Kohlenstoffdioxid (in’n Alldag ok eenfach Kohlendioxid, mitünner ok verkehrterwies Kohlensüür nöömt) is en cheemsch Verbinnen, de ut Kohlenstoff un Suerstoff besteiht un blangen Kohlenstoffmonoxid, Kohlenstoffsuboxid un dat unbestännige Kohlenstofftrioxid to de Koppel vun de Kohlenstoffoxiden tellt.
Kohlenstoffdioxid is en Gas ahn Klöör un ahn Röök. Mit en Konzentratschoon vun ruchweg 0,04 % (in’t Johr 2006 üm un bi 381 ppm bi en Towass vun ungefähr 2 ppm elk Johr)Dr. Pieter Tans, NOAA/ESRL: Current Trends in CO2 (ESRL-Websiet) is dat en natürlichen Bestanddeel vun de Luft. Kohlenstoffdioxid entsteiht bi’t vullstännige Verbrennen vun kohlenstoffhollig Stoffen, wenn noog Suerstoff dor is, as ok in’n Organismus vun Leevwesen as’n Kuppelprodukt vun de Zellaten. Dat CO2 warrt dorbi bi’t Aten ut’n Lief afgeven. Annersrüm sünd Planten, enige Bakterien un Archeen in de Laag, CO2 dör’t Kohlenstoffdioxid-Fixeeren in Biomasse ümtowanneln. Op disse Wies produzeert Planten to’n Bispeel bi de Photosynthees ut anorgaansch CO2 Glukoos.
Herstellen Affallprodukt vun de Energieweertschap Kohlenstoffdioxid ensteiht bi’t Opböten vun kohlenstoffholige Brennstoffen, wat ok all fossilen Energiedrägers ümfaten deit. Bi en geven Energiedräger is de Mengde vun’t afgeven CO2 vun de Mengde vun den Brennstoff, also direkt vun de ümsetten Energie, afhangig. Moderne Anlagen un Bedrievstechniken sünd woll in de Laag, de Energie beter to nütten as in verleden Tieten, man dat Entstahn vun’t CO2-Gas künnt se nich hinnern.
Op disse Oord un Wies warrt weltwiet in’t Johr üm un bi 36 Mrd. Tünnen produzeert. Opstunns gifft dat noch keen wirksom un weertschopplich Verfohren, wat dat CO2 afscheden kann, so dat de hele Mengde in de Atmosphäär afgeven warrt un to’t global Ophitten bidrägen deit.
Technisch Technisch warrt Kohlenstoffdioxid dör Verbrennen vun Koks mit överscherig Luft wunnen oder as Biprodukt bi’t Kalbrennen (~530 Mio t in’t Johr) un dat ansluten Reinmaken, as to’n Bispeel Binnen vun Kaliumcarbonat to Hydrogencarbonat un anslutend Freesetten dör Hittmaken.
Man, to’n Winnen warrt ok natürlich Gasborns (Mineralwater) bruukt.
In’t Labor In lütte Mengden warrt Kohlenstoffdioxid dör reesetten ut Carbonaten dör Süren herstellt.
Nawies En lichten Nawies vun Kohlenstoffdioxid geiht mit en waterige Calciumhydroxidlösen (Kalkwater). Dorto warrt dat Gas, dat ünnersocht warrn schall, in de Lösen inleidt. Wenn dat Gas CO2 bargt, denn warrt Calciumcarbonat (Kalk) as witten Faststoff utfällt un de Lösen warrt drööv.
Kohlenstoffdioxid reageert mit Calciumhydroxid to Water un Calciumcarbonat.
