Роль углекислого газа в окружающей среде кратко

Обновлено: 05.07.2024

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

Зарегистрироваться 15–17 марта 2022 г.

муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

средняяобщеобразовательная школа №11

г. Каменск- Шахтинский Ростовской области

Значение углекислого газа в природе и жизни человека

Автор: Ивлев Арсений 3 б класс

Научный руководитель: Кузнецова Л.А.

Хутор Малая Каменка Ростовской области

-Свойства углекислого газа………………………..4

2. Экспериментальная часть………………………………5-6

3. Применение СО ₂ в промышленности………………….6-7

5. Информационные источники…………………………….9

Цель: Выяснить состав, способы получения и применение углекислого газа в природе и жизни человека.

Изучить литературные источники по данной теме;

Исследовать способы получения и определения углекислого газа;

Исследовать свойства углекислого газа;

Выяснить значение углекислого газа в природе и жизни человека.

Объект исследования : углекислый газ.

Предмет исследования : состав, получение, свойства и значение углекислого газа.

Гипотеза: углекислый газ имеет огромное значение в природе и жизни человека, поэтому многие считают его самым важным для жизни газом.

Методы исследования: изучение информационных источников; систематизация; обобщение; поиск; описание; сопоставление; эксперимент; анализ; осмысление.

Практическая значимость исследования заключается в возможности использования полученных результатов во внеклассной работе и на уроках химии.

Литературный обзор

Состав углекислого газа.

Молекула состоит из двух атомов кислорода и одного атома углерода. Это отражено в его химической формуле - СО _2.

Свойства углекислого газа

Он без цвета и запаха.

Растворим в воде.

Не поддерживает горения.

Имеет слегка кисловатый вкус.

Не токсичен и невзрывоопасен. Но в закрытых помещениях, накапливается у пола, вытесняя кислород, уменьшая его объемную долю.

8) Из твёрдого состояния углекислый газ сразу переходит в газообразное, минуя жидкое (стелящийся газ на шоу)

9) Пропускает ультрафиолетовые лучи и отражает инфракрасные.

Углекислый газ выделяется при горении, окислении органических веществ, дыхании живых организмов, из карбонатов.

Значение углекислого газа.

Все свойства углекислого газа востребованы в природе и используются людьми. Мы исследовали некоторые из них и расположили значения углекислого газа от глобальных влияний до важных.

Процесс фотосинтеза- один из самых важных процессов на нашей планете. Без него наша жизнь была бы невозможной. Растения ежегодно производят 130 миллиардов тонн глюкозы и огромное количество кислорода. Но этот процесс был бы невозможен без СО ₂ . То есть жизнь без этого газа была бы невозможной. (Приложение 1)

Углекислый газ имеет непосредственное отношение и к нашему здоровью. (Приложение 1)

-Человек является основным источником углекислого газа в помещении, поскольку мы выдыхаем от 18 до 25 литров этого газа в час. Головная боль, слабость, и другие симптомы возникают у человека в помещении не от недостатка кислорода, а именно от избытка углекислого газа.

- углекислый газ активизирует дыхательный центр.

- В современной косметологии для омоложения и борьбы с морщинками активно применяют инъекции углекислого газа. В результате из организма выводятся токсины, уходят оттеки, кожа становится эластичной, упругой и подтянутой.

Экспериментальная часть

Углекислый газ не поддерживает горение и поэтому используется в тушении пожаров: огнетушители углекислотные. Как влияет СО ₂ на процесс горения мы узнали из опытов со спичками. Описываемый газ тяжелее воздуха и поэтому он скапливается внизу. Если спичку держать вверх горящей частью, то пламя быстро затухнет, если внизу- пламя очень сильное (можно обжечься). Поэтому эти опыты я проводил под руководством старших. (Приложение 2)

