szén-dioxid

szén-dioxid

Structural formula of carbon dioxide with bond length
Ball-and-stick model of carbon dioxide Space-filling model of carbon dioxide
Names
IUPAC name Carbon dioxide
Other names Carbonic acid gas Carbonic anhydride Carbonic dioxide Carbonic oxide Carbon(IV) oxide Methanedione R-744 (refrigerant) R744 (refrigerant alternative spelling) Dry ice (solid phase)
Identifiers
CAS Number	124-38-9 Y
3D model (JSmol)	Interactive image Interactive image
Beilstein Reference	1900390
ChEBI	CHEBI:16526 Y
ChEMBL	ChEMBL1231871 N
ChemSpider	274 Y
EC Number	204-696-9
Gmelin Reference	989
KEGG	D00004 Y
MeSH	Carbon+dioxide
PubChem CID	280
RTECS number	FF6400000
UNII	142M471B3J Y
UN number	1013 (gas), 1845 (solid)
InChI InChI=1S/CO2/c2-1-3 Y Key: CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Y InChI=1/CO2/c2-1-3 Key: CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYAO
SMILES O=C=O C(=O)=O
Properties
Chemical formula	CO2
Molar mass	44.009 g·mol−1
Appearance	Colorless gas
Odor	Low concentrations: none High concentrations: sharp; acidic
Density	1562 kg/m3 (solid at 1 atm (100 kPa) and −78.5 °C (−109.3 °F)) 1101 kg/m3 (liquid at saturation −37 °C (−35 °F)) 1.977 kg/m3 (gas at 1 atm (100 kPa) and 0 °C (32 °F))
Critical point (T, P)	304.128(15) K (30.978(15) °C), 7.3773(30) MPa (72.808(30) atm)
Sublimation conditions	194.6855(30) K (−78.4645(30) °C) at 1 atm (0.101325 MPa)
Solubility in water	1.45 g/L at 25 °C (77 °F), 100 kPa (0.99 atm)
Vapor pressure	5.7292(30) MPa, 56.54(30) atm (20 °C (293.15 K))
Acidity (pKa)	Carbonic acid: pKa1 = 3.6 pKa1(apparent) = 6.35 pKa2 = 10.33
Magnetic susceptibility (χ)	−20.5·10−6 cm3/mol
Thermal conductivity	0.01662 W·m−1·K−1 (300 K (27 °C; 80 °F))
Refractive index (nD)	1.00045
Viscosity	14.90 μPa·s at 25 °C (298 K) 70 μPa·s at −78.5 °C (194.7 K)
Dipole moment	0 D
Structure
Crystal structure	Trigonal
Point group	D∞h
Molecular shape	Linear
Thermochemistry
Heat capacity	37.135 J/(K·mol)
Std molar entropy	214 J·mol−1·K−1
Std enthalpy of formation	−393.5 kJ·mol−1
Pharmacology
ATC code	V03AN02 (WHO)
Hazards
NFPA 704 (fire diamond)	2 0 0 SA
Lethal dose or concentration (LD, LC):
LCLo (lowest published)	90,000 ppm (162,000 mg/m3) (human, 5 min)
NIOSH (US health exposure limits):
PEL (Permissible)	TWA 5000 ppm (9000 mg/m3)
REL (Recommended)	TWA 5000 ppm (9000 mg/m3), ST 30,000 ppm (54,000 mg/m3)
IDLH (Immediate danger)	40,000 ppm (72,000 mg/m3)
Safety data sheet (SDS)	Sigma-Aldrich
Related compounds
Other anions	Carbon disulfide Carbon diselenide Carbon ditelluride
Other cations	Silicon dioxide Germanium dioxide Tin dioxide Lead dioxide Titanium dioxide Zirconium dioxide Hafnium dioxide Cerium dioxide Thorium dioxide
Related carbon oxides	See Oxocarbon
Related compounds	Carbonic acid Carbonyl sulfide Carbonyl selenide
Except where otherwise noted, data are given for materials in their standard state (at 25 °C [77 °F], 100 kPa). N verify (what is YN ?) Infobox references

