Диоксид углерода является естественным химическим соединением, состоящим из двух атомов кислорода каждый ковалентно связан двойной связью с одним атомом углерода. Это газ при стандартной температуре и давлении, и существует в атмосфере Земли в этом состоянии.
В рамках углеродного цикла, растений, водорослей и цианобактерий использующих световую энергию фотосинтеза углеводов из диоксида углерода и воды, побочным продуктом является кислород. Тем не менее, фотосинтез не может происходить в темноте и ночью, поэтому диоксид углерода производится у растений во время «дыхания». Углекислый газ получают путем сжигания угля или углеводородов, ферментации сахаров в пиве и виноделии и при дыхании всех живых организмов. Он выдыхается людьми и другими наземными животными. Углекислый газ вырывается из вулканов, горячих источников, гейзеров и других мест, где земная кора настолько тонкая что освобождает себя от карбонатных пород путем их растворения. СО2 также содержится в озерах, на глубине под водой и смешивается с нефтяными и газовыми месторождениями.
История
Углекислый газ был одним из первых газов, которые были описаны в качестве вещества, отличного от воздуха. В семнадцатом веке, фламандский химик Ян Баптист ван Гельмонт отметил, что, когда сжигается уголь в закрытом сосуде, масса результирующей золы была намного меньше, чем у исходного угля. Его интерпретация была, что остальная часть древесного угля была преобразована в невидимую субстанцию которую он назвал «газ» или «дикий дух».
Свойства углекислого газа были изучены более тщательно в 1750-ых шотландским врачом Джозефом Блэком. Он обнаружил, что известняк (карбонат кальция) можно нагревать или обрабатывать кислотами с получением газа который он назвал «фиксированный воздух». Он отметил, что «фиксированный воздух» был плотнее обычного воздуха, и он не поддерживал пламя, а животные, дышавшие им умирали. Блэк также обнаружили, что когда углекислый газ пропускают через водный раствор извести (гидроксида кальция), он будет выпадать в осадок в виде карбоната кальция. Он использовал этот феномен, чтобы проиллюстрировать, как углекислый газ получают путем дыхания животных и микробной ферментации. В 1772 году английский химик Джозеф Пристли опубликовал документ, в котором он описал процесс капания серной кислоты на мел для получения двуокиси углерода.
Использование
Диоксид углерода является пищевой добавкой которая используется в качестве регулятора кислотности в пищевой промышленности. Он одобрен для использования в ЕС, США, Австралии и Новой Зеландии, в качестве пищевой добавки диоксид углерода имеет номер Е290.
Конфеты под названием Pop Rocks содержат газообразный диоксида углерода при 4 х 106 Па (40 бар, 580 фунтов на квадратный дюйм). При попадании в рот, они растворяются (так же, как и другие карамели) и выпускают газовые пузырьки.
В пищевой промышленности диоксид углерода применяется в качестве добавки-консерванта при производстве алкогольных и безалкогольных напитков. Угольная кислота, образуемая при реакции диоксида углерода с водой и обладает обеззараживающим и антимикробным действием.
Диоксид углерода широко применяется при производстве винной продукции. Регулируя количество углекислого газа в вином сусле можно управлять брожением.
Также оксид углерода может применяться в роли защитного газа при хранении и транспортировки различных пищевых продуктов.
Влияние на здоровье
Следует помнить, что углекислый газ способствует ускоренному всасыванию различных веществ в слизистую желудка. Именно этот эффект проявляется при быстром опьянении в результате употребления газированных алкогольных напитков.
Существуют и более безобидные «побочные эффекты» воздействия углекислоты на организм. Так, при употреблении газированных напитков, у большинства людей наблюдается отрыжка и «вздутие живота».
Бытует и еще одно мнение относительно вреда углекислого газа. Сильногазированные напитки могут способствовать «вымыванию» кальция из костей организма.
Добавка Е290 разрешена для использования в пищевой промышленности практически всех стран мира.
