غاز ثاني أكسيد الكربون وأضراره

من نعم الله علينا الهواء النقي فهو أساس حياة الكائنات الحية كلها، ولذلك فإنه طبقًا لقوانين منظمة الصحة العالمية فإن تنفس الهواء النقي حق أساسي لكل البشر لأن البحوث أثبتت أن الهواء النقي قادر على رفع معدل الذكاء.

ويقي الفترة الأخيرة للعديد من الملوثات من ضمنها الملوثات الناتجة عن غاز ثاني أكسيد الكربون وأضرارها على الصحة العامة.

تاريخ الكربون وتسميته

ولكل عنصر من العناصر قصة وراء اكتشافه وتسميته بهذا الاسم، والكربون يعود تاريخه إلى قديم الزمان، فكلمة كربو تعني في اللغة اللاتينية (الفحم) وقد تم اكتشاف الكربون قديمًا في عصور ما قبل التاريخ.

وهو عنصر كيميائي يرمز له بالرمز C والعدد الذري له 6 ويتم تصنيفه من العناصر اللافلزية، ويتواجد في الطبيعية في أشكال متعددة ومتنوعة، ولكن من أشهر الأنواع شهرة هو الألماس والجرافيت وثاني أكسيد الكربون.

ويعتبر الكربون أساس للعديد من المركبات العضوية وتختلف الخواص الفيزيائية لعنصر الكربون طبقًا لطريقة الارتباط في المتأصل.

شاهد أيضًا: البترول والغاز الطبيعي كأحد مصادر الطاقة

دورة الكربون C

عنصر الكربون من أهم العناصر التي لها دور هام في إضفاء الحياة على كوكب الأرض، فهو يدخل في تكوين معظم العناصر ولكن بنسب مختلفة، فعلى سبيل المثال يدخل في تكوين كلًا من (غلاف الأرض الجوي -غلاف الأرض الحيوي – غلاف الأرض المائي – غلاف الأرض الصخري).

فهو يتواجد في كل أشكال الحياة العضوية وكما أنه يتحد مع الأكسجين من أجل تكوين ثاني أكسيد الكربون والذي تقوم النباتات باستخلاصه من الجو من أجل استخدامه في عملية البناء الضوئي اللازمة لكي تصنع غذائها بنفسها.

كما تقوم النبات عقب امتصاص ثاني أكسيد الكربون بإخراج الأكسجين اللازم لتنفس الكائنات الحية من جهة.

ومن جهة أخري هناك بعض الحيوانات التي تتغذى على هذه النباتات وتتنفس أيضًا، وفي أثناء تنفسها تُخرج غاز ثاني أكسيد الكربون، من ذلك نستنتج أن دورة الكربون وعلى الرغم من أهميتها إلا أنها تعتبر شديدة التعقيد.

غاز ثاني أكسيد الكربونCO₂

خصائصه: في ظروف الضغط والحرارة القياسية يتميز غاز ثاني أكسيد الكربون بأنه غاز عديم اللون والرائحة وغير قابل للاشتعال وسهل الانحلال في الماء وكذلك له بعض الخصائص الحمضية وهو غاز دفئ له تأثير مهم على درجة الحرارة في كوكب الأرض.

نسبته في الغلاف الجوي:

يحتوي الغلاف الجوي على ما يعادل 400 جزء في المليون من غاز ثاني أكسيد الكربون. ويختلف تركيز الغاز بناء على العديد من العوامل أهمها الاختلاف بين المناطق المرتفعة عن سطح الأرض والمناطق المنخفضة.

وكذلك الاختلاف من حيث الجو العام للموقع حيث تختلف نسبه في المدينة عن نسبته في الريف، ويختلف في المدن الزراعية عن غيرها الصناعية، ويختلف أيضًا حسب فصول السنة فقد يبلغ تركيزه ذروته في القطب الشمالي في فصل الربيع وينخفض التركيز إلى أدنى مستوياته في الخريف.

نسبته في الغلاف المائي:

يتواجد ثاني أكسيد الكربون في المحيطات بكمية كبيرة من ثاني أكسيد الكربون تفوق الموجودة في الغلاف الجوي بحوالي 50 مرة.

وهذا يعود لكون المحيطات تعتبر أكبر مصرف للكربون وتستقبل تقريبًا ثلث الكمية المنتجة بشريً، وعلى الرغم من ذلك فإنه في بعض الأحيان تتناقص قدرة المياه على استقبال الغاز وذلك بالتحديد كلما ارتفعت درجة حرارتها.

