![[기후변화] 이산화탄소는 왜 온실가스일까?](https://i.ytimg.com/vi/Yqj0ATLq8KY/hqdefault.jpg)
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이산화탄소는 광범위한 의미와 유사하게 광범위한 의미를 갖는 많은 과학 용어 중 하나입니다. 세포 호흡에 익숙하다면 이산화탄소 가스 – 약어 CO2 – 산소 가스 또는 O가있는 동물에서이 일련의 반응에서 나오는 폐기물2는 반응물이고; 당신은 또한 식물 에서이 과정이 실제로 역전되어 CO와 함께 있음을 알 수 있습니다2 광합성과 O의 연료 역할2 폐기물로.
아마도 더 유명한 것은 현재 세기의 정치와 지구 과학 덕분에2 지구의 대기권에 열을 가두는 데 도움이되는 온실 가스로 악명이 높습니다. CO2 화석 연료의 연소로 인한 부산물이며, 결과적으로 지구의 온난화는 지구의 시민들이 대체 에너지 원을 찾도록 이끌었습니다.
이러한 문제 외에도 CO2 우아하고 단순한 분자 인 가스는 과학 팬들이 알아야 할 다른 생화학 및 산업 기능을 가지고 있습니다.
이산화탄소 란?
이산화탄소는 실온에서 무색의 무취 가스입니다. 숨을 내쉴 때마다 이산화탄소 분자가 몸을 떠나 대기의 일부가됩니다. CO2 분자는 두 개의 산소 원자가 측면에있는 단일 탄소 원자를 포함하므로 분자의 모양이 선형입니다.
O = C = O
각각의 탄소 원자는 안정한 분자에서 이웃과 4 개의 결합을 형성하는 반면, 각각의 산소 원자는 2 개의 결합을 형성한다. 따라서 CO의 각 탄소-산소 결합으로2 이중 결합, 즉 2 쌍의 공유 전자 – CO로 구성2 매우 안정적입니다.
주기율표에서 한눈에 알 수 있듯이 (참고 자료 참조) 탄소의 분자량은 12 원자 질량 단위 (amu)이고 산소의 분자량은 16 amu이다. 따라서 이산화탄소의 분자량은 12 + 2 (16) = 44입니다. 이것을 표현하는 또 다른 방법은 1 몰의 CO를 말하는 것입니다2 질량은 44이며, 1 몰은 6.02 × 10에 해당23 개별 분자. (Avogadros 수라고 알려진이 수치는 탄소의 분자 질량이 정확히 12 그램으로 설정되어 있는데, 이는 우리가 탄소에 포함 된 양성자 수의 두 배이며이 탄소의 질량은 6.02 × 10을 포함합니다.23 탄소 원자. 다른 모든 원소의 분자량은이 표준을 중심으로 구성되었습니다.)
이산화탄소는 액체로서 존재할 수 있으며, 냉매로서, 소화기 및 탄산 음료와 같은 탄산 음료의 생산에 사용되는 상태; 고체 상태로서 냉매로 사용되며 피부에 닿으면 동상을 유발할 수 있습니다.
신진 대사에 이산화탄소
이산화탄소는 종종 질식 및 심지어 생명의 상실과 관련되어 있기 때문에 종종 독성 인 것으로 오해된다. 충분한 수준의 CO2 실제로 직접 독성이 있고 질식을 일으킬 수 있습니다.2 대신 질식의 결과 또는 결과로 쌓입니다. 어떤 이유로 든 호흡이 멈 추면 CO2 더 이상 폐를 통해 배출되지 않으므로 다른 곳으로 갈 때처럼 혈류에 축적됩니다. CO2 그러므로 질식의 지표입니다. 거의 같은 방식으로 물은 익사로 이어질 수 있기 때문에 "독성"이 아닙니다.
대기 중 일부만이 CO로 구성2 – 약 1 %. 그것은 동물 대사의 부산물이지만 식물이 생존하기 위해 절대적으로 필요하며 전세계의 도구 부분입니다 탄소 순환. 식물은 CO를받습니다2탄소와 산소를 일련의 반응으로 전환 한 다음, 산소를 대기 중으로 방출하면서 포도당 형태로 탄소를 유지하면서 생장 및 성장시킵니다. 식물이 죽거나 태워 질 때, 그들의 탄소는 O와 재결합합니다2 공중에서 CO 형성2 그리고 탄소 순환을 완료하는 단계.
