تم النشر اليوم 16-12-2025 | ثنائي أكسيد الكربون التاريخ

التاريخ

يعدّ ثنائي أكسيد الكربون أحد أوائل الغازات التي يتمّ وصفها كمادّة منفصلة عن الهواء، ففي القرن السابع عشر الميلادي، لاحظ الكيميائي يان بابتست فان هيلمونت أنّه عند حرق ال فحم نباتي في وعاء مغلق، فإنّ وزن رماد الرماد أقلّ بكثير من وزن الفحم النباتي الأصلي. اعتقد فان هيلمونت أن بقيّة الفحم النباتي تتحوّل إلى مادّة غير مرئية، وصفها بمصطلح «الروح الشاذّة» (< >spiritus sylvestre).Ebbe Almqvist (2003) < >History of industrial gases, Springer, 2003, ISBN 978-0-306-47277-0, p. 93 درس الفيزيائي جوزيف بلاك خصائص ثنائي أكسيد الكربون بشكل أكبر خلال خمسينات القرن الثامن عشر الميلادي، فوجد أنّ ال حجر جيري ( كربونات الكالسيوم ) يمكن تسخينه أو معالجته حمض بالأحماض لإنتاج غاز سمّاه «الهواء المُثَبَّت»، والذي وجد أنّه أكثر كثافةً من الهواء، ولا يساعد على الاشتعال، كما أنّه لا يؤمّن استمرارية حياة الحيوانات. لاحظ بلاك أيضاً أنّه عند قرقرة فقاعات من غاز ثنائي أكسيد الكربون في محلول من ماء الجير الجير المطفأ (محلول مائي مُشبّع من هيدروكسيد الكالسيوم )، ترسيب (كيمياء) فسيترسّب مركّب كربونات الكالسيوم. استخدم بلاك هذه الظاهرة ليوضّح أنّ ثنائي أكسيد الكربون ينتج عن تنفّس الحيوانات وعن التخمّر البكتيري، كما استطاع أن يبيّن أنّ الغازات يمكن لها أن تشارك في تفاعل كيميائي التفاعلات الكيميائيّة ، ممّا أدّى لاحقاً إلى سقوط فلوجستون نظرية الفلوجستون .William Emerson Brock, B. Kleidt, H. Voelker < >Viewegs Geschichte der Ch ie, Springer-Verlag, ISBN 3-540-67033-5, S.  72. De في سنة 1772 م، نشر الكيميائي جوزيف بريستلي ورقة بحثية بعنوان «إشباع الماء بالهواء المُثَبّت»، والتي وصف فيها عملية إسقاط قطرات من حمض الكبريتيك (أو < >زيت الزاج كما وصفه بريستلي) على الطباشير من أجل إنتاج غاز ثنائي أكسيد الكربون، ومن ثمّ إجبار الغاز على الذوبان عن طريق هزّ أو خضّ إناء يحوي على الماء، وذلك بتماس مباشر مع الغاز. Cite journal first Joseph last Priestley authorlink جوزيف بريستلي Observations on Different Kinds of Air journal Philosophical Transactions volume 62 jstor year 1772 pages 147–264 url http //web.l oyne.edu/~GIUNTA/priestley.html doi 10.1098/rstl.1772.0021 last2 Hey first2 Wm سُيّل ثنائي أكسيد الكربون للمرة الأولى (تحت ضغوط عالية) بواسطة العالِمَين همفري ديفي و مايكل فاراداي سنة 1823 م. Cite journal first Humphry last Davy authorlink همفري ديفي On the Application of Liquids Formed by the Condensation of Gases as Mechanical Agents url http //archive.org/details/jstor-107649 jstor 107649 journal Philosophical Transactions volume 113 issue 0 year 1823 pages 199–205 doi 10.1098/rstl.1823.0020 أمّا أقدم وصف لثنائي أكسيد الكربون الصلب فقد كان على يد أدريان-جان-بيير تيلورييه سنة 1835 م، والذي وجد أنّ تبريد وعاء ضغط يحتوي على ثنائي أكسيد الكربون السائل يؤدّي إلى الحصول على < >ثلج من CO2 الصلب.اقرأ

• Thilorier (1835) Solidification de l’acide carbonique (Solidification of carbonic acid), < >Comptes rendus ..., 1 194-196.
• Solidification of carbonic acid, < >The London and Edinburgh Philosophical Magazine, 8 446-447 (1836).

الوفرة

مفصلة دورة الكربون يتوفّر ثنائي أكسيد الكربون في الطبيعة في كل من غلاف الأرض الجوي و غلاف الأرض المائي و غلاف الأرض الصخري و غلاف الأرض الحيوي . إنّ عنصر الكربون المهمّ لوجود الحياة على سطح الأرض يكون في حالة تبادل بين أغلفة الأرض المذكورة فيما يعرف باسم دورة الكربون . يوجد في الغلاف الجوي ما يقدّر بحوالي 800 غيغاطن من ثنائي أكسيد الكربون، أمّا الغلاف المائي فيحوي 38,000 غيغاطن، وذلك على شكل غاز منحلّ بشكل فيزيائي في الماء وعلى شكل بيكربونات و كربونات ، في حين أنّ ثنائي أكسيد الكربون في الغلاف الصخري يكون مرتبطاً بشكل كيميائي في صخور الكربونات مثل كالسيت الكالسيت و دولوميت (معدن) الدولوميت ، والتي تحوي ما يقدّر بستين ألف تيرّاطن من ثنائي أكسيد الكربون.Martin Kappas < >Klimatologie, Spektrum Akad ischer Verlag, Heidelberg , ISBN 978-3-8274-1827-2, S.  159.

