Kohlendioxid erzeugen

CO₂ ist die chemische Symbolschreibweise für Kohlenstoffdioxid oder Kohlendioxid. Kohlendioxid lässt Mineralwasser, Brause und viele alkoholische Getränke sprudeln, sorgt dafür, dass Brot aufgeht, ist der Treibstoff in vielen Sprays und das Löschmittel in Feuerlöschern. CO₂ kann bewusst erzeugt werden oder als Nebenprodukt bei verschiedenen chemischen Reaktionen entstehen.

Teil 1

Teil 1 von 2:

CO₂ zu Hause erzeugen

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Besorge dir eine 2-Liter-Flasche aus Plastik. Du solltest Plastik anstelle von Glas verwenden, denn wenn sich zu viel Druck in der Flasche aufbaut, könnte eine Glasflasche zerbersten, eine Plastikflasche hingegen würde nicht auf die gleiche Weise wie eine aus Glas explodieren.
- Solltest du vorhaben, das erzeugte CO₂ für Aquariumpflanzen zu verwenden, so würdest du mit einer Flasche dieser Größe ein 95-Liter-Aquarium ausreichend versorgen können.
Verwende anstelle von raffiniertem Zucker Rohzucker, da die Zuckerkristalle in ihm komplexer sind und die Hefe länger braucht, sie aufzuspalten. Außerdem ist er preiswerter.
Warmes Leitungswasser ist ausreichend - heißes Wasser würde die Hefe töten.
Natriumhydrogenkarbonat (u.a. auch als Natron oder Bullrich-Salz bezeichnet) ist der Hauptbestandteil von Backsoda und ist in den meisten Lebensmittelläden erhältlich.
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Gib einen halben Teelöffel (2,46 ml) Hefeextrakt hinzu, wenn du ihn bekommen kannst. Er hilft, die Lebensdauer der Hefe zu verlängern.
- Beispiele für Hefeextrakte sind „Vitam-R“, der auch in Deutschland erhältlich ist, „Cenovis“ aus der Schweiz, „Bovril“ und „Marmite“, die in Großbritannien vertrieben werden, oder „Vegemite“ aus Australien.^{[1]XForschungsquelle}
Bierhefe hält länger als Backhefe, doch du kannst gerne Backhefe verwenden, da sie für die gewünschte Reaktion lang genug hält. Sie ist außerdem preiswerter als Bierhefe.
Du solltest sehen, wie sich etwas Schaum auf der Flüssigkeit bildet.
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Warte zwei bis zwölf Stunden. Das Wasser sollte in dieser Zeit anfangen, Blasen zu bilden, was bedeutet, dass Kohlendioxid freigelassen wird. Wenn selbst nach zwölf Stunden noch keine Blasen entstanden sind, dann war entweder das Wasser zu heiß oder die Hefe nicht mehr aktiv.
- In deiner Lösung sollten sich pro Sekunde zwei Blasen bilden. Bei einer schnelleren Blasenbildung könnte der pH-Wert des Wassers aus dem Gleichgewicht gebracht werden.^{[2]XForschungsquelle}
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Teil 2

Teil 2 von 2:

