ثاني أكسيد الكربون وخصائصه

لا ننكر أن الغازات الموجودة في غلافنا الجوي لها أهمية كبيرة في حياة الكائنات الحية، وتتعد الغازات في الغلاف الجوي وفي الكرة الأرضية، وكل غاز موجود بنسبة خلقها الله تعالى ليكون آمن على صحة البشر.

وإذا اختل أي منها قد يؤثر على حياة الكائنات الحية، ونستعرض في مقالنا غاز ثاني أكسيد الكربون وأهميته وخصائصه.

ما هو غاز ثاني أكسيد الكربون

يعتبر غاز ثاني أكسيد الكربون من الغازات الموجودة في الكرة الأرضية، وله العديد من الاستخدامات والأهمية لحياة الكائنات الحية، ويعتبر من الغازات عديم اللون، وله رائحة خفيفة، وطعم حامض.

وهو أيضًا من مكونات الغلاف الجوي للكرة الأرضية، حيث أنه يقوم بالعديد من العمليات التي تجعل بعض الكائنات الحية في الأرض تظل باقية على الحياة، وهو يقوم بالاحتفاظ ببعض الطاقة الإشعاعية التي يتلقاها كوكب الأرض.

ومن وظائفه أنه يحافظ على درجة حرارة الأرض، وبدونه ستصبح الأرض باردة بشكل لا يطاق، وارتفاعه يسبب ارتفاع درجة حرارة الأرض وهذا ما يسبب الاحتباس الحراري.

شاهد أيضًا: مشتقات المركّبات الهيدروكربونيّة وتفاعلاتها بالتفصيل

اكتشاف غاز ثاني أكسيد الكربون

أول من قام باكتشاف غاز ثاني أكسيد الكربون هو العالم البلجيكي يان بابتست، وذلك في بداية القرن السابع عشر الميلادي.

حيث قام هذا العالم بملاحظة وجود هذا الغاز في عمليتي التخمر والاحتراق، وتم تطوير هذا الغاز على مر الزمان وزادت درجات البحث والتطور العلمي، حتى تم تحويله إلى صورته السائلة.

ويتميز غاز ثاني أكسيد الكربون بالعديد من الخصائص منها الفيزيائية ومنها الكيميائية، وأصبح في الآونة الأخيرة يدخل في العديد من الصناعات، كما أصبح يمكن تخليقه وتصنيعه لاستخدامه في شتى المجالات.

الخصائص الفيزيائية لغاز ثاني أكسيد الكربون

لغاز ثاني أكسيد الكربون العديد من الخصائص الفيزيائية، ومنها الآتي:

• يمكن تحويل هذا الغاز إلى صورته السائلة، وذلك عندما يتعرض لضغط مقداره 75 كجم لكل متر مكعب، وفي درجة حرارة 31 درجة مئوية.
• عندما يبرد الغاز يتحول إلى ثلج، ويستخدم في طفايات الحريق، ويمكن تخزينه في صورته السائلة.
  • ويستعين به بسبب أنه يقضي على خواص الأكسجين التي تساعد على الاشتعال.
• إن من خواص غاز ثاني أكسيد الكربون الفيزيائية هي أنه ينتج ببرودة عالية جداً، لذلك يتم استخدامه أيضًا في بعض أدوات التبريد.

خصائص غاز ثاني أكسيد الكربون الكيميائية

مثل تناولنا الخصائص الفيزيائية لغاز ثاني أكسيد الكربون، دعونا نتطرق للخصائص الكيميائية له، حيث أنه له العديد من الخصائص، نذكر منها الآتي:

• يعتبر غاز ثاني أكسيد الكربون من الغازات النشطة، وذلك في حالة تعرضه لدرجات حرارة عالية، حيث يتحلل إلى أول أكسيد الكربون، والأكسجين.
• يعتبر غاز ثاني أكسيد الكربون سريع التفاعل مع الكربون والهيدروجين لينتج أول أكسيد الكربون.
• يمكن أن يتفاعل غاز ثاني أكسيد الكربون مع الأمونيا عند وجود ضغط مناسب، لينتج كربونات الأمونيوم، ثم اليوريا.
• يعتبر غاز ثاني أكسيد الكربون من المنتجات الهامة في تصنيع الأسمدة، ويدخل في الصناعات البلاستيكية.
• من خواصه هو قابليته للذوبان في الماء، وبذلك ينتج عنه حمض الكربونيك.

أضرار غاز ثاني أكسيد الكربون

لغاز ثاني أكسيد الكربون العديد من الأضرار والتي تتمثل في الآتي:

• عند تواجد غاز ثاني أكسيد الكربون في منطقة مغلقة، فإنه يسبب حالات الاختناق، حيث إنه يؤدي إلى خفض مستوى غاز الأكسجين في المكان.
• عند استنشاق غاز ثاني أكسيد الكربون فإنه يؤدي إلى حدوث إحساس لاذع وتهيج الحنجرة والأنف، ويسبب ذوبان الأغشية المخاطية للجسم.
• إن تعرض الإنسان لكميات كبيرة من غاز ثاني أكسيد الكربون يؤدي به إلى فقد التوازن والتركيز والشعور بالتعب والإرهاق والصداع، وزيادة معدل ضربات القلب، ويزول أثره في خلال عدة ساعات.
• يؤثر غاز ثاني أكسيد الكربون على المياه والكائنات البحرية، حيث إنه إذا زاد المعدل في المياه يؤدي إلى تقليل نسبة الحموضة ويؤثر في الكيمياء الحيوية للكائنات البحرية.

