Мы объясняем, что такое углекислый газ и почему он важен. Углеродный цикл.CO2 и изменение климата. Использование CO2
Что такое углекислый газ?
Диоксид углерода, углекислый газ или CO2 (от его химической формулы : CO2) относится к бесцветному, растворимому в воде газу , молекулы которого состоят из одного атома углерода и двух атомов кислорода , соединенных ковалентными двойными связями
CO2 составляет около 0,04% газов, присутствующих в атмосфере Земли. Он является необходимым газом для жизни , как мы ее знаем, и присутствует во многих органических соединениях, включая углеводороды ( природный газ нефть и т.д.) и воздух, который мы аэробные живые существа выдыхаем (т.е. дышим). Биологическое значение CO2 заключается главным образом в том, что он необходим растениям для фотосинтеза, а также некоторым видам цианобактерий для процессов производства энергии
В присутствии постоянного давления углекислый газ является газом, но его также можно заставить стать жидкостью путем повышения давления (через процесс сжижения) или даже твердым телом, образуя так называемый сухой лед или углекислый снег
Однако наибольшая концентрация этого газа на планете находится в атмосфере, растворенная среди многих других газов, составляющих воздух. Он также содержится в горячих источниках, вулканах и карбонатных породах, которые при растворении в воде или некоторых кислотах выделяют этот газ. Он образуется ежедневно как побочный продукт естественных процессов, таких как дыхание , разложение органических веществ или сгорание (например, при лесных пожарах) и при ферментации сахаров. Он также образуется искусственно, в результате сжигания ископаемого топлива и многочисленных промышленных процессов
CO2 можно найти и за пределами нашей планеты: было доказано, что атмосферы Венеры и Марса содержат большое количество CO2, который составляет 95% их атмосфер
Использование CO2
В принципе, углекислый газ является чрезвычайно полезным веществом для человека, который, как известно, использовал его в следующих целях:
- пищевой промышленности его вводят в напитки (безалкогольные) для придания шипучести.
- Он входит в состав соединений, присутствующих в огнетушителях, поскольку CO2 не горюч.
- Часто используется в качестве хладагента (в газе или льду) и при создании специальных эффектов, таких как искусственный туман.
- Это один из газов, используемых для формирования лазерных лучей.
- В медицине он используется в качестве контрастного вещества или газа для инсуффляции при лапароскопии, а также в косметических процедурах.
Углеродный цикл
CO2 на нашей планете является частью биогеохимического цикла, который обменивается углеродом между слоями атмосферы, морской водой и наземными резервуарами. Это позволяет повторно использовать атомы углерода и обеспечить устойчивость жизни на планете
Таким образом, углерод, содержащийся в атмосферном метане (CH4) и CO2, проходит через фотосинтез растениям , а также к воде, поскольку он разбавляется в каплях дождя, которые затем стекают в океан , где образуют небольшое количество углекислого газа. Там дыхание и циклы микробного разложения вмешиваются, выделяя новый CO2 в газообразной форме в атмосферу
Продолжение следует: Углеродный цикл
CO2 и изменение климата
Несмотря на естественное присутствие в атмосфере, углекислый газ, наряду с другими соединениями, является парниковым газом. Это означает, что он способствует образованию газообразного слоя в атмосфере, который препятствует излучению тепла и повышает температуру поверхности планеты, что приводит к постепенным изменениям климата , последствия которых ощущают живые существа
Все указывает на то, что повышение уровня CO2 в атмосфере, являющееся продуктом устойчивой промышленной деятельности человека с 17 века (сжигание углеводородов, металлургия, массовое брожение, производство бетона и т.д.), значительно разбалансировало углеродный цикл, накопив в атмосфере гораздо больше этого газа, чем можно избавиться естественным путем. Чтобы дать вам представление, атмосферный CO2 в 1750 году составлял 0,028% , а в начале 21 века он составляет 0,037%
Это увеличение количества газа также медленно повышает температуру планеты на несколько градусов, и это, хотя может показаться, что это не так, имеет катастрофические последствия для климата , изменяя тонкий баланс круговорота воды океанических течений и распределения тепла. Это имеет такие серьезные последствия, как образование новых пустынь ; таяние полюсов и многолетних снегов, что повышает уровень океана; наводнения и проливные дожди, разрушающие города и посевы, и вызывающие перемещения земель ; и еще более экстремальные погодные сезоны: более холодные зимы и более интенсивное лето
Кроме того, увеличение содержания CO2 в атмосфере сегодня оказывает влияние на океаны , производя больше углекислоты и изменяя pH морей, которые постепенно становятся более кислыми и менее пригодными для жизни
Все эти процессы и последствия известны как изменение климата, и в настоящее время ведутся дебаты о том, какие меры необходимо предпринять, чтобы остановить, предотвратить и даже обратить его вспять, что требует согласованных усилий всего международного сообщества
Вам может быть полезно: Загрязнение воздуха
Добавить комментарий