کـاربن ډای اکسايد

د ويکيپېډيا، وړیا پوهنغونډ له خوا
و اصلی برخی ته ورشی د پلټنې ځای ته ورټوپ کړی
کاربونیک گاز
Carbon-dioxide-2D-dimensions.svg
Carbon-dioxide-3D-vdW.svg
Names
IUPAC name
کـاربن ډای اکسايد
نور نومونه
کاربونیک غاز؛ کاربنیک اسید؛ کربنیک انیدرید؛ وچ یخ (جامد)
Identifiers
124-38-9
EC number 204-696-9
Jmol-3D images Interactive image
PubChem 280
RTECS number FF6400000
UN number 1013
Solid (وچ یخ): 1845
Mixtures with اتیلن اکساید: 1952, 3300
Properties
Molar mass 44.0095(14) g/mol
Appearance colorless gas
Density 1,600 g/L, solid; 1.98 g/L, gas
Melting point −78 °C (195 K) (د فشار لاندې)
Boiling point −57 °C (216 K), (تصعید)
1.45 g/L
Acidity (pKa) 6.35 and 10.33
Viscosity 0.07 cP at −78 °C
صفر
Structure
خطی
Related compounds
منوکسید کربن؛ کربن سابوکسید; منوکسید دی کربن؛ کربن تری اکسید
Except where otherwise noted, data are given for materials in their standard state (at 25 °C [77 °F], 100 kPa).
Infobox references


کاربن ډای اکسایډ (چې کیمیاوي فورمول یې CO2 دی) یو بې رنګه اسیدي ګاز دی، دروندوالی یې تر وچې هوا شاوخوا ۵۳ سلنه زیات دی. د کاربن ډای اکسایډ مالیکولونه له یوه اتوم کاربن څخه جوړ شوي چې د دوه‌ګونې رابطې په مرسته له دوه اتومه اکسیجن سره رابطه لري. کاربن ډای اکسايډ په طبیعي ډول د ځمکې په اتوموسفیر کې د یوه کم‌پيدا ګاز په توګه موجود دی. اوسنی غلظت یې شاوخوا ۰.۰۴ سلنه (۴۱۲ پي پي اېم) دی چې تر صنعتي کېدو د وړاندې اندازو په نسبت ۲۸۰ پي پي اېم ډېر دی. طبیعي سرچینې یې اور غورځوونکي غرونه، د ځنګلونو سوځېدل، د ګرمو اوبو چینې او په اوبو او تېزابو کې د حلېدو په مرسته له کاربني ډبرو څخه ازادېدل دي. دا چې کاربن ډای اکسایډ په اوبو کې حل دی، په طبیعي ډول په ځمک‌لاندې اوبو، سیندونو او جهیلونو، د غرونو پر سرونو، یخونو او واورو، طبیعي کنګلونو او د بحیرو په اوبو کې موجود دی. د تېلو او طبیعي ګازو په زېرمو کې هم موجود دی. کاربن ډای اکسایډ تېز او تېزابي بوی لري او خوند یې سوډا لرونکو اوبو ته ورته دی. کاربن ډای اکسایډ په معمولي غلظتونو کې بې‌خونده دی.[۱][۲][۳][۴]

د کاربن په څرخه کې د موجود کاربن د سرچینې په توګه د اتومسفیر کاربن ډای اکسایډ د ځمکې پر مخ د ژوند لپاره د کاربن اصلي سرچینه ده او غلظت یې د ځمکې په مخکې صنعتي اتومسفیر کې د پریکامبیرن دورې له وروستیو څخه د فوټوسنټزي موجوداتو او بیولوژيکي پدیدو په مرسته تنظیم شوی دی. نباتات، اوبړۍ او سیانوباکټریا د فوټوسنټېز علمیې له لارې له کاربن ډای اکسایډ او اوبو څخه د کاربوهایډرېټ د سنټېز لپاره د لمر انرژي کاروي او اکسیجن د یوه اضافه محصول په توګه تولیدوي. ټول هوازي موجودات اکسیجن مصرفوي، کاربن ډای اکسایډ ازادېږي او د تنفس له لارې د انرژۍ د تولید لپاره عضوي مرکبات میتابولیز کېږي. دا چې نباتات د فوټوسنټېز عملیې لپاره کاربن ډای اکسایډ ته اړتیا لري او انسانان او حیوانات د خوړو لپاره نباتاتو ته اړتیا لري، نو کاربن ډای اکسایډ د ځمکې پر مخ د ژوند لپاره اړین دی. [۵][۶]

