二酸化炭素とは (ニサンカタンソとは) [単語記事]

二酸化炭素(Carbon dio xide)は、化学式が CO₂で表される化合物のこと。

概要



分子量	44.01
臨界圧力P_c	72.85 atm
臨界温度T_c	304.2 K
臨界モル体積V_c	94 cm³mol^-1
標準生成Gi bbs エネルギー Δ_fG	-394.36 kJm ol^-1
標準融解エンタルピー Δ_fusH	8.33 kJm ol^-1
標準蒸発エンタルピー Δ_vapH	25.23 kJm ol^-1

大気圧下、常温では無色無臭の気体である。分子量は44.01

大気中に約0.04%存在する。

特徴的なのが大気圧下では液体にならないということである。圧力を変えれば液体になるので二酸化炭素は決して液体にならないわけではない。

二酸化炭素は生物の呼吸で放出され、植物の光合成で消費される。酸素は血中で赤血球のヘモグロビンと結合して運ばれるが、同じように運ばれる二酸化炭素は2割ほどで、大部分は血中の水分子と反応して重炭酸イオン（HCO₃^－）の形で存在する。

重炭酸イオンは体内で作られる水素イオン（H^＋）と結合し、血液のpHが酸性に傾くのを防いでいるが、逆に重炭酸イオンが増えたり水素イオンが減るとpHが塩基性に傾いてしまう。

炭酸水素ナトリウム

太田胃散の主成分である重曹（炭酸水素ナトリウム=NaHCO₃）は水に溶けて重炭酸イオンを発生させるので、胃を中和する事ができる。太田胃散を飲んで胃から上がってくるゲップは二酸化炭素である。

工業的には石灰岩の加水分解により得られる。

用途

・超臨界流体としての利用価値である。超臨界流体は気体と液体の両性質を併せ持っているユニークな状態である。これは分離する技術という点では抽出用媒体として重宝される。コーヒーなどのカフェインを取り除くときに利用される。他にも半導体の製造において洗浄に用いられる。

・二酸化炭素は安定ではあるがグリニャール試薬という反応剤に対して、反応性を示しカルボン酸を与えるので、有機合成では有用といえる。

・飲料水としての関わりである。これはご存知のとおり、炭酸水は水に二酸化炭素を吹き込むことによって作られている。この特有の飲み応えは二酸化炭素のおかげといってもいい。

・概要で説明した昇華する性質を利用して普及したのがドライアイスである。某アイス店サーティー〇ンでアイスをお持ち帰りすると、アイスが溶けないようにドライアイスが入っている。身近な技術なので役に立つ実感は沸き易い。家に持ち帰った後は、水を入れたボールの中にドライアイスを放り込むと楽しいことになる。

地球温暖化の原因？

温室効果の高い物質であり、地球温暖化の改善に向けて世界各国が二酸化炭素量の削減に躍起になっている。しかし温室効果の高いガスは二酸化炭素に限らず、メタンもその効果の大きさや水を張って還元状態にある水田からの大量発生・ウシのゲップによる大量発生により、（冗談ではなく）問題視されることがある。したがって二酸化炭素の排出量の増加と平均気温の上昇の非常に強いシンクロが見られるからといって、短絡的に二酸化炭素一人を悪者にするのは好ましくないだろう。