في الغلاف الجوي

Global carbon dioxide AIRS تصغير التوزّع العالمي من غاز ثنائي أكسيد الكربون في طبقة التروبوسفير، وذلك من بيانات مأخوذة من جهاز مسح الأشعة تحت الحمراء في الغلاف الجوي AIRS التابع لناسا. يعدّ غاز ثنائي أكسيد الكربون أحد غاز نزر الغازات النزرة في تركيب غلاف الأرض الجوي ، حيث أنّ تركيزه يبلغ ما متوسّطه 400 جزء في المليون كسر حجمي حجماً ، وذلك حسب قياسات الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي الأمريكية NOAA على جزيرة مونا لوا في هاواي .J. Ewald < >Carbon Dioxide at NOAA’s Mauna Loa Observatory reaches new milestone Tops 400  ppm. In < >NOAA Research, 10. Mai . يتفاوت تركيز غاز CO2 وذلك بين المناطق القريبة من سطح الأرض والمناطق المرتفعة، كما يختلف تركيزه على أساس محلّي بين المدن والأرياف، وبين الدول الصناعيّة عن الدول غير الصناعيّة. بالإضافة إلى ذلك، فإنّ هناك اختلافاً في تركيز ثنائي أكسيد الكربون حسب شهور السنة، ففي نصف الأرض الشمالي يكون تركيز CO2 في قمّته في فصل الربيع، ويكون في أدنى مستواه في فصل الخريف، وذلك في دورة سنويّة متكرّرة. Cite journal last1 Enting first1 I. G. doi 10.1029/JD092iD05p05497 The interannual variation in the seasonal cycle of carbon dioxide concentration at Mauna Loa journal Journal of Geophysical Research volume 92 pages 5497–5504 year 1987 pmid pmc قبل حدوث ارتفاع في تركيز ثنائي أكسيد الكربون في الغلاف الجوي الأرضي نتيجة التأثير البشري، كانت تراكيز هذا الغاز في العصور الجيولوجية الماضية ترتفع مع ارتفاع درجات الحرارة العالميّة، وذلك على شكل ارتجاع إيجابي تغذية راجعة إيجابيّة للتغيّرات الناجمة عن عمليات أخرى مثل تأثيرات مَيَلان محور الأرض كما فسّرها آلية ميلانكوفيتش ميلانكوفيتش . Cite journal last7 Korotkevich first6 N. I. last6 Barkov first5 J. first7 Y. S. last8 Kotlyakov pages 414 volume 329 journal Nature first8 V. M. doi 10.1038/329414a0 last5 Jouzel first1 G. last1 Genthon year 1987 Vostok ice core climatic response to CO2 and orbital forcing changes over the last climatic cycle first4 C. last2 Barnola last4 Lorius first2 J. M. first3 D. last3 Raynaud issue 6138 bibcode 1987Natur.329..414G كان تركيز غاز CO2 في الجوّ قبل خمسمئة مليون سنة أكبر بحوالي 20 مرّة ممّا هو عليه الآن، cite web Carbon Dioxide through Geologic Time publisher Geoscience Research Division at Scripps Institution of Oceanography url http //earthguide.ucsd.edu/virtualmuseum/climatechange2/07_1.shtml accessdate -12-21 والذي تناقص إلى حوالي 4 إلى 5 مرات ممّا هو عليه الآن خلال العصر الجوراسي ، ثمّ تناقص تدريجيّاً نتيجة حادثة أزولا قبل حوالي 49 مليون سنة مضت. cite web Climate and CO2 in the Atmosphere url http //earthguide.ucsd.edu/virtualmuseum/climatechange2/07_1.shtml accessdate -10-10 Cite journal first1 Robert A. last1 Berner first2 Zavareth last2 Kothavala GEOCARB III A revised model of atmospheric CO2 over Phanerozoic Time url http //www.geocraft.com/WVFossils/Reference_Docs/Geocarb_III-Berner.pdf journal American Journal of Science volume 301 year 2001 issue 2 pages 182–204 doi 10.2475/ajs.301.2.182 accessdate -02-15 format PDF كان مستوى تركيز ثنائي أكسيد الكربون قبل 650 ألف سنة دائماً دون 280 جزء في المليون (ppm)، وبقي ثابتاً كذلك حتّى العشر آلاف سنة الأخيرة.U. Siegenthaler < >Stable Carbon Cycle-Climate Relationship During the Late Pleistocene. In < >Science. 310, 2005, S.  1313–1317, DOI 10.1126/science.11 0 . يُطلق غاز ثنائي أكسيد الكربون بشكل مستمر إلى الغلاف الجوي من مصادر طبيعيّة. إنّ حوالي 40 من الغاز الذي ينبعث من بركان البراكين خلال أنواع الثورات البركانية الثوران هو من ثنائي أكسيد الكربون. مرجع كتاب الأخير Sigurdsson الأول Haraldur المؤلف2 Houghton, B. F. العنوان Encyclopedia of volcanoes سنة 2000 الناشر Acad ic Press مكان San Diego الرقم المعياري 0-12-643140-X يقدّر بأنّ البراكين تطلق ما يتراوح بين 130 إلى 230 مليون طن من CO2 إلى الغلاف الجوي كلّ سنة. على الرغم من ذلك، فإن غاز CO2 المنبعث من النشاطات البشريّة أكبر بحوالي 135 مرّة من الكمّيّات الصادرة عن البراكين. cite web Volcanic Gases and Climate Change Overview url http //volcanoes.usgs.gov/hazards/gas/climate.php publisher US Geological Survey accessdate -02-26 كما ينتج ثنائي أكسيد الكربون من الينابيع الساخنة مثل الموجودة في موقع < >بوسوليتو < >Bossoleto، وذلك بالقرب من رابولانو تيرمي في توسكانا في إيطاليا، حيث أنّ تراكيز CO2 يمكن أن ترتفع بنسبة 75 ليلاً. مرجع كتاب الأخير van Gardingen الأول P.R. المؤلف2 Grace, J. المؤلف3 Jeffree, C.E. المؤلف4 Byari, S.H. المؤلف5 Miglietta, F. author6 Raschi, A. author7 Bettarini, I. chapter Long-term effects of enhanced CO2 concentrations on leaf gas exchange research opportunities using CO2 springs العنوان Plant responses to elevated CO2 Evidence from natural springs المحرر Raschi, A. Miglietta, F. Tognetti, R. van Gardingen, P.R. (Eds.) سنة 1997 الناشر Cambridge University Press مكان Cambridge الرقم المعياري 0-521-58203-2 الصفحات 69–86 أدّى النشاط البشري مثل إزالة الغابات قطع أشجار الغابات واستخدام وقود أحفوري الوقود الأحفوري كمصدر من مصادر الطاقة إلى ازدياد تركيز ثنائي أكسيد الكربون في الجوّ بحوالي 35 وذلك منذ بداية ثورة صناعية الثورة الصناعيّة . cite news After two large annual gains, rate of atmospheric CO2 increase returns to average url http //www.noaanews.noaa.gov/stories2005/s2412.htm date 2005-03-31 publisher NOAA News Online, Story 2412 في الفترة الزمنيّة بين سنتي 1960 و 2005 ازدادت نسبة غاز ثنائي أكسيد الكربون في الجوّ بمعدّل 1.4 جزء في المليون سنويّاً.J. G. Canadell, C. Le Quere, M. R. Raupach, C. B. Field, E. T. Buitenhuis, P. Ciais, T. J. Conway, N. P. Gillett, R. A. Houghton, G. Marland < >Contributions to accelerating atmospheric CO2 growth from economic activity, carbon intensity, and efficiency of natural sinks. In < >Proceedings of the National Acad y of Sciences. 104, , S.  18866–18870, DOI 10.1073/pnas.0702737104 . تعدّ صناعة أسمنت الأسمنت أحد ثلاثة مصادر رئيسيّة لانبعاث ثنائي أكسيد الكربون في الجوّ وذلك بالإضافة إلى إنتاج الطاقة والمواصلات، حيث أنّه في سنة ساهمت صناعة الأسمنت عالمياً في حوالي 7 من انبعاثات CO2 البشريّة. cite web url http //www.intechopen.com/download/get/ /pdfs/id/28663 author1 Navdeep Kaur Dhami author2 Sudhakara M. Reddy author3 Abhijit Mukherjee Biofilm and Microbial Applications in Biomineralized Concrete page 142 إنّ القيمة الحاليّة من تركيز ثنائي أكسيد الكربون هي أعلى قيمة منذ 15 إلى 20 مليون سنة. cite web Iain Colin Prentice et al. < >The Carbon Cycle and Atmospheric Carbon Dioxide. In < >IPCC Third Assessment Report. 2001, S.  185 publisher url http //www.grida.no/climate/ipcc_tar/wg1/096.htm accessdate -12-21 Mauna Loa Carbon Dioxide curve تصغير 200 بك منحنى كيلنغ الذي يوضّح القيمة الثابتة التي يزيد بها انبعاث غاز ثنائي أكسيد الكربون في الجوّ وذلك منذ سنة 1958. إنّ ما ينتجه البشر من غاز ثنائي أكسيد الكربون يبلغ سنوياً حوالي 36.3 غيغاطن، وهو جزء صغير بالمقارنة مع المصادر الطبيعيّة، حيث ينتج منها سنويّاً 550 غيغاطن. cite web GRID-Arendal < >Vital Climate Graphics The present carbon cycle publisher Grid Arendal] url http //www.grida.no/publications/vg/climate/page/3066.as accessdate -12-21 ولكن بالمقابل، فإنّ بالوعة ثاني أكسيد الكربون تصريف الكربون الطبيعي يستهلك قسماً كبيراً من الإنتاج الطبيعي في دورة الكربون الطبيعيّة، لذلك فإنّ التركيز قبل الثورة الصناعيّة كان ثابتاً. إنّ كمّيّة ثنائي أكسيد الكربون الفائضة يُستهلك حوالي نصفها في غلاف الأرض الحيوي والمحيطات، والتي كانت في السابق في حالة توازن بين الإنتاج والاستهلاك، ولكن الازدياد في تركيز CO2 أدّى إلى كونها في الوقت الحالي تستهلك أكثر مما تنتج.A. P. Ballantyne, C. B. Alden, J. B. Miller, P. P. Tans, J. W. C. White < >Increase in observed net carbon dioxide uptake by land and oceans during the past 50 years. In < >Nature. 488, , S.  70–72, DOI 10.1038/nature11299 . أمّا النصف الثاني، فتبقى في الغلاف الجوي، وهي التي تؤدّي إلى ازدياد قيمة التركيز، والتي بدأ العالم تشارلز كيلينغ في إظهارها في ما يعرف باسم منحنى كيلنغ] بدءاً من ستّينات القرن العشرين. إنّ المسبّب الرئيسي احترار عالمي للاحترار العالمي الحالي هو من بشري المنشأ تأثير بشري (أنتروبوجيني) على البيئة، وذلك بسبب توسّع ظاهرة احتباس حراري الاحتباس الحراري ،S. A. Montzka, E. J. Dlugokencky, J. H. Butler < >Non-CO2 greenhouse gases and climate change. In < >Nature. 476, , S.  43–50, DOI 10.1038/nature10322 . والتي تنتج عندما يقوم الغلاف الجوّي الأرضي باحتباس الإشعاع الحراري الصادر عن الأرض تجاه الفضاء. cite web last Jenkins first Amber Global Climate Change url http //climate.nasa.gov/causes publisher Randal Jackson accessdate -10-05 يكون غاز ثنائي أكسيد الكربون شفّافاً تجاه أشعّة الضوء القادمة من الشمس، حيث لا يمتصّ في مجال الأشعّة فوق البنفسجيّة، لكنّه يمتصّ الأشعّة تحت الحمراء الصادرة عن الأرض، بالتالي فإنّ غاز ثنائي أكسيد الكربون هو أحد غازات دفيئة الغازات الدفيئة ، وهو يشكّل حوالي 60 من الغازات المؤثّرة على الاحتباس الحراري.Gerald A. Meehl, Warren M. Washington, Caspar M. Ammann, Julie M. Arblaster, T. M. L. Wigley, Claudia Tebaldi < >Combinations of Natural and Anthropogenic Forcings in Twentieth-Century Climate. In < >Journal of Climate. 17, 2004, S.  3721–3727, DOI 10.1175/1520-0442(2004)0172.0.CO 2 .James Hansen, Makiko Sato, Reto Ruedy, Larissa Nazarenko, Andrew Lacis, Gavin Schmidt, Gary Russell et al. < >Efficacy of climate forcings. In < >Journal of Geophysical Research. Vol. 110, Issue D18, 27. Sept ber 2005, DOI 10.1029/2005JD005776 . إنّ الطاقة الممتصّة تتحوّل في مجال هذه الأشعّة إلى حركات اهتزازيّة، ممّا يؤدّي لاحقاً إلى حدوث تصادمات على المستوى الجزيئي، والذي يؤدّي في النهاية إلى رفع درجة حرارة الغلاف الجوي.Climate Change Indicators in the United States]. EPA.gov تشير العديد من الدراسات إلى ارتفاع درجة حرارة سطح الأرض بمقدار 0.3-0.6°م منذ أواخر القرن التاسع عشر، بسبب ازدياد تركيز غاز ثنائي أكسيد الكربون، ممّا أدّى بذلك إلى ارتفاع منسوب البحر بمعدّل 10-25 سم خلال المئة سنة الأخيرة نتيجة ذوبان الجليد القطبي ، ولوحظ أيضاً ارتفاع طفيف في متوسّط الهطول المطري العالمي في القرن العشرين، وازدياد نسبة الأجزاء من العالم التي تتعرّض لموجات من الجفاف أو الفيضانات منذ عام 1970.أيمن الشحاذة العودة. تأثير ارتفاع تركيز غاز ثاني اكسيد الكربون في ظاهرة الاحتباس الحراري. عالم الزراعة. العدد الخامس. نيسان إنّ تبعات الاحترار العالمي هذه يمكن الحدّ منها عن طريق اتّباع سياسات حماية المناخ في الدول المعنيّة.Oppenheimer, M., < >et al., < >Section 19.7.1 Relationship between Adaptation Efforts, Mitigation Efforts, and Residual Impacts, in http //ipcc-wg2.gov/AR5/images/uploads/WGIIAR5-Chap19_FGDall.pdf Chapter 19 Emergent risks and key vulnerabilities (archived [https //web.archive.org/web/ 0708062559/http //ipcc-wg2.gov/AR5/images/uploads/WGIIAR5-Chap19_FGDall.pdf July 8 ), pp.46-49, in harvard citation no brackets IPCC AR5 WG2 A