کاربن ډای اکسایډ د کبانو د برانشي له لارې اوبو ته او د انسان په ګډون د هغو ځمکنیو موجوداتو له لارې هوا ته خپرېږي چې تنفس کوي. کاربن ډای اکسایډ د عضوي موادو د خوسا کېدو او په ډوډۍ، بیر او شرابو جوړولو کې د قندونو د تخمیر د پروسو په پایله کې تولیدېيږي. کاربن ډای اکسایډ د لرګیو او نورو عضوي موادو او فوسیلي سون‌توکو لکه د ډبرو سکرو، تېلو او طبیعي ګاز د سوځېدو په مرسته تولیدېږي. دا د اکسیډېشن په اکثرو پروسو کې یو ناغوښتل شوی جانبي محصول دی، لکه د اکریلیک اسید په تولید کې ( چې په کال کې څه باندې 5 میلیونه ټنه دی).[۷][۸][۹]

کاربن ډای اکسایډ د ځمکې په اتوموسفیر کې د اوږدمهال مهم ګلخانه‌يي ګاز دی. له صنعتي انقلاب راهیسې د انسانانو له‌خوا د خپرو شویو موادو (تر ډېره د فوسیلي سون‌توکو د کارولو او ځنګلونو وهلو) غلظت په چټکۍ سره په اتوموسفیر کې ډېر شوی او له امله یې د ځمکې کره ګرمه شوې ده. کاربن ډای اکسایډ د سمندر د اسیدي کېدو لامل کېږي، ځکه چې په اوبو کې حلېږي او کاربونیک اسید جوړوي.[۱۰][۱۱][۱۲][۱۳][۱۴][۱۵]

تاریخچه[سمول]

کاربن ډای اکسایډ لومړنی ګاز و چې د یوې جلا مادې په توګه تعریف شو. د ۱۶۴۰ کال په شاوخوا کې یوه کیمیا پوه «جان باپټېسټ وان هېلمونټ» د لرګیو سکاره په یوه سر پټي لوښي کې وسوځول، ده ولیدل چې د ایرو اندازه تر لومړیو سکرو ډېره کمه ده. ده وانګېرله چې د لرګیو پاتې سکاره په یوه ناڅرګنده ماده بدل شوي، دغه ناڅرګنده ماده یې «ګاز» یا «وحشي روح» (spiritus sylvestris) ونوموله.[۱۶][۱۷]

د کاربن ډای اکسایډ خواص په ۱۷۵۰مه لسیزه کې سکاټلنډي ډاکتر «جوزف بلک» وڅېړل. ده ومونده چې د د ګاز د تولید لپاره د چونې ډبره (کلسیم کاربونېټ) ګرمولای یا له اسیدونو سره تصفیه کولای شو. نوموړي دغه ګاز «ثابته هوا» و نوماوه. ده دا هم ومونده چې ثابته هوا تر هوا غلیظه ده چې نه د اور له لمبې او نه هم د حیواناتو له ژوند سره مرسته کوي. ده ولیدل چې کله د ګاز پوکاڼې د چونې له اوبو (د کلسیم هایدروکسایډ په مرسته مشبوع شوی ابي محلول) تېرېږي، کلسیم کاربونېټ ته رسوب ورکوي. ده غوښتل په دې کار سره وښيي چې کاربن ډای اکسایډ د حیواناتو د تنفس او میکروبي تخمیر له لارې تولیدېږي. په ۱۷۷۲ کال کې انګرېز کیمیاپوه جوزف پرېسټلي «د ثابتې هوا په مرسته د اوبو مشبوع کول» په نامه مقاله خپره کړه، په دې مقاله کې یې د کاربن ډای اکسایډ د تولید او د ګاز د چمتو کولو لپاره پر ګچ د سلفوریک اسید څڅوب پروسه تشرېح کړې وه.  [۱۸]

