Az infoboxbanSI-mértékegységek szerepelnek. Ahol lehetséges, az adatokstandardállapotra (100 kPa) és 25 °C-os hőmérsékletre vonatkoznak. Az ezektől való eltérést egyértelműen jelezzük.
Aszén-dioxid (CO2, régi helyesírássalszéndioxid) standard körülmények között légnemű,gáz-halmazállapotúvegyület, aszén egyik oxidja. A tiszta levegő mintegy 0,040% (térfogatszázalék) szén-dioxidot tartalmaz. (Korrigált 2016-os átlag: 404ppm)[2] Ez a mennyiség az elmúlt évtizedekben jelentősen növekedett (100 éve még kb. 280ppm volt). A szén-dioxid üvegházhatású gáz, amely a klímakutatók 97%-a szerint hozzájárul a globális felmelegedéshez.[3][4] A jelenlegi globális felmelegedés 80%-áért az emberi szén-dioxid-kibocsátás okolható. A klímakutatók többsége szerint a 450 ppm-es légköri szén-dioxid-koncentráció már visszafordíthatatlan következményekkel járna az éghajlatváltozás szempontjából.[5] Alégkörbe számos forrásból kerülhet;szén és széntartalmú anyagok égése,állatok,növények és mikroorganizmusoklégzése során keletkezik. Nagy mennyiségben keletkezik ipari folyamatok során is (cement- és acélgyártás, metanol-, ammónia- és monomerszintézis). A nettó CO2-kibocsátás csökkentésének két stratégiai fontosságú pillére, melyek intenzív kutatások tárgyát képezi: egyrészt az említett folyamatok hatékonyságának, szelektivitásának növelése,[6][7][8] másrészt pedig a CO2 konverziója üzemanyagokká,[9] illetve szerves vegyületekké.[10][11][12][13] Jelentős mennyiségű szén-dioxid kerül a levegőbe avulkanizmus során és atengerek kötött szén-dioxidjából is.A szén-dioxid −78,5 °C-on fagy meg (kondenzál),szilárd halmazállapotának neveszárazjég. A szárazjeget a hűtőipar is felhasználja, de látványosságként is alkalmazzák, ahogy felmelegedve afolyékonyhalmazállapot kihagyásávalgőzzé válik, azazszublimál.
Szén-dioxid nyomás-hőmérséklet fázisdiagram. 1. szilárd, 2. folyékony, 3. légnemű (gáz és gőz), 4. szuperkritikus, A hármaspont, B kritikus pontSzárazjég
Színtelen, kiskoncentrációban szagtalan, a levegőnél nagyobb sűrűségű. Ha a belélegzett levegő a normál koncentráció többszörösét (néhány %-ot) tartalmazza szén-dioxidból, akkor azt enyhén savanykásnak érezzük, ez a koncentráció azonban már veszélyes, mert fulladást okozhat.
A tiszta szén-dioxid nem éghető, azégést nem táplálja, ezt a tulajdonságát használják ki a tűzoltó-készülékeknél, és a gyertyalángos próbánál a pincék ellenőrzésénél: ha a gyertya kialszik, akkor a szén-dioxid veszélyes mennyiségben van jelen a helyiségben. Reakciókban kevésbé vesz részt.Vízben kismértékben oldódik (0,145 g/100 ml), a vízzel gyengén savasszénsavat képez.
A légnemű halmazállapotúvegyület normál légköri nyomás (1bar) alatt ‒78,5 °C-on fagy meg, a folyékonyhalmazállapot kihagyásával. 5,1 barnál nagyobbnyomáson előállítható viszont folyékony szén-dioxid is. A gázpalackokban is ilyen állapotban tárolják. A szén-dioxid szilárd halmazállapotát szárazjégnek nevezzük.
A sűrűsége standard hőmérsékleten és nyomáson körülbelül 1,98 kg/m³, másfélszer akkora, mint a Föld légköréé. A szén-dioxid molekula (O=C=O) kétkettőskovalens kötést tartalmaz és egyenes az alakja. Hiába alkotják eltérő elemek, a szimmetrikus szerkezet okán apoláris. A molekulának alapállapotban nincselektromos dipólusmomentuma, azonban különböző határszerkezeteknél lehetséges, hiszen a különböző vibrációk[14] során alakja megváltozik – ennek okán soroljuk az üvegházhatású gázok közé. Nem reaktív és nem gyúlékony.
Jelen van az üdítőkben, szénsavas italok alkotórészeként, tűzoltó palackokban, hegesztésnél aktív védőgázként. Az ipari célokra használt szén-dioxid palackok ISO szabvány szerinti színeszürke.[15]
Szilárd formában (szárazjég) hűtőanyagként is használják, például amikor gyors mélyhűtésre van szükség, vagy nem áll rendelkezésre hűtőgép.
Aszén-dioxidot nagyobb mennyiségben bányásszák (Magyarországon például1982-ig a Kisalföldön,Mihályi mellett később), illetvekőolaj- ésföldgázkutakból tör fel mint melléktermék. Az így kapottgázt tisztítják, majd nagy nyomáson cseppfolyósítják, és ebben a formában tárolják, szállítják. A cseppfolyós szén-dioxid hirtelen nyomáscsökkenésekor történő gyors párolgás (párolgáshő) annyira lehűti az anyagot, hogy az megfagy, ésszárazjég keletkezik.
