CO2 गैस क्या है?

कार्बन डाइऑक्साइड कई वैज्ञानिक शब्दों में से एक है जो अर्थों की एक विस्तृत श्रृंखला और समान रूप से व्यापक अर्थों को वहन करता है। यदि आप कोशिकीय श्वसन से परिचित हैं, तो आप जानते होंगे कि कार्बन डाइऑक्साइड गैस - संक्षिप्त CO₂ - जानवरों में प्रतिक्रियाओं की इस श्रृंखला का एक अपशिष्ट उत्पाद है, जिसमें ऑक्सीजन गैस, या O₂, एक अभिकारक है; आप यह भी जान सकते हैं कि पौधों में, CO with के साथ, यह प्रक्रिया वास्तव में उलट जाती है₂ प्रकाश संश्लेषण और O में ईंधन के रूप में कार्य करना₂ अपशिष्ट उत्पाद के रूप में।

शायद अधिक प्रसिद्ध, वर्तमान सदी की राजनीति और पृथ्वी विज्ञान के लिए धन्यवाद, CO₂ ग्रीनहाउस गैस होने के लिए कुख्यात है, जो पृथ्वी के वायुमंडल में गर्मी को फंसाने में मदद करने के लिए जिम्मेदार है। सीओ₂ जीवाश्म ईंधन के जलने का एक उपोत्पाद है, और इसके परिणामस्वरूप ग्रह के गर्म होने ने पृथ्वी के नागरिकों को ऊर्जा के वैकल्पिक स्रोतों की तलाश में प्रेरित किया है।

इन मुद्दों के अलावा, सीओ₂ गैस, एक सुंदर रूप से सरल अणु, में कई अन्य जैव रासायनिक और औद्योगिक कार्य हैं जिनके बारे में विज्ञान प्रशंसकों को अवगत होना चाहिए।

कार्बन डाइऑक्साइड कमरे के तापमान पर एक रंगहीन, गंधहीन गैस है। हर बार जब आप साँस छोड़ते हैं, कार्बन डाइऑक्साइड के अणु आपके शरीर को छोड़ देते हैं और वातावरण का हिस्सा बन जाते हैं। सीओ₂ अणुओं में एक एकल कार्बन परमाणु होता है जो दो ऑक्सीजन परमाणुओं से घिरा होता है, जैसे कि अणु आकार में रैखिक होता है:

ओ = सी = ओ

प्रत्येक कार्बन परमाणु अपने पड़ोसियों के साथ स्थिर अणुओं में चार बंधन बनाता है, जबकि प्रत्येक ऑक्सीजन परमाणु दो बंधन बनाता है। इस प्रकार CO. में प्रत्येक कार्बन-ऑक्सीजन बंधन के साथ₂ एक दोहरे बंधन से मिलकर - यानी, साझा इलेक्ट्रॉनों के दो जोड़े - CO₂ अत्यधिक स्थिर है।

तत्वों की एक आवर्त सारणी पर एक नज़र से पता चलता है (संसाधन देखें), कार्बन का आणविक भार 12 परमाणु द्रव्यमान इकाई (एमु) है, जबकि ऑक्सीजन का 16 एमु है। इस प्रकार कार्बन डाइऑक्साइड का आणविक भार 12 + 2(16) = 44 है। इसे व्यक्त करने का दूसरा तरीका यह है कि CO. का एक मोल₂ इसका द्रव्यमान 44 है, जिसमें एक मोल 6.02 × 10. के बराबर है²³ व्यक्तिगत अणु। (यह आंकड़ा, जिसे अवोगाद्रो संख्या के रूप में जाना जाता है, इस तथ्य से प्राप्त होता है कि कार्बन का आणविक द्रव्यमान निर्धारित होता है ठीक 12 ग्राम, जो हमें कार्बन में मौजूद प्रोटॉनों की संख्या से दोगुना है, और कार्बन के इस द्रव्यमान में 6.02 ×. है 10²³ कार्बन परमाणु। हर दूसरे तत्व का आणविक भार इस मानक के आसपास संरचित किया गया था।)