Хорошую растворимость в воде, бесцветность и отсутствие запаха используют для газирования воды и рыхления теста. Проверяем наличие СО ₂ . Спичка тухнет и в открытой бутылке с газированной водой и в гашении соды уксусом. Доказано присутствие углекислого газа.(Приложение 2)

Данный газ выделяется в процессе спиртового брожения. Это используется в производстве изделий из дрожжевого теста, кваса, слабоалкогольных напитков. По мнению всех участников дегустации углекислый газ улучшает вкусовые качества продуктов питания.(Приложение 2)

Углекислый газ участвует в образовании накипи и известкового налёта, поэтому пи воздействии кислоты эти вещества выделяют исследуемый газ. (Приложение 2)

Применение углекислого газа в промышленности.

- Активно применяется углекислый газ и в парфюмерии. С его помощью специалисты парфюмерной области научились извлекать ароматический компонент, который используется в спреях и дезодорантах. (Приложение 3)

- Основатели кампании по изготовлению бриллиантов DiamondFoundry научились наращивать настоящие бриллианты с помощью углекислого газа. Природный алмаз разрезают на несколько частей, а затем помещают в печь с температурой 4400 градусов Цельсия. Там же создают плазму из диоксида углерода: атомы углерода потом начинают “приклеиваться” к поверхности природного камня – так и происходит увеличение бриллианта.(Приложение 3)

- Углекислым газом насыщают воздух в теплицах , для повышения урожайности.(Приложение3)

Подводя итоги своего исследования я могу с уверенностью сказать, что углекислый газ действительно играет очень важную роль в природе и жизни человека. Свойства, которыми обладает углекислый газ, широко применяются человеком в самых различных отраслях. Углекислый газ участвует в жизненно важных процессах, он оказывает влияние на здоровье человека и климат Земли.

Без углекислого газа не было бы жизни на нашей планете, ведь именно он является сырьём для самого главного процесса- фотосинтеза. Именно этот газ создаёт необходимый для жизни климат, не даёт развиваться бактериям, борется с огнём и многое другое…

Газировка, вулкан, Венера, рефрижератор – что между ними общего? Углекислый газ. Мы собрали для Вас самую интересную информацию об одном из самых важных химических соединений на Земле.

Что такое диоксид углерода

Жидкая углекислота и сухой лед получаются и применяются в человеческой деятельности, но эти формы неустойчивы и легко распадаются.

А вот газообразный диоксид углерода распространен повсюду: он выделяется в процессе дыхания животных и растений и является важной составляющей частью химического состава атмосферы и океана.

Свойства углекислого газа

Углекислый газ CO2 не имеет цвета и запаха. В обычных условиях он не имеет и вкуса. Однако при вдыхании высоких концентраций диоксида углерода можно почувствовать во рту кисловатый привкус, вызванный тем, что углекислый газ растворяется на слизистых и в слюне, образуя слабый раствор угольной кислоты.

Кстати, именно способность диоксида углерода растворяться в воде используется для изготовления газированных вод. Пузырьки лимонада – тот самый углекислый газ. Первый аппарат для насыщения воды CO2 был изобретен еще в 1770 г., а уже в 1783 г. предприимчивый швейцарец Якоб Швепп начал промышленное производство газировки (торговая марка Schweppes существует до сих пор).

CO2 не поддерживает горение, поэтому его используют в огнетушителях и системах пожаротушения. Фокус с тушением горящей свечки содержимым якобы пустого стакана (а на самом деле - углекислым газом) основан именно на этом свойстве диоксида углерода.

