原始社会时期,原始人在生活实践中就感知到了二氧化碳的存在,但由于历史条件的限制,他们把看不见、摸不着的二氧化碳看成是一种杀生而不留痕迹的凶神而非一种物质。二氧化碳是碳氧化合物之一,是一种无机物,不可燃,通常也不支持燃烧,低浓度时无毒性。它也是碳酸的酸酐,属于酸性氧化物,具有酸性氧化物的通性,其中碳元素的化合价为+4价,处于碳元素的价态,故二氧化碳具有氧化性而无还原性,但氧化性不强。
工业二氧化碳
原始社会时期,原始人在生活实践中就感知到了二氧化碳的存在,但由于历史条件的限制,他们把看不见、摸不着的二氧化碳看成是一种杀生而不留痕迹的凶神而非一种物质。二氧化碳是碳氧化合物之一,是一种无机物,不可燃,通常也不支持燃烧,低浓度时无毒性。它也是碳酸的酸酐,属于酸性氧化物,具有酸性氧化物的通性,其中碳元素的化合价为+4价,处于碳元素的价态,故二氧化碳具有氧化性而无还原性,但氧化性不强。由于二氧化碳密度比空气大,能溶于水且能与水反应,所以采用向上排空气法。将生成的气体通入澄清的石灰水,石灰水变浑浊,证明该气体为二氧化碳。

现代科学家一般认为CO2分子的中心原子碳原子采取sp杂化,2条sp杂化轨道分别与2个氧原子的2p轨道(含有一个电子)重叠形成2条σ键,碳原子上互相垂直的p轨道再分别与2个氧原子中平行的p轨道形成2条大π键。17世纪初,比利时医生海尔蒙特即扬·巴普蒂斯塔·范·海尔蒙特,发现木炭燃烧之后除了产生灰烬外还产生一些看不见、摸不着的物质,并通过实验证实了这种被他称为“森林之精”的二氧化碳是一种不助燃的气体,确认了二氧化碳是一种气体;还发现烛火在该气体中会自然熄灭,这是二氧化碳惰性性质的次发现。由于二氧化碳密度比空气大,能溶于水且能与水反应,所以采用向上排空气法。将生成的气体通入澄清的石灰水,石灰水变浑浊,证明该气体为二氧化碳。
液体二氧化碳用作致冷剂,飞机、和电子部件的低温试验,提高油井采收率,橡胶磨光以及控制化学反应,也可用作灭火剂。反应时可能挥发出的(HCl)气体,可通过饱和碳酸氢钠(NaHCO3)溶液除去生成气体中的气体。必要时可用装有的洗气瓶除去生成气体中水蒸气。3世纪时,西晋时期的张华(232年-300年)在所著的《博物志》一载了一种在烧白石(CaCO3)作白灰(CaO)过程中产生的气体,这种气体便是如今工业上用作生产二氧化碳的石灰窑气。
由于还原二氧化碳需要的活化能较高,这个过程需要加一定高电压后才能实现,而在阴极发生的氢析出反应的程度随电压的增加而加大,会抑制了二氧化碳的还原,故二氧化碳的还原需要有合适的催化剂,以致二氧化碳的电化学还原往往是个电催化还原过程。二氧化碳气体是大气组成的一部分(占大气总体积的0.03%-0.04%),在自然界中含量丰富,其产生途径主要有以下几种:①有机物(包括动植物)在分解、发酵、腐烂、变质的过程中都可释放出二氧化碳。高纯二氧化碳主要用于电子工业,医学研究及临床诊断、二氧化碳激光器、检测仪器的校正气及配制其它特种混台气,在聚乙烯聚合反应中则用作调节剂。

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