二氧化碳的危害

二氧化碳，碳与氧的奇妙结合，化学式CO2，每个分子都由一个碳原子和两个氧原子通过共价键紧密构成。那么，关于二氧化碳的危害，让我们一同探寻其中的奥秘。

目录

二氧化碳的危害

二氧化碳的组成结构

二氧化碳的产生途径

二氧化碳的用途

究竟何为二氧化碳？

一、探寻二氧化碳的危害

二氧化碳，这种无色气体，在高浓度时微带酸意。工业上，它常常被加压成液态，储存在钢瓶中，释放时，可凝结成雪状固体，被称为干冰。那些与它亲密接触的生产过程包括：

深入各种矿井、油井、船舱底部及水道等封闭空间；

在植物发酵制糖、酿酒、玉米制造丙酮等生产过程中；

在不通风的地窖和密闭仓库中，因储存的水果、谷物等产生的高浓度二氧化碳；

灌装及使用二氧化碳灭火器；

亚弧焊作业等。

虽然二氧化碳中毒大多为急性中毒，但其中的危害却不容忽视。主要表现为昏迷、反射消失、瞳孔放大或缩小、大小便失禁、呕吐等症状，严重者甚至会出现休克和呼吸停止。抢救及时的话，较轻的患者会在几小时内逐渐苏醒，但仍可能留下头痛、无力、头昏等症状，需要一段时间才能恢复。而严重的患者，如未能及时抢救，可能会昏迷很长时间，出现高热、电解质紊乱、糖尿、肌肉痉挛强直或惊厥等症状，甚至可能立刻呼吸停止而身亡。当二氧化碳浓度达到特定的高值时，人们可能无法察觉危险，往往在未及逃离时就已经中毒昏倒。

二、揭开二氧化碳的组成结构之谜

二氧化碳分子中，碳原子以sp杂化轨道形成δ键，呈现出直线形状，为非极性分子。在这个分子中，碳原子的两个sp杂化轨道与氧原子成键。二氧化碳的分子结构还表现出一定程度的离域大π键特性。这种特性是由于C原子上两个未参加杂化的p轨道与sp杂化轨道成直角，并且从侧面与氧原子的p轨道发生重叠，生成两个三中心四电子的离域键。这种结构缩短了碳氧原子间的距离，使得二氧化碳的碳氧键具有某种程度的叁键特征。决定其分子形状的是sp杂化轨道，使得二氧化碳呈现出直线型的分子结构。

三、探寻二氧化碳的产生途径

在大自然中，二氧化碳是极其丰富的，它是大气的一部分。在某些天然气或油田伴生气中，以及由碳酸盐形成的矿石中，都可以找到它的身影。大气中的二氧化碳含量约为0.03-0.04%（体积比）。除此之外，它还通过以下途径产生：

有机物的分解、发酵、腐烂、变质过程中会释放出二氧化碳；石油、石腊、煤炭、天然气燃烧时也会产生二氧化碳；在化工生产过程中，石油和煤炭的炼制会释放出二氧化碳；所有粪便、腐植酸在发酵熟化的过程中能释放出二氧化碳；所有动物在呼吸过程中都会吐出二氧化碳；所有绿色植物都吸收二氧化碳释放氧气，进行光合作用。就这样，二氧化碳在自然生态平衡中进行着无声无息的循环，一切工业生产、城市运转、交通等都离不开它的排放。

四、神奇的二氧化碳用途大介绍！

水处理领域，工业和城市废水在排放前必须经历中和处理过程。二氧化碳作为一种新型替代品，已逐渐取代传统酸性物质用于碱性中和工艺。与传统的硫酸系统相比，二氧化碳的使用更为安全、经济，同时拥有更强的可控性。它的低腐蚀性使得处理和存储更为简便，并有效减少了停机时间和劳动力成本。

在金属加工领域，二氧化碳常被用作焊接中的保护气。其重要性在于能够防止大气对熔化焊缝金属的污染，确保焊接质量。

二氧化碳对于植物生长的影响也日益显著。在温室环境中，增加二氧化碳浓度可以促进植物的生长和质量提升。特别是在冬季，使用二氧化碳可以降低取暖成本，并取代煤气发生器，既节省燃料成本又减少有害排放。

在纸浆和造纸领域，二氧化碳的应用同样广泛。它被用于造纸厂的多个环节，旨在降低成本并回收有价值的化学品。例如，用二氧化碳替代硫酸处理筛选段的油墨，效果卓越。

在清洗和溶剂提取方面，二氧化碳的超临状态下可转化为通用溶剂，替代氟氯烃用于设备清洗。它的非导电性使其在电气部件的清洗中表现出色，同时不会磨损设备、不爆炸、不燃烧。

在消防领域，二氧化碳作为一种灭火剂，可在无水或用水灭火效率不高的情况下发挥重要作用。其独特的特性使其能够安全地灭火且不损坏或污染材料。文中还提到了使用二氧化碳的相关机器设备，如干冰制冰机、水性中和设备等。

那么，关于二氧化碳的基础常识是怎样的呢？二氧化碳是空气中常见的化合物，由碳和氧两种原子组成。它在常压下为无色、无臭、不助燃、不可燃的气体。二氧化碳可以略微溶于水，少部分会与水反应形成碳酸。二氧化碳通常是由有机化合物的燃烧、细胞的呼吸作用、微生物的发酵作用等所产生。植物在阳光下的叶绿体内进行光合作用，吸收二氧化碳并产生碳水化合物和氧气。二氧化碳也是温室气体之一，能够锁住太阳热能，若大气中含量过多，会导致地球平均气温上升，这就是所谓的温室效应。而二氧化碳的固体状态，就是我们熟知的乾冰。乾冰在室温下会直接升华为气体。