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&nbsp;'''El Dióxido de Carbono''', también denominado [[Óxido de carbono]] (IV), Gas carbónico y Anhídrido carbónico, es una sustancia cuyo estado natural es gaseoso y sus moléculas están compuestas por dos átomos de oxígeno y uno de carbono. Su fórmula química es CO<sub>2</sub>. Su representación por estructura de Lewis es: O=C=O. Es una molécula lineal y no polar, a pesar de tener enlaces polares. Esto se debe a que dada la hibridación del carbono la molécula posee una geometría lineal y simétrica
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== Características físico-químicas  ==
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''' Dióxido de carbono '''. Es un gas incoloro y vital para la vida en la Tierra. Se encuentra en la naturaleza y está compuesto de un átomo de carbono unido con enlaces covalentes dobles a dos átomos de oxígeno.
  
El Dióxido de carbono es una gas incoloro, inodoro y con un ligero sabor ácido, aproximadamente 1,5 veces más denso que el aire. Su molécula se compone de un átomo de carbono unido a dos átomos de oxígeno ([[CO<sub>2</sub>]]), es soluble en agua en una proporción de un 0,9 de volumen del gas por volumen de agua a 20 °C.  
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El CO2 existe en la atmósfera de la Tierra como gas traza a una concentración de alrededor de 0,04 % (400 ppm) en volumen. Fuentes naturales incluyen volcanes, aguas termales, géiseres y es liberado por rocas carbonatadas al diluirse en agua y ácidos. Dado que el CO2 es soluble en agua, ocurre naturalmente en aguas subterráneas, ríos, lagos, campos de hielo, glaciares y mares. Está presente en yacimientos de petróleo y gas natural. Es un producto de la respiración de todos los organismos aerobios. Regresa a las aguas gracias a las branquias de los peces y al aire mediante los pulmones de los animales terrestres respiradores, incluidos los humanos. Se produce CO2 durante los procesos de descomposición de materiales orgánicos y la fermentación de azúcares en la fabricación de vino, cerveza y pan. También se produce por la combustión de madera (leña), carbohidratos y combustibles fósiles como el carbón, la turba, el petróleo y el gas natural.  
  
El químico escocés [[Joseph Black]] lo denominó 'aire fijo', y lo obtuvo a partir de la descomposición de la marga y la caliza, como parte de la composición química de esas sustancias. El químico francés [[Antoine Lavoisier]] lo identificó como un óxido de carbono al demostrar que el gas obtenido por la combustión del carbón de leña es idéntico en sus propiedades al 'aire fijo' obtenido por Black.
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Es un material industrial versátil usado, por ejemplo, como un gas inerte en soldadura y extinguidores de incendio, como presurizador de gas en armas de aire comprimido y recuperador de petróleo, como materia prima química y en forma líquida como solvente en la descafeinización y secador supercrítico. Se agrega a las bebidas y en gaseosas incluidas la cerveza y el champán para agregar efervescencia. Su forma sólida es conocida como "hielo seco" y se usa como refrigerante y abrasivo en ráfagas a presión.
  
== Obtención  ==
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El dióxido de carbono es un importante gas de efecto invernadero. La quema de combustibles de carbono desde la Revolución Industrial ha aumentado rápidamente su concentración en la atmósfera, lo que ha llevado a un calentamiento global. Es además la principal causa de la acidificación del océano, ya que se disuelve en el agua formando ácido carbónico.
  
El dióxido de carbono se produce por diversos procesos:
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== Reseña histórica ==
  
*Por combustión u oxidación de materiales que contienen carbono, como el carbón, la madera, el aceite o otros compuestos orgánicos.
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El dióxido de carbono fue uno de los primeros gases en ser descritos como una sustancia distinta del aire. En el [[siglo XVII]], el químico flamenco Jan Baptist van Helmont observó que cuando se quema [[carbón]] en un recipiente cerrado, la masa resultante de la ceniza era mucho menor que la del carbón original. Su interpretación fue que el carbón fue transformado en una sustancia invisible que él llamó un "gas" o "espíritu silvestre" (spiritus sylvestre).
*Por la fermentación de azúcares.
 
*Por la descomposición de los carbonatos bajo la acción del calor o los ácidos.
 
  
Comercialmente el dióxido de carbono se recupera:
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Las propiedades del dióxido de carbono fueron estudiadas con mayor profundidad en [[1750]] por el médico escocés Joseph Black, quien encontró que la piedra caliza (carbonato de calcio) al calentarse o tratarse con ácidos producía un gas que llamó "aire fijo". Observó que el aire fijo era más denso que el aire y que no sustentaba ni las llamas ni a la vida animal. Black también encontró que al burbujear a través de una solución acuosa de cal (hidróxido de calcio), se precipitaba carbonato de calcio. Posteriormente se utilizó este fenómeno para ilustrar que el dióxido de carbono se produce por la respiración animal y la fermentación microbiana. En [[1772]], el químico inglés Joseph Priestley publicó un documento titulado Impregnación de [[agua]] con aire fijo en el que describía un proceso de goteo de ácido sulfúrico (o aceite de vitriolo, como Priestley lo conocía) en tiza para producir dióxido de carbono, obligando a que el gas se disolviera; agitando un cuenco de agua en contacto con el gas, obtuvo agua carbonatada. Esta fue la invención del agua carbonatada.
  