कार्बन डाइऑक्साइड एक तरल के रूप में भी मौजूद हो सकता है, एक ऐसी अवस्था जिसमें एक रेफ्रिजरेंट के रूप में, आग बुझाने वाले यंत्रों में और सोडा जैसे कार्बोनेटेड पेय के उत्पादन में उपयोग किया जाता है; और एक ठोस के रूप में, किस अवस्था में इसका उपयोग रेफ्रिजरेंट के रूप में किया जाता है और यदि यह त्वचा के संपर्क में आता है तो शीतदंश का कारण बन सकता है।

कार्बन डाइऑक्साइड को अक्सर जहरीले होने के रूप में गलत समझा जाता है क्योंकि यह अक्सर श्वासावरोध और यहां तक ​​कि जीवन के नुकसान से जुड़ा होता है। जबकि CO. का पर्याप्त स्तर₂ वास्तव में सीधे विषाक्त हो सकता है और श्वासावरोध का कारण बन सकता है, आमतौर पर ऐसा होता है कि CO₂ इसके बजाय श्वासावरोध के परिणाम या परिणाम के रूप में बनता है। अगर किसी की किसी वजह से सांस रुक जाती है तो CO₂ अब फेफड़ों के माध्यम से निष्कासित नहीं किया जाता है, और इसलिए रक्त प्रवाह में बनता है क्योंकि इसे कहीं और नहीं जाना है। सीओ₂ इसलिए श्वासावरोध का एक मार्कर है। मोटे तौर पर उसी तरह, पानी केवल "विषाक्त" नहीं है क्योंकि यह डूबने का कारण बन सकता है।

वायुमंडल के केवल एक छोटे से अंश में CO. होता है₂ - लगभग 1 प्रतिशत। जबकि यह जानवरों के चयापचय का उप-उत्पाद है, पौधों के जीवित रहने के लिए यह बिल्कुल जरूरी है और यह दुनिया भर में एक महत्वपूर्ण हिस्सा है। कार्बन चक्र. CO. में पौधे लेते हैं₂, इसे कार्बन और ऑक्सीजन की प्रतिक्रियाओं की एक श्रृंखला में परिवर्तित करें, और फिर कार्बन को ग्लूकोज के रूप में रहने और बढ़ने के लिए बनाए रखते हुए ऑक्सीजन को वायुमंडल में छोड़ दें। जब पौधे मर जाते हैं या जल जाते हैं, तो उनका कार्बन O. के साथ पुनः संयोजित हो जाता है₂ हवा में, CO. का निर्माण₂ और कार्बन चक्र को पूरा करना।

पशु भोजन में निहित कार्बोहाइड्रेट, प्रोटीन और वसा के टूटने के माध्यम से कार्बन डाइऑक्साइड उत्पन्न करते हैं। इन सभी को ग्लूकोज के लिए चयापचय किया जाता है, एक छह-कार्बन अणु जो तब कोशिकाओं में प्रवेश करता है और अंततः कार्बन डाइऑक्साइड और पानी बन जाता है, जिसके परिणामस्वरूप ऊर्जा सेलुलर गतिविधियों को शक्ति देने के लिए उपयोग की जाती है। यह एरोबिक श्वसन की प्रक्रिया के माध्यम से होता है (अक्सर सेलुलर श्वसन कहा जाता है, हालांकि शब्द ठीक समानार्थी नहीं हैं)। सभी ग्लूकोज जो प्रोकैरियोट्स (बैक्टीरिया) और गैर-पौधे यूकेरियोट्स (जानवरों) दोनों की कोशिकाओं में प्रवेश करते हैं और कवक) पहले ग्लाइकोलाइसिस से गुजरते हैं, जो तीन-कार्बन अणुओं की एक जोड़ी उत्पन्न करता है जिसे कहा जाता है पाइरूवेट इसका अधिकांश भाग दो कार्बन अणु एसिटाइल CoA के रूप में क्रेब्स चक्र में प्रवेश करता है, जबकि CO₂ मुक्त किया जाता है। उच्च-ऊर्जा इलेक्ट्रॉन वाहक NADH और FADH₂ जो क्रेब्स चक्र के दौरान बनते हैं, फिर इलेक्ट्रॉन परिवहन में ऑक्सीजन की उपस्थिति में इलेक्ट्रॉनों को छोड़ देते हैं श्रृंखला प्रतिक्रियाएं, जिसके परिणामस्वरूप जीवित कोशिकाओं की "ऊर्जा मुद्रा" एटीपी का एक बड़ा सौदा बनता है चीजें।

