二氧化碳是一种在常温下无色无味无臭的气体。化学式为CO₂,式量44.01,碳氧化物之一,俗名碳酸气,也称碳酸酐或碳酐。常温下是一种无色无味气体,密度比空气略大,溶于水(1体积H₂O可溶解1体积CO₂),并生成碳酸。固态二氧化碳俗称干冰,升华时可吸收大量热,因而用作制冷剂,如人工降雨,也常在舞美中用于制造烟雾(干冰升华吸热,液化空气中的水蒸气)。
物理性质:二氧化碳是一种无色无味的气体,在常温常压下呈现为无色无味的状态。它的沸点为-56.6℃,熔点为-78.5℃,密度比空气大,可溶于水。此外,二氧化碳还是空气的组分之一,占大气总体积的0.03%-0.04%。
化学性质:二氧化碳的化学性质相对不活泼,具有以下特点:
酸性氧化物:二氧化碳可以与水反应生成碳酸,显示出酸性氧化物的通性。
弱氧化性:在高温条件下,二氧化碳能与碳单质反应生成一氧化碳,显示出一定的氧化性。
与过氧化物反应:二氧化碳能与过氧化钠反应生成碳酸钠和氧气。
与格式试剂反应:在酸性条件下,二氧化碳能和格式试剂在无水乙醚中反应生成羧酸。
与环氧化合物的插入反应:二氧化碳可以和环氧化合物在电催化作用下反应生成环状碳酸酯。
光合作用暗反应:二氧化碳参与了光合作用的暗反应,是绿色植物光合作用不可缺少的原料。
高纯二氧化碳主要用于电子工业,医学研究及临床诊断、二氧化碳激光器、检测仪器的校正气及配制其它特种混合气,在聚乙烯聚合反应中则用作调节剂。
固态二氧化碳广泛用于冷藏奶制品、肉类、冷冻食品和其它转运中易腐败的食品,在许多工业加工中作为冷冻剂,例如粉碎热敏材料、橡胶磨光、金属冷处理、机械零件的收缩装配、真空冷阱等。
气态二氧化碳用于碳化软饮料、水处理工艺的pH控制、化学加工、食品保存、化学和食品加工过程的惰性保护、焊接气体、植物生长刺激剂,在铸造中用于硬化模和芯子及用于气动器件,还应用于杀菌气的稀释剂(即用氧化乙烯和二氧化碳的混台气作为杀菌、杀虫剂、熏蒸剂,广泛应用于医疗器具、包装材料、衣类、毛皮、被褥等的杀菌、骨粉消毒、仓库、工厂、文物、书籍的熏蒸)。
液体二氧化碳用作致冷剂,飞机、导弹和电子部件的低温试验,提高油井采收率,橡胶磨光以及控制化学反应,也可用作灭火剂。
超临界状态的二氧化碳可以用作溶解非极性、非离子型和低分子量化合物的溶剂,所以在均相反应中有广泛应用。