Andere Vorgänge, bei denen CO₂ entsteht

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Beim Ausatmen. Der Sauerstoff, den du einatmest, wird von deinem Körper verwendet, um mit Proteinen, Fettsäuren und Kohlenhydraten, die du aufnimmst, zu reagieren. Einer der Stoffe, der bei dieser Reaktion entsteht, ist das Kohlendioxid, das du ausatmest.
- Im Gegensatz dazu nehmen Pflanzen und einige Bakterienarten das Kohlendioxid aus der Luft auf und wandeln es mithilfe von Energie, die sie durchs Sonnenlicht bilden, zu Zucker (also Kohlenhydraten) um.
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Beim Verbrennen von Stoffen, die Kohlenstoff enthalten. Das Leben auf der Erde basiert auf dem Element Kohlenstoff. Um etwas zu verbrennen, braucht es einen Funken, einen Brennstoff und eine Atmosphäre, in der er brennen kann. Der Sauerstoff in unserer Atmosphäre reagiert leicht mit anderen Substanzen: In Verbindung mit brennendem Kohlenstoff entsteht Kohlenstoffdioxid.
- Kalziumoxid (CaO), auch bekannt als Kalkerde oder Ätzkalk, kann durch das Verbrennen von Kalkstein, der Kalziumkarbonat (CaCO₃) enthält, erzeugt werden. Das CO₂ verflüchtigt sich und das Kalziumoxid bleibt zurück. (Aus diesem Grund wird er auch Branntkalk genannt.)^{[3]XForschungsquelle}^{[4]XForschungsquelle}
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Vermische karbonhaltige Chemikalien miteinander. Das Karbon und der Sauerstoff, die sich zu CO₂ verbinden, kann man in zahlreichen Chemikalien und Mineralien, die zur Karbonatgruppe gehören, finden; wenn Wasserstoff vorhanden ist, dann auch unter den Bikarbonaten. Bei Reaktionen mit anderen Chemikalien kann Kohlenstoff in die Luft freigesetzt werden oder sich mit Wasser zu Kohlensäure (H₂CO₃) verbinden. Zu einigen der möglichen Reaktionen zählen Folgende:
- Chlorwasserstoffsäure und Kalziumkarbonat: Chlorwasserstoffsäure (HCl) ist die Säure, die im menschlichen Magen zu finden ist. Kalziumkarbonat (CaCO₃) ist in Kalkstein, Kreide, Eierschalen, Perlen, Korallen sowie in einigen Säureblockern enthalten.^{[5]XForschungsquelle} Werden diese zwei chemischen Substanzen miteinander vermischt, so entstehen Kalziumchlorid und Kohlensäure, wobei sich die Kohlensäure in Wasser und Kohlendioxid aufspaltet.
- Essig und Backsoda: Essig ist eine Lösung aus Essigsäure (C₂H₄O₂)^{[6]XForschungsquelle} und Backsoda ist Natriumhydrogenkarbonat (NaHCO₃). Wenn man sie vermischt, entstehen in einer meist schaumigen Reaktion Wasser, Natriumacetat und Kohlendioxid.
- Methan und Wasserdampf: Diese Reaktion wird industriell genutzt, um Wasserstoff mithilfe von Dampf und sehr hohen Temperaturen zu extrahieren. Das Methan (CH₄) reagiert mit dem Wasserdampf (H₂O), wobei Wasserstoff (H₂) und Kohlenmonoxid (CO), ein tödliches Gas, entstehen. Das Kohlenmonoxid wird daraufhin unter niedrigeren Temperaturen mit Wasserdampf vermischt, um noch mehr Wasserstoff zu bilden und das Kohlenmonoxid in weniger schädliches Kohlendioxid umzuwandeln.^{[7]XForschungsquelle}
- Hefe und Zucker: Wenn Hefe in eine Zuckerlösung gegeben wird, wie in der Anleitung im Teil 1, dann zwingt sie den Zucker dazu, sich aufzuspalten, wobei Kohlendioxid freigesetzt wird. In der Reaktion entsteht außerdem Ethanol (C₂H₅OH), die Form von Alkohol, die in alkoholischen Getränken zu finden ist.
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Tipps

Um in Flaschen erzeugtes Kohlendioxid in einem Aquarium zu verwenden, musst du ein schmales Loch in den Deckel der 2-Liter-Flasche bohren, einen Gummischlauch durch das Loch stecken und es im Deckel luftdicht fixieren. Du solltest außerdem ein Luftventil einbauen, um zu verhindern, dass Wasser angesogen wird, während das Kohlendioxid entweicht und um eine Druckentlastung zu haben, damit eine Explosion der Flasche, für den Fall, dass das Kohlendioxid nicht richtig entweicht, vermieden werden kan. Zusätzlich könntest du einen Blasenzähler dazwischen setzen, um prüfen zu können, wie schnell das Kohlendioxid entweicht.^{[8]XForschungsquelle}

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Warnungen

Sehr oft wird das Nebenprodukt CO₂ in zu kleinen Mengen erzeugt, um es einfangen zu können. Doch leider ist es so, dass, wenn dieses Kohlendioxid in ausreichenden Mengen in die Atmosphäre gelangt, es die Hitze der Sonne einfängt und sie davon abhält, wieder ins Weltall zu entweichen, wodurch die Erdtemperatur ansteigt. Dies wird von vielen Wissenschaftlern als Hauptursache für den Klimawandel angesehen.

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