson körülbelül 1,98 kg/m³, másfélszer akkora, mint a Föld légköréé. A szén-dioxid molekula (O=C=O) két [[kettős kötés|kettős]] [[kovalens kötés]]t tartalmaz és egyenes az alakja. Hiába alkotják eltérő elemek, a szimmetrikus szerkezet okán apoláris. A molekulának alapállapotban nincs [[elektromos dipólusmomentum]]a, azonban különböző határszerkezeteknél lehetséges, hiszen a különböző vibrációk<ref>http://www.chemtube3d.com/vibrationsCO2.htm</ref> során alakja megváltozik – ennek okán soroljuk az üvegházhatású gázok közé. Nem reaktív és nem gyúlékony. |
||
== Felhasználása, gyártása, keletkezése == |
== Felhasználása, gyártása, keletkezése == |
||
| 88. sor: | 89. sor: | ||
A [[biogáz]] egyik jelentős alkotórésze. |
A [[biogáz]] egyik jelentős alkotórésze. |
||
Az [[Égés (tűzvédelem)|égési]] folyamatokban keletkezik szerves anyagok, pl. [[Fosszilis tüzelőanyagok|fosszilis]] tüzelőanyagok elégetésekor, mint légkörbe [[Emisszió (környezet)|kibocsátott]] füstgáz. |
Az [[Égés (tűzvédelem)|égési]] folyamatokban keletkezik szerves anyagok, pl. [[Fosszilis tüzelőanyagok|fosszilis]] tüzelőanyagok elégetésekor, mint légkörbe [[Emisszió (környezet)|kibocsátott]] füstgáz. |
||
A [[must]] forrásakor is keletkezik szén-dioxid, amit ilyenkor '''mustgáz'''nak neveznek, és ami a pincében a földhöz közel összegyűlve oxigénhiányos állapotot idézhet elő, rosszullétet, szédülést, hányingert, mentális zavarokat okozva, nagyobb koncentrációban pedig fulladáshoz vezethet. Ennek megelőzésére hagyományosan [[gyertya|gyertyát]] alkalmaztak, annak lángját azonban csak 14 százaléknyi szén-dioxid-tartalom oltja ki, miközben akár a 9 százalékos koncentráció is öt-tíz perc alatt végzetes lehet a pincében tartózkodóra.<ref>[https://index.hu/belfold/2022/08/14/mustgaz-balaton-bor-szolo-tim/ Mitől életveszélyes a borkészítés?] (Index, 2022. augusztus 14.)</ref> |
|||
== A szén körforgása == |
== A szén körforgása == |
||
| 94. sor: | 97. sor: | ||
A földköpeny széntartalma szén-dioxid formájában kerül a légkörbe; döntően a vulkáni, illetve utóvulkáni működés eredményeként. |
A földköpeny széntartalma szén-dioxid formájában kerül a légkörbe; döntően a vulkáni, illetve utóvulkáni működés eredményeként. |
||
A növények képesek a levegő szén-dioxidját megkötni, az abból kivont szenet a szervezetükbe beépíteni: ez a folyamat az [[asszimiláció (biológia)|asszimiláció]]. A fa égésekor a nagy füstöt nem a szén-dioxid okozza, hanem a sok elpárolgó víz és a nitrogén-oxidok. A legkülönfélébb élőhelyek szén-dioxid-mérlege gyakorlatilag 0: az elpusztuló növények és állatok szerves vegyületeit a [[mikroorganizmus]]ok lebontják, és a soklépcsős folyamat eredményeként felszabaduló szén-dioxid visszajut a levegőbe. A földtörténetben a bioszféra széntartalma folyamatosan temetődik el. Egy része [[fosszilis tüzelőanyagok|fosszilis tüzelőanyaggá]] alakul, legnagyobb része azonban a mészvázú tengeri állatok révén betemetődik, és karbonátos kőzetekké alakul. Minden mai [[Mészkő (kőzet)|mészkő]] és [[dolomit]] előfordulás