دی اکسید کربن چیست

کربن، به عنوان عضوی از گروه 14 جدول تناوبی، ترکیبات مختلفی را با اکسیژن تولید می کند که به آنها اکسید کربن می گویند. در نتیجه، اکسیدهای کربن مولکول های آلی هستند که به طور کامل از کربن و اکسیژن تشکیل شده اند. مونوکسید کربن (CO) و دی اکسید کربن (CO2) دو اکسید کربنی هستند که اغلب با آن مواجه می شوند (CO2). از سوی دیگر، بسیاری از اکسیدهای ناپایدار یا فراپایدار اضافی وجود دارند. از جمله آنها می توان به ساب اکسید کربن (C3O2)، انیدرید ملیتیک (C12O9) و بنزوکینون تترا کربوکسیلیک دیان هیدرید (C10O8) اشاره کرد.

اکسیدهای کربن به عنوان اکسیدهای خطی با ساختار خطی و پلی کتون های حلقوی طبقه بندی می شوند که به عنوان پلیمرهای حلقوی مونوکسید کربن در نظر گرفته می شوند، اما بسیار فرار هستند و ممکن است برخی از آنها کشف نشوند. سایر اعضا شامل پلیمرهای اکسید کربن هستند. نسبت کربن به اکسیژن آنها 3:1 است و دارای ساختارهای حلقوی به شکل اکسیدهای فولرن و ازونیدها هستند. بسیاری از اکسیدها در دمای اتاق پایدار هستند، اما بسیاری از آنها اینطور نیستند. به طور معمول گازی، تعداد زیادی از اکسیدها برای انسان مضر هستند.

خواص اکسید کربن

مونوکسید کربن و دی اکسید کربن، دو اکسید کربن اصلی، تا حدودی ویژگی های متفاوتی دارند. با این حال، آنها دارای برخی از ویژگی های مشترک هستند. مونوکسید کربن گازی با پیوند سه گانه است که طعم و بو ندارد. به صورت گازی وجود دارد و برای انسان بسیار مضر است. با این حال، در طول متابولیسم به مقدار کمی ایجاد می شود. دی اکسید کربن دیگر اکسید کربن است. این گاز بی بو، بی رنگ و کمی اسیدی است. CO2 به طور معمول سمی نیست، اما در مقادیر زیاد، ممکن است خفه کننده باشد.

مواد اکسید کربن

• مونوکسید کربن

مونوکسید کربن ساده ترین اکسید کربن است که توسط پیوند سه گانه با اکسیژن ایجاد می شود. معمولاً در دمای اتاق بی رنگ، بی مزه و بی بو است. هنگامی که ترکیبات حاوی کربن به طور کامل قابل احتراق نیستند و آهن ذوب می شود، تولید می شود. برای انسان بسیار سمی است زیرا جایگزین اکسیژن متصل به هموگلوبین می شود و می تواند منجر به خفگی تا حد مرگ شود.

• دی اکسید کربن

دی اکسید کربن گازی است که در طبیعت به وفور یافت می شود. رایج ترین آنها دی اکسید کربن با نام اختصاری CO2 است. کربن ظرفیت خود را با تشکیل دو پیوند دوگانه با مولکول های اکسیژن تکمیل می کند. به طور مداوم توسط موجودات زنده از طریق تنفس به جو اضافه می شود. این یک گاز گلخانه ای قابل توجه است که در هنگام سوزاندن اقلام حاوی کربن نیز تشکیل می شود. سایر اشکال دی اکسید کربن عبارتند از اتیلن دیون (C2O2)، ساب اکسید کربن (C3O2) و پراکسید هیدروژن (H2O2).

• اکسیدها و ازونیدهای فولرن

فولرن ها آلوتروپ های کربنی هستند که ساختار شبکه ای بسته دارند. مش از 5-6 حلقه کربنی تشکیل شده است که به هم متصل شده اند تا ساختارهای تار، کروی، لوله مانند و سایر ساختارها را تشکیل دهند. این فولرن ها با نور اکسید می شوند. هنگامی که اکسید فولرن و اوزونیدهای فولرن با ازن واکنش می دهند تشکیل می شوند.