کاربن ډای اکسایډ د لومړي ځل لپاره په ۱۸۲۳ کال کې د «هامفري ډيوي» او «مایل فاراډي» له‌خوا (په لوړو فشارونو سره) پر مایع بدل شو. د جامد کاربن ډای اکسایډ (وچ یخک) لومړنۍ تشرېح فرانسوي مخترع «اډرین جین پیر تیلوریه» وکړه.[۱۹][۲۰][۲۱]

تجرید او تولید[سمول]

کاربن ډای اکسایډ له هوا څخه د تقطیر په مرسته ترلاسه کولی شو، خو دا طریقه مؤثره نه ده. له صنعتي پلوه کاربن ډای اکسایډ تر ډېره بیا نه ترلاسه کېدونکی اضافي محصول دی چې په بېلابېلو طریقو سره تولیدېږي او ښايي په بېلابېلو اندازو وکتل شي. [۲۲]

د ټولو کاربن لرونکو سون‌توکو سوځېدل لکه میتان (طبیعي ګاز)، نفتي تقطیرونه (بېټرول، ډیزل، د خاور تېل، پروپان)، د ډبرو سکاره، لرګي او نور عمومي عضوي مواد کاربن ډای اکسایډ او په ځینو مواردو کې خالص کاربن او اوبه تولیدوي. د بېلګې په توګه د میتان او اکسیجن تر منځ کیمیاوي جوړجاړی یا تعامل:

CH4+2 O2  → CO2 + 2 H2O

په ۸۵۰ سانتي ګرېد (۱۵۶۰ فارنهایټ) درجو حرارت سره د چونې د ډبرې 3CaCO له حرارتي تجزیې څخه کلسیم اکسایډ تولیدیږي چې دا مرکب په صنعتي کچه ډېر کارېږي. [۲۳]

CaCO3 → CaO + CO2

کاربن ډای اکسایډ د امونیا په تولید کې د بخار د ریفارمېنګ (بدلولو) او د اوبو د ګاز ځای پر ځای کولو په تعامل کې د هایدروجن د صنعتي تولید جانبي محصول دی. دغه پروسې د اوبو او طبیعي ګاز (میتان) له تعامل سره یوځای پیلېږي. دا په بیر او نورو ګاز لرونکو څښاکونو کې د کاربني کولو لپاره د غذايي درجې د کاربن ډای اکسایډ اصلي سرچینه ده. د ۲۰۱۸ کال په اوړي کې په اروپا کې د لنډمهالې ساتنې لپاره د امونیا د څو کارخونو د بندېدو له امله کاربن ډای اکسایډ کم شو. [۲۴][۲۵]

اسیدونه له اکثرو فلزي کاربونېټونو څخه کاربن ډای اکسایډ ازادوي. په پایله کې ښايي په مستقیم ډول د کاربن ډای اکسایډ له طبیعي چینو څخه ترلاسه شي چې هلته د چونې پر ډبره یا ډولوميټ د اسیدي شویو اوبو د اغېز له امله تولیدېږي. لاندې د هایدروکلوریک اسید او کلسیم کاربونېټ (د چونې یا ګچ ډبره) تر منځ تعامل ښودل شوی:

CaCO3 +2 HCl → CaCl2 + H2CO3

وروسته بیا کاربونیک اسید (H2CO3) په اوبو او کاربن ډای اکسایډ تجزیه کېږي.[۲۶][۲۷]

H2CO3 → CO2 + H2O

کارونه (استفاده)[سمول]

کاربن ډای اکسایډ په خوراکي، تېلي او کیمیاوي صنایعو کې کارول کېږي. له دغه مرکب نه بېلابېلې سوداګریزې استفادې کېږي، په لویه کچه د ګاز لرونکو څښاکونو په تولید کې د کیمیاوي مادې په توګه کارېږي.[۲۸]

په کیمیاوي صنایعو کې کاربن ډای اکسایډ تر ډېره د یوې جوړوونکې مادې په توګه د یوریا په تولید کې کارول کېږي او کمه اندازه یې د میتانول او ډېرو نورو محصولاتو د تولید لپاره کارول کېږي. د کاربوکسیلیک اسید ځينې نور مشتقات لکه سودیم سالسیلېټ د کاربن ډای اکسایډ په کارولو  سره د کولبي – سکمېټ تعامل [یو کیمیاوی تعامل دی] په مرسته جوړېږي.