valamikor légköri szén-dioxid volt, valamint jelentős mennyiségű karbonáttartalmú ásvány is ismert. A legtöbb szén-dioxidot tehát nem az eltemetett szerves anyag vonja ki a légkörből, hanem a mészvázú állatok: ezek mészváza ugyanis (a tengerekben a [[karbonáthatár|karbonátkompenzációs szint]] felett) eltemetődve [[mészkő (kőzet)|mészkővé]] alakul, azaz mineralizálódik. A szén-dioxid globális forgalmába az ember nemcsak a fosszilis tüzelőanyagok elégetésével avatkozik be, hanem meglehetősen sok szén kivonásával is, amikor a különféle szerves anyagokból növekvő mennyiségben tartós használati tárgyakat (bánya- |
A növények képesek a levegő szén-dioxidját megkötni, az abból kivont szenet a szervezetükbe beépíteni: ez a folyamat az [[asszimiláció (biológia)|asszimiláció]]. A fa égésekor a nagy füstöt nem a szén-dioxid okozza, hanem a sok elpárolgó víz és a nitrogén-oxidok. A legkülönfélébb élőhelyek szén-dioxid-mérlege gyakorlatilag 0: az elpusztuló növények és állatok szerves vegyületeit a [[mikroorganizmus]]ok lebontják, és a soklépcsős folyamat eredményeként felszabaduló szén-dioxid visszajut a levegőbe. A földtörténetben a bioszféra széntartalma folyamatosan temetődik el. Egy része [[fosszilis tüzelőanyagok|fosszilis tüzelőanyaggá]] alakul, legnagyobb része azonban a mészvázú tengeri állatok révén betemetődik, és karbonátos kőzetekké alakul. Minden mai [[Mészkő (kőzet)|mészkő]] és [[dolomit]] előfordulás valamikor légköri szén-dioxid volt, valamint jelentős mennyiségű karbonáttartalmú ásvány is ismert. A legtöbb szén-dioxidot tehát nem az eltemetett szerves anyag vonja ki a légkörből, hanem a mészvázú állatok: ezek mészváza ugyanis (a tengerekben a [[karbonáthatár|karbonátkompenzációs szint]] felett) eltemetődve [[mészkő (kőzet)|mészkővé]] alakul, azaz mineralizálódik. A szén-dioxid globális forgalmába az ember nemcsak a fosszilis tüzelőanyagok elégetésével avatkozik be, hanem meglehetősen sok szén kivonásával is, amikor a különféle szerves anyagokból növekvő mennyiségben tartós használati tárgyakat (bánya-, talp- és épületfákat, bútorokat, könyveket stb.) készít. Ezek jelentős része a használat után sem kerül vissza a biológiai körforgásba, hanem hulladéklerakókban eltemetjük őket – ezekben idővel, lassan majd mineralizálódnak. |
||
A [[paleozoikum|földtörténeti ókorban]] zömmel a [[páfrányok]] maradványaiból alakultak ki a nagy |
A [[paleozoikum|földtörténeti ókorban]] zömmel a [[páfrányok]] maradványaiból alakultak ki a nagy energiatartalmú, a szénbányászatban jelentős [[feketekőszén]]-telepek, majd zömmel a földtörténeti újkorban a kevésbé szenesedett, kisebb kalóriatartalmú [[barnakőszén]]-telepek. |
||
Több-kevesebb szén található a kőolaj- és földgázszármazékokban, a legjobb (legkörnyezetbarátabb) arány a [[metán]]ban (CH<sub>4</sub>) van: C:H=1:4. Ennél sokkal rosszabb az arány a hosszabb szénláncokban: a [[hexadekán|cetán]] (C<sub>16</sub>H<sub>34</sub>) esetében már csak C:H=1:2,125. Ezzel tehát jelentősen csökkenthető a CO<sub>2</sub>-kibocsátás, de már az is jelentős, ha PB gáz ([[propán]] (C<sub>3</sub>H<sub>8</sub>), [[bután]] (C<sub>4</sub>H<sub>10</sub>)) helyett metánt használunk. |