في الغلاف المائي

في المحيطات

تحوي مياه المحيطات على ثنائي أكسيد الكربون بالشكل المنحلّ (فيزيائياً)، كما تحويه على شكل حمض الكربونيك والذي يكون في حالة توازن كيميائي مع بيكربونات البيكربونات و كربونات الكربونات . تتغيّر الكمّيّة المنحلّة مع تغيّر فصول السنة، إذ أنّها تتعلّق بدرجة حرارة المياه وبكمّيّة الأملاح المنحلّة، حيث أنّ الماء البارد له القدرة على حلّ كمّيّة أكبر من ثنائي أكسيد الكربون. بما أنّ للماء البارد كثافة أكبر من الماء الدافئ، بالتالي فإنّ الماء غنيّ المحتوى بثنائي أكسيد الكربون يتركّز في الطبقات السفلى. تتناقص مقدرة مياه المحيطات على استقبال كمّيّات من CO2 مع ارتفاع درجة الحرارة، وهذا ما يحصل حتّى عند ضغوط مرتفعة في أعماق المحيطات وذلك بالقرب من أنبوب بركاني الأنابيب البركانيّة .Zhenhao Duan, Rui Sun < >An improved model calculating CO2 solubility in pure water and aqueous NaCl solutions from 273 to 533 K and from 0 to 2000 bar. In < >Ch ical Geology. 193, 2003, S.  257–271, DOI 10.1016/S0009-2541(02)00263-2 . يوجد في المحيطات كمّيّات من ثنائي أكسيد الكربون تفوق التي هي موجودة في الغلاف الجوّي للأرض بحوالي 50 مرّة. بناءً على هذا الأمر، فإنّ المحيطات تعدّ أكبر مصرف كربون مصرّف للكربون ، حيث يستقبل حوالي ثلث الكمّيّة المنتجة بشريّاً من غاز CO2. cite web How Long Can the Ocean Slow Global Warming? publisher Naomi M. Levine, Scott C. Doney url http //www.whoi.edu/oceanus/viewArticle.do?id 17726 accessdate -11-29 Cite journal last1 Cai first1 W. -J. last2 Chen first2 L. last3 Chen first3 B. last4 Gao first4 Z. last5 Lee first5 S. H. last6 Chen first6 J. last7 Pierrot first7 D. last8 Sullivan first8 K. last9 Wang first9 Y. last10 Hu -authors 8 first10 X. last11 Huang first11 W. -J. last12 Zhang first12 Y. last13 Xu first13 S. last14 Murata first14 A. last15 Grebmeier first15 J. M. last16 Jones first16 E. P. last17 Zhang first17 H. Decrease in the CO2 Uptake Capacity in an Ice-Free Arctic Ocean Basin journal Science volume 329 issue 5991 pages 556–559 year pmid 20651119 doi 10.1126/science.1189338 bibcode Sci...329..556C إنّ ازدياد الكمّيّة المنحلّة من ثنائي أكسيد الكربون في مياه المحيطات تؤدّي إلى انخفاض قلوية قلويّة ماء مالح الماء المالح ، وتعرف هذه الظاهرة باسم تحمض المحيطات تحمّض المحيطات ، ويخشى أن يؤثّر ذلك بشكل سلبي على الأحياء التي تحوي على تكلس الكلس مثل صدفة بحرية الصدف البحري .Tom Garrison < >Oceanography an invitation to marine science, 2005, Verlag Thomson Brooks/Cole, Belmont, CA, ISBN 0-534-40887-7, S.  505. من جهة أخرى، هناك أنواع من الصدف البحري أظهرت ردود أفعال مغايرة لارتفاع تركيز CO2 في المياه، حيث أنّها تكاثرت بشكل أكبر.J. B. Ries, A. L. Cohen, D. C. McCorkle < >Marine calcifiers exhibit mixed responses to CO2-induced ocean acidification. In < >Geology. 37, , S.  1131–1134, DOI 10.1130/G30210A.1 .