سرچینې[سمول]

کشف[سمول]

  1. Eggleton, Tony (2013). A Short Introduction to Climate Change. Cambridge University Press. د کتاب پاڼې 52. د کتاب نړيواله کره شمېره 9781107618763. مؤرشف من الأصل في ۲۳ جولای ۲۰۲۱. د لاسرسي‌نېټه ۰۹ نومبر ۲۰۲۰. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  2. "Carbon Dioxide Concentration". Climate Change: Vital Signs of the Planet. NASA. مؤرشف من الأصل في ۲۳ جون ۲۰۲۱. د لاسرسي‌نېټه ۲۳ جون ۲۰۲۱. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  3. Carbonated (Sparkling) Water: Good or Bad? Archived 10 May 2020 at the Wayback Machine. healthline.com
  4. "Carbon Dioxide" (PDF). Air Products. د اصلي (PDF) آرشيف څخه پر ۲۹ جولای ۲۰۲۰ باندې. د لاسرسي‌نېټه ۲۸ اپرېل ۲۰۱۷. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  5. Kaufman, Donald G.; Franz, Cecilia M. (1996). Biosphere 2000: protecting our global environment. Kendall/Hunt Pub. Co. د کتاب نړيواله کره شمېره 978-0-7872-0460-0. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  6. "Food Factories". www.legacyproject.org. مؤرشف من الأصل في ۱۲ اگسټ ۲۰۱۷. د لاسرسي‌نېټه ۱۰ اکتوبر ۲۰۱۱. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  7. کينډۍ:Cite thesis
  8. Amakawa, Kazuhiko; Kolen'ko, Yury V.; Villa, Alberto; Schuster, Manfred Erwin; Csepei, Lenard-Istvan; Weinberg, Gisela; Wrabetz, Sabine; Naumann d'Alnoncourt, Raoul et al. (2013). "Multifunctionality of Crystalline MoV(TeNb) M1 Oxide Catalysts in Selective Oxidation of Propane and Benzyl Alcohol". ACS Catalysis 3 (6): 1103–1113. doi:10.1021/cs400010q. https://www.researchgate.net/publication/278196177. Retrieved 9 July 2017. 
  9. Naumann d’Alnoncourt, Raoul; Csepei, Lénárd-István; Hävecker, Michael; Girgsdies, Frank; Schuster, Manfred E.; Schlögl, Robert; Trunschke, Annette (2014). "The reaction network in propane oxidation over phase-pure MoVTeNb M1 oxide catalysts". Journal of Catalysis 311: 369–385. doi:10.1016/j.jcat.2013.12.008. http://pubman.mpdl.mpg.de/pubman/item/escidoc:1896844:6/component/escidoc:1896843/JCAT-13-716_revised_06Dec2013.pdf. Retrieved 9 July 2017. 
  10. Tsotsas, Evangelos; Mujumdar, Arun S. (2011). Modern drying technology. 3: Product quality and formulation. John Wiley & Sons. د کتاب نړيواله کره شمېره 978-3-527-31558-1. مؤرشف من الأصل في ۲۱ مارچ ۲۰۲۰. د لاسرسي‌نېټه ۰۳ ډيسمبر ۲۰۱۹. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  11. Mikhail, M.; Wang, B.; Jalain, R.; Cavadias, S.; Tatoulian, M.; Ognier, S.; Gálvez, M. E.; Da Costa, P. (1 April 2019). [اصطلاحي تېروتنه: د ناپېژندلې ليکنښې لوښه "۱". "Plasma-catalytic hybrid process for CO2 methanation: optimization of operation parameters"]. Reaction Kinetics, Mechanisms and Catalysis 126 (2): 629–643. doi:10.1007/s11144-018-1508-8. 
  12. (په 19 August 2019 باندې). Catalysts for climate protection.
  13. Voiry, Damien; Shin, Hyeon Suk; Loh, Kian Ping; Chhowalla, Manish (2018). [اصطلاحي تېروتنه: د ناپېژندلې ليکنښې لوښه "۱". "Low-dimensional catalysts for hydrogen evolution and CO2 reduction"]. Nature Reviews Chemistry 2 (1): 0105. doi:10.1038/s41570-017-0105. 
