你了解二氧化碳吗?如果有人这样问你,你可能觉得有点儿摸不着头脑。事实上,生活中二氧化碳就在我们身边。当我们打开一罐可乐时,就会听到可乐罐里的小气泡发出的声音,喝一口会感觉很爽口,这就是因为可乐中含有二氧化碳。
二氧化碳是空气的主要成分之一,我们从课本中学到它的化学式为CO2,常温下是一种无色无味的气体,密度比空气大,能溶于水,与水反应生成碳酸,不支持燃烧。二氧化碳还可以压缩成固态,俗称为干冰。
二氧化碳被认为是加剧温室效应的主要因素。温室效应是指透射阳光的密闭空间由于与外界缺乏热交换而形成的保温效应,就是太阳短波辐射可以透过大气射入地面,而地面增暖后放出的长波辐射却被大气中的二氧化碳等物质所吸收,从而产生大气变暖的效应。大气中的二氧化碳就像一层厚厚的玻璃,使地球变成了一个大暖房。
形成温室效应的气体,除了二氧化碳外还有其他气体。其中二氧化碳约占75%,此外还有甲烷、一氧化氮等。
科学家预测,今后大气中二氧化碳每增加1倍,全球平均气温将上升1.5~4.5℃,而两极地区的气温升幅要比平均值高3倍左右。气温升高,将导致某些地区雨量增加,某些地区出现干旱,飓风的出现频率也会提高,自然灾害加剧。更令人担忧的是,由于气温升高,将使两极地区冰川融化,海平面升高,许多沿海城市、岛屿或低洼地区将面临海水上涨的威胁,甚至被海水吞没。20世纪60年代末,非洲撒哈拉牧区曾发生持续6年的干旱。由于缺少粮食和牧草,牲畜都被宰杀了,饥饿导致超过150万人死亡。
有专家认为,大气中的二氧化碳含量如果以现在的速度持续增加下去,若干年后全球气候会变得异常,这将破坏全球的生态平衡,我们担心的南北极冰川融化、企鹅和北极熊失去家园等等就将变为现实,而且还会引发洪水等自然灾害,最终导致全球发生大规模的人口迁移和冲突。
二氧化碳虽然有危害,但它的用途也很多。
可用作灭火剂。一般条件下,二氧化碳不支持燃烧且比空气重,将二氧化碳覆盖在燃烧着的物体表面,可使物体跟空气隔绝而停止燃烧,因此二氧化碳可以用来灭火,是常用的灭火剂。
用作防腐剂。在现代化仓库里贮藏粮食、水果、蔬菜,常常会充入二氧化碳,防止粮食被虫蛀和蔬菜水果的腐烂,延长保存期。用二氧化碳贮藏的食品由于缺氧和二氧化碳本身的抑制作用,可以有效地防止食品中细菌、霉菌的生成,避免变质和有害健康的过氧化物产生,保持食品原有的风味和营养成分。
用作制冷剂。固态的二氧化碳即“干冰”,主要用作制冷剂,用飞机在高空喷撒干冰,可以使空气中水蒸气冷凝,形成人工降雨。干冰还可以作为食品速冻保鲜剂,用于冷冻食品的储藏与运输等。
在农业上,温室里直接施用二氧化碳作肥料,可以利用植物根部吸收二氧化碳,增进植物的光合作用,促进生长,增加农作物的产量。在自然界,二氧化碳保证了绿色植物进行光合作用和海洋中浮游植物呼吸的需要。
在化学工业上,二氧化碳是一种重要的原料,大量用于生产纯碱、小苏打、尿素等。在轻工业上,生产碳酸饮料、啤酒等都需要二氧化碳。
二氧化碳有利有弊,所以我们应该合理利用,让二氧化碳成为我们生活中的好帮手,而不是环境的杀手。
二氧化碳可以用作气体肥料。在一定范围内,二氧化碳的浓度越高,植物的光合作用也越强,因此二氧化碳是最好的气肥。美国科学家在新泽西州的一家农场里,利用二氧化碳对不同作物的不同生长期进行了大量的实验研究,他们发现在农作物的生长旺盛期和成熟期使用二氧化碳,效果最显著。在这两个时期中,如果每周喷射两次二氧化碳气体,喷上4~5次后,蔬菜可以增产90%,水稻增产70%,大豆增产60%,高粱甚至可以增产200%。
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