شناخت بیشتر دی اکسیدکربن

CO2حاضر در اتمسفر در نقش یک سپر حرارتی برای زمین کار می‌کند و با اثر گلخانه‌ای طبیعی خودظ¬ از سرما در زمین جلوگیری می‌کند. اگرچه تراکم‌های بالای دی اکسید کربن در جو زمین، که با سوختن سوخت‌های فسیلی تولید می‌شود، به عنوان آلاینده جوی شناخته می‌شود.

جالب است بدانید مقدار دی اکسید کربن زمین تقریبا"با سیاره زهره برابر است.این گاز در زهره به شکل ابرهایی با ضخامت زیاد است ولی در زمین  بصورت سنگهای آهکی در trust  وجود دارد.دی اکسید کربن ابتدا در جو زمین بوده , سپس با آب اقیانوسها ترکیب شده وبصورت سنگهای آهکی در آمده است.گفتنی است در حال حاضر مقدار دی اکسید کربن اقیانوسهای زمین 60 برابر موجودی آن در جو زمین می باشد.CO2 با نام گازکربنیک هم شناخته می شود.

CO2اولین بار توسط شیمیدانی به نام جان با تبسیت وان هلمونت در قرن هفده شرح داده شد. این شیمیدان ، موقع سوزاندن زغال چوب در محفظه بسته‌ای ، متوجه شد که جرم خاکستر بدست آمده ، مقداری کمتر از جرم زغال چوب اولیه می‌باشد. بنابراین به زبان ساده توضیح داد که مقداری زغال چوب در اثر سوختن به جسمی نامرئی یا گازتبدیل شده است.

خواص دی‌اکسید کربن

دی‌اکسید کربن گازی بی‌رنگ می‌باشد که تنفس آن در غلظت‌های بالا باعث ایجاد مزه ترش دردهان و احساس سوزش در بینی و گلو می‌شود (عمل خطرناکی که در آن احتمال خفه شدن شخص بالاست). این اثر ناشی از حل شدن CO2در بزاق دهان و تولید محلول اسیدی ضعیفی به نام اسید کربونیک می‌باشد.


مولکول دی‌اکسید کربن خطی و دارای دو پیوند دوگانه بین کربن و دو اتم اکسیژن می‌باشد. ماده‌ای غیر قطبی می‌باشد و در دمای پایین تر از 78- درجه سانتیگراد متراکم شده و جسم سفید رنگ جامدی به نام یخ خشک ایجاد می‌کند. دی اکسید کربن مایع فقط تحت فشار خاصی تشکیل می‌شود. به میزان کمی در آب حل می‌شود و اسید ضعیف اسید کربنیک تولید می‌کند که آن هم بطور جزئی به بی‌کربنات و کربنات تفکیک می‌شود.

کاربردهای ویژه

CO2مایع و جامد در صنایع غذایی بعنوان سرماساز استفاده می‌شود. بعنوان مثال درحمل ونقل بستنی و سایرمواد غذایی منجمد برای ایجاد سرما از یخ خشک استفاده می‌کنند. یکی از کاربردهای مهم CO2 استفاده در صنایع نوشابه‌های گازدار می‌باشد. بکینگ پودرها و جوش شیرین مورد استفاده در پخت نان یا کیک در اثر حرارت CO2آزاد می‌کنند که این امر باعث پف کردن و متخلخل شدن نان می‌شود. بدلیل خاموش کردن آتش و غیر اشتعال بودن در کپسول های آتش نشانی بعنوان یک آتش خاموش‌کن ارزان و سریع از CO2مایع فشرده استفاده می‌شود.

برای کم کردن واکنش پذیری استیلن در حمل و نقل بعنوان گاز بی اثر در کپسول‌های جوشکاری می‌توان از CO2استفاده کرد، چون نسبت به سایر گازهای بی‌اثر مثل هلیوم وآرگون ارزان‌تر می‌باشد. دی اکسید کربن حلال خوبی برای اکثر ترکیبات می‌باشد. به این دلیل در صنایع داروسازی توجه زیادی به CO2معطوف شده است تا بعنوان حلال کمتر سمی جایگزین حلال‌های آلی کلر‌دار شود.


در صحنه‌های نمایش از یخ خشک برای ایجاد مه و دود استفاده می‌کنند. با افزودن یخ خشک به آب ، بخاری حاوی CO2و رطوبت ایجاد می‌شود که شبیه مه به نظر می‌آید. لیزرهای CO2جزو لیزرهای مهم صنعتی می‌باشند.

دی اکسید کربن در گلخانه

سالهای زیادی است که به منافع غنی سازی دی اکسید کربن در گلخانه ها، برای افزایش رشد و تولید گیاهان پی برده شده است. دی اکسید کربن یکی از ضروری ترین اجزاء فتوسنتز می باشد. همانطور که در بخش قبل اشاره شد، فتوسنتز یک فرآیند شیمیایی است که انرژی نور خورشید را برای تبدیل دی اکسید کربن و آب به مواد قندی در گیاهان سبز مورد استفاده قرار می دهد؛ سپس این مواد قندی در خلال تنفس گیاه برای رشد آن مورد استفاده قرار می گیرند. اختلاف بین نرخ فتوسنتز و تنفس، مبنایی برای میزان انباشتگی ماده خشک در گیاهان می باشد. در تولید گلخانه ای، هدف همة پرورش دهندگان، افزایش ماده خشک و بهینه سازی اقتصادی محصولات می باشد. دی اکسید کربن با توجه به بهبود رشد گیاهان، باروری محصولات راافزایش می دهد.

