Как получить диоксид углерода

CO₂ служит химическим символом для диоксида углерода. Это соединение вызывает шипение в газированной воде и многих алкоголесодержащих напитках, способствует разбуханию хлеба, выступает движущей силой для ряда аэрозолей, и является важной составляющей огнетушительной смеси. CO₂ можно получить специально, либо в качестве побочного продукта других химических реакций.

Часть 1

Часть 1 из 2:

Получение CO₂ в домашних условиях

Загрузить PDF

1
Возьмите 2-литровую пластиковую бутылку. Пользуйтесь пластиковой, а не стеклянной бутылкой: если при химической реакции резко повысится давление, пластиковая бутылка не разорвется, в отличие от стеклянной.
- Если вы хотите получить CO₂ для того, чтобы пополнить запасы диоксида углерода в аквариуме, такой бутылки будет как раз достаточно для 100-литрового (около 25 галлонов) аквариума.
При этом используйте нерафинированный сахар, в котором содержится большее количество сложных соединений, и поэтому распад дрожжей займет более длительное время. Кроме того, нерафинированный сахар дешевле.
Залейте в бутылку теплую воду до того уровня, где бутылка начинает сужаться к горлышку. Используйте теплую воду из-под крана; не заливайте горячую воду, так как она погубит дрожжевые грибки.
Это вещество является основным ингредиентом пищевой соды, которую легко можно приобрести в магазине.
5
Добавьте 1/2 чайной ложки (2,46 мл) любого дрожжевого экстракта. Это увеличит время жизни дрожжевых грибков.
- Примером дрожжевого экстракта может служить мармит, производимый в Великобритании. Из других экстрактов можно упомянуть веджимайт, боврил, ценомис.
Пивные дрожжи бродят дольше, чем хлебные, но для наших целей будет достаточно и хлебных дрожжей, к тому же они дешевле.
На поверхности воды должна появиться небольшая пена.
10
Подождите от 2 до 12 часов. За это время в воде начнут образовываться пузырьки газа, что свидетельствует о выделении CO₂. Если вы не увидели образования пузырьков спустя 12 часов, значит вода была слишком горячей, либо дрожжи пришли в негодность и потеряли свою активность.
- Приготовленный вами раствор должен выделять примерно 2 пузырька газа каждую секунду. В случае большей интенсивности газовыделения может нарушиться уровень pH раствора.
Реклама

Часть 2

Часть 2 из 2:

Другие способы получения CO₂

Загрузить PDF

1
Выдохните. Ваше тело использует вдыхаемый кислород для реакции с белками, жирными кислотами и углеводами, которые вы употребляете в пищу. Одним из продуктов этой реакции является диоксид углерода, выдыхаемый вами.
- Растения и некоторые виды бактерий, напротив, поглощают диоксид углерода из воздуха и при помощи солнечной энергии создают из него простые сахара (являющиеся углеводами).
2
Подожгите что-либо, содержащее углерод. Жизнь на Земле построена на основе такого химического элемента, как углерод. Для сжигания чего-либо вам потребуются искра, источник топлива и воздух. Содержащийся в воздухе кислород легко вступает в реакцию с другими веществами; при реакции кислорода с углеродом образуется необходимый вам диоксид углерода.
- Оксид кальция (CaO), также известный как негашеная известь, можно получить путем сжигания известняка, содержащего карбонат кальция (CaCO₃). При этом выделяется CO₂ и остается оксид кальция (который соответственно называется негашеной известью).^{[1]XИсточник информации}^{[2]XИсточник информации}
3
Смешайте вещества, содержащие углерод. Углерод и кислород, входящие в состав газа CO₂, содержатся во многих химических веществах и минералах, относящихся к карбонатам или, если они содержат также водород, к гидрокарбонатам. При реакции с другими веществами газ CO₂ может выделяться в воздух, либо этот газ смешивается с водой, образуя угольную кислоту (H₂CO₃). Вот некоторые из возможных реакций:
- Соляная кислота и карбонат кальция. Соляная кислота (HCl) присутствует в желудке человека. Карбонат кальция (CaCO₃) содержится в известняке, меле, яичной скорлупе, жемчуге, кораллах, в некоторых нейтрализаторах кислот.^{[3]XИсточник информации} При смешивании данных веществ происходит реакция с образованием хлорида кальция и угольной кислоты, а затем последняя распадается на воду и диоксид углерода.
- Уксус и пищевая сода. Уксус -- это раствор уксусной кислоты (C₂H₄O₂)^{[4]XИсточник информации}, а пищевая сода -- гидрокарбонат натрия (NaHCO₃). При реакции между ними, сопровождающейся выделением пены, образуются вода, ацетат натрия и CO₂.
- Метан и водяной пар. Эта реакция реализуется в промышленных масштабах для получения водорода из водяного пара при высоких температурах. Метан (CH₄) реагирует с водяным паром (H₂O), в результате получаются водород (H₂) оксид углерода (CO), также называемый угарным газом. Затем оксид углерода смешивается с водяным паром при более низких температурах для получения большего количества водорода и перевода оксида углерода в более безопасный диоксид углерода.^{[5]XИсточник информации}
- Дрожжи и сахар. Если смешать дрожжи с сахаром и водой, как было описано в Шаге 1, сахар начнет рападаться с выделением CO₂. При реакции также образуется этанол (C₂H₅OH), то есть алкоголь, присутствующий в спиртных напитках. Данная реакция называется процессом ферментации.
Реклама

Советы

Чтобы использовать для аквариума газ CO₂, полученный брожением в бутылке, следует проделать сверху 2-литровой бутылки небольшое отверстие, вставить в него резиновую трубку и залепить ее замазкой. Также необходимо приделать воздушный клапан, который помешает всасыванию воды в эту трубку при выходе диоксида углерода и предотвратит взрыв бутылки, стравливая избыточный газ в том случае, если CO₂ не будет выводиться как следует.

Предупреждения

Нередко CO₂ выделяется вкачестве побочного продукта в количествах, слишком малых для его сбора. К сожалению, в случае накапливания в земной атмосфере диоксид углерода препятствует отражению солнечного тепла от земной поверхности, приводя к повышению температуры Земли. Многие ученые считают это основной причиной изменения климата с течением времени.