Anglies dioksidas

Anglies dioksidas (pasenęs pavadinimas „angliarūgštės dujos“, neteisingas pavadinimas angliarūgštė) – atmosferos dujos, susidedančios iš vieno anglies ir dviejų deguonies atomų. Atmosferoje jos sudaro apie 0,04% bendro tūrio (423 ppm).^[1][2]

Anglies dioksidas
Sisteminis (IUPAC) pavadinimas
Anglies dioksidas
CAS numeris	[124-38-9]
PubChem	280
EC numeris	204-696-9
InChI	1/CO2/c2-1-3
Cheminė formulė	CO2
Molinė masė	44,01 g/mol
SMILES	C(=O)=O
Rūgštingumas (pKa)	6,35 ir 10,33
Bazingumas (pKb)
Valentingumas
Fizinė informacija
Tankis
Išvaizda	bespalvės dujos
Lydymosi t°	−78,5 °C (195 K)
Virimo t°	−56,6 °C (216 K)
Lūžio rodiklis (nD)
Klampumas	0,07 cP esant −78 °C
Tirpumas H2O	1,45 kg/m³
Šiluminis laidumas
log P
Garavimo slėgis
kH
Kritinis santykinis drėgnumas
Farmakokinetinė informacija
Biotinkamumas
Metabolizmas
Pusamžis
Pavojus
MSDS
ES klasifikacija
NFPA 704
Žybsnio t°
Užsiliepsnojimo t°
R-frazės
S-frazės
LD50
Struktūra
Kristalinė struktūra
Molekulinė forma	linijinė
Dipolio momentas	nulis
Simetrijos grupė
Termochemija
ΔfHo298
Giminingi junginiai
Giminingi
Giminingi junginiai
Giminingos grupės

Cheminės savybės

Anglies dioksidas tirpdamas vandenyje sudaro pusiausvyrą su anglies rūgštimi:

${\displaystyle \mathrm {\ CO_{2}(d.)+H_{2}O(s.)\ \rightleftharpoons \ H_{2}CO_{3}(aq)} }$

Augalai fotosintezės metu iš anglies dioksido gaminasi angliavandenius. Šios reakcijos metu išsiskiria šalutinis produktas – deguonis.

Fotosintezės lygtis: 6CO₂ + 6H₂O --> C₆H₁₂O₆ + 6O₂

Reaguoja su įkaitusia anglimi:

${\displaystyle \mathrm {\ C(k.)+CO_{2}(d.)\ \longrightarrow \ 2CO(d.)} }$

Biologinis vaidmuo

Anglies dioksidas yra gautinis produktas organizmuose, kurie gauna energiją skaidydami cukrus, riebalus ir aminorūgštis procese, žinomame kaip ląstelinis kvėpavimas. Jis vyksta visuose augaluose, gyvūnuose, daugelyje grybų ir kai kuriose bakterijose. Aukštesniuosiuose gyvūnuose anglies dioksidas keliauja kraujyje iš kūno audinių į plaučius, kur yra iškvėpiamas. Augaluose, naudojant fotosintezę, anglies dioksidas yra gaunamas iš atmosferos.

Fotosintezė ir anglies fiksacija

Fotosintezės ir kvėpavimo apžvalga. Overview of photosynthesis and respiration. Anglies dioksidas (dešinėje) kartu su vandeniu suformuoja deguonį ir organinius junginius (kairėje) fotosintezės metu, kurie gali būti sugrąžinti į vandenį ir CO₂.

Figure 2. Kalvino ciklas ir anglies fiksacija

Anglies fiksacija yra anglies pašalinimas iš anglies dioksido, kuris gaunamas iš oro, jo įtraukimas į kietus junginius. Augalai, dumbliai ir daugelis bakterijų rūšių (cianobakterijos) fiksuoja anglį ir susikuria savo maistines medžiagas fotosintezės dėka. Fotosintezė naudoja anglies dioksidą ir vandenį, kad būtų pagamintas vanduo ir cukrūs, bei kiti organiniai junginiai, atpalaiduojant deguonį kaip pašalinį produktą.

RuBisCO yra fermentas, kuris dalyvauja pirmajame anglies fiksacijos žingsnyje. Tai yra labiausiai paplitęs fermentas Žemėje.^[3]

Toksiškumas

Pagrindiniai simptomai apsinuodijus anglies dioksidu.^[4]

Anglies dioksido kiekis šviežiame ore (vidurkis tarp jūros lygio ir 10 kPa lygio, pvz., apie 30 km aukštis) keičiasi apie 0,036 % (360 ppm) ir 0,039 % (390 ppm) priklausomai nuo vietos.^[5]

Šaltiniai

1. Monthly mean carbon dioxide measured at Mauna Loa Observatory, Hawaii
2. Global carbon dioxide levels set to pass 400ppm milestone, The Guardian, 2013-04-29
3. Dhingra A, Portis AR, Daniell H (2004 m. balandžio mėn.). „Enhanced translation of a chloroplast-expressed RbcS gene restores small subunit levels and photosynthesis in nuclear RbcS antisense plants“. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 101 (16): 6315–20. Bibcode:2004PNAS..101.6315D. doi:10.1073/pnas.0400981101. ISSN 0027-8424. PMC 395966. PMID 15067115. „(Rubisco) is the most prevalent enzyme on this planet, accounting for 30–50% of total soluble protein in the chloroplast;“{{cite journal}}: CS1 priežiūra: multiple names: authors list (link)
4. Toxicity of Carbon Dioxide Gas Exposure, CO2 Poisoning Symptoms, Carbon Dioxide Exposure Limits, and Links to Toxic Gas Testing Procedures Archyvuota kopija 2009-09-28 iš Wayback Machine projekto. By Daniel Friedman – InspectAPedia
5. „Graphical map of CO₂“.