Egenschoppen thumb|right|300px|Waterlöslichkeit vun CO2 in Afhangigkeit vun’n Druck bi ünnerscheedlich Temperaturen physikaalsch thumb|200px|right|Phaas-Diagramm vun Kohlenstoffdioxid Dat Molekül vun’n Kohlenstoffdioxid is linear opboot. Ofschoonst de Kohelstoff-Suerstoff-Binnen polar sünd, maakt sik jemehr elektrisch Dipoolmomenten dör de Symmetrie vun’t Molekül na buten hen gegensietig tonichten. Dordör hett dat Molekül sülvst keen elektrischen Dipool. Man, vun wegen de binneren Dipolmomenten is Kohlenstoffdioxid liekers goot in Water to lösen, un absorbeert ok enige smalle Delen vun’t elektromagneetsche Spektrum in’t Rebeet vun de Infrarootstrahlen.
Kohlenstoffdioxid löst sik ruchweg veertigmol beter as to’n Bispeel Suerstoff. Bi Ruumtemperatur ünner Normaldruck is en lösen bi ruchweg 1.700 mg/l sättigt, wiel de Lösen bi Suerstoff al bi 9 mg/l un bi Stickstoff bi 20 mg/l sättigt is. Baven en Druck vun 60 bar is fletig Kohlenstoffdioxid bit fast halve-halve mit Water mischbor.
In faste Phaas warrt Kohlenstoffdioxid ünner de Beteken Dröögies in de Technik bruukt. Dröögies smölt nich, man dat sublimeert bi −78 °C. Dat is aver möglich, CO2 ünner den kritischen Punkt vun 31 °C dör grötteren Druck to en Fletigkeit ahn Klöör to verdichten. Bi Ruumtemperatur warrt dorto en Druck vun 60 bar bruukt, man bi de kritischen Temperatur ist de kritische Druck üm un bi 73,7 bar. In fletige Form warrt Kohlenstoffdioxid in Druckbuddels hannelt.
cheemsch Wenn sik Kohlenstoffdioxid in Water löst, billt sik Kohlensüür (H2CO3), wobi aver mehr as 99 % vun’t CO2 blots physikaalsch löst sünd. De Kohlensüür sülvst liggt in en cheemsch Gliekgewicht mit ehr Dissoziatschoonsprodukten (Spezies vör, neemlich Hydrogencarbonat („Bicarbonat“, HCO3–) un Carbonat (CO32–). In wovun Mengdenproportschoon de Stoffen vörleegt is afhangig vun den pH-Weert. Wenn de Oxonium-Ionen (H+ oder an sik H3O+), de sik bi de Dissoziatschoon billt, dör Togaav vun en Base mit Hydroxid-Ionen (OH–) affungen warrt, schufft sik de Mengdenproprotschhon na’t Carbonat hen.
Bruuk thumb|right|220px|Dröögies sublimeert bi Ruumtemperatur Bi de Sublimatschoon vun Kohlendioxidies kummt en witten Nevel tostannen dör dat kole CO2-Luft-Gemisch un kondenseeern Luftfuchtigkeit, de in verleden Tieten veel in de Bühntechnik insett worrn is in’t Theater. Vundaag gifft dat to’n Bispeel Nevelköhl-Vörsätz för normal Verdamper-Nevelmaschienen, de mit fletig CO2 bedreven warrt.
Vele Drinken bargt Kohlenstoffdioxid, üm en frischer’t Geföhl to maken. Bi enige Drinken as Beer oder Sekt kummt dat dör Gären tostannen, bi annere (Sodawater, Limonaad) warrt dat künstlich togeven oder een bruukt natürlich kohlenstoffdioxidhollig Mineralwater. As Levensmiddeltosatzstoff hett Kohlenstoffdioxid de Beteken E 290. Bi’t Herstellen warrt Kohlenstoffdioxid bi hogen Druck in dat Drinken pumpt. Dorbi reageert dat to ruchweg 0,2 % mit Water to Kohlensüür. De gröttste Deel warrt as Gas in’t Water löst. Bi’t Apenmaken vun de Buddel gifft dat en Druckaffall, de to en Nukleatschoon föhrt. Dat överscherig Gas neiht dordör in Form vun lütte Blasen ut un stiggt op. Dat Tostannenkamen vun de lütten Blasen un de süerliche Smack vun de Kohlensüür op de Tung reegt bi’t Drinken de Zellen för den Smacksinn an, wodör dat frische Geföhl utlöst warrt.