सीओ₂ एक गर्मी फँसाने वाली गैस है। कई मायनों में, यह एक अच्छी बात है, क्योंकि यह पृथ्वी को इतनी गर्मी खोने से रोकता है कि लोग जैसे जानवर जीवित नहीं रह पाएंगे। लेकिन 19वीं शताब्दी में औद्योगिक क्रांति की शुरुआत के बाद से जीवाश्म ईंधन के दहन ने CO. की एक महत्वपूर्ण मात्रा जोड़ दी है₂ वायुमंडल में गैस, ग्लोबल वार्मिंग और इसके धीरे-धीरे बिगड़ते प्रभाव के लिए अग्रणी।

कई हजारों वर्षों से, CO. की वायुमंडलीय सांद्रता₂ वातावरण में 200 से 300 पार्ट प्रति मिलियन (पीपीएम) के बीच रहा। 2017 तक, यह लगभग 400 पीपीएम तक बढ़ गया था, एक एकाग्रता जो अभी भी बढ़ रही है। यह अतिरिक्त सीओ₂ गर्मी को फँसा रहा है और जलवायु को बदल रहा है। यह न केवल दुनिया भर में बढ़ते औसत तापमान में प्रकट होता है, बल्कि समुद्र के बढ़ते स्तर, हिमनदों के पिघलने, और अधिक में प्रकट होता है अम्लीय समुद्री जल, छोटी ध्रुवीय बर्फ की टोपियां और विनाशकारी घटनाओं की संख्या में वृद्धि (उदाहरण के लिए, तूफान)। ये सभी समस्याएं परस्पर संबंधित और अन्योन्याश्रित हैं।

जीवाश्म ईंधन के उदाहरणों में कोयला, पेट्रोलियम (तेल) और प्राकृतिक गैस शामिल हैं। ये लाखों वर्षों की अवधि में निर्मित होते हैं क्योंकि मृत पौधे और पशु सामग्री चट्टान की परतों के नीचे फंस जाती है और दब जाती है। अनुकूल गर्मी और दबाव की स्थिति में, यह कार्बनिक पदार्थ ईंधन में बदल जाता है। सभी जीवाश्म ईंधन में कार्बन होता है, और इन्हें ऊर्जा पैदा करने के लिए जलाया जाता है, और कार्बन डाइऑक्साइड निकलता है।

कार्बन डाइऑक्साइड गैस के कई प्रकार के उपयोग हैं, जो आसान है क्योंकि सामान सचमुच हर जगह है। जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, इसका उपयोग रेफ्रिजरेंट के रूप में किया जाता है, हालांकि यह ठोस और तरल रूपों के बारे में अधिक सच है। इसका उपयोग एरोसोल प्रणोदक, एक कृंतकनाशक (यानी, चूहे के जहर), बहुत कम तापमान वाले भौतिकी प्रयोगों के एक घटक और ग्रीनहाउस के अंदर हवा में एक समृद्ध एजेंट के रूप में भी किया जाता है। इसका उपयोग तेल के कुओं के फ्रैक्चरिंग में, कुछ प्रकार के खनन में, कुछ परमाणु रिएक्टरों में मॉडरेटर के रूप में और विशेष लेज़रों में किया जाता है।

दिलचस्प तथ्य: बुनियादी चयापचय प्रक्रियाओं के माध्यम से, आप लगभग 500 ग्राम CO. का उत्पादन करेंगे₂ अगले 24 घंटों में - और भी अधिक यदि आप सक्रिय हैं। यह एक पाउंड से अधिक अदृश्य गैस है, बस आपकी नाक और मुंह के साथ-साथ आपके छिद्रों से भी निकल रही है। यह, वास्तव में, समय के साथ लोगों का वजन कम होता है, न कि पानी (अस्थायी) नुकसान को शामिल करते हुए।