동물은 음식에 섭취 한 탄수화물, 단백질 및 지방을 분해하여 이산화탄소를 생성합니다. 이들 모두는 6 개의 탄소 분자 인 포도당으로 대사되어 세포에 들어가서 궁극적으로 이산화탄소와 물이되며 결과적으로 에너지는 세포 활동에 사용됩니다. 이것은 호기성 호흡 과정을 통해 발생합니다 (종종 용어는 정확히 동의어는 아니지만 셀룰러 호흡이라고 함). 원핵 생물 (박테리아)과 비 식물 진핵 생물 (동물과 곰팡이)의 세포로 들어가는 모든 포도당은 먼저 해당 분해 과정을 거쳐 피루 베이트 (pyruvate)라는 3 개의 탄소 분자를 생성합니다. 이것의 대부분은 2 개의 탄소 분자 아세틸 CoA의 형태로 Krebs주기에 들어갑니다.2 해방되었습니다. 고 에너지 전자 캐리어 NADH 및 FADH2 Krebs주기 동안 형성되는 전자는 전자 수송 연쇄 반응에서 산소가있는 상태에서 전자를 포기하여 생물 세포의 "에너지 통화"인 ATP를 형성합니다.
이산화탄소와 기후 변화
CO2 히트 트래핑 가스입니다. 많은면에서 이것은 사람들과 같은 동물이 생존 할 수 없을 정도로 지구가 너무 많은 열을 잃지 않도록 방지하기 때문에 좋은 일입니다. 그러나 19 세기 산업 혁명이 시작된 이래 화석 연료의 연소는 상당한 양의 CO를 추가했다2 대기에 가스를 공급하여 지구 온난화와 점차 악화되는 효과로 이어집니다.
수천 년 동안 대기 중 CO 농도2 대기 중 200 ~ 300 ppm (ppm) 사이로 유지되었다. 2017 년까지는 거의 400ppm으로 상승하여 여전히 증가하고 있습니다. 이 여분의 CO2 열을 잡아서 기후를 변화시킵니다. 이는 전 세계 평균 기온 상승뿐만 아니라 해수면 상승, 빙하 용해, 산성 해수 증가, 극지의 얼음 빙수 및 치명적인 사건 (예 : 허리케인)의 증가에도 나타납니다. 이러한 문제는 모두 서로 관련되고 상호 의존적입니다.
화석 연료의 예로는 석탄, 석유 (석유) 및 천연 가스가 있습니다. 이들은 죽은 식물과 동물의 재료가 바위 층 아래에 갇히고 묻히면 서 수백만 년에 걸쳐 만들어졌습니다. 유리한 열과 압력 조건에서이 유기 물질은 연료로 변환됩니다. 모든 화석 연료에는 탄소가 포함되어 있으며,이를 태워 에너지를 생산하고 이산화탄소를 배출합니다.
산업에서의 이산화탄소 사용
이산화탄소 가스는 다양한 용도로 사용되며, 문자 그대로 모든 곳에 있기 때문에 편리합니다. 전술 한 바와 같이, 이는 냉매로서 사용되지만, 고체 및 액체 형태에서는 더욱 그러하다. 또한 에어로졸 추진제, 쥐약 (즉, 쥐 독), 저온 물리 실험의 구성 요소 및 온실 내부의 공기 중 농축 제로 사용됩니다. 또한 특정 원자로 및 특수 레이저에서 중재자로 유정의 파쇄, 일부 유형의 채굴에 사용됩니다.
흥미로운 사실 : 기본적인 신진 대사 과정을 통해 약 500 그램의 CO를 생성합니다2 앞으로 24 시간 안에 – 당신이 활동한다면 훨씬 더. 그것은 1 파운드 이상의 보이지 않는 가스로, 코와 입뿐만 아니라 모공에서 걷어차는 것입니다. 실제로 이것은 물 (일시적인) 손실을 포함하지 않고 시간이 지남에 따라 사람들이 체중을 줄이는 방법입니다.