Több-kevesebb szén található a kőolaj- és földgázszármazékokban, a legjobb (legkörnyezetbarátabb) arány a [[metán]]ban (CH<sub>4</sub>) van: C:H=1:4. Ennél sokkal rosszabb az arány a hosszabb szénláncokban: a [[hexadekán|cetán]] (C<sub>16</sub>H<sub>34</sub>) esetében már csak C:H=1:2,125. Ezzel tehát jelentősen csökkenthető a CO<sub>2</sub>-kibocsátás, de már az is jelentős, ha PB gáz ([[propán]] (C<sub>3</sub>H<sub>8</sub>), [[bután]] (C<sub>4</sub>H<sub>10</sub>)) helyett metánt használunk. |
||
== Üvegházhatás == |
== Üvegházhatás == |
||
| ⚫ | |||
| ⚫ | Az égéssel légkörbe bocsátott füstgázoknak és pl. anaerob bomlási folyamatokban keletkező metánnak jelentős napfény elnyelő tulajdonsága van, amiért |
||
| ⚫ | Az égéssel légkörbe bocsátott füstgázoknak és pl. anaerob bomlási folyamatokban keletkező metánnak jelentős napfény elnyelő tulajdonsága van, amiért „[[Üvegházhatás|üvegházhatásúnak]]” nevezzük. Többek között a légkör utóbbi korokban mért melegedését, a [[Éghajlatváltozás|klímaváltozást]] okozzák. Ezért a technológiák közül igyekeznek kiváltani az égéses energiafejlesztést, illetve ipari technológiákat. |
||
| ⚫ | |||
== Jegyzetek == |
== Jegyzetek == |
||
{{ |
{{jegyzetek}} |
||
== Források == |
== Források == |
||
{{commonskat|Carbon dioxide}} |
{{commonskat|Carbon dioxide}} |
||
* [http://www.mno.hu/index.mno?cikk=408091&rvt=5 szén-dioxid-kvóták – Túl olcsón adtuk a szén-dioxid-kvótákat? – mno.hu] (2007. április 24.) |
* [http://www.mno.hu/index.mno?cikk=408091&rvt=5 szén-dioxid-kvóták – Túl olcsón adtuk a szén-dioxid-kvótákat? – mno.hu] {{Wayback|url=http://www.mno.hu/index.mno?cikk=408091&rvt=5 |date=20070927215542 }} (2007. április 24.) |
||
* [https://web.archive.org/web/20070927005902/http://inforadio.hu/hir/gazdasag/hir-116161 10 százalékos csökkentést kér a magyar szén-dioxid kvótamennyiségből az Európai Bizottság.] (2007. április 24.) |
* [https://web.archive.org/web/20070927005902/http://inforadio.hu/hir/gazdasag/hir-116161 10 százalékos csökkentést kér a magyar szén-dioxid kvótamennyiségből az Európai Bizottság.] (2007. április 24.) |
||
* [http://www.greenfo.hu/hirek/hirek_item.php?hir=15644 Vita lesz a szén-dioxid-kibocsátási tervről] (2007. április 19.) |
* [http://www.greenfo.hu/hirek/hirek_item.php?hir=15644 Vita lesz a szén-dioxid-kibocsátási tervről] {{Wayback|url=http://www.greenfo.hu/hirek/hirek_item.php?hir=15644 |date=20070927225341 }} (2007. április 19.) |
||
{{szén-oxidok}} |
{{szén-oxidok}} |
||
| 119. sor: | 122. sor: | ||
{{portál|Kémia||klímaváltozás|-}} |
{{portál|Kémia||klímaváltozás|-}} |
||
{{DEFAULTSORT: |
{{DEFAULTSORT:Széndioxid}} |
||
[[Kategória:Szervetlen szénvegyületek]] |
[[Kategória:Szervetlen szénvegyületek]] |
||
[[Kategória:Szén |
[[Kategória:Szén-oxidok]] |
||
[[Kategória:Globális felmelegedés]] |
[[Kategória:Globális felmelegedés]] |
||
[[Kategória:Hűtőközegek]] |
