कार्बन डाइऑक्साइड क्या है?

कार्बन डाइऑक्साइड (रासायनिक सूत्र CO2) एक बेरंग गैस है जिसमें शुष्क हवा की तुलना में लगभग 60% अधिक घनत्व होता है। कार्बन डाइऑक्साइड में एक कार्बन परमाणु होता है जो दो ऑक्सीजन परमाणुओं के सहसंबंधी रूप से दोहरे बंधुआ होता है। यह एक ट्रेस गैस के रूप में पृथ्वी के वातावरण में स्वाभाविक रूप से होता है। वर्तमान सांद्रता 0.04% (412 पीपीएम) मात्रा के बारे में है, जो 280 पीपीएम के पूर्व-औद्योगिक स्तरों से बढ़ी है। प्राकृतिक स्रोतों में ज्वालामुखी, गर्म झरने और गीजर शामिल हैं, और इसे पानी और एसिड में विघटित करके कार्बोनेट चट्टानों से मुक्त किया जाता है। क्योंकि कार्बन डाइऑक्साइड पानी में घुलनशील है, यह प्राकृतिक रूप से भूजल, नदियों और झीलों, बर्फ के छिलकों, ग्लेशियरों और समुद्री जल में होता है। यह पेट्रोलियम और प्राकृतिक गैस के भंडार में मौजूद है। कार्बन डाइऑक्साइड सामान्य रूप से सामना की जाने वाली सांद्रता में गंधहीन होता है, लेकिन उच्च सांद्रता में इसकी तेज और अम्लीय गंध होती है। इस तरह की सांद्रता में यह मुंह में सोडा पानी का स्वाद उत्पन्न करता है।

कार्बन चक्र में उपलब्ध कार्बन के स्रोत के रूप में, वायुमंडलीय कार्बन डाइऑक्साइड पृथ्वी पर जीवन के लिए प्राथमिक कार्बन स्रोत है और पृथ्वी के पूर्व-औद्योगिक वातावरण में इसकी एकाग्रता देर से प्रीसिम्ब्रियन जीवों और भूवैज्ञानिक जीवों द्वारा विनियमित की गई है। पौधे, शैवाल और साइनोबैक्टीरिया कार्बन डाइऑक्साइड और पानी से प्रकाश संश्लेषण के लिए प्रकाश ऊर्जा का उपयोग करते हैं, जिसमें अपशिष्ट उत्पाद के रूप में ऑक्सीजन उत्पन्न होता है।

CO2 सभी एरोबिक जीवों द्वारा उत्पादित किया जाता है जब वे श्वसन द्वारा ऊर्जा का उत्पादन करने के लिए कार्बोहाइड्रेट और लिपिड को चयापचय करते हैं। यह मनुष्यों सहित हवा से सांस लेने वाले भूमि जानवरों के फेफड़ों के माध्यम से और हवा के गलफड़ों के माध्यम से पानी में वापस आ जाता है। कार्बन डाइऑक्साइड का निर्माण कार्बनिक पदार्थों के क्षय और ब्रेड, बीयर और वाइन बनाने में शर्करा के किण्वन की प्रक्रियाओं के दौरान होता है। यह लकड़ी और अन्य कार्बनिक पदार्थों और जीवाश्म ईंधन जैसे कोयला, पीट, पेट्रोलियम और प्राकृतिक गैस के दहन से उत्पन्न होता है। यह कई बड़े पैमाने पर ऑक्सीकरण प्रक्रियाओं में एक अवांछित उपोत्पाद है, उदाहरण के लिए, ऐक्रेलिक एसिड (5 मिलियन टन / वर्ष से अधिक) के उत्पादन में।

यह एक बहुमुखी औद्योगिक सामग्री है, जिसका उपयोग, उदाहरण के लिए, वेल्डिंग और अग्निशामक में एक अक्रिय गैस के रूप में, हवा बंदूकों और तेल वसूली में एक दबाव गैस के रूप में, एक रासायनिक फीडस्टॉक के रूप में और एक सुपरक्रिटिकल तरल पदार्थ विलायक के रूप में कॉफी और सुपरक्रिटिकल सुखाने के रूप में किया जाता है। । यह पानी और कार्बोनेटेड पेय पीने के लिए बीयर और स्पार्कलिंग वाइन के साथ जोड़ा जाता है। सीओ का जमे हुए ठोस रूप
2, जिसे सूखी बर्फ के रूप में जाना जाता है, को प्रशीतक के रूप में और शुष्क-बर्फ में अपघर्षक के रूप में उपयोग किया जाता है। यह ईंधन और रसायनों के संश्लेषण के लिए एक फीडस्टॉक है।

कार्बन डाइऑक्साइड पृथ्वी के वायुमंडल में सबसे महत्वपूर्ण ग्रीनहाउस गैस है। चूंकि औद्योगिक क्रांति मानवजनित उत्सर्जन – मुख्य रूप से जीवाश्म ईंधन और वनों की कटाई के उपयोग से – वातावरण में इसकी एकाग्रता में तेजी से वृद्धि हुई है, जिससे ग्लोबल वार्मिंग हो रहा है। कार्बन डाइऑक्साइड भी समुद्र के अम्लीकरण का कारण बनता है क्योंकि यह कार्बोनिक एसिड बनाने के लिए पानी में घुल जाता है।