Magyar

Kiejtés

• IPA: [ ˈseːndijoksid]

Főnév

szén-dioxid

1. (gyógyszertan) A szén-dioxid (kémiai képlete: CO₂) egy szervetlen vegyület, amely két oxigénatomból és egy szénatomból áll. Gáznemű állapotban színtelen, szagtalan, savanyú ízű, vízben jól oldódik, és számos biológiai, ipari és környezeti szerepe van. A légkör egyik természetes alkotóeleme, de az emberi tevékenységek révén megnövekedett koncentrációja kulcsszerepet játszik a globális felmelegedésben.

---

Fizikai és kémiai tulajdonságok

• Molekulaképlet: CO₂
• Moláris tömeg: 44,01 g/mol
• Halmazállapot: Gáz (normál körülmények között)
• Olvadáspont: −78,5 °C (szilárd CO₂ szublimációja)
• Forráspont: Nincs hagyományos forráspontja; szilárd fázisból szublimál
• Sűrűség (0 °C-on, 1 atm-en): 1,977 g/L
• Vízben való oldhatóság: Jó; vízben szénsavat képez

A CO₂ nem éghető, és az égés során keletkezik. Szén alapú anyagok (pl. fa, kőolaj, földgáz) oxigén jelenlétében történő égése során a szén-dioxid keletkezése elkerülhetetlen. Szilárd formában „szárazjégként” ismert.

---

Előfordulás a természetben

A szén-dioxid a földi légkör természetes alkotóeleme, jelenléte körülbelül 0,04% (400 ppm). Bár ez alacsonyn koncentráció, hatása igen jelentős, különösen az üvegházhatás révén.

Természetes források:

• Vulkanikus tevékenység
• Tengerek, óceánok felszíne
• Biológiai légzés (emberi, állati, mikrobiális)
• Talajból felszabaduló gázok
• Erdőtüzek, természetes égési folyamatok

---

Biológiai szerep

1. Sejtlégzés

A sejtekben a glükóz oxidációja során a mitokondriumokban CO₂ keletkezik, amely az anyagcsere végterméke:

$$C_{6}H_{12}O_{6}+6O_{2}\rightarrow 6CO_{2}+6H_{2}O+energia(ATP)$$

2. Fotoszintézis

A növények, algák és cianobaktériumok a szén-dioxidot felhasználják a fotoszintézis során, szerves anyagok (glükóz) előállításához:

$$6CO_{2}+6H_{2}O+{\text{fényenergia}}\rightarrow C_{6}H_{12}O_{6}+6O_{2}$$

Ez a folyamat a földi élet alapja: oxigént termel és csökkenti a légköri CO₂ szintet.

3. Sav-bázis egyensúly

Az emberi vérben a CO₂ bikarbonát formájában van jelen, és fontos szerepe van a pH szabályozásában:

$$CO_{2}+H_{2}O\leftrightarrow H_{2}CO_{3}\leftrightarrow H^{+}+HCO_{3}^{-}$$

---

Ipari és technológiai alkalmazások

A szén-dioxid számos iparágban használatos, főként mint hűtőközeg, szénsavasító anyag, extrakciós oldószer, valamint szintetikus alapanyag.

1. Italok szénsavasítása

A CO₂-t a szénsavas üdítők, ásványvizek és sörök szénsavtartalmának növelésére használják.

2. Szárazjég

A szilárd CO₂ szublimálás közben hőt von el környezetéből, ezért használják:

• élelmiszer szállításra
• laboratóriumi hűtésre
• színházi ködkeltésre

3. Tűzoltás

A szén-dioxid nem éghető és kiszorítja az oxigént, így használják:

• elektromos tüzek oltására
• konyhai tűzoltó készülékekben

4. Kémiai szintézis

A szén-dioxid fontos reagens a szerves kémiai szintézisben, például:

• karbamid előállítása (CO₂ + NH₃)
• szerves karbonátok, karbonsavak képzése

5. Szuperkritikus CO₂ extrakció

Szuperkritikus állapotban a CO₂ oldószerként működik, és használják:

• koffeinmentesítésre (kávéból koffein kivonása)
• illóolajok extrakciójára

---

Környezeti hatások

A szén-dioxid az egyik legfontosabb üvegházhatású gáz, amely csapdába ejti a hőt a földi légkörben. Bár természetes forrásból is keletkezik, az emberi tevékenységek következtében drámaian megnőtt a koncentrációja.