*De los gases de hornos de calcinación,  
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El dióxido de carbono se licuó primero (a presiones elevadas) en [[1823]] por Humphry Davy y Michael Faraday. La primera descripción de dióxido de carbono sólido fue dada por Charles Thilorier, quien en [[1834]] abrió un recipiente a presión de dióxido de carbono líquido, solo para descubrir que el enfriamiento producido por la evaporación rápida del líquido produjo "nieve" de dióxido de carbono sólido (nieve carbónica).
*De los procesos de fermentación,
 
*De la reacción de los carbonatos con los ácidos,  
 
*De la reacción del vapor con el gas natural, una fase de la producción comercial de amoníaco.
 
  
El dióxido de carbono se purifica disolviéndolo en un solución concentrada de carbonato alcalino y luego calentando la disolución con vapor y el gas se recoge y se comprime en cilindros de acero.
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== Presencia en la atmósfera terrestre ==
  
La atmósfera contiene dióxido de carbono en cantidades variables, aunque normalmente es de 3 a 4 partes por 10.000, y aumenta un 0,4% al año. Es utilizado por las plantas verdes en el proceso conocido como [[fotosíntesis]], por el cual se fabrican los carbohidratos, dentro del ciclo del carbono.  
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El dióxido de carbono en la atmósfera de la [[Tierra]] es un gas traza, en la actualidad (principios de [[2015]]) con una concentración promedio de 400 partes por millón en volumen (o 591 partes por millón en peso). Las concentraciones atmosféricas de CO2 fluctúan ligeramente con el cambio de las estaciones; caen durante la [[primavera]] y el [[verano]] del hemisferio norte ya que las plantas consumen el gas; y aumentan durante el [[otoño]] y el [[invierno]] del norte ya las plantas entran en estado latente o mueren y se descomponen. Las concentraciones varían también a nivel regional, con más fuerza cerca del suelo con variaciones muchos menores en lo alto. En las zonas urbanas las concentraciones son generalmente más altas y en el interior de viviendas se pueden alcanzar concentraciones de 10 veces el nivel ambiental.
  
== Usos  ==
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La combustión de combustibles fósiles y la deforestación han provocado un aumento de la concentración atmosférica de CO2 cercana al 43% desde el comienzo de la era de la industrialización. La mayor parte del dióxido de carbono de las actividades humanas es liberado por la quema de [[carbón]] y otros combustibles fósiles. Otras actividades humanas, como la deforestación, la quema de biomasa y la producción de cemento también producen CO2. Los volcanes emiten entre 0,2 y 0,3 mil millones de toneladas de CO2 por año, en comparación con de cerca de 29 mil millones de toneladas por año de CO2 emitido por las actividades humanas. Hasta el 40% de los gases emitidos por algunos volcanes en erupción sub aérea es dióxido de carbono.
  
El dióxido de carbono se usa para '''fabricar carbonato de sodio''', (Na2CO3 · 1OH2O: muy útil para lavar), e hidrogenocarbonato de sodio, NaHCO3 ('''bicarbonato de sodio''').  
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Es un gas de efecto invernadero, que absorbe y emite radiación infrarroja en sus dos frecuencias de vibración activas en infrarrojos. Este proceso hace que el dióxido de carbono caliente la superficie y la atmósfera inferior y enfríe la atmósfera superior. Una gran mayoría de climatólogos coinciden en que el aumento en la concentración atmosférica de CO2, y por lo tanto en el [[efecto invernadero]] inducido por CO2, es la principal razón del aumento de la temperatura media global desde mediados del [[siglo XX]]. Aunque el principal gas de efecto invernadero responsable por el calentamiento es el dióxido de carbono, también contribuyen el metano, el óxido nitroso, el [[ozono]], y otros gases de efecto invernadero de larga vida. El CO2 es el más preocupante, ya que ejerce una mayor influencia de calentamiento total que todos los otros gases combinados, y porque tiene una larga vida atmosférica
  
Disuelto bajo una presión de 2 a 5 atmósferas, el dióxido de carbono produce la efervescencia de las bebidas gaseosas.  
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No solo el aumento de las concentraciones de CO2 conducen a aumentos en la temperatura de la superficie del planeta, sino que el aumento de las temperaturas globales también causan un aumento de las concentraciones de CO2. Esto produce una retroalimentación positiva a los cambios inducidos por otros procesos, como los ciclos orbitales. Hace quinientos millones de años la concentración de dióxido de carbono era 20 veces mayor que la de hoy, disminuyó a 4-5 veces durante el período Jurásico y luego declinó lentamente con una reducción particularmente veloz que ocurrió hace 49 millones de años.  
  
