Karbon Dioksid: Anlayış, Kimyəvi və Fiziki Xüsusiyyətlər

Elmi ədəbiyyatda karbon dioksid, tərkibində bir karbon atomu və iki oksigen atomu olan kimyəvi birləşmə kimi təsvir olunur. Bu maddənin digər adları da mövcuddur: karbon turşusu, karbon qazı və ya CO₂.

CO₂-nin kimyəvi və fiziki xüsusiyyətlərinə görə nə olduğunu belə izah edə bilərik:

• Adi şəraitdə rəngsiz qaz şəklində olur, demək olar ki, heç bir qoxusu yoxdur. Lakin konsentrasiyası artdıqda qazlı suya xas olan turş bir ətir hiss olunur.

• Karbon dioksid həmçinin rəngsiz maye (20°C temperaturda və 6 MPa-dan yuxarı təzyiqdə yaranır) və ya bərk maddə (quru buz) şəklini ala bilər. Bərk hala keçid temperaturun -78°C-yə düşməsi ilə baş verir.

• Su ilə təmasda karbon turşusu əmələ gətirir.

• Yüksək temperatur təsiri altında karbon dioksid dəm qazına çevrilir.

• Bu birləşmənin sıxlığı 1,98 kq/m³-dir, bu da havadan 1,5 dəfə ağırdır.

• Karbon qazının öz-özünə yanma xüsusiyyəti yoxdur, lakin maqnezium, barium və s. kimi aktiv metalların yanmasını dəstəkləyə bilər.

CO₂-nin Mənşəyi

Yer üzündə karbon dioksid mənbələrini iki böyük kateqoriyaya bölmək olar: təbii (karbon qazının yaranması insan müdaxiləsindən asılı deyil) və süni (bu birləşmənin yaranması insan fəaliyyətinin nəticəsidir). Gəlin hər iki kateqoriyanı ətraflı nəzərdən keçirək.

Təbii Mənbələr

Karbon qazı təbiətdə heç bir xarici müdaxilə olmadan fəal şəkildə əmələ gəlir. Bu, aşağıdakı yollarla baş verir:

1. İnsan nəfəs alarkən CO₂ ifraz edir — Tədqiqatlar göstərir ki, insan orqanizmi gündə təxminən 1 kq karbon qazı ifraz edir. Bu proses belə baş verir: əvvəlcə karbon qazı maddələr mübadiləsinin son məhsulu kimi əmələ gəlir, sonra venoz sistem vasitəsilə ağciyərlərdən xaric olunur.

2. Bitkilərin az işıq şəraitində CO₂ istehsalı — Ümumiyyətlə, yaşıl bitkilərin bu qazı fəal şəkildə mənimsədiyi düşünülür. Lakin işıq çatışmazlığı zamanı əks reaksiya baş verir. Buna görə də, yaxşı havalandırılmayan bir otaqda sıx bitki örtüyünün olması yaxşı fikir deyil. Qaranlıqda karbon qazının konsentrasiyası artır və bu, insanın sağlamlığına mənfi təsir göstərir.

3. CO₂ əmələ gətirən digər təbii mənbələr — Vulkan püskürməsi, orqanik birləşmələrin çürüməsi və parçalanması, kütləvi meşə yanğınları. Bu proseslər zamanı karbon qazı fəal şəkildə istehsal olunur.

Təbiətdə karbon qazı yalnız saf formada mövcud deyil. O, həmçinin neft, əhəngdaşı, torf kimi bir çox faydalı qazıntıların tərkibində də mövcuddur. Bundan əlavə, bu birləşmənin böyük ehtiyatları dünya okeanında yerləşir.

Süni Mənbələr

Atmosferdəki CO₂ konsentrasiyası sənaye dövrünün başlanğıcından etibarən kəskin şəkildə artmağa başlamışdır. Bu qazın fəal istehsalı insan fəaliyyətinin nəticəsidir. Bu necə baş verir?

1. Yanacağın yanması nəticəsində CO₂ istehsalı — Əsas mənbə yerüstü, hava və su nəqliyyatıdır. Onların fəaliyyəti nəticəsində ətraf mühitə zərərli tullantı qazları buraxılır.

2. Sənaye istehsalının artması — CO₂ tüstü qazlarından fəal şəkildə ayrılır, tez-tez müxtəlif kimyəvi proseslərin yan məhsulu kimi çıxış edir. Bu qazın atmosferə ən çox buraxıldığı sahələr: metallurgiya, kimya, qida və enerji sənayesi.

Meşələrin kütləvi qırılması da CO₂ konsentrasiyasının artmasında böyük rol oynayır. Yaşıl örtüyün azalması vəziyyəti daha da pisləşdirir.