[[Kategória:Hűtőközegek]] |
||
[[Kategória:Égéstermékek]] |
|||
A lap jelenlegi, 2024. szeptember 29., 15:59-kori változata
| Szén-dioxid | |
 2 dimenziós szerkezet |
 3 dimenziós szerkezet |
| IUPAC-név | szén-dioxid |
| Más nevek | mustgáz szárazjég (szilárd) |
| Kémiai azonosítók | |
| CAS-szám | 124-38-9 |
| EINECS-szám | 2046-96-9 |
| RTECS szám | FF6400000 |
| ATC kód | V03AN02 |
| Gyógyszer szabadnév | carbon dioxide |
| Kémiai és fizikai tulajdonságok | |
| Kémiai képlet | CO2 |
| Moláris tömeg | 44,01 g/mol |
| Megjelenés | színtelen, szagtalan gáz |
| Sűrűség | 1,98 kg/m³, gáz (273 K) 1600 kg/m³, szilárd |
| Olvadáspont | −78 °C (195 K), szublimál |
| Forráspont | −57 °C (216 K), nyomás alatt |
| Oldhatóság (vízben) | 0,145 g/100 ml (25 °C) |
| Savasság (pKa) | 6,35 és 10,33 |
| Viszkozitás | 0,07 cP −78 °C-on |
| Kristályszerkezet | |
| Kristályszerkezet | kvarcszerű |
| Dipólusmomentum | nulla |
| Veszélyek | |
| EU osztályozás | nincsenek veszélyességi szimbólumok[1] |
| NFPA 704 |  0
0
0
|
| R mondatok | nincs[1] |
| S mondatok | S9, S23, S36[1] |
| Lobbanáspont | nem gyúlékony |
| Rokon vegyületek | |
| Rokon vegyületek | szén-monoxid szénsav szén-diszulfid |
| Az infoboxban SI-mértékegységek szerepelnek. Ahol lehetséges, az adatok standardállapotra (100 kPa) és 25 °C-os hőmérsékletre vonatkoznak. Az ezektől való eltérést egyértelműen jelezzük. | |
A szén-dioxid (CO2, régi helyesírással széndioxid) standard körülmények között légnemű, gáz-halmazállapotú vegyület, a szén egyik oxidja. A tiszta levegő mintegy 0,040% (térfogatszázalék) szén-dioxidot tartalmaz. (Korrigált 2016-os átlag: 404 ppm)[2] Ez a mennyiség az elmúlt évtizedekben jelentősen növekedett (100 éve még kb. 280 ppm volt). A szén-dioxid üvegházhatású gáz, amely a klímakutatók 97%-a szerint hozzájárul a globális felmelegedéshez.[3][4] A jelenlegi globális felmelegedés 80%-áért az emberi szén-dioxid-kibocsátás okolható. A klímakutatók többsége szerint a 450 ppm-es légköri szén-dioxid-koncentráció már visszafordíthatatlan következményekkel járna az éghajlatváltozás szempontjából.[5] A légkörbe számos forrásból kerülhet; szén és széntartalmú anyagok égése, állatok, növények és mikroorganizmusok légzése során keletkezik. Nagy mennyiségben keletkezik ipari folyamatok során is (cement- és acélgyártás, metanol-, ammónia- és monomerszintézis). A nettó CO2-kibocsátás csökkentésének két stratégiai fontosságú pillére, melyek intenzív kutatások tárgyát képezi: egyrészt az említett folyamatok hatékonyságának, szelektivitásának növelése,[6][7][8] másrészt pedig a CO2 konverziója üzemanyagokká,[9] illetve szerves vegyületekké.[10][11][12][13] Jelentős mennyiségű szén-dioxid kerül a levegőbe a vulkanizmus során és a tengerek kötött szén-dioxidjából is. A szén-dioxid −78,5 °C-on fagy meg (kondenzál), szilárd halmazállapotának neve szárazjég. A szárazjeget a hűtőipar is felhasználja, de látványosságként is alkalmazzák, ahogy felmelegedve a folyékony halmazállapot kihagyásával gőzzé válik, azaz szublimál.