في المياه العذبة

يمكن للمياه العذبة نتيجة شروط جيولوجيّة معيّنة أن تحوي كمّيّات كبيرة من غاز ثنائي أكسيد الكربون، وذلك مثل مياه ينبوع معدني الينابيع المعدنيّة أو في حمة العيون الحمئة (الحِمَام). في حالات نادرة، يمكن لكمّيّات من غاز ثنائي أكسيد الكربون أن تسبّب حوادث بالقرب من هذه الأماكن، كما حصل سنة 1986 في بحيرة نيوس في كاميرون الكاميرون . مرجع كتاب الأخير Martini الأول M. chapter CO2 issions in volcanic areas case histories and hazards العنوان Plant responses to elevated CO2 Evidence from natural springs المحرر Raschi, A. Miglietta, F. Tognetti, R. van Gardingen, P.R. (Eds.) سنة 1997 الناشر Cambridge University Press مكان Cambridge الرقم المعياري 0-521-58203-2 الصفحات 69–86

خارج الغلاف الأرضي

Ssc2004-08b-ar تصغير دليل على وجود ثنائي أكسيد الكربون (بالأخضر) في الأقراص الكوكبيّة (المصدر ناسا). يتكوّن الغلاف الجوي لكوكب الزهرة بشكل شبه كامل (96.5 ) من ثنائي أكسيد الكربون، وذلك عند ضغط مقداره حوالي 90 بار. من جهة أخرى، فإن درجة حرارة السطح لهذا الكوكب الأقرب إلى الشمس من الأرض تبلغ 480 °س، ويعود ذلك إلى خاصّيّة الاحتباس الحراري التي يوفّرها الغلاف الجوّي من CO2. cite web The Atmosphere of Venus publisher Department of Physics and Astronomy Georgie State University] url http //hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/solar/venusenv.html accessdate -03-22 يشكّل ثنائي أكسيد الكربون حوالي 95 أيضاً من الغلاف الجوي لكوكب المريخ المرّيخ ، cite web Kohlendioxid (fast) pur … Atmosphأ¤re und Klima des Roten Planeten publisher http //www.scinexx.de/ Scinexx, das Wissensmagazin url http //www.scinexx.de/dossier-detail-41-13.html accessdate 2003-12-20 De بحيث يكون في أقطاب كوكب المريخ على شكل ثلج جاف. على الرغم من أن الضغط الجوّي لغاز ثنائي أكسيد الكربون على سطح المريخ منخفض، حيث يبلغ فقط حوالي 7 ميلي بار، إلاّ أنّ ظاهرة الاحتباس الحراري لهذا الغاز تؤثّر في رفع درجة حرارة السطح إلى حوالي 5 °س. إنّ الأغلفة الجوية للكواكب المتطرّفة وأقمارها تحوي على كمّيّات من ثنائي أكسيد الكربون، والتي أتت من ارتطام مذنب المذنّبات والأجرام السماويّة مثل شوميكار-ليفي 9 على سطح تلك الكواكب ومن غبار كوني الغبار الكوني .E. Lellouch, B. Bezard, J.I. Moses, G.R. Davis, P. Drossart, H. Feuchtgruber, E.A. Bergin, R. Moreno, T. Encrenaz < >The Origin of Water Vapor and Carbon Dioxide in Jupiter's Stratosphere. In < >Icarus. 159, 2002, S.  112–131, DOI 10.1006/icar.2002.6929 .Dale P. Cruikshank, Allan W. Meyer, Robert H. Brown, Roger N. Clark, Ralf Jaumann, Katrin Stephan, Charles A. Hibbitts, Scott A. Sandford, Rachel M.E. Mastrapa, Gianrico Filacchione, Cristina M. Dalle Ore, Philip D. Nicholson, Bonnie J. Buratti, Thomas B. McCord, Robert M. Nelson, J. Brad Dalton, Kevin H. Baines, Dennis L. Matson < >Carbon dioxide on the satellites of Saturn Results from the Cassini VIMS investigation and revisions to the VIMS wavelength scale. In < >Icarus. 206, , S.  561–572, DOI 10.1016/j.icarus. .07.012 . بالإضافة إلى ذلك، فإنّ ثنائي أكسيد الكربون يوجد في كوكب خارج المجموعة الشمسية الكواكب خارج المجموعة الشمسيّة ، حيث أعلنت ناسا وجود CO2 على الكوكب إتش دي 189733 ب HD 189733 b وذلك باستخدام مرصد هابل الفضائي . cite web Hubble finds carbon dioxide on an extrasolar planet publisher [http //www.innovations-report.de/ Inoovations-Report, Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft url http //www.innovations-report.de/html/berichte/physik_astronomie/hubble_finds_carbon_dioxide_extrasolar_planet_124057.html accessdate -12-10 عُثر على ثنائي أكسيد الكربون في كلّ من وسط بين نجمي الأوساط بين النجميّة و قرص كوكبي الأقراص الكوكبيّة المحيطة بالنجوم حديثة الولادة.L.B. d'Hendecourt, M. Jourdain de Muizon < >The discovery of interstellar carbon dioxide. In < >Astronomy and Astrophysics, 223 (1989), S.  L5–L8 (النص]). تحدث عملية التشكّل هذه من التفاعلات الجارية على السطح بين أحادي أكسيد الكربون و أكسجين الأكسجين على جسيمات من الجليد عند درجات حرارة تبلغ -123 °س (150 كلفن)، حيث أنّه عند تبخّر الجليد يتحرّر غاز ثنائي أكسيد الكربون. cite web Interstellar Ch istry publisher Rebecca L. Rawls - http //www.physics.ohio-state.edu/ Department of Physics, Ohio State University url http //www.physics.ohio-state.edu/~eric/research_files/cen.htm accessdate -12-21 بالمقابل، فإنّ تركيز CO2 في مناطق الأوساط بين النجميّة البعيدة عن النجوم يكون قليلاً، حيث أنّه يتفاعل مع هيدروجين الهيدروجين] الذرّي والجزيئي ليشكّل الماء وأحادي أكسيد الكربون.D. Talbi, E. Herbst < >The gas-phase destruction of interstellar carbon dioxide Calculations on the reactions between CO2 and H2 and between CO2 and H. In < >Astronomy and Astrophysics. 386, 2002, S.  1139–1142, DOI 10.1051/0004-6361 20020312 .