Углекислый газ в природе: естественные источники

Углекислый газ в природе образуется из различных источников:

Дыхание животных и растений. Каждому школьнику известно, что растения поглощают углекислый газ CO2 из воздуха и используют его в процессах фотосинтеза. Некоторые хозяйки пытаются обилием комнатных растений искупить недостатки приточной вентиляции. Однако растения не только поглощают, но и выделяют углекислый газ в отсутствие света – это часть процесса дыхания. Поэтому джунгли в плохо проветриваемой спальне – не очень хорошая идея: ночью уровень CO2 будет расти еще больше.
Вулканическая деятельность. Диоксид углерода входит в состав вулканических газов. В местностях с высокой вулканической активностью CO2 может выделяться прямо из земли – из трещин и разломов, называемых мофетами. Концентрация углекислого газа в долинах с мофетами столь высока, что многие мелкие животные, попав туда, умирают.
Разложение органических веществ. Углекислый газ образуется при горении и гниении органики. Объемные природные выбросы диоксида углерода сопутствуют лесным пожарам.

Выброс углекислого газа из открытого водоема может привести к лимнологической катастрофе, как это случалось, например, в 1984 и 1986 гг. в озерах Манун и Ньос в Камеруне. Оба озера образовались на месте вулканических кратеров – ныне они потухли, однако в глубине вулканическая магма все еще выделяет углекислый газ, который поднимается к водам озер и растворяется в них. В результате ряда климатических и геологических процессов концентрация углекислоты в водах превысила критическое значение. В атмосферу было выброшено огромное количество углекислого газа, который наподобие лавины спустился по горным склонам. Жертвами лимнологических катастроф на камерунских озерах стали около 1 800 человек.

Искусственные источники углекислого газа

Основными антропогенными источниками диоксида углерода являются:

промышленные выбросы, связанные с процессами сгорания;
автомобильный транспорт.

Несмотря на то, что доля экологичного транспорта в мире растет, подавляющая часть населения планеты еще не скоро будет иметь возможность (или желание) перейти на новые автомобили.

Активное сведение лесов в промышленных целях также ведет к повышению концентрации углекислого газа СО2 в воздухе.

Углекислый газ в организме человека

CO2 – один из конечных продуктов метаболизма (расщепления глюкозы и жиров). Он выделяется в тканях и переносится при помощи гемоглобина к легким, через которые выдыхается. В выдыхаемом человеком воздухе около 4,5% диоксида углерода (45 000 ppm) – в 60-110 раз больше, чем во вдыхаемом.

Углекислый газ играет большую роль в регуляции кровоснабжения и дыхания. Повышение уровня CO2 в крови приводит к тому, что капилляры расширяются, пропуская большее количество крови, которое доставляет к тканям кислород и выводит углекислоту.

Углекислый газ и мы: чем опасен СO2

Углекислый газ необходим человеческому организму так же, как кислород. Но так же, как с кислородом, переизбыток углекислого газа вредит нашему самочувствию.

Такие нездоровые для организма последствия наступают при вдыхании воздуха с содержанием CO2 больше 5 000 ppm (таким может быть воздух в шахтах, например). Справедливости ради, в обычной жизни мы практически не сталкиваемся с таким воздухом. Однако и намного меньшая концентрация диоксида углерода отражается на здоровье не лучшим образом.

И если уровень 5 000 ppm почти невозможен в повседневной жизни, то 1 000 и даже 2 500 ppm легко могут быть частью реальности современного человека. Наш эксперимент в школе показал, что в редко проветриваемых школьных классах уровень CO2 значительную часть времени держится на отметке выше 1 500 ppm, а иногда подскакивает выше 2 000 ppm. Есть все основания предполагать, что во многих офисах и даже квартирах ситуация похожая.

Безопасным для самочувствия человека уровнем углекислого газа физиологи считают 800 ppm.

Еще одно исследование обнаружило связь между уровнем CO2 и окислительным стрессом: чем выше уровень диоксида углерода, тем больше мы страдаем от окислительного стресса, который разрушает клетки нашего организма.

Углекислый газ в атмосфере Земли

В атмосфере нашей планеты всего около 0,04% CO2 (это приблизительно 400 ppm), а совсем недавно было и того меньше: отметку в 400 ppm углекислый газ перешагнул только осенью 2016 года. Ученые связывают рост уровня CO2 в атмосфере с индустриализацией: в середине XVIII века, накануне промышленного переворота, он составлял всего около 270 ppm.

