Karbon Dioksit

Karbon Dioksit

Karbon ya da karbon içeren bileşikler (organik bileşikler) bol havalı ortamda yandığında, karbon dioksit gazı oluşur Eğer ortamdaki hava yetersiz ise, yani karbonun hepsini karbon dioksite çevirmeye yetecek kadar oksijen, yoksa, zehirli bir gaz olan karbon monoksit oluşur

Karbon Dioksit

Karbon dioksit, kokusu ve rengi olmayan, suda orta derecede ayrışan ve yoğunluğu havanın yansına eşit olan bir gazdır 100 birim hava içinde 6 birimden fazla bulunduğunda karbon dioksit zehir etkisi gösterir; ama öte yandan Dünya'nm atmosferinde bulunan az miktarda karbon dioksit, canlılar için çok gerekli bir maddedir
Karbon dioksiti ilk olarak 1630'da Hollandalı kimya bilgini Jan Baptist van Helmont buldu Karbon dioksitin her molekülünde, bir karbon atomu ile iki oksijen atomu vardır Bu olguyu da 1783'te Fransız kimyacı Antoine Lavoisier saptadı Karbon dioksitin kimyasal formülü CO2 biçimindedir

Karbon dioksitin havadaki oranı çok düşüktür (10000 birimde 3 birim), ama gene de bitkiler ve hayvanlar için yaşamsal bir öneme sahiptir Karbon dioksitin havadaki bu yüzdesi, bir dizi doğal sürecin sayesinde sabit kalır; bu süreçler dizisine karbon ya da karbon dioksit çevrimi denir Karbon dioksit atmosfere başlıca iki süreç sonunda katılır Birincisi, bütün canlılar soluk alıp verir; soluk alma sırasında vücuda çekilen oksijen, besinlerin "yakılarak" enerji üretilmesinde kullanılır ve bu yakma sürecinde oluşan karbon dioksit, soluk verme sırasında karışır Her soluk sırasında vücuda çekilen havadaki karbon dioksit oranı yüzde 0,03, verilen her soluktaki karbon dioksit oranı ise yüzde 4'tür

İkincisi, kömür, petrol, ağaç gibi organik yakıtların yakılması ve kireç elde etmek için kireçtaşının kavrulması gibi sanayi işlemleri sırasında havaya büyük miktarda karbon dioksit karışır Öte yandan atmosferdeki karbon dioksit başlıca iki yolla tüketilir: Fotosentez ve suda (yağmur, ırmaklar ya da denizler) erimedir Suda yaşayan kabuklu hayvanlar, sudaki erimiş karbon dioksitten yararlanarak kabuklarını oluşturan kalsiyum karbonatı üretirler Bu hayvanlar öldüklerinde kabukları, denizlerin ya da ırmakların dibine çöker ve sonunda kireçtaşı ve tebeşir gibi tortul kayaçları oluşturur (bak KİREÇ VE KİREÇTAŞI) Feldispat gibi kay açlar kil, kum ve potasyum karbonata dönüşürken çok büyük miktarda karbon dioksit tüketirler (bak Kayaç) Kömür, yeraltına gömülen ağaçların ve büyük bitkilerin milyonlarca yıl içinde taşlaşması sonucunda oluşan bir tortul kayaçtır Bu maddedeki karbon yakıldığında karbon dioksit oluşur ve karbon dioksit gaz halinde atmosfere karışır Böylece karbon çevrimi tamamlanmış olur

Güneş ışığının taşıdığı güneş enerjisinin yeşil bitkiler tarafından alınıp kullanılmasına fotosentez denir; bitkiler güneş enerjisi ile atmosferdeki karbon dioksiti birleştirerek şeker üretirler; bu şekerler daha sonra bitkinin gereksinim duyduğu öteki besin maddelerine (yağlar, proteinler gibi) dönüştürülür Hayvanların varlığı da, doğrudan ya da dolaylı olarak bitkilere bağlıdır Kısacası, karbon dioksit, tüm canlılar için gerekli bir maddedir