شاهد أيضًا: موضوع تعبير عن التحليل الكيميائي

أهمية الغازات في الهواء

• للغازات في الغلاف الجوي أهمية كبيرة لحياة جميع الكائنات الحية، ومن مميزات الغازات إننا لا نستطيع أن نراها، حيث أن لها خواص غازية تتميز بعدم الرؤية، لكن لها رائحة إذا كانت مركزة أو زيادة عن المعدل الطبيعي.
• ويحتوي الهواء على غاز النيتروجين بنسبة 78% وغاز الأكسجين بنسبة 21% وغازات أخرى مثل ثاني أكسيد الكربون وغاز النيون وغاز الهيدروجين.
• والغازات كما ذكرنا أنها هامة جدًا لحياة الكائنات الحية، فالنباتات تتنفس غازي الأكسجين.
  • وثاني أكسيد الكربون كل في وقته من اليوم، والأكسحين هام لحياة الإنسان والحيوان والطيور.
• ويعتبر من المكونات الضارة في الهواء غاز ثاني أكسيد الكربون.
  • وتقوم النباتات باستخدامه في النهار مع ضوء الشمس لصنع غذائها.
  • وتخرج غاز الأكسجين وهو ما يطلق عليه عملية التمثيل الضوئي.
• وينتج غاز ثاني أكسيد الكربون من أثر التلوث في الهواء عن طريق الاحتراق لمنتجات الفحم والنفط والبنزين.
  • وهو من أكثرها ضررًا في عملية الاحتباس الحراري الذي تتعرض له الأرض في الآونة الأخيرة.
• وأيضًا يتواجد في الهواء قطرات الماء والتي تسمى الرطوبة.
  • وهي عبارة عن نتاج تبخر المياه الموجودة في الأرض.
  • نتيجة درجات الحرارة العالية، وتعلقها في الهواء في صورة بخار الماء.
• وهي أيضًا الكمية التي يستطيع الهواء أن يحملها، حيث عندما تصل إلى نسبة 100%.
  • فإنها تتحول إلى مياه لا يستطيع الهواء حملها وتنتج الأمطار.
• وللهواء ومحتوياته أهمية كبيرة في حماية الأرض من النيازك الملتهبة.
  • حيث عند ملامسة النيازك للغلاف الجوي والهواء الموجود فيه فتحتك بالهواء وهو ما يؤدي إلى احتراقها.
  • وتتحول إلى قطع صغيرة قبل ملامستها سطح الأرض.
• ويحتوي الهواء أيضًا على العديد من الكائنات الحية وهي ما يعرف بالكائنات الميكروبية.
  • حيث تعيش معلقة في الهواء وتتنفس الغازات الموجودة في الغلاف الجوي.
  • ويستطيع الهواء تحريكها ونقلها في الجو.
  • وهو ما قد يسبب للبعض الأمراض نتيجة انتقال الفيروسات والميكروبات عبر الهواء.

العوامل التي تؤثر على جودة الهواء

يوجد العديد من الملوثات التي تخل بتوازن نسب الغازات في الغلاف الجوي.

ومن أكثر هذه الملوثات هي التي ينتج عنها غازات أول أكسيد الكربون وغاز ثاني أكسيد الكربون الناتج النهائي له.

حيث يؤدي زيادة ثاني أكسيد الكربون في الهواء إلى حالات الاختناق والتلوث.

ويؤدي أيضًا إلى ظاهرة الاحتباس الحراري، ومن أكثر ما يؤدي إلى زيادة غاز ثاني أكسيد الكربون الآتي:

• قلة الغطاء النباتي في الأرض، حيث أن النبات هو أكثر مستهلك لغاز ثاني أكسيد الكربون مع توافر أشعة الشمس.
• زيادة نسبة الاحتراق للمكونات البترولية والنفط، نتيجة عوادم السيارات والقطارات.
  • وغيرها من وسائل المواصلات التي تستهلك الأكسجين في الاحتراق وتنتج ثاني أكسيد الكربون.
• زيادة حرق الغابات واحتراق مكونات الفحم، حيث إنها تنتج ثاني أكسيد الكربون وتستهلك الأكسجين.

شاهد أيضًا: الفرق بين كربونات الصوديوم وبيكربونات الصوديوم ؟

استعرضنا فيما سبق غاز ثاني أكسيد الكربون، وخصائصه الكيميائية والفيزيائية، بالإضافة إلى أهميته للنباتات في عملية التمثيل الضوئي.

وأضرار تواجده وزيادة نسبته في الهواء، بالإضافة إلى طرح أهم الملوثات التي تؤدي إلى زيادة نسبة غاز ثاني أكسيد الكربون في الهواء.