Несмотря на такое ничтожное процентное содержание диоксида углерода в атмосфере, он оказывает огромное влияние на климат планеты. Углекислый газ – один из парниковых газов. Он поглощает и удерживает инфракрасное излучение с поверхности Земли, что в конечном итоге способствует повышению температуры на планете. Этот процесс называется парниковым эффектом. Без парникового эффекта температура на земном шаре была бы примерно на 30°С ниже.

Атмосфера Венеры на 96,5% состоит из углекислого газа, и, по-видимому, тоже подвержена парниковому эффекту. Из-за него Венера является самой жаркой планетой Солнечной системы, она горячее даже ближайшего к Солнцу Меркурия. Температура на Венере около 464°С – этого хватит, чтобы расплавить свинец и олово.

Рост уровня СО2 в атмосфере Земли ведет к усилению парникового эффекта, а тот, в свою очередь – к необратимым изменениям климата. Уже сейчас можно наблюдать таяние ледников. Например, знаменитая снежная шапка Килиманджаро уменьшилась за последние 100 лет на 80%.

Заключение

Что и говорить, без углекислого газа наш мир был бы совершенно другим. Он участвует в важнейших химических, биологических, климатических и геологических процессах на Земле. И чем больше мы о них знаем, тем проще нам принимать важные решения: выбирать образ жизни и создавать свою среду – свой здоровый и комфортный микроклимат.

Углекислый газ (двуокись углерода, диоксид углерода, CO₂ ) формируется при соединении двух элементов: углерода и кислорода. Он образуется в процессе сжигания угля или углеводородных соединений, при ферментации жидкостей, а также как продукт дыхания людей и животных. В небольших количествах он содержится и в атмосфере, откуда он ассимилируется растениями, которые, в свою очередь, производят кислород.

Углекислый газ бесцветен и тяжелее воздуха. Замерзает при температуре −78.5° C с образованием снега, состоящего из двуокиси углерода. В виде водного раствора он образует угольную кислоту, однако она не обладает достаточной стабильностью для того, чтобы ее можно было легко изолировать.

Правда, такая катастрофа нам пока еще не грозит. Скорее даже, наоборот. Сжигание органических веществ: нефти, угля, природного газа, древесины – постепенно увеличивает содержание углекислого газа в атмосфере. Значит, со временем надо ждать значительного потепления и увлажнения земного климата. Кстати, старожилы считают, что уже сейчас заметно теплее, чем было во времена их молодости.

Двуокись углерода выпускается жидкая низкотемпературная,жидкая высокого давления и газообразная. Ее получают из отбросных газов производств аммиака, спиртов, а также на базе специального сжигания топлива и других производств. Газообразная двуокись углерода – газ без цвета и запаха при температуре 20° С и давлении 101,3 кПа (760 мм рт. ст.), Плотность – 1,839 кг/м 3. Жидкая двуокись углерода – просто бесцветная жидкость без запаха.

Углекислый газ нетоксичен и невзрывоопасен. При концентрациях более 5% (92 г/м 3 ) двуокись углерода оказывает вредное влияние на здоровье человека — она тяжелее воздуха и может накапливаться в слабо проветриваемых помещениях у пола. При этом снижается объемная доля кислорода в воздухе, что может вызвать явление кислородной недостаточности и удушья.

Получение двуокиси углерода

В промышленности углекислый газ получают из печных газов. из продуктов разложения природных карбонатов (известняк, доломит). Смесь газов промывают раствором карбоната калия, который поглощает углекислый газ, переходя в гидрокарбонат. Раствор гидрокарбоната при нагревании разлагается, высвобождая углекислоту. При промышленном производстве газ закачивается в баллоны.

В лабораторных условиях небольшие количества получают взаимодействием карбонатов и гидрокарбонатов с кислотами. например мрамора с соляной кислотой.

