CO2 गैस क्या है?

विषय

• कार्बन डाइऑक्साइड क्या है?
• चयापचय में कार्बन डाइऑक्साइड
• कार्बन डाइऑक्साइड और जलवायु परिवर्तन
• उद्योग में CO2 का उपयोग

कार्बन डाइऑक्साइड कई वैज्ञानिक शब्दों में से है जो अर्थों की एक विस्तृत श्रृंखला और इसी तरह के व्यापक अर्थों को वहन करता है। यदि आप सेलुलर श्वसन से परिचित हैं, तो आप जान सकते हैं कि कार्बन डाइऑक्साइड गैस - संक्षिप्त सीओ₂ - जानवरों में प्रतिक्रियाओं की इस श्रृंखला का एक बेकार उत्पाद है, जिसमें ऑक्सीजन गैस, या ओ₂, एक प्रतिक्रियावादी है; आप यह भी जान सकते हैं कि पौधों में, सीओ के साथ उलट प्रभाव होता है₂ प्रकाश संश्लेषण और ओ में ईंधन के रूप में सेवा करना₂ एक बेकार उत्पाद के रूप में।

शायद अधिक प्रसिद्ध है, वर्तमान शताब्दी की राजनीति और पृथ्वी विज्ञान के लिए धन्यवाद, सीओ₂ ग्रीनहाउस गैस होने के लिए कुख्यात है, जो पृथ्वी के वायुमंडल में गर्मी के जाल में मदद करने के लिए जिम्मेदार है। सीओ₂ जीवाश्म ईंधन के जलने का एक उप-उत्पाद है, और ग्रह के परिणामस्वरूप वार्मिंग ने पृथ्वी के नागरिकों को ऊर्जा के वैकल्पिक स्रोतों की तलाश में आगे बढ़ाया है।

इन मुद्दों के अलावा, सीओ₂ गैस, एक साधारण रूप से सरल अणु, में कई अन्य जैव रासायनिक और औद्योगिक कार्य हैं, जिनके बारे में विज्ञान के प्रशंसकों को जानकारी होनी चाहिए।

कार्बन डाइऑक्साइड क्या है?

कार्बन डाइऑक्साइड कमरे के तापमान पर एक रंगहीन, गंधहीन गैस है। हर बार जब आप साँस छोड़ते हैं, तो कार्बन डाइऑक्साइड के अणु आपके शरीर को छोड़कर वायुमंडल का हिस्सा बन जाते हैं। सीओ₂ अणुओं में दो ऑक्सीजन परमाणुओं द्वारा प्रवाहित एक एकल कार्बन परमाणु होता है, जैसे अणु आकार में रैखिक होता है:

हे = सी = हे

प्रत्येक कार्बन परमाणु स्थिर अणुओं में अपने पड़ोसियों के साथ चार बंधन बनाता है, जबकि प्रत्येक ऑक्सीजन परमाणु दो बांड बनाता है। इस प्रकार सीओ में प्रत्येक कार्बन-ऑक्सीजन बांड के साथ₂ एक दोहरे बंधन से मिलकर - यानी, दो जोड़े साझा इलेक्ट्रॉनों - सीओ₂ अत्यधिक स्थिर है।

तत्वों की एक आवर्त सारणी पर एक नज़र के रूप में पता चलता है (संसाधन देखें), कार्बन का आणविक भार 12 परमाणु द्रव्यमान इकाइयाँ (एमू) है, जबकि ऑक्सीजन की मात्रा 16 एमू है। कार्बन डाइऑक्साइड का आणविक भार इस प्रकार 12 + 2 (16) = 44 है। इसे व्यक्त करने का एक और तरीका यह है कि सीओ का एक मोल।₂ 44 का द्रव्यमान है, जिसका एक तिल 6.02 × 10 के बराबर है²³ व्यक्तिगत अणु। (यह आकृति, जिसे एवोगैड्रो संख्या के रूप में जाना जाता है, इस तथ्य से ली गई है कि कार्बन का आणविक द्रव्यमान ठीक 12 ग्राम पर सेट है, जो हमें प्रोटॉन कार्बन की संख्या से दोगुना है, और कार्बन के इस द्रव्यमान में 6.02 × 10 शामिल है।²³ कार्बन परमाणु। हर दूसरे तत्व का आणविक भार इस मानक के आसपास संरचित था।)