1. Fő emberi források:

• fosszilis tüzelőanyagok égetése (szén, kőolaj, földgáz)
• cementgyártás
• erdőirtás (a fotoszintézis csökkenése miatt)

2. Globális felmelegedés

A CO₂ légköri koncentrációjának növekedése hőmérséklet-emelkedéshez vezet, ami:

• megváltoztatja az éghajlati viszonyokat
• olvadó jégtakarót, tengerszint-emelkedést okoz
• szélsőséges időjárási jelenségeket vált ki

3. Óceánok elsavasodása

A CO₂ vízben szénsavat képez, ami csökkenti az óceánok pH-ját, és károsítja:

• korallzátonyokat
• kagylók és puhatestűek meszes vázát

---

Légköri koncentráció alakulása

• 1750 körül: kb. 280 ppm
• 2020-ra: meghaladta a 410 ppm-et
• 2025-re (becslések): közel 420–430 ppm

Ez a növekedés összefügg az iparosodás, közlekedés, energiatermelés terjedésével.

---

Egészségügyi hatások

A szén-dioxid kis koncentrációban nem mérgező, hiszen maga az emberi szervezet is termeli. Azonban nagyobb koncentrációban fulladást, szédülést, eszméletvesztést okozhat.

Határértékek:

• Normál koncentráció: kb. 400 ppm
• 5000 ppm (0,5%) – Munkahelyi határérték (8 órás expozíció)
• 10 000 ppm (1%) – Szédülést, légszomjat okozhat
• >50 000 ppm (5%) – Életveszélyes állapot, fulladás

Mivel a CO₂ nehezebb a levegőnél, zárt térben (pl. pincékben, erjesztőhelyiségekben) halmozódhat, és oxigénhiányos környezetet teremt.

---

Szabályozás és csökkentés

1. Nemzetközi egyezmények:

• Kiotói Jegyzőkönyv (1997): CO₂-kibocsátás csökkentésére vonatkozó kötelezettségek
• Párizsi Klímaegyezmény (2015): globális cél a 2 °C-on belüli felmelegedés megtartása

2. Technikai megoldások:

• Megújuló energiaforrások (nap-, szél-, vízenergia)
• Karbonsemleges technológiák
• Szénmegkötés és tárolás (CCS) – CO₂ befogása és föld alá juttatása
• Zöld közlekedés – elektromos járművek, tömegközlekedés

---

Tudományos kutatások

A szén-dioxid hatásait, forrásait és csökkentési lehetőségeit folyamatosan vizsgálják:

• légköri mérések (Mauna Loa obszervatórium, Hawaii)
• klímamodellek és jövőbeli szcenáriók
• alternatív CO₂-hasznosítás (pl. mesterséges fotoszintézis, CO₂-alapú üzemanyagok)

---

Történeti háttér

A szén-dioxidot először Joseph Black skót vegyész írta le a 18. században, aki „rögzített levegőként” említette. Később Antoine Lavoisier és más kutatók pontosították, hogy a CO₂ az égés mellékterméke. Az üvegházhatás és a CO₂ szerepének tudományos felismerése a 19. század végére és a 20. század elejére tehető (pl. Svante Arrhenius munkássága).

---

Összefoglalás

A szén-dioxid egy egyszerű, de rendkívül sokoldalú molekula, amely:

• központi szerepet tölt be a biológiai körforgásban (légzés, fotoszintézis)
• fontos ipari nyersanyag és technológiai eszköz
• főszereplője a klímaváltozásnak és üvegházhatásnak
• különleges fizikai tulajdonságokkal bír (szárazjég, szuperkritikus állapot)
• emberi tevékenységek révén veszélyforrássá válhat (globális felmelegedés, óceánok savasodása)

Az emberiség jövője szempontjából a szén-dioxid kezelése, kibocsátásának csökkentése, valamint innovatív felhasználása létfontosságú feladat. A szén-dioxid sorsa egyúttal a bolygó és a társadalmak sorsának is meghatározója.