Karbon dioksitin bir başka önemli özelliği de, Dünya'nın atmosferine dışarıdan giren ısının, atmosferden dışarı kaçandan daha az olmasını sağlamasıdır Yani karbon dioksit Dünya'nın çevresinde bir ısı kalkanı işlevi görür; bilim adamları buna "sera etkisi" derler Havadaki karbon dioksit oranı iki katına çıkacak olsaydı, Dünya'nın sıcaklığı ortalama 3°C artar ve kutuplardaki buzlar erimeye başlardı Öte yandan atmosferdeki karbon dioksit oranı düşecek olsaydı, Dünya'nın sıcaklığı azalır ve kutuplardaki buzlar yayılmaya başlardı Yani, karbon çevriminin bugünkü dengesi, yaşamın sürmesi açısından çok önemlidir Örneğin, dünyadaki ormanların çok büyük bir bölümü kesilir ya da yanıp yok olursa, fotosentez sırasında karbon dioksit tüketen bitki miktarı azalacağından, atmosferdeki karbon dioksit oranı çok yükselir Öte yandan kömür, odun ve öteki yakıtların denetimsiz biçimde yakılması da havadaki karbon dioksit oranını artırır
Laboratuvarda karbon dioksit elde etmek için kireçtaşı ya da başka bir karbonata seyreltik asit eklenir Sizin de evinizde yapabileceğiniz bir deney vardır: Sodaya, sirke gibi bir asit damlatırsanız, karbon dioksit köpükleri oluşacaktır

Herhangi bir maddenin yanabilmesi için oksijene gereksinim vardır (bak Yanma) Karbon dioksit, maddenin oksijenle temas etmesini engellediğinden ateşin sönmesine neden olur İçinde, sıkıştırılarak toz haline getirilmiş soda ve asit bulunan yangın söndürücüleri, püskürtüldüklerinde su ve karbon dioksit köpüğü üretir; bu köpük ateşin üzerini örter, havayla temasını keser ve yanma sürecini engelleyerek yangını söndürür Karbon dioksit, basınç altında sıkıştırıldığında sıvı hale gelir; yangınları söndürmekte bazen silindirlerin içine doldurulmuş sıvı karbon dioksit de kullanılır Sıkıştırılmış karbon dioksitten deniz botlarının şişirilmesinde de yararlanılır Gazla soğutulan nükleer reaktörlerde, reaktör çekirdeğinde oluşan ısı, karbon dioksit aracılığıyla kazanlara aktarılıp elektrik enerjisi üretilir (bak NÜKLEER ENERJİ)

Karbon dioksit, gıda ve içecek sanayisinde de kullanılır Sofra suyu olarak üretilen soda, karbon dioksitin basınç altında suda eritilmesi yoluyla elde edilir Gazoz gibi alkolsüz içecekler de sodaya çeşitli tatlandırıcı ve renklendirici maddeler eklenerek hazırlanır Şişelerin ya da kutuların içindeki sıvı bir miktar basınç altındadır Şişenin ya da kutunun kapağı açılarak basınç azaltıldığında, sıvıdaki karbon dioksit küçük kabarcıklar biçiminde serbest kalır ve eğer şişe ya da kutu açık bırakılırsa içeceğin tadı kaçar Kabartma tozundaki sodyum bikarbonat pişme sırasında karbon dioksit üretir, bu da ekmek ve keklerin kabarmasını sağlar

Karbon dioksit normal atmosfer basıncında �78°C'ye kadar soğutulduğunda, "kuru buz" denen beyaz renkli bir katı maddeye dönüşür Buna kuru buz denmesinin nedeni, ısıtıldığında hiç sıvılaşmadan doğrudan gaz haline geçmesidir Kuru buzdan soğutucu gaz olarak yararlanılır; kolayca taşınabilir, artık bırakmaz ve ayrıca b esin maddelerinden oksijeni uzak tuttuğundan iyi bir koruyucudur

Karbon dioksit, Güneş sisteminin öteki gezegenlerinin atmosferlerinde de gaz olarak bulunur Mars'ın atmosferinin yüzde 96,5'i karbon dioksitten oluşur Venüs'ün sülfürik asit bulutlarıyla dolu yoğun atmosferinin yüzde 96'dan fazlasını da karbon dioksit oluşturur