An Anwennen vun Kohlenstoffdioxid is ok in Afföhrmiddels (Zäpfchen). Dör en cheemsch Reakschoon wiel dat Oplösen vun’t Zäpfchen warrt CO2-Gas freesett, wat den Darm utdehnen deit. Dordör warrt de Stohlreflex utlöst.
Insett warrt dat Gas ok in Füerlöschers, wiel dat den Suerstoff vun’n Brandheerd verdrängt, kiek dorto ok ünner Brandbekämpen un Löschmiddel.
Kohlenstoffdioxid warrt ok as Dünger (Kohlenstoffdioxid-Dünger) in Drievhüüs insett. Dat hett den Sinn, dat in dat afslaten Huus dör de Photosynthees CO2 ümwannelt un dorüm vun de Planten as Nehrstoff bruukt warrt. Bi slecht Dörlüften is jichtens nich mehr noog dorvun in de Luft – sünners in’n Winter, wenn de Lüften vun wegen de Küll reduzeert oder afschallt warrt. Kohlenstoffdioxid warrt to’n een as rein Gas in dat Drievhuus inleidt, wat aver teemlich düer is, oder as Reakschoonsprodukt vun en Verbrennen as to’n Bispeel Propan oder Eerdgas. Dat kann as Verbinnen vun Warmmaken un Düngen ansehn warrn. Woveel beter de Planten dordör wasst, hangt dorvun af, wo groot de Mangel an CO2 is un woveel Licht de Planten kriegen doot. As Dünger warrt Kohlenstoffdioxid ok in de Aquaristik för Waterplanten insett. Dorför gifft dat den so nöömten CO2-Diffuser. Man dat kann ok dör Tosetten vun orgaansch Stoffen maakt warrn, wat aver denn to Lasten vun den Suerstoff-Andeel geiht.
thumb|right|220px|Kohlendioxidblasen in’n Cola-Drunk Överkritisch Kohlenstoffdioxid kann bannig goot unpolaar Stoffen lösen un kann dorüm an de Steed vun giftige orgaansche Löösmiddels bruukt warrn. As Middel to’n Extraheeren warrt dat to’n Bispeel insett bi’t Extraheeren vun Naturstoffen as Koffein (Herstellen vun koffeeinfree Kaffee), as Löösmiddel to’n Reinmaken un Fettwegmaken, to’n Bispeel in de Halfleiderindustrie bi de Produkschoon vun Wafers und in jüngerer Tiet ok för Textilien (Cheemsch Reinmaken). Opstunns warrt ok düchtig utforscht, wat överkritisch Kohlenstoffdioxid as Reakschoonsmedium bi de Herstellen vun fiencheemsch Stoffen (t. B. Herstellen vun Aromastoffen) bruukt warrn kann, wieldat isoleerte Enzymen dor binnen faken aktiv aver keen Löösmiddelrückstännen in de Produkten binnen blievt – anners as bi orgaansch Löösmiddels.
As Küllmiddel warrt Kohlenstoffdioxid ünner de Beteken R744 oder R-744 in Fohrtüüch- un faste Klimaanlagen, bi Külltechnik in de Industrie, in Verkoopsteden oder bi’n Transport as ok in Drinkautomaten insett. CO2 hett en hoge Wirksomkeit bi en geven Volumen, en hoge Ümweltverdrägborkeit in’n Vergliek to annere Küllmiddels de insett warrt (boot keen Ozon af, lütter’t Drievhuuspotential, Winnen ut industriell Affallgas) un kann togliek in Warmskreislööp as in Warmwaterpumpen oder Fohrtüüchheizungen bruukt warrn.The natural refrigerant R744 (CO2)
In de Schweißtechnik warrt Kohlenstoffdioxid as Schuulgas bruukt, mol in Reinform, aver fakener as Tosatz to Argon oder Helium (oder beid). Dat Gas is aver bi hoge Temperaturen thermodynaamsch unbestännig. Dorüm warrt dat nich as Inertgas, man as Aktivgas betekent.