Kémiai és fizikai tulajdonságok
[szerkesztés]
Színtelen, kis koncentrációban szagtalan, a levegőnél nagyobb sűrűségű. Ha a belélegzett levegő a normál koncentráció többszörösét (néhány %-ot) tartalmazza szén-dioxidból, akkor azt enyhén savanykásnak érezzük, ez a koncentráció azonban már veszélyes, mert fulladást okozhat.
A tiszta szén-dioxid nem éghető, az égést nem táplálja, ezt a tulajdonságát használják ki a tűzoltó-készülékeknél, és a gyertyalángos próbánál a pincék ellenőrzésénél: ha a gyertya kialszik, akkor a szén-dioxid veszélyes mennyiségben van jelen a helyiségben. Reakciókban kevésbé vesz részt. Vízben kismértékben oldódik (0,145 g/100 ml), a vízzel gyengén savas szénsavat képez.
A légnemű halmazállapotú vegyület normál légköri nyomás (1 bar) alatt ‒78,5 °C-on fagy meg, a folyékony halmazállapot kihagyásával. 5,1 barnál nagyobb nyomáson előállítható viszont folyékony szén-dioxid is. A gázpalackokban is ilyen állapotban tárolják. A szén-dioxid szilárd halmazállapotát szárazjégnek nevezzük.
A sűrűsége standard hőmérsékleten és nyomáson körülbelül 1,98 kg/m³, másfélszer akkora, mint a Föld légköréé. A szén-dioxid molekula (O=C=O) két kettős kovalens kötést tartalmaz és egyenes az alakja. Hiába alkotják eltérő elemek, a szimmetrikus szerkezet okán apoláris. A molekulának alapállapotban nincs elektromos dipólusmomentuma, azonban különböző határszerkezeteknél lehetséges, hiszen a különböző vibrációk[14] során alakja megváltozik – ennek okán soroljuk az üvegházhatású gázok közé. Nem reaktív és nem gyúlékony.
Felhasználása, gyártása, keletkezése
[szerkesztés]Jelen van az üdítőkben, szénsavas italok alkotórészeként, tűzoltó palackokban, hegesztésnél aktív védőgázként. Az ipari célokra használt szén-dioxid palackok ISO szabvány szerinti színe szürke.[15]
A koffeint a zöld, nedves kávébabból szuperkritikus extrakcióval vonják ki, amihez oldószernek folyékony szén-dioxidot használnak.[16]
Szilárd formában (szárazjég) hűtőanyagként is használják, például amikor gyors mélyhűtésre van szükség, vagy nem áll rendelkezésre hűtőgép.
A szén-dioxidot nagyobb mennyiségben bányásszák (Magyarországon például 1982-ig a Kisalföldön, Mihályi mellett később), illetve kőolaj- és földgázkutakból tör fel mint melléktermék. Az így kapott gázt tisztítják, majd nagy nyomáson cseppfolyósítják, és ebben a formában tárolják, szállítják. A cseppfolyós szén-dioxid hirtelen nyomáscsökkenésekor történő gyors párolgás (párolgáshő) annyira lehűti az anyagot, hogy az megfagy, és szárazjég keletkezik.
Az élelmiszeriparban szívesen használják a tankerjesztésű pezsgők erjedése során keletkező szén-dioxidot, ugyanis a pezsgő természetes habzásához kevesebb is elég, mint amennyi abban keletkezik. A felesleget üdítőkhöz, sörgyártásnál használják fel.
A VIII. Magyar Gyógyszerkönyvben Carbonei dioxidum néven hivatalos.