कार्बन डाइऑक्साइड एक तरल के रूप में भी मौजूद हो सकता है, एक राज्य जिसमें एक सर्द के रूप में प्रयोग किया जाता है, आग बुझाने की कल में और सोडा जैसे कार्बोनेटेड पेय के उत्पादन में; और एक ठोस के रूप में, जिस स्थिति में यह एक सर्द के रूप में उपयोग किया जाता है और त्वचा के संपर्क में आने पर शीतदंश पैदा कर सकता है।

चयापचय में कार्बन डाइऑक्साइड

कार्बन डाइऑक्साइड को अक्सर विषाक्त होने के रूप में गलत समझा जाता है क्योंकि यह अक्सर श्वासावरोध और यहां तक ​​कि जीवन के नुकसान से जुड़ा होता है। जबकि सीओ का पर्याप्त स्तर₂ वास्तव में सीधे विषाक्त हो सकता है और श्वासावरोध पैदा कर सकता है, आमतौर पर ऐसा होता है कि सीओ₂ इसके बजाय asphyxiation के परिणामस्वरूप या परिणाम बनाता है। यदि किसी कारण से किसी की सांस रुकती है, तो सीओ₂ अब फेफड़ों के माध्यम से निष्कासित नहीं किया जाता है, और इसलिए रक्तप्रवाह में निर्माण होता है क्योंकि यह कहीं और नहीं जाना है। सीओ₂ इसलिए एस्फिक्सिएशन का एक मार्कर है। लगभग उसी तरह, पानी केवल "विषाक्त" नहीं है, क्योंकि यह डूबने का कारण बन सकता है।

वातावरण के केवल एक छोटे से हिस्से में CO होता है₂ - लगभग 1 प्रतिशत। जबकि यह पशु उपापचय का उपोत्पाद है, यह पौधों के जीवित रहने के लिए नितांत आवश्यक है और यह दुनिया भर में एक महत्वपूर्ण हिस्सा है कार्बन चक्र। सीओ में पौधे लगते हैं₂, इसे प्रतिक्रियाओं की एक श्रृंखला में परिवर्तित करें कार्बन और ऑक्सीजन, और फिर कार्बन को बनाए रखने और बढ़ने के लिए ग्लूकोज के रूप में वातावरण को ऑक्सीजन जारी करते हैं। जब पौधे मर जाते हैं या जल जाते हैं, तो उनका कार्बन ओ के साथ पुनर्संयोजित होता है₂ हवा में, सीओ बनाने₂ और कार्बन चक्र पूरा करना।

भोजन में अंतर्ग्रहीत कार्बोहाइड्रेट, प्रोटीन और वसा के टूटने से पशु कार्बन डाइऑक्साइड उत्पन्न करते हैं। इन सभी को ग्लूकोज से चयापचय किया जाता है, एक छह-कार्बन अणु जो तब कोशिकाओं में प्रवेश करता है और अंततः कार्बन डाइऑक्साइड और पानी बन जाता है, जिसके परिणामस्वरूप ऊर्जा सेलुलर गतिविधियों के लिए उपयोग की जाती है। यह एरोबिक श्वसन की प्रक्रिया के माध्यम से होता है (अक्सर सेलुलर श्वसन कहा जाता है, हालांकि शब्द ठीक से समानार्थी नहीं हैं)। सभी ग्लूकोज जो प्रोकैरियोट्स (बैक्टीरिया) और गैर-पौधे यूकेरियोट्स (जानवरों और कवक) दोनों की कोशिकाओं में प्रवेश करते हैं, पहले ग्लाइकोलाइसिस से गुजरते हैं, जो पाइरूवेट नामक तीन-कार्बन अणुओं की एक जोड़ी उत्पन्न करता है। इसमें से अधिकांश दो कार्बन अणु एसिटाइल सीओए के रूप में क्रेब्स चक्र में प्रवेश करते हैं, जबकि सीओ₂ आजाद है। उच्च ऊर्जा इलेक्ट्रॉन NADH और FADH के वाहक हैं₂ क्रेब्स चक्र के दौरान बनते हैं तो इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला प्रतिक्रियाओं में ऑक्सीजन की उपस्थिति में इलेक्ट्रॉनों को छोड़ देते हैं, जिसके परिणामस्वरूप एटीपी के एक महान सौदे के रूप में, जीवित चीजों की कोशिकाओं की "ऊर्जा मुद्रा" होती है।