مصادر غاز ثاني أكسيد الكربون

• ينتج من عملية التنفس التي يقوم بها البشر، حيث يخرج مع هواء الزفير.
• خلال نتيجة عمليات تحلل المركبات العضوية التي تتواجد في أجساد الكائنات الحية الميتة.
• يعتبر ناتج هام من نواتج عملية تخمر السكريات.
• ينتج نتيجة لاحتراق الغابات مثل الغابات الاستوائية والمزارع، وليس هذا فقط بل تزيد نسبته بقدر كبير كلما تم إزالة الغابات.
• ينتج من وسائل النقل، وبالتحديد نتيجة لخروج عوادم السيارات.
• ينبعث أيضًا من البراكين والحمم.
• ينتج من احتراق الوقود الأحفوري المشبع بالكربون مثل الفحم والغاز الطبيعي.
• يتحرر من التفاعلات الكيميائية، مثل التفاعلات التي تتم في صخور الكربون عند إذابتها في الأحماض.
• التدخين.
• يمكن الحصول عليه أيضًا عبر المحيطات والبحار.

غاز ثاني أكسيد الكربون في الفضاء الخارجي

تواجد غاز ثاني أكسيد الكربون لا يقتصر فقط على كوكب الأرض بل يمتد للفضاء الخارجي، حيث يوجد ثاني أكسيد في الغلاف الجوي لمختلف الكواكب، على سبيل المثال يوجد في غلاف كوكب الزهرة بنسبة 96.5%.

ويشكل حوالي 95% أيضًا من الغلاف الخارجي لكوكب المريخ، ويوجد أصلًا في كواكب خارج المجموعة الشمسية وينتج أيضًا في الأوساط النجمية والأقراص الكوكبية للنجوم حديثة الولادة.

استخدامات غاز أكسيد الكربون

• يعد غاز ثاني أكسيد الكربون هو عصب الكيمياء العضوية.
• هو أساس عملية التركيب الضوئي (البناء الضوئي).
• يدخل في تفاعلات كيميائية مثل عملية هابر بوش من أجل أنتاج الميثانول.
• يدخل في إنتاج اليوريا.
• يستخدم في إنتاج حمض الساليسيليك.
• يستخدم في الصناعات الغذائية.
• يدخل في صناعة المشروبات الغازية.
• هكذا يستخدم كمادة تبريد للعنب المقطوف.
• ويستخدم من أجل حفظ اللحوم والأسماك ومنتجات الألبان.
• يستخدم في عملية استخراج الكافيين من القهوة.
• طبيًا يستخدم لتحفيز التنفس عند أضافته بنسبة بسيطة للأكسجين عند حالات توقف التنفس.
• هكذا يستخدم أثناء عمليات النقل والتخزين المثلجات والأغذية المجمدة الأخرى.
• ويستخدم في إطفاء الحرائق.
• يستخدم في استخراج النفط.
• يستخدم كغاز واقي في عمليات اللحام.

شاهد أيضًا: أهمية الغاز الطبيعي الاقتصادية

أضرار غاز ثاني أكسيد الكربون

هكذا بوجه عام اعتبرت المنظمات العالمية غاز ثاني أكسيد الكربون غاز غير سام وغاز غير مؤذي، ولكن هذا فقط في نسبته وحالته الطبيعية.

ولكن إذا زاد تركيزه بنسبة بسيطة تصل إلى 1% فإن بعض الأشخاص يشعرون بفقدان تدريجي للوعي.

وإذا ارتفعت نسبة الزيادة لتصل إلى 7% فيمكن حدوث اختناق مصحوبة بدوخة وصداع وكما من الممكن أن تحدث بعض الاضطرابات السمعية والبصرية وهناك بعض الأضرار الأخرى أيضًا مثل:

• إحساس لاذع بالأنف والحنجرة ويصاحبه مذاق حمضي في الفم.
• هكذا فقدان الطاقة والتركيز لأن الغاز يزيد من معدل ضربات القلب.
• الدوار والصداع والرؤية المزدوجة.
• تغييرات في كالسيوم العظام يعتبر من تأثيرات التعرض طويلة الأمد.
• هكذا تغييرات في عملية الأيض داخل الجسم.
• تغيير حموضة مياه البحار والمحيطات مما يؤثر على حياة الكائنات البحرية.

أضرار غاز أكسيد الكربون على البيئة

هكذا مع ارتفاع نسبة الغاز في الغلاف الجوي تزيد درجة الحرارة في كوكب الأرض، مما قد يتسبب في ذوبان الجليد في القطبين الشمالي والجنوبي.

وكذلك يؤدي أيضًا إلى تسريع ذوبان الأنهار الجليدية وزيادة تبخر الماء من المحيطات الأكثر دفئا وهذا ما يحدث في عصرنا الحالي، وهو ما يسمى بالاحتباس الحراري.

شاهد أيضًا: ثاني أكسيد الكربون وخصائصه

هكذا وفي النهاية يتضح أن غاز ثاني أكسيد الكربون سلاح ذو حدين، ولذلك يجب أن نتعاون معًا من أجل الحفاظ على نسبته الطبيعية من أجل حياة صحية.