В повседневной практике углекислый газ используется достаточно широко. Например, газированная вода с добавками ароматных эссенций – прекрасный освежающий напиток. В пищевой промышленности диоксид углерода используется и как консервант — он обозначается на упаковке под кодом Е290. а также в качестве разрыхлителя теста.

Углекислотными огнетушителями пользуются при пожарах. Биохимики нашли, что удобрение. Воздуха углекислым газом весьма эффективное средство для увеличения урожайности различных культур. Пожалуй, такое удобрение имеет единственный, но существенный недостаток: применять его можно только в оранжереях. На заводах, производящих диоксид углерода, сжиженный газ расфасовывают в стальные баллоны и отправляют потребителям. Если открыть вентиль, то из отверстия с шипением вырывается. Снег. Что за чудо?

Углекислый газ используется в качестве активной среды при сварке проволокой. так как при температуре дуги углекислота разлагается на угарный газ СО и кислород, который, в свою очередь, и входит во взаимодействие с жидким металлом, окисляя его.

Углекислота в баллончиках применяется в пневматическом оружии и в качестве источника энергии для двигателей в авиамоделировании.

Данная работа поможет более полно рассказать о значении углекислого газа в природе и в жизни человека.

муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

средняяобщеобразовательная школа №11

г. Каменск- Шахтинский Ростовской области

Значение углекислого газа в природе и жизни человека

Автор: Ивлев Арсений 3 б класс

Научный руководитель: Кузнецова Л.А.

Хутор Малая Каменка Ростовской области

-Свойства углекислого газа………………………..4

2. Экспериментальная часть………………………………5-6

3. Применение СО₂ в промышленности………………….6-7

5. Информационные источники…………………………….9

Цель: Выяснить состав, способы получения и применение углекислого газа в природе и жизни человека.

Изучить литературные источники по данной теме;

Исследовать способы получения и определения углекислого газа;

Исследовать свойства углекислого газа;

Выяснить значение углекислого газа в природе и жизни человека.

Объект исследования: углекислый газ.

Предмет исследования: состав, получение, свойства и значение углекислого газа.

Литературный обзор

Состав углекислого газа.

Свойства углекислого газа

Он без цвета и запаха.

Растворим в воде.

Не поддерживает горения.

Имеет слегка кисловатый вкус.

8) Из твёрдого состояния углекислый газ сразу переходит в газообразное, минуя жидкое (стелящийся газ на шоу)

9) Пропускает ультрафиолетовые лучи и отражает инфракрасные.

Значение углекислого газа.

Процесс фотосинтеза- один из самых важных процессов на нашей планете. Без него наша жизнь была бы невозможной. Растения ежегодно производят 130 миллиардов тонн глюкозы и огромное количество кислорода. Но этот процесс был бы невозможен без СО₂. То есть жизнь без этого газа была бы невозможной. (Приложение 1)

Углекислый газ имеет непосредственное отношение и к нашему здоровью. (Приложение 1)

- углекислый газ активизирует дыхательный центр.

Экспериментальная часть

Углекислый газ не поддерживает горение и поэтому используется в тушении пожаров: огнетушители углекислотные. Как влияет СО₂ на процесс горения мы узнали из опытов со спичками. Описываемый газ тяжелее воздуха и поэтому он скапливается внизу. Если спичку держать вверх горящей частью, то пламя быстро затухнет, если внизу- пламя очень сильное (можно обжечься). Поэтому эти опыты я проводил под руководством старших. (Приложение 2)

Хорошую растворимость в воде, бесцветность и отсутствие запаха используют для газирования воды и рыхления теста. Проверяем наличие СО₂. Спичка тухнет и в открытой бутылке с газированной водой и в гашении соды уксусом. Доказано присутствие углекислого газа.(Приложение 2)

Применение углекислого газа в промышленности.

- Углекислым газом насыщают воздух в теплицах, для повышения урожайности.(Приложение3)

Читайте также: