این گاز با نام اختصاری CO2 یک مولکول رایج در طبیعت است. که از دو اتم گاز اکسیژن و یک اتم کربن تشکیل شده است. این گاز در سرتاسر جو کره زمین وجود دارد. گازی بی رنگ و بی بو است و نقش مهمی در چرخه‌ی حیات در کره زمین دارد. همه‌ی انسان‌ها و حیوانات این گاز را تنفس می‌کنند. گازی سمی نیست برخلاف مونو اکسید‌کربن که عامل گاز گرفتگی ناشی از عدم خروج پسماند گازی بخاری‌هاست. گیاهان با استفاده از گاز دی اکسید‌کربن طی فرآیند فتوسنتز رشد می‌کنند و پایه‌ای برای زنجیره غذایی بنا می‌گذارند. گاز دی اکسید کربن به طور طبیعی در جو زمین وجود دارد و یکی از گازهای گلخانه‌ای به شمار می‌رود یعنی می‌تواند انرژی خورشیدی را در زمین به دام بیندازد و دما را بالا ببرد. افزایش این گاز در جو زمین در اثر سوختن سوخت‌های فسیلی و کاهش مناطق جنگلی در سطح جهان که مصرف کننده‌ی این گاز هستند، باعث گرم شدن کره زمین می‌شود؛ که تبعاتی نامناسب دارد و آب و هوای زمین را دچار ناپایداری می‌کند. این گاز جزئی از هوا است و انسان آن را نفس می‌کشد و از طرفی محصول جانبی سوخت و ساز بدن نیز هست و در بازدم از ریه‌ها بیرون می‌آید. وجود مقادیر کمی از دی اکسید‌کربن بخش مهمی از چرخه کربنی در جهان را آغاز می‌کند. گیاهان با مصرف آن فتوسنتز انجام می‌دهند و حلقه‌ای از زنجیره غذایی را تشکیل می‌دهند.
دی‌اکسید کربن در یک نگاه:
| نام گذاری آیوپاک | دی اکسید کربن |
| دیگر نام ها | گاز اسید کربنیک، انیدرید کربنیک، یخ خشک، جامد گاز کربنیک |
| پیوند کووالانسی | C (=O) =O |
| فرمول مولکولی | CO2 |
| جرم مولی | 44.0095(14) g/mol |
| شکل ظاهری | colorless gas |
| چگالی | 1600 g/L solid; 1.98 g/L gas |
| دمای ذوب | −۷۸ °C (195 K) (تحت فشار) |
| دمای جوش | −۵۷ °C (216 K), (تصعید) |
| انحلال‌پذیری در آب | 1.45 g/L |
| اسیدی (pKa) | 6.35 and 10.33 |
| گرانروی | 0.07 cP at -78 °C |
| گشتاور دوقطبی | صفر |
| ساختار | شکل مولکولی خطی |
| ترکیبات مرتبط | منوکسید کربن؛ کربن سابوکسید; منوکسید دی کربن؛ کربن تری‌اکسید |
- تاریخچه گاز دی اکسید کربن
در حدود سال 1640، شیمیدانی به نام فلاندر یان باپتیست ون هلمونت با سوختن زغال سنگ به کشف گاز دی اکسید کربن دست یافت. سپس هومفری دیوی و مایکل فارادی در سال 1823 تحت فشار بالا دی اکسید کربن مایع کشف کرد و آدرین جین پیر تیلوئییر در سال 1835 با باز کردن یک کانتینر تحت فشار کربن دی اکسید مایع تنها به این نتیجه رسید که خنک کننده تولید شده توسط تبخیر سریع مایع، برف جامد بوده است.
دی اکسید کربن اولین گازی بود که به عنوان یک ماده گسسته توصیف شده است. چندین شیمیدان مطرح با یکدیگر به این نتیجه رسیدند که زمانی که زغال سنگ را در یک محفظه بسته میسوزانند، جرم خاکستر حاصل از آن بسیار کمتر از زغال اصلی است. آنها به این نتیجه رسیدند که مابقی زغال سنگ به ماده ای نامرئی یا گاز تبدیل شده است و بعد از مدت ها آن را دی اکسید کربن نامگذاری کردند.
- مشخصات و ویژگی های گاز دی اکسید کربن
یکی از گازهای موجود در اتمسفر می‌باشد، این گاز از سوختن مواد آلی در حضور اکسیژن کافی ایجاد می‌شود و گازی بی‌رنگ ، بی‌بو ، اشتعال‌ناپذیر در دما و فشار نرمال می‌باشد. گیاهان از دیاکسیدکربن در فرآیند فتوسنتز برای ساختن کربوهیدرات‌ها استفاده می‌کنند و با جذب آن، اکسیژن آزاد می‌کنند. دی اکسید‌کربن موجود در اتمسفر بعنوان سپر حرارتی زمین عمل می‌کند و با اثر گلخانه‌ای طبیعی مانع از سرد شدن زمین می‌شود. البته غلظت‌های بالای دی اکسید‌کربن در جو که از سوخت‌های فسیلی حاصل می‌شود، به عنوان آلاینده جوی به شمار می‌رود. میزان آن نسبت به نیتروژن و اکسیژن در جو زمین کمتر بوده و یکی از گازهای بسیار مهم در هوا می‌باشد. مولکول دی اکسید‌کربن از دو اتم اکسیژن و کربن با نسبت 2 به 1 تشکیل شده است این ترکیب یک گاز گلخانه‌ای است که به حفظ گرما در اتمسفر کمک می‌کند و بدون آن سیاره ما به یک سیاره سرد تبدیل می‌شد. این گاز بی بو یکی از چهار جز هوای خشک است و میزان آن در هوا 400 ppmv است. این مقدار تا قبل از فعالیت‌های صنعتی انسان‌ها، حدود 270 ppmv بوده است. دیاکسیدکربن به عنوان یک گاز گلخانه‌ایست که در مقادیر کم طبیعی و بی ضرر است، اما به دلیل افزایش سطح آن می‌تواند برای سلامتی شما خطرناک باشد. به طور معمول توسط هوا تولید می‌شود، میزان CO2 در محیط داخلی با تهویه کمتری ایجاد می‌شود.
گاز دیاکسیدکربن، گازی تا حدی اسیدی و با جرم مولی ۴۴٫۰095 گرم بر مول است که این گاز حدود ۰٫۰۳ % از حجم هوا را تشکیل می‌دهد. دیاکسیدکربن ممکن است هم زمان به سه حالت جامد، مایع و گاز در دمایی معادل ۵۶ درجه سانتیگراد و فشاری معادل psi 60.4 وجود داشته باشد. گاز دیاکسیدکربن در دمایی تقریباً معادل منفی ۷۹ درجه سانتیگراد و در فشار جو، متبلور می‌شود که به دلیل پایین بودن میزان حجم این گاز در هوا در این شرایط “یخ خشک” را تشکیل می‌دهد؛ لذا هوا محل ذخیره مناسبی برای این گاز نمی‌باشد. در نتیجه، گاز دی اکسید کربن در مسیر جریان‌های تولیدی متنوع محصولات فرعی حاصل می‌شود. معمولاً حجم گسترده‌ای از دی اکسید کربن تحت فشار زیاد و دمای پایین به حالت مایع ذخیره و حمل می‌شود. علی‌رغم اینکه این گاز ویژگی ساکن بودن را ندارد اما با بسیاری از مواد، واکنش‌پذیری ندارد. بر اساس استانداردهای معتبر جهانی این گاز می‌بایست در سیلندرهای استیل تحت فشار مجهز به شیرهای سوپاپ دار به‌صورت مایع تحت فشار در حدود ۵۶ بار در دمای ۲۱ درجه سانتیگراد شارژ گردد.