Karbon Dioksidin İnsan Orqanizmində Rolu

Karbon qazının yüksək konsentrasiyasının insan sağlamlığına və atmosferə zərərli təsirindən tez-tez bəhs olunur, lakin bu kimyəvi birləşmənin orqanizmimizdə oynadığı mühüm rolu qeyd etməmək olmaz.

Birinci növbədə karbon qazı qan dövranının tənzimlənməsində mühüm rol oynayan maddədir. CO₂ toxumalarda və ya qanda artdıqda belə təsir göstərir:

• Kapilyarlar genişlənir.

• Qan axını artır.

• Toxumalara oksigen fəal şəkildə daxil olur, toplanmış karbon turşusu xaric olunur.

CO₂-nin insan üçün digər müsbət təsiri — miokard üzərində müsbət təsiridir. Bu, ürəyin həssaslığını artırır, nəticədə ürək yığılma tezliyi və gücü artır, həmçinin vurğu və dəqiqəlik qan həcmi artır. Bu təsir hipoksiya və hiperkapniya vəziyyətlərini tənzimləmək imkanı verir.

Karbon qazı həmçinin insanın tənəffüs sistemi üçün mühüm əhəmiyyət kəsb edir. Nəfəs alma məhz qanda bu qazın səviyyəsinin artması ilə stimullaşdırılır.

Təbiətdə Karbon Dioksid

Karbon qazı təbiətdə də mühüm rol oynayır. Bu kimyəvi birləşmə atmosferdə, litosferdə, biosferdə və hidrosferdə mövcuddur. Onun əsas funksiyası bu Yer kürəsi qatları arasında karbon mübadiləsini təmin etməkdir.

CO₂ həmçinin istixana qazıdır və onun konsentrasiyası planetin iqliminə birbaşa təsir edir. Bunun səbəbi, karbon qazının istixana effekti yaratmasıdır — infraqırmızı radiasiyanı udur və saxlayır. Bu xüsusiyyət olmasaydı, planetin orta temperaturu 30°C aşağı olardı

CO₂-nin Konsentrasiyasının Artmasının İnsan və Yer Üçün Zərəri

Karbon qazı yalnız normadan yüksək konsentrasiyada zərərli olur. Bu halda yaranan mənfi təsirlər:

1. İnsanın ümumi sağlamlığına təsir

• CO₂ konsentrasiyası 1000 ppm-dən yuxarı qalxdıqda insan özünü yorğun, yuxulu hiss edir və nəfəs almaq çətinləşir.

• CO₂ səviyyəsi 1400 ppm-i keçdikdə iş qabiliyyəti azalır, yuxuya getmək çətin olur.

• 3000 ppm və daha yuxarı səviyyələrdə ürək döyüntüsü sürətlənir, ürəkbulanma baş verə bilər. Bu simptomlar adətən havalandırılmayan otaqda uzun müddət qalma nəticəsində yaranır. Problemi həll etmək üçün təmiz havanı təmin edən havalandırma sistemini quraşdırmaq tövsiyə olunur.

2. Planetə təsir

• CO₂-nin yüksək konsentrasiyası qlobal istiləşməyə səbəb olur. Bu isə planetin orta temperaturunun artması ilə nəticələnir. Bunun nəticələri:

  • Buzlaqların əriməsi nəticəsində dəniz səviyyəsinin yüksəlməsi.

  • Təbii fəlakətlərin tez-tez baş verməsi.

  • Səhra sahələrinin artması.

  • Okeanın suyunun turşuluğunun artması nəticəsində dəniz canlılarının məhvi.

  • İqlim dəyişikliklərinin kəskinləşməsi.

CO₂-nin Tətbiq Sahələri

Karbon qazının nə olduğu haqqında danışarkən, bu kimyəvi birləşmənin sənaye sahəsindəki əhəmiyyətli rolunu qeyd etməmək olmaz. Hal-hazırda CO₂ bir çox müxtəlif sahələrdə istifadə olunur, qida sənayesindən başlayaraq tibblə bitən müxtəlif sektorlarda tətbiq olunur.

CO₂-nin İstifadə Edildiyi Əsas Sahələr:

1. Qida sənayesi

• Karbon qazı xəmirin mayalanması üçün istifadə olunan qida əlavəsi (E290) kimi tətbiq olunur.

• O, qazlı su, limonad və digər içkilərin istehsalında əvəzolunmaz komponentdir.

2. Aviamodelçilik

• CO₂ balonlarda təyyarə modellərinin mühərriklərini işlədən enerji mənbəyi kimi istifadə olunur.

3. Laboratoriya tədqiqatları

• Burada karbon qazı daha çox “quru buz” formasında istifadə olunur. O, soyuducu kimi xidmət edir.

4. Yanğın təhlükəsizliyi

• Yanğınların söndürülməsi üçün avtomatik karbon qazı sistemləri geniş istifadə olunur.