بعضی از مواردی که باروری محصولات به وسیلة غنی سازی دی اکسید کربن افزایش داده می شود عبارتند از :

**گلدهی قبل از موعد

**بازده میوه دهی بالاتر

**کاهش جوانه های ناقص در گلها

**بهبود استحکام ساقة گیاه و اندازة گل


بنابراین پرورش دهندگان گل و گیاه باید دی اکسید کربن را به عنوان یک مادة مغذی در نظر بگیرند.

برای اکثر محصولات گلخانه ای، میزان خالص فتوسنتز به واسطة بالا بردن میزان دی اکسید کربن از ppm 340 تا ppm1000 افزایش می یابد. آزمایش های صورت گرفته بر روی بیشتر گیاهان نشان داده است که با افزایش میزان دی اکسید کربن تا ppm1000 فتوسنتز به اندازة 50% افزایش خواهد یافت. البته برای بعضی از گیاهان اضافه کردن دی اکسید کربن تا ppm 1000 در نورکم، از لحاظ اقتصادی، توصیه نمی شود. برای بعضی دیگر از گیاهان مانند گل لاله ، هیچ پاسخی نسبت به اضافه کردن دی اکسید کربن مشاهده نشده است. دی اکسیدکربن در خلال باز شدن دهانه ای، توسط فرآیند پخش به گیاه وارد می شود. استومتاها سلولهای اختصاصی هستند که به طور عمده در قسمت زیرین برگها و در لایة بیرونی قرار گرفته اند. باز و بسته شدن این سلولها اجازه می دهد که معاوضة گازها صورت گیرد. تغلیظ 2CO دراطراف برگها، بالا گیری دی اکسید کربن در گیاهان را قویاً تحت تأثیر قرار می دهد. تغلیظ بیشتر 2CO، منجر به بالا گیری بیشتر 2CO در گیاهان می شود. سطح نور، دمای برگها و دمای هوای محیط، رطوبت نسبی، تنش آبی، غنی سازی دی اکسید کربن و میزان اکسیژن موجود در هوا و برگها از جمله فاکتورهای محیطی هستند که باز و بسته شدن استومتا را کنترل می نمایند.

دی‌اکسید کربن یکی از گازهای موجود در اتمسفرمی‌باشد. این گاز ازسوختن مواد آلی در حضور اکسیژن کافی ایجاد می‌شود و گازی بی‌رنگ و بی‌بو می‌باشد. گیاهان از دی‌اکسید کربن درفرایندسنتز برای ساختن کربوهیدراتهااستفاده می‌کنند و با جذب آن ، اکسیژن آزاد می‌کنند

غلظت دی اکسید کربن موجود در هوای محیط چیزی در حدود ppm340 (از لحاظ حجمی) می باشد. همه گیاهان در این شرایط به خوبی رشد می نمایند؛ اما بواسطة بالا رفتن غلظت 2CO تا1000 ppm، نرخ فتوسنتز نیز افزایش خواهد یافت؛ که در نهایت منجر به افزایش مواد قندی و کربو هیدراتهای قابل دسترس برای رشد گیاهان می شود. هر گونه گیاه سبز در حال رشد در یک گلخانه کاملاً بسته (که اصلاً تهویه نمی شود و یا اینکه تهویة کمی دارد) غلظت دی اکسید کربن را در طول روز به کمتر از ppm200 کاهش می دهد. کاهش در نرخ فتوسنتز، هنگامی که غلظت 2CO از ppm 340 به ppm 200 می رسد، برابر است با افزایش آن هنگامی که غلظت 2CO از ppm 340 به ppm 1300 می رسد. با یک حساب سرانگشتی در می یابیم که افت سطح دی اکسید کربن به پایینتر از سطح محیط تأثیرات بسیار بیشتری نسبت به افزایش آن به بالاتر از سطح محیط خواهد داشت.


در گلخانه های جدید و به بخصوص در سازه های دو جداره که نفوذ هوای بیرون کاهش یافته است؛ غلظت دی اکسید کربن در زمانهای بخصوصی از سال به راحتی می تواند به پایینتر از ppm 340 افت نماید. این موضوع تأثیرات منفی قابل توجهی برروی رشد گیاهان خواهد داشت. تهویة مناسب در طول روز می تواند میزان دی اکسید کربن را تا نزدیکی سطح محیطی آن بالا ببرد؛ اما میزان آن هرگز به سطح محیطی ppm340 باز نخواهد گشت. تأمین دی اکسید کربن تنها روش غلبه بر این اختلاف سطح و افزایش غلظت 2CO به بالاتر از ppm 340 است؛ که برای اکثر محصولات گلخانه ای پر منفعت می باشد. میزان غنی سازی دی اکسید کربن به نوع محصول، شدت نور، دما، تهویه، مرحلة رشد گیاه و ملاحظات اقتصادی بستگی دارد. نقطة اشباع دی اکسید کربن در غلظتی حدود 1000 تا ppm 1300 حاصل می شود. غلظت کمتری (800 تا ppm1000) برای محصولاتی مانند گوجه فرنگی، خیار، فلفل و کاهو توصیه می شود. افزایش غلظت دی اکسید کربن دورة رشد گیاه را کوتاه می نماید (5 تا10 درصد)، کیفیت و بازده محصول را بهبود می بخشد و همچنین اندازه و ضخامت برگها را افزایش می دهد.

 
منبع: تبیان - مریم نایب زاده