Azélelmiszeriparban szívesen használják a tankerjesztésű pezsgők erjedése során keletkező szén-dioxidot, ugyanis apezsgő természetes habzásához kevesebb is elég, mint amennyi abban keletkezik. A felesleget üdítőkhöz,sörgyártásnál használják fel.
Azégési folyamatokban keletkezik szerves anyagok, pl.fosszilis tüzelőanyagok elégetésekor, mint légkörbekibocsátott füstgáz.
Amust forrásakor is keletkezik szén-dioxid, amit ilyenkormustgáznak neveznek, és ami a pincében a földhöz közel összegyűlve oxigénhiányos állapotot idézhet elő, rosszullétet, szédülést, hányingert, mentális zavarokat okozva, nagyobb koncentrációban pedig fulladáshoz vezethet. Ennek megelőzésére hagyományosangyertyát alkalmaztak, annak lángját azonban csak 14 százaléknyi szén-dioxid-tartalom oltja ki, miközben akár a 9 százalékos koncentráció is öt-tíz perc alatt végzetes lehet a pincében tartózkodóra.[17]
A földköpeny széntartalma szén-dioxid formájában kerül a légkörbe; döntően a vulkáni, illetve utóvulkáni működés eredményeként.
A növények képesek a levegő szén-dioxidját megkötni, az abból kivont szenet a szervezetükbe beépíteni: ez a folyamat azasszimiláció. A fa égésekor a nagy füstöt nem a szén-dioxid okozza, hanem a sok elpárolgó víz és a nitrogén-oxidok. A legkülönfélébb élőhelyek szén-dioxid-mérlege gyakorlatilag 0: az elpusztuló növények és állatok szerves vegyületeit amikroorganizmusok lebontják, és a soklépcsős folyamat eredményeként felszabaduló szén-dioxid visszajut a levegőbe. A földtörténetben a bioszféra széntartalma folyamatosan temetődik el. Egy részefosszilis tüzelőanyaggá alakul, legnagyobb része azonban a mészvázú tengeri állatok révén betemetődik, és karbonátos kőzetekké alakul. Minden maimészkő ésdolomit előfordulás valamikor légköri szén-dioxid volt, valamint jelentős mennyiségű karbonáttartalmú ásvány is ismert. A legtöbb szén-dioxidot tehát nem az eltemetett szerves anyag vonja ki a légkörből, hanem a mészvázú állatok: ezek mészváza ugyanis (a tengerekben akarbonátkompenzációs szint felett) eltemetődvemészkővé alakul, azaz mineralizálódik. A szén-dioxid globális forgalmába az ember nemcsak a fosszilis tüzelőanyagok elégetésével avatkozik be, hanem meglehetősen sok szén kivonásával is, amikor a különféle szerves anyagokból növekvő mennyiségben tartós használati tárgyakat (bánya-, talp- és épületfákat, bútorokat, könyveket stb.) készít. Ezek jelentős része a használat után sem kerül vissza a biológiai körforgásba, hanem hulladéklerakókban eltemetjük őket – ezekben idővel, lassan majd mineralizálódnak.
Aföldtörténeti ókorban zömmel apáfrányok maradványaiból alakultak ki a nagy energiatartalmú, a szénbányászatban jelentősfeketekőszén-telepek, majd zömmel a földtörténeti újkorban a kevésbé szenesedett, kisebb kalóriatartalmúbarnakőszén-telepek.
Több-kevesebb szén található a kőolaj- és földgázszármazékokban, a legjobb (legkörnyezetbarátabb) arány ametánban (CH4) van: C:H=1:4. Ennél sokkal rosszabb az arány a hosszabb szénláncokban: acetán (C16H34) esetében már csak C:H=1:2,125. Ezzel tehát jelentősen csökkenthető a CO2-kibocsátás, de már az is jelentős, ha PB gáz (propán (C3H8),bután (C4H10)) helyett metánt használunk.
Az égéssel légkörbe bocsátott füstgázoknak és pl. anaerob bomlási folyamatokban keletkező metánnak jelentős napfény elnyelő tulajdonsága van, amiért „üvegházhatásúnak” nevezzük. Többek között a légkör utóbbi korokban mért melegedését, aklímaváltozást okozzák. Ezért a technológiák közül igyekeznek kiváltani az égéses energiafejlesztést, illetve ipari technológiákat.
↑ (2016. április 13.) „Consensus on consensus: a synthesis of consensus estimates on human-caused global warming”.Environmental Research Letters11, 6. o, Kiadó: IOP Publishing.DOI:10.1088/1748-9326/11/4/048002.ISSN1748-9326. „The number of papers rejecting AGW [Anthropogenic, or human-caused, Global Warming] is a miniscule proportion of the published research, with the percentage slightly decreasing over time. Among papers expressing a position on AGW, an overwhelming percentage (97.2% based on self-ratings, 97.1% based on abstract ratings) endorses the scientific consensus on AGW.”
↑ (2009. január 20.) „Examining the Scientific Consensus on Climate Change”.Eos90 (3), 22–23. o.DOI:10.1029/2009EO030002.
