Karbondioksit Nedir? Hangi Alanlarda Kullanılır?

Bir adet karbon molekülü ile iki adet oksijen molekülünün birleşmesi ile meydana gelen karbondioksit evrende en yaygın bulunan moleküllerden biridir. Karbon atomları kolaylıkla oksijen atomlarıyla birleşmektedir.

Karbondioksit Nedir? Hangi Alanlarda Kullanılır?

Karbondioksit Nedir? Hangi Alanlarda Kullanılır?

Bir adet karbon molekülü ile iki adet oksijen molekülünün birleşmesi ile meydana gelen karbondioksit evrende en yaygın bulunan moleküllerden biridir. Karbon atomları kolaylıkla oksijen atomlarıyla birleşmektedir. Bunun sebebi karbon atomlarının dışındaki yörünge 4 adet elektron barındırır. Karbon atomları kararlı yapıya ulaşmak adına oksijen atomları ile bileşik oluşturmaya eğilimli olacaktır.

Oksijen atomlarının da dış yörüngesinde 6 tane elektron yer almaktadır. Oksijen atomları da karbon atomları gibi dış yörüngesindeki elektron sayısını 8’e tamamlamak istediğinden, iki adet oksijen atomu ve bir adet karbon atomu bir araya gelerek 2’şer adet elektron paylaşımı yaparlar. Bu sayede oksijen atomu da karbon atomu da elektronlarını sekize tamamlamış olur. Bu durumu şu şekilde açıklayabiliriz:

Dış yörüngesinde 4 adet elektronu bulunan karbon elektronu, 6’şar adet elektronu bulunan oksijen atomundan ikişer ikişer olmak üzere 4 elektron alarak dış yörüngesindeki elektron sayısını 8’e tamamlar. Yine oksijen atomu da karbon atomundan iki adet elektron almak suretiyle elektron sayısını 8’e tamamlamış olur. Bu şekilde ortaklaşa elektron paylaşımı sayesinde karbondioksit adı verilen kovalent bağ bileşiği meydana gelir.

Karbondioksit herhangi bir renge sahip değildir. Düşük derişimlerde kokusuz bir gazdır. Yüksek derişimde ise keskin bir şekilde asit kokusu açığa çıkarır. Karbondioksit, standart basınç ve sıcaklık altında, yoğunluk miktarı m3 başına 1,98 kg’dir. Bu miktar da havanın yaklaşık ölçüde 1,5 katına tekabül eder. Karbondioksitin sıvılaşması için basınç 520 MPa’dan fazla olmalıdır. Gaz halinden katı hale geçmesi içinse 1 atmosfer basınçta, sıcaklığın -78,5 altına inmesi gerekir. Eğer daha yüksek bir derecenin altına inerse süblimleşir. Bu sebeple “kuru buz” denilmektedir.

Karbondioksit gazı, karbonhidrat enerjisi elde etmek için, fotosentez yapan bitki, alg ve siyanobakteriler tarafından gün ışığı ve su ile beraber alınır. Buradan anlaşılacağı üzere karbondioksit yaşam döngüsü için olmazsa olmazdır. Karbondioksit gazı, sıvılarda fermantasyon, kömür ya da hidrokarbonların yanması, hayvanlar ve insanların solunumu sonucunda açığa çıkar.

Uzaydaki karbondioksit, süpernova patlaması sonrası nebulada meydana gelmiştir. Uzayda var olan karbondioksit molekülleri çok soğuk olması sebebiyle katı haldedir. Uzayda bulunan bu karbondioksit molekülleri, Nebulada meydana gelen yeni gezegenlerin de birer parçası haline gelmiştir.

Tıpkı Dünya’da olduğu gibi Mars’ta ve diğer gezegenlerde de karbondioksit molekülleri bulunur. Ancak Dünya’nın yüzeyi uzaydan oldukça sıcak olduğundan karbondioksit molekülleri gaz halinde havaya karışmış şekilde bulunur. Havada bulunan gazlar arasında %1 den az bir oranda yer alan karbondioksit, bu miktarıyla bile canlı yaşamı için büyük önem arz eder.

Karbondioksit Gazının Tarihçesi

Havadan farklı olarak tanımlanmış ilk gaz karbondioksit gazıdır. 17. Yy’da kimyager Jan Baptist Van Helmont, kömürü kapalı bir kapta yaktıktan sonra geriye kalan kül miktarının kömür halinden daha az olduğunu fark etmiştir. Bu durumu, kömürün yandıktan sonra “gaz” ya da ”vahşi ruh” olarak adlandırdığı görünmez bir forma kavuştuğu şeklinde yorumlamıştır.

Karbondioksit daha sonra İskoç fizikçi Joseph Black tarafından ayrıntılı bir şekilde incelenmiştir. İncelemeleri sırasında kalsiyum karbonat ile asitin muamele edilmesi sonucu veya kalsiyum karbonatın ısıtılmasıyla yoğunluğu havaya göre fazla olan karbondioksit gazının meydana geldiğini görmüştür. Bu gazın ateşe ve hayvan yaşamına ters etkide bulunduğunu ileri sürmüştür.

1772 senesinde kimyager Joseph Priestlev karbondioksit elde etme amacıyla, sülfirik asidi kireç taşına damlatıp suda eritmeye çabalarken sodayı keşfetmiştir.

Micheal Faraday ve Humpry Davy karbondioksit gazını ilk defa 1823 tarihinde yüksek basınç altında sıvı hale getirmeyi başarmıştır. 1834 yılında ise Charles Thilorier karbondioksiti katılaştırmıştır.

Karbondioksit Gazının Kullanım Alanları

Karbondioksitin günümüzde pek çok kullanım alanı vardır. Gıda sanayisi, yağ sanayisi gibi pek çok alanda karbondioksitten faydalanmaktadır.

Hepimizin bildiği üzere özellikle gazlı içeceklerdeki gaz karbondioksit gazıdır. Ayrıca bira ve şarap yapımında da karbondioksitin rolü bulunmaktadır. İşlenmiş gıdalarda asit düzenleyici olarak yine karbondioksitten faydalanılmaktadır. Yangın söndürme tüplerinde yangını söndürmek için yararlanılan, karbondioksit gazıdır. Karbondioksitin sıvı ve katı fazları soğutucu görev görür ve tıp alanında karbondioksitten yararlanılır. Yüzme havuzlarında da ph düzeyi karbondioksitle ayarlanır. Ayrıca bilinen ilk lazer çeşididir.

Karbondioksitin doğaya da pek çok etkisi bulunur. Örneğin atmosferde yaptığı sera gazı etkisi sayesinde küresel ısınma ve antropojenik iklim değişikleri açısından önemli rol üstlenmektedir. Zayıf asiditesi olan karbonik asit formunda suda çözündüğünde, okyanusların asitlenmesinde önemli etkenlerden biri olur.

5 4
YORUMLAR İÇİN TIKLAYINIZ