Etimológia

Lásd a szén és a dioxid címszavakat, a német Kohlendioxyd szó tükörfordítása

Fordítások

Tartalom

angol: carbon dioxide (en) baszk: karbono dioxido (eu), anhidrido karboniko (eu) szerbhorvát: ugljik dioksida (sh) bolgár: въглероден диоксид (bg) hn (vǎgleroden dioksid) cseh: oxid uhličitý (cs) hn dán: kuldioxid (da) eszperantó: karbona dioksido (eo) észt: süsinikdioksiid (et), süsihappegaas (et) feröeri: koltvísúrni (fo) sn finn: hiilidioksidi (fi) francia: anhydride carbonique (fr) hn, dioxyde de carbone (fr) hn, gaz carbonique (fr) hn galiciai: anhídrido carbónico (gl) hn, dióxido de carbono (gl) hn, gas carbónico (gl) hn görög: διοξείδιο του άνθρακα (el) (dioxeídio tou ánthraka) grúz: ნახშირორჟანგი (ka) (naxširoržangi) hindi: प्रांगार द्विजारेय (hi) (praangaar dvijaareya), अंगाराम्लवायु (hi) (angaaraamlavaayu) holland: kooldioxide (nl) szerbhorvát: ugljik dioksida (sh) ír: dé-ocsaíd charbóin (ga) nn japán: 二酸化炭素 (ja) (にさんかたんそ, nisanka-tanso) katalán: diòxid de carboni (ca) hn, biòxid de carboni (ca), anhídrid carbònic (ca) kínai: 二氧化碳 (zh) (èryǎnghuàtàn) koreai: 이산화탄소 (ko) (isanhwatanso) (二酸化炭素 (ko))

lengyel: dwutlenek węgla (pl) hn lett: ogļskābā gāze (lv), oglekļa dioksīds (lv) litván: anglies dioksidas (lt) maláj: karbon dioksida (ms) német: Kohlenstoffdioxid (de) sn, Kohlendioxyd (de) sn, Kohlendioxid (de) sn olasz: anidride carbonica (it) nn, diossido di carbonio (it) hn orosz: двуокись углерода (ru) nn (dvuókis’ ugleróda), углекислый газ (ru) hn (uglekíslyj gaz) örmény: ածխաթթու գազ (hy) (acxatʿtʿu gaz), ածխածնի երկօքսիդ (hy) (acxacni erkōkʿsid) portugál: dióxido de carbono (pt), gás carbônico (pt) hn román: bioxid de carbon (ro) hn, dioxid de carbon (ro) hn skót gael: carbon dà-ogsaid (gd) hn, gualan dà-ogsaid (gd) hn spanyol: bióxido de carbono (es), anhídrido carbónico (es), dióxido de carbono (es) svéd: koldioxid (sv) szanszkrit: अङ्गाराम्लवायु (sa) (angaaraamlavaayu) szindhi: ڏوناڪسِيوَر ڪاربان‎ (sd) nn szlovák: oxid uhličitý (sk) hn tamil: கரியமில வாயு/வளி (ta) (kariyamila vāyu/vaḷi) telugu: బొగ్గుపులుసు వాయువు (te) (boggupulusu vāyuvu)

További információk

• szén-dioxid - Értelmező szótár (MEK)
• szén-dioxid - Etimológiai szótár (UMIL)
• szén-dioxid - Szótár.net (hu-hu)
• szén-dioxid - DeepL (hu-de)
• szén-dioxid - Яндекс (hu-ru)
• szén-dioxid - Google (hu-en)
• szén-dioxid - Helyesírási szótár (MTA)
• szén-dioxid - Wikidata
• szén-dioxid - Wikipédia (magyar)