A biogáz egyik jelentős alkotórésze.
Az égési folyamatokban keletkezik szerves anyagok, pl. fosszilis tüzelőanyagok elégetésekor, mint légkörbe kibocsátott füstgáz.
A must forrásakor is keletkezik szén-dioxid, amit ilyenkor mustgáznak neveznek, és ami a pincében a földhöz közel összegyűlve oxigénhiányos állapotot idézhet elő, rosszullétet, szédülést, hányingert, mentális zavarokat okozva, nagyobb koncentrációban pedig fulladáshoz vezethet. Ennek megelőzésére hagyományosan gyertyát alkalmaztak, annak lángját azonban csak 14 százaléknyi szén-dioxid-tartalom oltja ki, miközben akár a 9 százalékos koncentráció is öt-tíz perc alatt végzetes lehet a pincében tartózkodóra.[17]
A szén körforgása
[szerkesztés]A földköpeny széntartalma szén-dioxid formájában kerül a légkörbe; döntően a vulkáni, illetve utóvulkáni működés eredményeként.
A növények képesek a levegő szén-dioxidját megkötni, az abból kivont szenet a szervezetükbe beépíteni: ez a folyamat az asszimiláció. A fa égésekor a nagy füstöt nem a szén-dioxid okozza, hanem a sok elpárolgó víz és a nitrogén-oxidok. A legkülönfélébb élőhelyek szén-dioxid-mérlege gyakorlatilag 0: az elpusztuló növények és állatok szerves vegyületeit a mikroorganizmusok lebontják, és a soklépcsős folyamat eredményeként felszabaduló szén-dioxid visszajut a levegőbe. A földtörténetben a bioszféra széntartalma folyamatosan temetődik el. Egy része fosszilis tüzelőanyaggá alakul, legnagyobb része azonban a mészvázú tengeri állatok révén betemetődik, és karbonátos kőzetekké alakul. Minden mai mészkő és dolomit előfordulás valamikor légköri szén-dioxid volt, valamint jelentős mennyiségű karbonáttartalmú ásvány is ismert. A legtöbb szén-dioxidot tehát nem az eltemetett szerves anyag vonja ki a légkörből, hanem a mészvázú állatok: ezek mészváza ugyanis (a tengerekben a karbonátkompenzációs szint felett) eltemetődve mészkővé alakul, azaz mineralizálódik. A szén-dioxid globális forgalmába az ember nemcsak a fosszilis tüzelőanyagok elégetésével avatkozik be, hanem meglehetősen sok szén kivonásával is, amikor a különféle szerves anyagokból növekvő mennyiségben tartós használati tárgyakat (bánya-, talp- és épületfákat, bútorokat, könyveket stb.) készít. Ezek jelentős része a használat után sem kerül vissza a biológiai körforgásba, hanem hulladéklerakókban eltemetjük őket – ezekben idővel, lassan majd mineralizálódnak.
A földtörténeti ókorban zömmel a páfrányok maradványaiból alakultak ki a nagy energiatartalmú, a szénbányászatban jelentős feketekőszén-telepek, majd zömmel a földtörténeti újkorban a kevésbé szenesedett, kisebb kalóriatartalmú barnakőszén-telepek.
Több-kevesebb szén található a kőolaj- és földgázszármazékokban, a legjobb (legkörnyezetbarátabb) arány a metánban (CH4) van: C:H=1:4. Ennél sokkal rosszabb az arány a hosszabb szénláncokban: a cetán (C16H34) esetében már csak C:H=1:2,125. Ezzel tehát jelentősen csökkenthető a CO2-kibocsátás, de már az is jelentős, ha PB gáz (propán (C3H8), bután (C4H10)) helyett metánt használunk.
Üvegházhatás
[szerkesztés]
Az égéssel légkörbe bocsátott füstgázoknak és pl. anaerob bomlási folyamatokban keletkező metánnak jelentős napfény elnyelő tulajdonsága van, amiért „üvegházhatásúnak” nevezzük. Többek között a légkör utóbbi korokban mért melegedését, a klímaváltozást okozzák. Ezért a technológiák közül igyekeznek kiváltani az égéses energiafejlesztést, illetve ipari technológiákat.
Jegyzetek
[szerkesztés]- ↑ a b c A szén-dioxid vegyülethez tartozó bejegyzés az IFA GESTIS adatbázisából. (JavaScript szükséges) (angolul)
- ↑ Mauna Loa CO2 éves átlagadatok az NOAA-tól.
- ↑ (2016. április 13.) „Consensus on consensus: a synthesis of consensus estimates on human-caused global warming”. Environmental Research Letters 11, 6. o, Kiadó: IOP Publishing. DOI:10.1088/1748-9326/11/4/048002. ISSN 1748-9326. „The number of papers rejecting AGW [Anthropogenic, or human-caused, Global Warming] is a miniscule proportion of the published research, with the percentage slightly decreasing over time. Among papers expressing a position on AGW, an overwhelming percentage (97.2% based on self-ratings, 97.1% based on abstract ratings) endorses the scientific consensus on AGW.”
- ↑ (2009. január 20.) „Examining the Scientific Consensus on Climate Change”. Eos 90 (3), 22–23. o. DOI:10.1029/2009EO030002.
- ↑ A Guardian cikke
- ↑ (2014) „The reaction network in propane oxidation over phase-pure MoVTeNb M1 oxide catalysts”. J. Catal. 311, 369-385. o.
- ↑ (2012) „Surface chemistry of phase-pure M1 MoVTeNb oxide during operation in selective oxidation of propane to acrylic acid”. J. Catal. 285, 48-60. o.
- ↑ Kinetic studies of propane oxidation on Mo and V based mixed oxide catalysts
- ↑ Mikhail, M., R. (2019. április 1.). „Plasma-catalytic hybrid process for CO2 methanation: optimization of operation parameters” (angol nyelven). Reaction Kinetics, Mechanisms and Catalysis 126 (2), 629–643. o. DOI:10.1007/s11144-018-1508-8. ISSN 1878-5204.
- ↑ „Regenerative Synthese von chemischen Energiespeichern und Feinchemikalien” (angol nyelven).
- ↑ Catalysts for climate protection, 2019. augusztus 19. (Hozzáférés: 2019. december 15.)
- ↑ Voiry, Damien, Kian Ping (2018. január 10.). „Low-dimensional catalysts for hydrogen evolution and CO 2 reduction” (angol nyelven). Nature Reviews Chemistry 2 (1), 1–17. o. DOI:10.1038/s41570-017-0105. ISSN 2397-3358.
- ↑ Gomez, Elaine, Shyam (2019. november 1.). „Carbon dioxide reduction in tandem with light-alkane dehydrogenation” (angol nyelven). Nature Reviews Chemistry 3 (11), 638–649. o. DOI:10.1038/s41570-019-0128-9. ISSN 2397-3358.
- ↑ http://www.chemtube3d.com/vibrationsCO2.htm
- ↑ Ipari felhasználású gázok színjelölése[halott link]
- ↑ McHugh, M., Krukonis, V.: Supercritical Fluid Extraction, 2nd ed., Butterworth-Heinemann, Boston, (1994)
- ↑ Mitől életveszélyes a borkészítés? (Index, 2022. augusztus 14.)
Források
[szerkesztés]
- szén-dioxid-kvóták – Túl olcsón adtuk a szén-dioxid-kvótákat? – mno.hu Archiválva 2007. szeptember 27-i dátummal a Wayback Machine-ben (2007. április 24.)
- 10 százalékos csökkentést kér a magyar szén-dioxid kvótamennyiségből az Európai Bizottság. (2007. április 24.)
- Vita lesz a szén-dioxid-kibocsátási tervről Archiválva 2007. szeptember 27-i dátummal a Wayback Machine-ben (2007. április 19.)
