ce este CO2?


Dioxidul de carbon (CO2) este un compus natural si reprezinta 0.039% din atmosfera Pamantului. Se formeaza din combinarea a doua elemente, carbon si oxigen, printr-o legatura chimica liniara, covalenta. Dioxidul de carbon (CO2) este esential pentru supravietuirea noastra deoarece este asimilat de catre plante in procesul de fotosinteza, care la randul lor produc oxigen, care intretine viata. CO2, este intalnit in unele publicatii, sub numele de bioxid de carbon, acid carbonic gaz, anhidrida carbonica, oxid carbonic, oxid de carbon, gheata uscata. In functie de temperatura si presiune se poata gasi in stare de: gaz, lichid sau solid.


PROPRIETATI FIZICE

starea gazoasa
La presiune atmosferica si temperatura normala (+15˚C) dioxidul de carbon (CO2) are densitatea 1,87 kg/m3 si este de aproximativ 1,5 ori mai greu decat aerul. Este un gaz incolor si inodor (cu un usor miros intepator atunci cand se afla in concentratie mare) si se imprastie la nivelul solului, colectandu-se in zone mai joase, cum ar fi pivnitele sau gropile.
Dioxidul de carbon (CO2) este clasificat ca un gaz non-toxic dar poate incepe sa afecteze respiratia in cazul unor concentratii de peste 1% si cu efecte care pot deveni din ce in ce mai grave pe masura ce aceasta concentratie creste. Dioxidul de carbon (CO2) este un gaz neinflamabil.

starea lichida
Dioxidul de carbon (CO2) poate exista in stare lichida sub temperatura critica de 31˚C si peste punctul critic cu temperatura de -56,6˚C si 4,18 bar gauge (barg).
Dioxidul de carbon (CO2) este transportat, depozitat si manipulat in forma lichida, fie la temperatura mediului ambient (in butelii sau vase de stocare neizolate la o presiune de 45 – 65 barg) fie racit (in recipiente sau vase de stocare izolate la o temperatura care variaza intre -35˚C si -15˚C si presiune de la 12 la 25 barg). Dioxidul de carbon (CO2) se gaseste in stare lichida la punctul sau de fierbere. Sub punctul triplu, 4,18 barg si -56,6˚C poate exista doar in stare solida si stare gazoasa. (vezi diagrama de stare a dioxidului de carbon (CO2) in sectiunea – proprietati CO2 – din site). De aceea dioxidul de carbon (CO2) nu poate exista in stare lichida la presiune atmosferica. Atunci cand dioxidul de carbon (CO2) lichid este depresurizat sub punctul triplu de presiune de 4,18 barg pana la presiunea atmosferica se transforma in gheata carbonica si gaz; la fel, atunci cand CO2 lichid este eliberat in atmosfera se produce o ceata alba densa, ca o pudra, de particule solide si vapori de dioxid de carbon (CO2).

starea solida (gheata carbonica)
Dilatarea dioxidului de carbon (CO2) lichid la presiune atmosferica este folosita pentru a produce CO2 sub forma de zapada (zapada carbonica) cu o temperatura de -78,5 ˚C. Zapada este presata sub forma de peleti sau blocuri de gheata uscata, ce se pot ulterior redimensiona in functie de necesitati. Gheata uscata este manipulata in containere izolate inchise ne-ermetic.

PROPRIETATI CHIMICE

Dioxidul de carbon (CO2) nu sustine arderea. Atunci cand este dizolvat in apa, dioxidul de carbon (CO2) si apa (H2O) formeaza acidul carbonic (H2CO3). PH-ul acidului carbonic variaza de la 3,7 (la presiune atmosferica) pana la 3,2 (la 23,4 barg). Acidul carbonic da gustul piscator apei acidulate si reactioneaza in solutii alcaline producand carbonatarea. Are doar foarte putine reactii importante cu alte substante. Poate reactiona in conditii speciale, cum ar fi temperatura sau presiune mare, cu agenti reductori foarte puternici, cum sunt sodiul si magneziul. Din acest motiv dioxidul de carbon este folosit ca agent de stingere a focului in cazul metalelor reactive.


INSTRUCTIUNI PRIVIND SIGURANTA

Dioxidul de carbon (CO2) este un gaz inert care poate cauza eliminarea oxigenului, cauzand astfel asfixierea si moartea. Riscul de asfixiere este sporit de faptul ca dioxidul de carbon este mai greu decat aerul, ceea ce ii permite sa curga in jos si sa se stranga in zone la nivelul solului departe de locul sau de provenienta. Pericolul este usor diminuat de faptul ca dioxidul de carbon (CO2) in concentratii periculoase cauzeaza o senzatie de sufocare care poate fi un semn de avertizare.

toxicitatea
Concentratia de dioxid de carbon in aerul atmosferic (in medie intre nivelul marii si aproximativ 30 km altitudine) variaza intre 0.036% (360 ppm) si 0.039% (390 ppm), in functie de locatie. Expunerea prelungita la concentratii  moderate poate provoca acidoza si efecte adverse asupra metabolismului. Dioxidul de carbon (CO2) este toxic pentru inima diminuand capacitatea de contractie. Toxicitate si efectele adverse cresc odata cu modificarea concentratiei in aer a dioxidului de carbon (CO2) astfel:

    • la 1% poate provoca somnolenta prin expunere prelungita
    • la 2% devine usor narcotic. Creste tensiunea arteriala si pulsul si se poate instala o scadere a auzului
    • la aproximativ 5% provoaca stimularea centrului respirator cu manifestari de ameteala, confuzie si dificultate in respiratie, insotite de dureri de cap. La aceasta concentratie pot aparea si atacurile de panica
    • la aproximativ 8% provoaca dureri de cap, transpiratie, vedere diminuata, tremor si pierderea constientei (dupa expunere intre cinci si zece minute).

Avand in vedere riscurile pentru sanatate asociate cu expunerea la dioxid de carbon (CO2), Institutul National pentru Securitate Ocupationala si Sanatate SUA (NIOSH) afirma ca mediul de expunere pentru adulti sanatosi pe parcursul unei zile de lucru de opt ore, nu trebuie sa depaseasca 5000 ppm (0,5%). Nivelul maxim de siguranta pentru sugari, copii, batrani si persoane cu probleme de sanatate cardio-pulmonara este semnificativ mai mica. Aceste cifre sunt valabile pentru dioxidul de carbon pur in aer.
In spatiile interioare ocupate de oameni, concentratia de dioxid de carbon (CO2) va ajunge la niveluri mai ridicate decat in aer liber. Concentratii mai mari de 1.000 ppm vor  provoca disconfort la mai mult de 20% dintre persoane. La 2000 ppm majoritatea ocupantilor vor simti un grad semnificativ de disconfort si multi  vor dezvolta simptome de greata si dureri de cap. Concentratia de dioxid de carbon (CO2) intre 300 si 2500 ppm este utilizata ca un indicator de calitate a aerului din interior. Toxicitatea acuta de dioxid de carbon este uneori cunoscuta prin numele dat de catre mineri: blackdamp (numit si sufocare umeda). Blackdamp este in primul rand datorata azotului si apoi dioxidului de carbon si ucide prin sufocare.

influenta asupra organismului uman
Dioxidul de carbon (CO2) este unul dintre factorii de autoreglare locali in alimentarea cu sange. In cazul in care concentratiile sunt ridicate, capilarele se destind pentru a permite un flux mai mare de sange catre tesuturi. Rata respiratiei pentru o persoana  este influentata de nivelul de dioxid de carbon (CO2) in sange. O respiratia prea lenta sau superficiala poate fi cauza acidozei respiratorii, in timp ce o respiratia prea rapida duce la hiperventilatie, care poate provoca alcaloza respiratorie. Desi corpul are nevoie de oxigen pentru metabolism, nu un nivel scazut de oxigen stimuleaza respiratia. Respiratia este stimulata prin nivelurile ridicate de dioxid de carbon (CO2) care stimuleaza centrii  respiratorii pentru a mentine presiunea arteriala de dioxid de carbon (CO2) la un nivel de 40 mm Hg.

influenta asupra mediului inconjurator
Concentratiile atmosferice de dioxid de carbon (CO2) fluctueaza odata cu schimbarea anotimpurilor, determinate in principal de cresterea plantelor sezoniere in Emisfera Nordica. Sunt mai scazute pe perioada primaverii si verii (plantele consuma gaz) si cresc toamna si iarna, cand plantele mor si putrezesc. Plantele absorb dioxidul de carbon(CO2) si cu ajutorul luminii solare si apei, in procesul de fotosinteza, produc energie pentru ele si elibereaza oxigen ca produs rezidual. Prin contrast oamenii ca si celelalte vietuitoare, emit dioxid de carbon (CO2) in timpul respiratiei si folosesc oxigen pentru a putea trai. Astfel conservarea naturii contribuie esential la lupta impotriva schimbarilor climatice ce au impact asupra biodiversitatii si ecosistemelor si exacerbeaza poluarea sau degradarea si declinul habitatelor.