कार्बन डाइऑक्साइड और जलवायु परिवर्तन

सीओ₂ एक गर्मी-फँसाने वाली गैस है। कई मामलों में, यह एक अच्छी बात है, क्योंकि यह पृथ्वी को इतनी गर्मी खोने से रोकता है कि लोग जैसे जानवर जीवित नहीं रह पाएंगे। लेकिन 19 वीं शताब्दी में औद्योगिक क्रांति की शुरुआत के बाद से जीवाश्म ईंधन के दहन ने सीओ की एक महत्वपूर्ण राशि को जोड़ा है₂ वातावरण में गैस, ग्लोबल वार्मिंग के कारण और इसके धीरे-धीरे बिगड़ते प्रभाव।

कई हजारों वर्षों के लिए, सीओ की वायुमंडलीय एकाग्रता₂ वायुमंडल में प्रति मिलियन (पीपीएम) 200 और 300 भागों के बीच रहा। 2017 तक, यह लगभग 400 पीपीएम तक बढ़ गया था, एक एकाग्रता जो अभी भी बढ़ रही है। यह अतिरिक्त सी.ओ.₂ गर्मी में फंसने और जलवायु परिवर्तन का कारण बनता है। यह न केवल दुनिया भर में बढ़ते औसत तापमान में प्रकट होता है, बल्कि बढ़ते समुद्र के स्तर, हिमनदों के पिघलने, अधिक अम्लीय समुद्र के पानी, छोटे ध्रुवीय बर्फ के आवरणों और तबाही की घटनाओं की संख्या में वृद्धि (उदाहरण के लिए, तूफान)। ये समस्याएं सभी परस्पर और अन्योन्याश्रित हैं।

जीवाश्म ईंधन के उदाहरणों में कोयला, पेट्रोलियम (तेल) और प्राकृतिक गैस शामिल हैं। ये लाखों वर्षों की अवधि में निर्मित होते हैं क्योंकि मृत पौधे और पशु सामग्री फंस जाती है और चट्टान की परतों के नीचे दब जाती है। अनुकूल गर्मी और दबाव की स्थिति में, यह कार्बनिक पदार्थ ईंधन में बदल जाता है। सभी जीवाश्म ईंधन में कार्बन होता है, और ये ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए जलाए जाते हैं, और कार्बन डाइऑक्साइड जारी किया जाता है।

उद्योग में CO2 का उपयोग

कार्बन डाइऑक्साइड गैस में विभिन्न प्रकार के उपयोग होते हैं, जो कि आसान है क्योंकि सामान हर जगह है। जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, यह एक सर्द के रूप में उपयोग किया जाता है, हालांकि यह ठोस और तरल रूपों का अधिक सच है। इसका उपयोग एरोसोल प्रोपेलेंट, एक कृंतक नाशक (यानी चूहे के जहर) के रूप में भी किया जाता है, जो बहुत कम तापमान वाले भौतिकी प्रयोगों का एक घटक है और ग्रीनहाउस के अंदर हवा में एक समृद्ध एजेंट है। इसे कुछ प्रकार के खनन में तेल के कुओं के फ्रैक्चरिंग, कुछ परमाणु रिएक्टरों में मॉडरेटर के रूप में और विशेष लेजर में उपयोग करने के लिए भी रखा जाता है।

दिलचस्प तथ्य: बुनियादी चयापचय प्रक्रियाओं के माध्यम से, आप लगभग 500 ग्राम सीओ का उत्पादन करेंगे₂ अगले 24 घंटों में - और भी अगर आप सक्रिय हैं। यह अदृश्य गैस का एक पाउंड से अधिक है, बस आपके नाक और मुंह के साथ-साथ आपके छिद्रों से बाहर निकल रहा है। यह, वास्तव में, यह है कि लोग समय के साथ वजन कम करते हैं, न कि पानी (अस्थायी) नुकसान सहित।