التحضير والإنتاج

إنّ حرق الوقود الحاوي على الكربون، خاصّةً من وقود أحفوري الوقود الأحفوري ، يعطي كمّيّات من غاز ثنائي أكسيد الكربون، وعلى هذا النحو، ينتج سنويّاً ما مقداره حوالي 36 مليار طن. ينتج غاز ثنائي أكسيد الكربون كناتج ثانوي من قمين الجير ، وذلك عند حرق الجير ( كربونات البوتاسيوم )، حيث أنّ هذه العمليّة تعطي حوالي 530 مليون طن سنويّاً. بما أنّ أبحاث احتجاز وتخزين ثنائي أكسيد الكربون لا زالت في المستوى البحثي، ولم تطبّق على شكل تجاري، فإنّ الكمّيّة المنتجة من ثنائي أكسيد الكربون تنتقل إلى الغلاف الجوّي. cite web Verwertung und Speicherung von CO2 publisher Verband der Ch ischen Industrie url https //www.vci.de/Downloads/PDF/VCI 20Dech a 20Positionspapier 20zur 20Verwertung 20und 20Speicherung 20von 20CO2.pdf accessdate -03-22 De ينتج غاز ثنائي أكسيد الكربون من تفاعل كربون الكربون مع أكسجين الأكسجين

o.A. < >Schülerduden Ch ie, Bibliografisches Institut & F.A. Brockhaus AG, Mannheim , ISBN 978-3-411-05386-5, S.  195.mathrm C + O_2 longrightarrow CO_2 quad Delta H -394 mathrm kJ/mol

إنّ تفاعل أكسدة الأكسدة أعلاه يحدث عند احتراق كلّ أنواع الوقود الحاوية على الكربون، مثل ميثان الميثان ( غاز طبيعي الغاز الطبيعي ) وكل قطفات تقطير النفط (من وقود السيارات البنزين و ديزل (وقود) الديزل و كيروسين الكيروسين وغيرها)، بالإضافة إلى فحم الفحم و خشب الخشب والمواد العضويّة الأخرى.

mathrm CH_4 + 2 O_2 longrightarrow CO_2 + 2 H_2O

كما يعطي تكليس الجير عند تسخينه إلى درجات حرارة فوق 850 °س غاز ثنائي أكسيد الكربون

mathrm CaCO_3 xrightarrow Delta CaO + CO_2

على المستوى الصناعي، ينتج ثنائي أكسيد الكربون بعدّة طرق على كافّة المستويات، يستشهد موسوعة Kirk-Othmer Encyclopedia of Ch ical Technology first Ronald last Pierantozzi encyclopedia Kirk-Othmer Encyclopedia of Ch ical Technology publisher Wiley year 2001 doi 10.1002/0471238961.0301180216090518.a01.pub2 chapter Carbon Dioxide isbn 0-471-23896-1 وغالباً على شكل ناتج ثانوي من إنتاج أمونياك الأمونياك في عملية هابر-بوش ومن إنتاج هيدروجين الهيدروجين في عمليّات تغويز الفحم و إصلاح البخار في محطّات إنتاج غاز طبيعي الغاز الطبيعي ، حيث يُحصل على ثنائي أكسيد الكربون كناتج من تفاعل انزياح ماء-غاز ، والمستخدَم من أجل تحضير غاز الاصطناع .Susan Topham Carbon Dioxide in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Ch istry, 2005, Wiley-VCH, Weinheim. DOI 10.1002/14356007.a05_165

mathrm CO + H_2O overrightarrow arrow CO_2 + H_2 qquad Delta H_ R 298 ^0 -41 , 2 mathrm kJ/mol

تقوم خميرة الخميرة باستقلاب سكر السكّر لإنتاج إيثانول الإيثانول ، وينطلق غاز ثنائي أكسيد الكربون نتيجة لذلك

mathrm C_6H_ 12 O_6 longrightarrow 2 C_2H_5OH + 2 CO_2

يستخدم التفاعل أعلاه أثناء إنتاج كحول الكحول و مشروبات روحية المشروبات الروحيّة ، كما يعدّ الأساس في إنتاج إيثانول حيوي الإيثانول الحيوي . على المستوى المخبري، فقد كان ثنائي أكسيد الكربون في السابق ينتج مخبريّاً من أثر حمض الهيدروكلوريك على كربونات الكالسيوم ، وذلك في جهاز كيب على سبيل المثال.

mathrm CaCO_3 + 2 HCl longrightarrow CaCl_2 + H_2O + CO_2

أمّا في الوقت الراهن، فيمكن الحصول على غاز CO2 ضمن أسطوانات أو على شكل ثلج جاف الثلج الجاف الصلب.H. Kolbe < >Antiseptische Eigenschaften der Kohlensأ¤ure. In < >Journal für Praktische Ch ie. 26, 1882, S.  249–255, DOI 10.1002/prac.18820260116 .

الخصائص

الخصائص الفيزيائيّة

Carbon dioxide p-T phase diagram - Ar.png تصغير مخطط أطوار مخطّط أطوار ثنائي أكسيد الكربون (مقياس غير منتظم) إنّ غاز ثنائي أكسيد الكربون في ظروف قياسية من الضغط ودرجة الحرارة الظروف القياسيّة من الضغط ودرجة الحرارة عبارة عن غاز عديم اللون، له كثافة مقدارها 1.98 كغ/م3،Roland Benedix < >Bauch ie. Vieweg+Teubner Verlag, ISBN 978-3-8348-0584-3, S.  113 De . والتي هي أكبر بمقدار 1.67 مرّة من الهواء. لا توجد هناك حالة سائلة من ثنائي أكسيد الكربون عند ضغوط أدنى من 5.2 بار (وحدة) بار . عند الضغط العادي (1 جو (وحدة) وحدة ضغط جوّي (جوّ)، فإنّ ثنائي أكسيد الكربون يوجد عند درجات حرارة أدنى من −78.5 °س على شكل صلب، يدعى باسم ثلج جاف الثلج الجاف . لا يؤدّي تسخين الثلج الجاف إلى انصهاره، حيث تسامي يتسامى (يتصعّد)، أي أنّه يتحوّل بشكل مباشر إلى الحالة الغازيّة. تقع نقطة ثلاثية النقطة الثلاثيّة ، والتي تكون فيها أطوار المادة الثلاثة؛ الصلبة والسائلة والغازيّة، في حالة توازن ترموديناميكي توازن ، بالنسبة لثنائي أكسيد الكربون عند درجة حرارة مقدارها −56.6 °س، وعند ضغط مقداره 5.18 بار. أمّا نقطة حرجة (ديناميكا حرارية) النقطة الحرجة فهي تقع عند الدرجة 31.0 °س، وذلك عند ضغط 73.8 بار. cite web url http //webbook.nist.gov/cgi/cbook.cgi?ID C124389&Units SI&Mask 4 Thermo-Phase Phase change data for Carbon dioxide publisher National Institute of Standards and Technology accessdate -01-21 يمكن تحويل ثنائي أكسيد الكربون بتطبيق ضغط مرتفع دون درجة الحرارة الحرجة إلى سائل عديم اللون.A. F. Holl an, E. Wiberg, N. Wiberg < >Lehrbuch der anorganischen Ch ie. 101. Auflage, deGruyter, 1995, ISBN 3-11-012641-9, S.  860 De . لا يمكن الحصول على ثنائي أكسيد الكربون السائل عند درجة حرارة الغرفة إلّا عند تطبيق ضغط حوالي 60 بار. يكون لثنائي أكسيد الكربون الصلب (الثلج الجاف) نظام بلوري مكعب بنية بلّوريّة مكعّبة ، ذات زمرة فراغيّة من النمط < >Pa overline 3 ، ويكون ثابت الشبكة البلورية ثابت الشبكة البلّوريّة a 562.4 بيكومتر ..A. Simon und K. Peters < >Single-crystal refin ent of the structure of carbon dioxide. In < >Acta Crystallographica Section B. 1980, B36, S.  2750–2751, DOI 10.1107/S0567740880009879 . يمتصّ ثنائي أكسيد الكربون قسماً من طيف كهرومغناطيسي الطيف الكهرومغناطيسي عند مجال طيف أشعة تحت الحمراء أشعة تحت الأحمر ، حيث يؤدّي ذلك إلى حدوث اهتزاز جزيئي . على أساس هذه الخاصّيّة يعدّ ثنائي أكسيد الكربون أحد غازات دفيئة الغازات الدفيئة .