कार्बन डाइऑक्साइड के गुण (Properties of Carbon dioxide in hindi)

कार्बन डाइऑक्साइड रंगहीन है। कम सांद्रता पर गैस गंधहीन होती है; हालांकि, पर्याप्त रूप से उच्च सांद्रता में, इसमें तेज, अम्लीय गंध होती है। मानक तापमान और दबाव पर, कार्बन डाइऑक्साइड का घनत्व लगभग 1.98 किग्रा / एम 3 है, जो वायु का लगभग 1.67 गुना है।

कार्बन डाइऑक्साइड की 5.1 मानक वायुमंडल (520 kPa) से नीचे दबाव पर कोई तरल अवस्था नहीं है। 1 वायुमंडल में (समुद्र तल के दबाव के पास), गैस सीधे .578.5 ° C (;109.3 ° F; 194.7 K) से नीचे के तापमान पर ठोस में जमा होती है और ठोस उप-अंश सीधे .578.5 ° C से ऊपर गैस पर। इसकी ठोस अवस्था में, कार्बन डाइऑक्साइड को आमतौर पर सूखी बर्फ कहा जाता है।

तरल कार्बन डाइऑक्साइड केवल 5.1 एटम से ऊपर दबाव पर बनता है; कार्बन डाइऑक्साइड का ट्रिपल पॉइंट 217 K पर 5.1 बार (517 kPa) है (चरण आरेख देखें)। 31.1 डिग्री सेल्सियस पर महत्वपूर्ण बिंदु 7.38 एमपीए है। उच्च दबाव पर मनाया जाने वाला ठोस कार्बन डाइऑक्साइड का एक अन्य रूप एक अनाकार कांच जैसा ठोस है। ग्लास का यह रूप, जिसे कार्बन कहा जाता है, एक हीरे की निहाई में अत्यधिक दबाव (40-48 GPa या लगभग 400,000 वायुमंडल) पर सुपरकोलिंग हीट सीओ 2 द्वारा निर्मित किया जाता है। इस खोज ने इस सिद्धांत की पुष्टि की कि कार्बन डाइऑक्साइड अपने तात्विक परिवार के अन्य सदस्यों जैसे सिलिकॉन (सिलिका ग्लास) और जर्मेनियम डाइऑक्साइड के समान कांच की स्थिति में मौजूद हो सकता है। हालांकि सिलिका और जर्मेनिया ग्लास के विपरीत, कार्बोनिया ग्लास सामान्य दबावों पर स्थिर नहीं होता है और दबाव जारी होने पर गैस में बदल जाता है।

महत्वपूर्ण बिंदु से ऊपर तापमान और दबाव में, कार्बन डाइऑक्साइड एक सुपरक्रिटिकल तरल पदार्थ के रूप में व्यवहार करता है जिसे सुपरक्रिटिकल कार्बन डाइऑक्साइड के रूप में जाना जाता है। इस अवस्था में यह (2018 के अनुसार) बिजली उत्पादन के लिए इस्तेमाल किया जा रहा है।

कार्बन डाइऑक्साइड का उपयोग (Uses of Carbon dioxide in hindi)

कार्बन डाइऑक्साइड का उपयोग खाद्य उद्योग, तेल उद्योग और रासायनिक उद्योग द्वारा किया जाता है। यौगिक में विभिन्न व्यावसायिक उपयोग हैं, लेकिन एक रासायनिक के रूप में इसके सबसे बड़े उपयोग में से एक कार्बोनेटेड पेय के उत्पादन में है; यह सोडा वाटर, बीयर और स्पार्कलिंग वाइन जैसे कार्बोनेटेड पेय में चमक प्रदान करता है।

कार्बन डाइऑक्साइड का उपयोग कार्बोनेटेड शीतल पेय और सोडा पानी के उत्पादन के लिए किया जाता है। परंपरागत रूप से, बीयर और स्पार्कलिंग वाइन का कार्बोनेशन प्राकृतिक किण्वन के माध्यम से आता है, लेकिन कई निर्माता इन पेय को कार्बन डाइऑक्साइड के साथ किण्वन प्रक्रिया से बरामद करते हैं। बोतलबंद और केगेड बीयर के मामले में, इस्तेमाल की जाने वाली सबसे आम विधि पुनर्नवीनीकरण कार्बन डाइऑक्साइड के साथ कार्बोनेशन है। ब्रिटिश रियल एले के अपवाद के साथ, ड्राफ्ट बीयर को आमतौर पर एक ठंडे कमरे या तहखाने में केग्स से स्थानांतरित किया जाता है, जो कि दबाव वाले कार्बन डाइऑक्साइड का उपयोग करके बार पर नल के वितरण के लिए, कभी-कभी नाइट्रोजन के साथ मिलाया जाता है।