Kohlenstoffdioxid

Kohlenstoffdioxid (CO2) ist ein farbloses, geruchloses Gas, das natürlicherweise in der Erdatmosphäre vorkommt. Es entsteht bei der Verbrennung organischer Stoffe, in der Zellatmung von Lebewesen, Vulkanismus sowie bei der Zersetzung organischer Substanz. In der Atmosphäre liegt der Anteil gegenwärtig bei etwa 0,04 Volumenprozent; menschliche Emissionen aus Verbrennung fossiler Brennstoffe, Industrieprozessen und Landwirtschaft führen zu einem allmählichen Anstieg, der klimarelevant ist.

CO2 ist ein lineares Molekül (O=C=O), chemisch relativ stabil und nicht brennbar. In Wasser löst es sich teilweise und bildet Kohlensäure (H2CO3), die in Hydrogencarbonat (HCO3-) und Carbonat (CO3^2-) dissoziieren kann. Das Gas trägt als Treibhausgas zur Wärmerückstrahlung der Erde bei.

Anwendungen umfassen die Getränkeindustrie (Kohlensäurehaltige Getränke), Kühlung und Löschmittel (CO2-Löschanlagen). In der chemischen Industrie dient CO2 als Rohstoff in Synthesen, etwa zur Herstellung von Harnstoff unter hohem Druck. In der Landwirtschaft wird CO2 in Gewächshäusern oft verwendet, um das Pflanzenwachstum und die Produktivität zu erhöhen.

Umwelt- und Klimaaspekte: CO2 ist eines der wichtigsten Treibhausgase. Die Konzentrationen steigen infolge menschlicher Aktivität, und gelöstes CO2 führt zur Versauerung der Meere, was Kalkbildnern und Ökosystemen schadet. Langzeitmessungen, unter anderem am Mauna-Loa-Observatorium, zeigen einen kontinuierlichen Anstieg.

Sicherheit: CO2 ist in geringen Konzentrationen nicht giftig, kann aber in geschlossenen Räumen bei hohen Konzentrationen die Sauerstoffverfügbarkeit beeinträchtigen. Geschichte: Der Chemiker Joseph Black beschrieb es im 18. Jahrhundert; der Begriff Kohlendioxid bezieht sich auf seine chemische Natur.