الانحلاليّة

إنّ انحلالية انحلاليّة ثنائي أكسيد الكربون في الماء جيّدة جداً، وهي تقريباً في كل الحالات (أكثر من 99 ) عبارة عن انحلال فيزيائي، حيث يتحوّل بشكل عكوس ومتوازن إلى حمض الكربونيك H2CO3. نظراً لأن قانون هنري ثابت توازن إماهة حمض الكربونيك هو K_ mathrm h frac m [H_2CO_3] m [CO_2(aq)] 1.70 imes 10^ -3 (عند 25°س)، لذلك فإنّ معظم ثنائي أكسيد الكربون لا يتحوّل إلى حمض الكربونيك بشكل كامل، ويبقى معظمه في صورة جزيئات CO2، بالتالي فإنّ تأثير ثنائي أكسيد الكربون على قيمة ال أس هيدروجيني عند انحلاله في الماء ضعيفة. يمكن كتابة معادلة توازن ثنائي أكسيد الكربون في الماء وتشكّل حمض الكربونيك بالشكل المبسّط التالي

mathrm CO_2 + H_2O ight harpoons H_2CO_3

ولكن فعلياً تكون معادلات التوازن الكيميائي على الشكل التالي

m CO_2 + 2 H_2O ight arrows HCO_3^- + H_3O^+

m HCO_3^- + H_2O ight arrows CO_3^ 2- + H_3O^+

يكون حمض الكربونيك في توازن كيميائي مع نواتج تفكّكه في الماء وهي أيون بيكربونات البيكربونات −HCO3 وأيون كربونات الكربونات 2−CO3. تتعلّق نسبة وجود هذين الأيونين إلى بعضهما بقيمة أس هيدروجيني الأس الهيدروجيني (pH الوسط). يسود انتشار أيون البيكربونات (بنسبة> 50ظھ) في المياه المتعادلة أو قليلة القلويّة (pH> 6.5)، وتصل نسبته إلى (> 95ظھ) في مياه البحر. تحوي مياه المحيطات، والتي هي متوسّطة القلويّة (pH 8.2–8.5) على نحو 120 مغ من البيكربونات لكل لتر. أما في المياه شديدة القلويّة (pH> 10.4)، فيسود أيون الكربونات (بنسبة> 50ظھ)، لأنه في حال سحب أيون أوكسونيوم أيون الأوكسونيوم +H3O من الوسط وذلك بإضافة كاشف قلوي يحوي أيون هيدروكسيد الهيدروكسيد −OH، فإن التوازن بين البيكربونات والكربونات مبدأ انزياح التوازن ينزاح إلى صالح تشكّل الكربونات. تعدّ انحلالية ثنائي أكسيد الكربون في الماء مقارنةً مع الغازات الأخرى مرتفعة نسبيّاً، حيث أنّ تشبع (كيمياء) درجة الإشباع لغاز CO2 نقيّ في حالة توازن مع الماء عند درجة حرارة 20 °س وعند الضغط العادي (1 جوّ) تبلغ 1688 مغ/ل، في حين أنّها أكسجين للأكسجين النقي 44 مغ/ل، و نتروجين للنتروجين النقي 19 مغ/ل.Frank Wisotzky < >Angewandte Grundwasserch ie, Hydrogeologie und hydrogeoch ische Modellierung Grundlagen, Anwendungen und Probl lأ¶sungen, , Springer Verlag, ISBN 978-3-642-17812-2, S.  65 De

البنية

Kristallstruktur-Kohlenstoffdioxid.png تصغير بنية بلورية البنية البلوريّة للثلج الجاف (الشكل الصلب من ثنائي أكسيد الكربون). يرتبط الكربون مع كلتا ذرّتي الأكسجين رابطة تساهمية برابطة تساهميّة رابطة مضاعفة مضاعفة وبشكل متكافئ، بحيث يبلغ طول الرابطة C O ما مقداره 116.3 بيكومتر .Greenwood, Norman N. Earnshaw, Alan (1997). Ch istry of the El ents (2nd ed.). Butterworth-Hein ann. ISBN 0-08-037941-9. نتيجة هذا الارتباط يكون هناك زوجين إلكترونيّين زوج غير رابط غير رابطين على كل ذرة أكسجين. إنّ لجزيء ثنائي أكسيد الكربون بنية خطّيّة، حيث تصطف الذرّات الثلاثة (ذرّتي أكسجين طرفيتين وذرّة كربون في المنتصف) على خط مستقيم، وحسب هذا الترتيب، يكون جزيء CO2 تناظر مركزي متناظر مركزيّاً . Co2comp-Ar.png على الرغم من استقطاب (فيزياء) استقطاب الرابطة بين الأكسجين والكربون بسبب اختلاف كهرسلبية الكهرسلبيّة بين الذرّتين، إلاّ أنّ عزم ثنائي قطب عزم ثنائي القطب بالنسبة للرابطتين يفني بعضه، نظراً لأنّ الجزيء متناظر مركزياً، بالتالي فإنّ ثنائي أكسيد الكربون ليس ثنائي قطب . نتيجة التناظر المركزي أيضاً، فإنّه لا يشاهد لجزيء ثنائي أكسيد الكربون في طيف كهرومغناطيسي طيف مجال أشعّة تحت الحمراء سوى حزمتين اهتزازيّتين، إحداها من نمط الامتطاط اللامتناظر عند عدد الموجة 2349 سم−1، والأخرى من نمط الانحناء بالقرب من عدد الموجة 666 سم−1. هناك أيضاً اهتزاز من نمط الامتطاط المتناظر عند 1388 سم−1، والذي يلاحظ فقط في مطيافية رامان .Introduction to Molecular Vibrations and Infrared Spectroscopy

الخصائص الكيميائيّة

لا يعدّ ثنائي أكسيد الكربون من مؤكسد المؤكسدات القويّة، حيث أنّه يتفاعل فقط بشكل مؤكسد مع الفلزّات التي لها قدرة مختزل اختزال كبيرة مثل مغنسيوم المغنسيوم ، حيث يتشكّل الكربون والأكسيد الموافق.Hans-Dieter Barke < >Ch iedidaktik heute. Springer-Verlag, Berlin 2001, ISBN 3-540-41725-7, S.  30 De .

