二氧化碳(carbondioxide),一種碳氧化合物,化學式為CO2,化學式量為44。0095,常溫常壓下是一種無色無味或無色無臭而其水溶液略有酸味的氣體,也是一種常見的溫室氣體,還是空氣的組分之一(占大氣總體積的0。03%-0。04%)。②石油、石臘、煤炭、燃燒過程中,也要釋放出二氧化碳。③石油、煤炭在生產化工產品過程中,也會釋放出二氧化碳。這個過程的簡單機理為:在初始階段,二氧化碳被吸附在陰極催化劑表面,形成中間產物;然后電子在兩個電極間電勢差的作用下發(fā)生轉移,轉移數可能是2、4、6、8、12,還原產物隨電子轉移數的不同而可能是、甲酸根、甲酸、、和乙烯等。由于是在水溶液中,也會發(fā)生析氫反應,從而產生氫氣。
由于還原二氧化碳需要的活化能較高,這個過程需要加一定高電壓后才能實現(xiàn),而在陰極發(fā)生的氫析出反應的程度隨電壓的增加而加大,會抑制了二氧化碳的還原,故二氧化碳的還原需要有合適的催化劑,以致二氧化碳的電化學還原往往是個電催化還原過程。在物理性質方面,二氧化碳的熔點為-56。6℃(527kPa),沸點為-78。5℃,密度比空氣密度大(標準條件下),溶于水。3世紀時,中國西晉時期的張華(232年-300年)在所著的《博物志》一載了一種在燒白石(CaCO3)作白灰(CaO)過程中產生的氣體,這種氣體便是如今工業(yè)上用作生產二氧化碳的石灰窯氣。
二氧化碳氣體是大氣組成的一部分(占大氣總體積的0。03%-0。04%),在自然界中含量豐富,其產生途徑主要有以下幾種:①有機物(包括動植物)在分解、發(fā)酵、腐爛、變質的過程中都可釋放出二氧化碳。17世紀初,比利時醫(yī)生海爾蒙特即揚·巴普蒂斯塔·范·海爾蒙特,發(fā)現(xiàn)木炭燃燒之后除了產生灰燼外還產生一些看不見、摸不著的物質,并通過實驗證實了這種被他稱為“森林之精”的二氧化碳是一種不助燃的氣體,確認了二氧化碳是一種氣體;還發(fā)現(xiàn)燭火在該氣體中會自然熄滅,這是二氧化碳惰性性質的次發(fā)現(xiàn)。氣態(tài)二氧化碳用于碳化軟飲料、水處理工藝的pH控制、化學加工、食品保存、化學和食品加工過程的惰性保護、焊接氣體、植物生激劑。