  14. Gomez, Elaine; Yan, Binhang; Kattel, Shyam; Chen, Jingguang G. (10 September 2019). "Carbon dioxide reduction in tandem with light-alkane dehydrogenation". Nature Reviews Chemistry 3 (11): 638–649. doi:10.1038/s41570-019-0128-9. https://www.nature.com/articles/s41570-019-0128-9. Retrieved 19 October 2019. 
  15. Ocean Acidification: A National Strategy to Meet the Challenges of a Changing Ocean. Washington, DC: National Academies Press. 22 April 2010. doi:10.17226/12904. د کتاب نړيواله کره شمېره 978-0-309-15359-1. مؤرشف من الأصل في ۰۵ فبروري ۲۰۱۶. د لاسرسي‌نېټه ۲۹ فبروري ۲۰۱۶. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  16. DavidFraser Harris (September 1910). "The Pioneer in the Hygiene of Ventilation". The Lancet 176 (4542): 906–908. doi:10.1016/S0140-6736(00)52420-9. https://zenodo.org/record/2088803. Retrieved 6 December 2019. 
  17. Almqvist, Ebbe (2003). History of industrial gases. Springer. کينډۍ:ISBN. p. 93
  18. Priestley, Joseph; Hey, Wm (1772). "Observations on Different Kinds of Air". Philosophical Transactions 62: 147–264. doi:10.1098/rstl.1772.0021. http://web.lemoyne.edu/~GIUNTA/priestley.html. Retrieved 11 October 2007. 
  19. Davy, Humphry (1823). "On the Application of Liquids Formed by the Condensation of Gases as Mechanical Agents". Philosophical Transactions 113: 199–205. doi:10.1098/rstl.1823.0020. https://archive.org/details/jstor-107649. 
  20. Thilorier, Adrien-Jean-Pierre (1835). "Solidification de l'Acide carbonique". Comptes Rendus 1: 194–196. http://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k29606/f194.item. Retrieved 1 September 2017. 
  21. "Solidification of carbonic acid". The London and Edinburgh Philosophical Magazine 8 (48): 446–447. 1836. doi:10.1080/14786443608648911. https://books.google.com/books?id=4GwqAAAAYAAJ&pg=PA446. Retrieved 15 November 2015. 
  22. Pierantozzi, Ronald (2001). Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology. Wiley. DOI:10.1002/0471238961.0301180216090518.a01.pub2. ISBN 978-0-471-23896-6. 
  23. Strassburger, Julius (1969). Blast Furnace Theory and Practice. New York: American Institute of Mining, Metallurgical, and Petroleum Engineers. د کتاب نړيواله کره شمېره 978-0-677-10420-1. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  24. Topham, Susan (2000). "Carbon Dioxide". Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. doi:10.1002/14356007.a05_165. د کتاب نړيواله کره شمېره 3527306730. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  25. (په 21 June 2018 باندې). CO2 shortage: Food industry calls for government action.
  26. "Facts About Landfill Gas" (PDF). U.S. Environmental Protection Agency. January 2000. مؤرشف (PDF) من الأصل في ۲۳ سپټمبر ۲۰۱۵. د لاسرسي‌نېټه ۰۴ سپټمبر ۲۰۱۵. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  27. "Collecting and using biogas from landfills". U.S. Energy Information Administration. 11 January 2017. مؤرشف من الأصل في ۱۱ جولای ۲۰۱۸. د لاسرسي‌نېټه ۲۲ نومبر ۲۰۱۵. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  28. Pierantozzi, Ronald (2001). Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology. Wiley. DOI:10.1002/0471238961.0301180216090518.a01.pub2. ISBN 978-0-471-23896-6.