mathrm CO_2 + 2 Mg longrightarrow C + 2 MgO

نظراً لوجود شحنة جزئية موجبة على ذرة الكربون في جزيء ثنائي أكسيد الكربون، فإنّ CO2 يتفاعل ككاشف ضعيف محب للإلكترون في تفاعلات إضافة كربوكسيل إلى نوع كيميائي الأنواع الكيميائيّة محب للنواة المحبّة للنواة ، على سبيل المثال، يتفاعل ثنائي أكسيد الكربون مع أنيون كربوني الأنيونات الكربونيّة (الكربانيونات) التي توفّرها تفاعل غرينيار كواشف غرينيار و مركب ليثيوم عضوي مركبات الليثيوم العضويّة لتعطي الكربوكسيلات

mathrm MR + CO_2 longrightarrow RCO_2M

حيث M هي Li أو MgBr و R عبارة عن ألكيل أو أريل . يدخل CO2 ربيطة كربيطة في تركيب معقد تناسقي المعقدات التناسقيّة مع بعض فلز انتقالي الفلزّات الانتقاليّة ، والتي تقوم بتسهيل تحوّل CO2 إلى مركّبات أخرى.M. Aresta (Ed.) Carbon Dioxide as a Ch ical Feedstock , Wiley-VCH Weinheim. ISBN 978-3-527-32475-0 إنّ تفاعل اختزال ثنائي أكسيد الكربون إلى أحادي أكسيد الكربون هو من التفاعلات البطيئة صعبة التنفيذ

mathrm CO_2 + 2 e^- + 2 H^+ longrightarrow CO + H_2O

إنّ جهد اختزال هذا التفاعل في وسط معتدل (pH ~ 7) يكون حوالي −0.53 فولت مقابل قطب قياسي للهيدروجين القطب القياسي للهيدروجين . تقوم إنزيمات ديهيدروجيناز أحادي أكسيد الكربون < >carbon monoxide dehydrogenase الحاوية على فلزّ نيكل النيكل بإجراء عمليّة تحفيز هذا التفاعل في الحيويّات. cite journal last1 Finn first1 Colin last2 Schnittger first2 Sorcha last3 Yellowlees first3 Lesley J. last4 Love first4 Jason B. Molecular approaches to the electroch ical reduction of carbon dioxide url journal Ch ical Communications volume issue 10 page 0000 doi 10.1039/c1cc15393e year

الدور الحيوي

إنّ ثنائي أكسيد الكربون هو ناتج عملية تنفس خلوي التنفس الخلوي في الأحياء التي تحصل على الطاقة من تكسير سلاسل سكر السكريات و دهن الدهون و حمض أميني الأحماض الأمينيّة بواسطة أكسجين الأكسجين وذلك كجزء من عملية تمثيل غذائي الاستقلاب . تشمل هذه الأحياء كل من نباتات النباتات و طحالب الطحالب و فطر الفطور الهوائيّة، و بكتريا البكتريا ، بالإضافة إلى حيوانات الحيوانات و بشر البشر .