In tonehmen Maat warrt CO2 in Verbinnen mit en automatiseert Strahlverfohren anwennt, üm hoochreine Bavenflachen to tügen. Mit sien Kombinatschoon ut mechaansch, thermisch un Cheemsch Egenschoppen kann ünner annern CO2-Snee ünnerscheedlichste Oorden vun Dreck op Bavenflachen ahn rückstännen lösen un afdrägen.
In so nöömte CO2-Anlagen warrt in letzter Tiet Swien benüsselt, bevör se slacht warrt. Dorto warrt se in Koppels in en Oort Paternosterfohrstohl in en Gruuv daallaten, de tomindest 90% Kohlenstoffdioxid bargt.
CO2 in de Atmosphäär un Drievhuuseffekt thumb|300px|CO2-Konzentratschoon in de Luft över de letzten 420.000 Johr Hööftartikel: Drievhuuseffekt
Kohlenstoffdioxid absorbeert en Deel vun de Infrarootstrahlen, dat is de Deel ut dat elektromagneetsch Spektrum, dat wi as Warms op de Huut föhlen doot un ok Warmsstrahlen nöömt warrt, wiel Strahlen mit körtere Bülgenläng – also de gröttste Deel vun de Sünninstrahlen – eenfach dörneihn kann. Vun wegen disse Egenschap is Kohlenstoffdioxid en Drievhuusgas. Na Waterdamp is Kohlenstoffdioxid dör sien Mengenandeel in de Atmosphäär dat tweetwirksomste Drievhuusgas, ofschoonst annere Gasen as Methan oder Ozon en högere spezifische Wirksomkeit hebbt. All disse Gasen tohopen sett de dörsnittliche Temperatur op de Eerdbavenflach vun ruchweg -18 °C op +15 °C hooch, wat as natürlich Drievhuuseffekt betekent warrt. Kohlenstoffdioxid hett an den gesamten Effekt en Andeel vun ruchweg 9 bit 26 % un is dormit to’n groten Deel dorvör mitverantwoortlich, dat de Eer in’n Grundsatz so’n leeftallig un frünnlich Klima opwiest.
De CO2-Andeel in de Atmosphäär hett sik in’n Verloop vun de Eerdhistorie veelfach ännert, wat sien Oorsaak in verscheden bioloogsch, cheemsch un physikaalsch Saken hett. Man, siet tomindest 650.000 Johren leeg de Andeel jümmer ünner 280 ppm.Siegenthaler, U., T. F. Stocker, E. Monnin, D. Lüthi, J. Schwander, B. Stauffer, D. Raynaud, J.-M. Barnola, H. Fischer, V. Masson-Delmotte un J. Jouzel (2005): Stable Carbon Cycle–Climate Relationship During the Late Pleistocene, in: Science, Vol. 310, No. 5752, S. 1313–1317, 25. November In de letzten 10.000 Johren bleev de Konzentratschoon teemlich gliek bi 280 ppm. Ünnern’n Streek weer de Kohlenstoffdioxidkreisloop also in disse Tiet teemlich utgleken. Man, as de Industrialiseeren losgüng in’t 19. Johrhunnert, is de CO2-Andeel in de Atmosphäär langsom jümmer wieter anstegen op vundaag 381 ppm (Stand: 2006) un stiggt to Tiet in’n Dörsnitt wieter üm 1,5 bit 2 ppm in’t Johr.J. Canadella, C. Le Quéré, M. Raupacha, C. Fielde, E. Buitenhuisc, P. Ciaisf, T. Conwayg, N. Gillettc, R. Houghtonh und G. Marland (2007): Contributions to accelerating atmospheric CO2 growth from economic activity, carbon intensity, and efficiency of natural sinks, in: Proceedings of the National Academy of Sciences, online (PDF)