Khí CO2 là gì? Tính chất hóa học, Ứng dụng và Tác hại của khí CO2

Khí CO₂ là gì?

Cacbon dioxit hay dioxit cacbon (các tên gọi khác thán khí, anhiđrít cacbonic, khí cacbonic) là một hợp chất ở điều kiện bình thường có dạng khí trong khí quyển Trái Đất, bao gồm một nguyên tử cacbon và hai nguyên tử oxy. Là một hợp chất hóa học được biết đến rộng rãi, nó thường xuyên được gọi theo công thức hóa học là CO₂. Trong dạng rắn, nó được gọi là băng khô.

Tính chất vật lý của CO₂

Trong điều kiện bình thường CO2 là khí không màu, không mùi và có vị chua nhẹ hòa tan tốt ở trong nước, nặng gấp 1,524 lần không khí.

Khí CO₂ không tham gia phản ứng cháy và hóa lỏng tại nhiệt độ -78 độ C. Ngoài ra, CO₂ có thể bị phân hủy tại nhiệt độ cao 2000 độ C thành CO và O2.

Tính chất hóa học của CO₂ 

CO₂ là oxit axit

CO₂ tan trong nước tạo thành axit cacbonic (là một điaxit rất yếu)              

CO2 + H2O ↔ H2CO3

CO₂ tác dụng với oxit bazơ → muối.                                                   

CaO + CO2 → CaCO3 (t0)

CO₂ tác dụng với dung dịch bazơ → muối + H2O        

NaOH + CO2 → NaHCO3

2NaOH + CO2 → Na2CO3 + H2O

CO₂ bền, ở nhiệt độ cao thể hiện tính oxi hóa khi tác dụng với các chất khử mạnh

CO2 + 2Mg → 2MgO + C

CO2 + C → 2CO

Lưu ý: Được dùng để giải thích CO₂ không dùng để dập tắt các đám cháy kim loại.

CO₂ còn được dùng để sản xuất ure

CO2 + 2NH3 → NH4O – CO – NH2 (amoni cacbamat)

NH4O – CO – NH2­ → H2O + (NH2)2CO (1800C; 200at)

Ứng dụng của CO₂

- Trong công nghệ thực phẩm, CO₂ được dùng để tạo gas cho nhiều thức uống, rất hữu dụng trong việc điều hòa nước uống và trung hòa nước thải. Ở thể lỏng được làm lạnh hoặc ở thể rắn (đá khô), 

- Điôxít cacbon (CO₂) lỏng và rắn là chất làm lạnh quan trọng, đặc biệt là trong công nghiệp thực phẩm trong đó chúng tham gia vào quá trình lưu trữ và vận chuyển các loại kem và các thực phẩm đông lạnh.

- Bột nở sử dụng trong các loại bánh nướng tạo ra khí cacbonic làm cho khối bột bị phình to ra, do tạo ra các lỗ xốp chứa bọt khí. Men bánh mỳ tạo ra khí cacbonic bằng sự lên men trong khối bột, trong khi các loại bột nở hóa học giải phóng ra khí cacbonic khi bị nung nóng hoặc bị tác dụng với các axit.

- Điôxít cacbon (CO₂) thông thường cũng được sử dụng như là khí điều áp rẻ tiền, không cháy. Các áo phao cứu hộ thông thường chứa các hộp nhỏ chứa điôxít cacbo đã nén để nhanh chóng thổi phồng lên. 

- Các ống thép chứa cacbonic nén cũng được bán để cup cấp khí nén cho Súng hơi, Bi sơn, bơm lốp xe đạp, cũng như để làm nước khoáng xenxe. Sự bốc hơi nhanh chóng của CO₂ lỏng được sử dụng để gây nổ trong  các mỏ than.

- Điôxít cacbon dập tắt lửa, và một số bình cứu hỏa, đặc biệt là các loại được thiết kể để dập cháy do điện, có chứa điôxít cacbon lỏng bị nén.

Tác hại của khí CO₂

Bên cạnh những ứng dụng trên thì tác hại của khí CO₂ mang lại cho môi trường sống của chúng ta cũng rất lớn. Việc gia tăng lượng CO₂ trong khí quyển làm trầm trọng thêm hiệu ứng nhà kính và vì thế góp phần vào sự ấm toàn cầu. Có thể nói nồng độ khí CO₂ tăng lên trong không khí trở thành một nguyên nhân làm trái đất nóng lên.

- Việc gia tăng nồng độ khí Cacbon dioxit vào môi trường làm gia tăng trầm trọng hiệu ứng nhà kính.

- Làm trái đất nóng lên, ảnh hưởng trực tiếp đến cuộc sống của con người chúng ta.

- Và tác hại dễ nhận thấy nhất đó là nồng độ thán khí trong không khí quá cao, chẳng hạn như ở trong phòng kín chứa nồng độ Cacbon dioxit quá cao dẫn đến tình trạng thiếu oxy cung cấp cho cơ thể, gây ngạt thở.

Ngoài ra, khí cacbonic được vận chuyển bằng cách chứa khí cacbonic trong các bình khí nén với áp suất rất cao, hoặc bình chứa khí hóa lỏng . Vì vậy, trong quá trình sử dụng cần thực hiện theo đúng quy trình do nhà cung cấp hướng dẫn để đảm bảo an toàn khi sử dụng.