• اکسیدهای کربن پلیمری

گاهی اوقات، یک اکسید کربن- ساب اکسید کربن پلیمریزه می شود تا پلیمرهای اکسید کربن با نسبت کربن به اکسیژن 3:2 تولید کند. ممکن است شامل حداکثر 5-6 واحد اکسید باشد. این ویژگی اکسیدها ممکن است برای ایجاد انواع پلیمرهای زیست تخریب پذیر مورد استفاده قرار گیرد.

• اکسیدهای اضافی

بسیاری از اکسیدهای جدید دیگر نیز در حال کشف هستند. برخی از آنها پایدار هستند، در حالی که برخی دیگر مانند دیانیدرید اتیلن-تترا-کربوکسیلیک (C6O6) که یک مولکول پایدار است، و هگزوتریک سیکلوبوتا بنزن (C12O6) که یک مولکول متقابل است. اکسیدهای خاصی مانند بنزن نیز ساختارهای حلقوی ایجاد می کنند.

استفاده از اکسیدهای کربن

مونوکسید کربن و دی اکسید کربن دو اکسید شناخته شده کربن هستند.

مونوکسید کربن، نماد شیمیایی CO، گازی بسیار سمی است. بی رنگ، بوی نامطبوع و بسیار قابل اشتعال است. در موارد زیر مفید است:

• در روش های بسته بندی محیطی اصلاح شده برای حفظ تازگی گوشت استفاده می شود.
• این به عنوان یک محیط لیزر در لیزرهای مادون قرمز پرقدرت استفاده می شود.
• این یک گاز حیاتی در ساخت بسیاری از مواد شیمیایی است. آلدئیدها زمانی تشکیل می شوند که آلکن ها با مونوکسید کربن و دی هیدروژن هیدروفورمیله شوند. یکی دیگر از گازهای مهم صنعتی فسژن است که با عبور مونوکسید کربن و گاز کلر از کربن فعال ایجاد می شود.

دی اکسید کربن گازی بی رنگ و بی بو است. این ماده ای بی رنگ و معطر است. این گاز حیاتی برای ادامه حیات روی زمین است. کاربردهای اولیه دی اکسید کربن به شرح زیر است:

• دی اکسید کربن یک گاز مه دود است. این به دمای مطلوب سیاره برای حیات کمک می کند.
• گیاهان سبز برای انجام فتوسنتز به دی اکسید کربن نیاز دارند. این تنها روش بیولوژیکی است که توسط آن اتوتروف ها ممکن است غذا تولید کنند.
• از آن برای تولید اوره، یک کود حیاتی استفاده می شود.
• یخچال ها و پمپ های حرارتی از دی اکسید کربن به عنوان خنک کننده استفاده می کنند.
• برای نگهداری میوه ها استفاده می شود.
• نوشابه های گازدار با افزودن دی اکسید کربن ایجاد می شوند. نوشابه ها حاوی مقدار قابل توجهی دی اکسید کربن هستند.
• دی اکسید کربن یک گاز قابل اشتعال است که در کپسول های آتش نشانی استفاده می شود. بلافاصله منبع اکسیژن را خفه می کند و از احتراق جلوگیری می کند.
• پخت از دی اکسید کربن استفاده می کند. وقتی از مخمر برای تهیه نان استفاده می شود، دی اکسید کربن تولید می شود که باعث بالا آمدن نان می شود.

نتیجه

با توجه به موارد فوق، ما در مورد بسیاری از جنبه های اکسید کربن، از جمله ویژگی ها و انواع آنها، و همچنین اطلاعات کلی در مورد آنها بحث کردیم. ما کشف کردیم که اکسیدهای کربن مولکول هایی هستند که به طور کامل از کربن و سایر مولکول های اکسیژن به هم متصل شده اند. جدای از آن، ما ویژگی های اساسی آنها، از جمله پایداری آنها را مورد بحث قرار دادیم. دی اکسید کربن و مونوکسید کربن دو اکسید اصلی کربن هستند که در زندگی روزمره ما تولید می شوند. در نهایت، برخی از اکسیدهای کربن بیشتر به طور خلاصه در این مواد مطالعه بر روی اکسیدهای کربن بررسی شدند.