التركيب الضوئي وتثبيت الكربون

Calvin-cycle4-ar.svg يسار 300 دورة كالفن وتثبيت الكربون. إنّ تثبيت الكربون هي عمليّة كيميائيّة حيويّة يستخدم فيها ثنائي أكسيد الكربون من قبل نبات النباتات و طحالب الطحالب و زراقم الزراقم ويحول إلى جزيء جزيئات عضويّة غنيّة بالطاقة، مثل جلوكوز الغلوكوز ، وبالتالي تشكّل غذائها بعمليّة تركيب ضوئي التركيب الضوئي . يُستخدم ثنائي أكسيد الكربون و ماء الماء في عملية التركيب الضوئي لإنتاج سكريات السكر ، والذي يعدّ مادّة بدائيّة للعديد من مركب عضوي المركّبات العضويّة ، وفيها ينتج أكسجين الأكسجين كناتج ثانوي للعمليّة. يعدّ إنزيم < >ريبولوز-5،1-مضاعف فوسفات كربوكسيلاز أوكسيجيناز المعروف بالاسم المختصر روبيسكو RuBisCO، المسؤول عن الخطوة الرئيسيّة الأولى في عملية تثبيت الكربون، وهي إنتاج جزيئتين من حمض 3-فوسفوغليسيريك من CO2 و ريبولوز-5،1-مضاعف فوسفات . يعتقد أنّ أنزيم RuBisCo هو أكثر بروتين فردي متوفّر على سطح الأرض. cite journal author Dhingra A, Portis AR, Daniell H Enhanced translation of a chloroplast-expressed RbcS gene restores small subunit levels and photosynthesis in nuclear RbcS antisense plants journal Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. volume 101 issue 16 pages 6315–20 date 2004 pmid 15067115 pmc 395966 doi 10.1073/pnas.0400981101 quote (Rubisco) is the most prevalent enzyme on this planet, accounting for 30–50 of total soluble protein in the chloroplast bibcode 2004PNAS..101.6315D إنّ الكائنات ضوئي التغذية ضوئيّة التغذية تستخدم منتجات عمليّة التركيب الضوئي كمصدر غذاء داخلي وكمادّة أوليّة من أجل تخليق حيوي التخليق الحيوي لمركّبات عضويّة معقّدة مثل متعدد السكاريد متعدّدات السكاريد و حمض نووي الأحماض النوويّة و بروتين البروتينات . تستخدم هذه المركّبات الناتجة من أجل نموّ النباتات، وكأساس في سلسلة غذائية السلاسل الغذائيّة والشبكات من أجل تأمين غذاء المتعضيّات. حتّى أنّ بعض الكائنات ضوئيّة التغذية مثل بذيرات جيرية البذيرات الجيريّة (الاسم Coccolithophore) تقوم بتصنيع كربونات الكالسيوم ، ومن هذه الأنواع إميليانية هكسلية الإميليانيّة الهكسليّة (الاسم العلمي Emiliania huxleyi)، والتي تقوم بإنتاج كالسيت الكالسيت ، والذي يعدّ أساس العديد من صخر رسوبي الصخر الرسوبية مثل حجر جيري الحجر الجيري ، ممّا يعدّ أحد الأمثلة على عملية تثبيت الكربون. Auto-and heterotrophs-Ar.png يمين التركيب الضوئي والتنفّس. ثنائي أكسيد الكربون (على اليمين) يشكّل مع الماء مركّبات عضويّة بالإضافة إلى الأكسجين (على اليسار) من خلال عملية تركيب ضوئي التركيب الضوئي . هذه المنتجات تستهلك في عملية تنفس خلوي التنفّس الخلوي ليتشكّل الماء و (CO2) من جديد. يمكن للنباتات أن تنمو بشكل أسرع وذلك بنسبة حتى 50 في تراكيز مرتفعة من CO2 يمكن أن تصل إلى 1000 جزء في المليون، وذلك عند المقارنة مع الشروط العاديّة، وذلك مع افتراض عدم حدوث تغيير في المناخ وعدم وجود تقييد على مغذّيات أخرى. cite web Carbon Dioxide In Greenhouses last Blom first T.J. author2 W.A. Straver author3 F.J. Ingratta author4 Shalin Khosla author5 Wayne Brown url http //www.omafra.gov.on.ca/english/crops/facts/00-077.htm date Dec ber 2002 accessdate -06-12 إنّ تراكيز CO2 المرتفعة يمكن أن تسبّب ازدياداً في نموّ النباتات، ممّا ينعكس على مردود المحاصيل، حيث أنّ محاصيل القمح والرز والصويا أظهرت ازدياداً بنسبة 12-14 وذلك في تجارب FACE التي فيها تركيز مرتفع من ثنائي أكسيد الكربون. cite journal last1 Ainsworth first1 Elizabeth A. doi 10.1111/j.13 Ch box ImageFile1 Carbon-dioxide-2D-dimensions.svg ImageSize1 170 ImageName1 الصيغة البنيوية لثنائي أكسيد الكربون مع طول الروابط ImageFileL1 Carbon dioxide 3D ball.png ImageSizeL1 121 ImageNameL1 نموذج الكرة والعصا لثنائي أكسيد الكربون ImageFileR1 Carbon dioxide 3D spacefill.png ImageSizeR1 121 ImageNameR1 نموذج فراغي لثنائي أكسيد الكربون OtherNames ثاني أكسيد الكربون ثلج جاف في الحالة الصلبة مضاف غذائي E290 مثلج (مادة) R744 Section1 Ch box Identifiers CASNo 124-38-9 PubCh 280 StdInChI 1S/CO2/c2-1-3 StdInChI_Ref stdinchicite correct ch spider InChI 1/CO2/c2-1-3 StdInChIKey CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N StdInChIKey_Ref stdinchicite correct ch spider InChIKey CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYAO Section2 Ch box Properties C 1 O 2 Appearance غاز عديم اللون Odor عديم الرائحة Density 1562 كغ/م3 (صلب عند 1  ض.ج. و −78.5  °س) 770 كغ/م3 (سائل عند 56  ض.ج. و 20  °س) 1.977  كغ/م3 (غاز عند 1  ض.ج. و 0  °س) Solubility 1.45 غ/ل عند 25  °س, 100 كيلوباسكال BoilingPtK 216.6 Boiling_notes عند 5.185  بار MeltingPtK 194.7 Melting_notes < > تسامي RefractIndex 1.1120 Viscosity 0.07 بواز سنتيبواز عند −78.5  °س VaporPressure 5.73 ميغا باسكال (20 °س) Dipole 0 D Section3 Ch box Structure MolShape خطية Section4 Ch box Thermoch istry DeltaHf −393.5  كيلوجول·مول−1 HeatCapacity 37.135 جول·مول−1·كلفن−1 Entropy 214  جول·مول−1·كلفن−1 ثنائي أكسيد الكربون (أو كما يعرف بالاسم الشائع < >ثاني أكسيد الكربون) هو مركب كيميائي مركّب كيميائي من أكسجين الأكسجين و كربون الكربون له صيغة كيميائية الصيغة الكيميائيّة CO2. عند ظروف ضغط وحرارة قياسية ظروف الضغط والحرارة القياسيّتين يكون ثنائي أكسيد الكربون على شكل غاز عديم اللون والرائحة، وهو غير قابل للاشتعال، وله صفة حمضية، كما أنه سهل انحلالية الانحلال في الماء. يشكّل غاز CO2 ما متوسّطه 0.040 حجماً من غلاف جوي الغلاف الجوّي ، أي ما يعادل 400 جزء في المليون (سنة ).National Oceanic & Atmospheric Administration (NOAA) – Earth Syst Research Laboratory (ESRL), Trends in Carbon Dioxide]. cite web Northern H isphere Cracks 400 ppm COâ‚‚ for Whole Month for First Time publisher National Geographic url http //news.nationalgeographic.com/news/ /05/140527-400-ppm-carbon-dioxide-global-warming-climate-science/ accessdate -05-27 كجزء من دورة الكربون ، تستخدم نبات النباتات و طحالب الطحالب و زراقم الزراقم طاقة ضوء الضوء لتقوم تركيب ضوئي بالتمثيل الضوئي سكريات للسكريّات من ثنائي أكسيد الكربون و ماء الماء ، وينتج عن ذلك تكوّن أكسجين كناتج للعملية. مرجع كتاب المؤلف1 Donald G. Kaufman المؤلف2 Cecilia M. Franz العنوان Biosphere 2000 protecting our global environment مسار http //books.google.com/books?id nm5FAAAAYAAJ تاريخ الوصول 11 October سنة 1996 الناشر Kendall/Hunt Pub. Co. الرقم المعياري 978-0-7872-0460-0 بالمقابل، فإن عملية التمثيل الضوئي لا تتمّ في الظلام، وتقوم النباتات بإنتاج ثنائي أكسيد الكربون ليلاً أثناء عملية ال تنفس خلوي .http //www.legacyproject.org/activities/foodfactories.html Food Factories. www.legacyproject.org. Retrieved on -10-10. بالإضافة إلى ذلك، فإنّ ثنائي أكسيد الكربون ينتج خلال زفير البشر وسائر كائن هوائي الكائنات الهوائية . كما ينتج ثنائي أكسيد الكربون خلال عمليات تحلل تحلّل المواد العضويّة، وأثناء تخمر (كيمياء حيوية) تخمّر السكريّات، وكناتج احتراق لاحتراق خشب الخشب و سكريات السكريّات ومعظم ال وقود أحفوري الغنيّ كربون بالكربون و هيدروكربون الهيدروكربون ، فحم كالفحم و خث الخثّ و نفط النفط و غاز طبيعي الغاز الطبيعي . ينبعث CO2 أيضاً من بركان البراكين و حمة الحمم و سخان (طبيعة) العيون الحمئة (السخّانات)، كما يتحرّر من صخر الكربونات صخور الكربونات عند إذابة إذابتها] في الأحماض، بالإضافة إلى تواجده أيضاً في البحيرات، وفي أعماق البحار ممتزجاً مع ترسّبات النفط والغاز. Cite web url http //www.globalccsinstitute.com/publications/good-plant-design-and-operation-onshore-carbon-capture-installations-and-onshore-pipe-5 General Properties and Uses of Carbon Dioxide, Good Plant Design and Operation for Onshore Carbon Capture Installations and Onshore Pipelines publisher Energy Institute accessdate -03-14 تثير التأثيرات البيئيّة لثنائي أكسيد الكربون اهتمامات واسعة، حيث يُعدّ وجوده في الغلاف الجويّ عنصراً أوليّاً في استمرار حياة الحياة على الأرض كمصدر للكربون، وهو بالمقابل، أحد غازات دفيئة غازات الدفيئة الهامّة. كانت عملية التمثيل الضوئي أساساً لتنظيم تركيز ثنائي أكسيد الكربون في عصر ما قبل الكمبري ، وحتّى عصر ما قبل ثورة صناعية الثورة الصناعيّة . مع زيادة عمليّة احتراق الوقود الكربوني منذ الثورة الصناعيّة، زادت تراكيز ثنائي أكسيد الكربون بسرعة كبيرة، ممّا أدّى إلى ال احترار عالمي . من جهة أخرى، يعدّ ثنائي أكسيد الكربون مصدراً رئيسيّاً لعملية تحمض المحيطات تحمّض المحيطات ، نظراً لذوبانه في الماء مكوّناً حمض الكربونيك .National Research Council. Summary. Ocean Acidification A National Strategy to Meet the Challenges of a Changing Ocean. Washington, DC The National Acad ies Press, . 1. Print. هناك العديد من التطبيقات لغاز ثنائي أكسيد الكربون، وذلك في صناعة غذائية الصناعات الغذائيّة ، و صناعة نفطية الصناعات النفطيّة و صناعة كيميائية الصناعات الكيميائيّة . على سبيل المثال، يستخدم CO2 في إنتاج يوريا اليوريا ، كما يستخدم في الصناعات الغذائيّة من أجل صناعة المشروبات الغازيّة والروحيّة. بالإضافة إلى ذلك، فإنّ ثنائي أكسيد الكربون فوق الحرج يستخدم مذيب كمذيب وكوسيلة استخلاص للاستخلاص في الكيمياء، أمّا ثلج جاف الثلج الجاف ، وهو ثنائي أكسيد الكربون في الحالة الصلبة، فيستخدم مادة تبريد كمادّة تبريد .