No arde ni sufre combustión, por lo que '''se emplea en extintores de fuego'''. El extintor de CO<sub>2</sub> es un cilindro de acero lleno de dióxido de carbono líquido que, cuando se libera, se expande repentinamente y produce una bajada de temperatura tan enorme que se solidifica en 'nieve' en polvo. Esta nieve se volatiliza (se evapora) al contacto con la sustancia en combustión, produciendo una capa de gas que enfría y mitiga la llama.  
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Las concentraciones locales de dióxido de carbono pueden alcanzar valores altos cerca de fuentes fuertes, especialmente aquellas que están aisladas por el terreno circundante. En las aguas termales de Bossoleto cerca de Rapolano Terme en la Toscana ([[Italia]]), situada en una depresión en forma de cuenco de aproximadamente 100 m de diámetro, las concentraciones de CO2 suben más del 75% durante la noche, lo suficiente apara matar insectos y animales pequeños. Después del amanecer el gas se dispersa por convección durante el día. Las altas emisiones de CO2 al aire —producidas por la perturbación del agua profunda del lago, saturada con CO2 — se cree que causaron 37 muertes en el Lago Monoun ([[Camerún]]) en [[1984]] y [[1700]] víctimas en el lago Nyos (Camerún) en [[1986]].
  
El dióxido de carbono sólido, conocido como hielo seco, '''se usa mucho como refrigerante'''. Su capacidad para enfriar es casi el doble que la del hielo del agua; sus ventajas son que no pasa a líquido sino que se convierte en un gas, produciendo una atmósfera inerte que reduce el crecimiento de las bacterias.
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== Presencia en el entorno espacial ==
  
La presencia de dióxido de carbono en la sangre estimula la respiración. Por esa razón se le añade dióxido de carbono al oxígeno o aire ordinario en la respiración artificial, y a los gases utilizados en la anestesia.  
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En el sistema solar, hay dos ejemplos cercanos de planetas rocosos con atmósfera de dióxido de carbono, a saber; [[Venus]] y [[Marte]], ambas atmósferas contienen más de un 95 % de este compuesto en forma de gas, siendo Venus quien presenta un cuadro extremo de [[efecto invernadero]] debido a que las capas gaseosas de este gas combinada con ácido sulfúrico calientan la [[atmósfera]] sometida a una presión de 94 atmósferas terrestres creando una temperatura de superficie de centenares de grados Celsius. En el caso de Marte, no se puede hablar de este efecto ya que su tenue atmósfera con una vaga presión atmosférica impide la sustentación hidrodinámica de nubosidades de este gas, no obstante, su presencia es muy elevada (95,3 %). Algunos satélites galileanos también han mostrado presencia de dióxido de carbono.
  
== Efecto ambiental  ==
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== Usos ==
  
Las investigaciones científicas indican que, aparentemente, la cantidad de CO<sub>2</sub> atmosférico había permanecido estable durante siglos, en unas 260 ppm (partes por millón). En los últimos 100 años el CO<sub>2</sub> en la atmósfera ha ascendido a 350 ppm a causa del uso indiscriminado de los combustibles fósiles (carbón, petróleo y sus derivados). Lo significativo de este cambio es que pudiera provocar un aumento de la temperatura de la Tierra a través del proceso conocido como efecto invernadero. El [[CO<sub>2</sub>]] atmosférico tiende a impedir el enfriamiento normal de la [[Tierra]], absorbiendo las radiaciones que usualmente ésta emite y que escapan al espacio exterior. Como el calor que escapa es menor, la temperatura global de la Tierra aumenta. Un calentamiento global de la atmósfera tendría graves efectos sobre el medio ambiente. Aceleraría la fusión de los casquetes polares, haría subir el nivel de los mares, cambiaría el clima, alteraría la vegetación natural y afectaría las cosechas.
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Entre algunos de sus usos se encuentra:
  
Estos cambios, a su vez, tendrían un enorme impacto sobre la civilización humana. Desde 1850 hasta el presente se ha producido un aumento en la temperatura global de cerca de 1 °C. Algunos científicos rechazan las teorías del calentamiento, atribuyendo la subida de la temperatura a fluctuaciones normales del clima global. Sin embargo, otros predicen que el aumento de la concentración en la atmósfera de CO<sub>2</sub> y otros "gases invernadero" dará origen que las temperaturas continúen subiendo. Las estimaciones van de 2 a 6 ºC para mediados del siglo [[XXI]].
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*Su utilización como agente extintor eliminando el [[oxígeno]] encontrado en ese espacio, e impidiendo que se genere una combustión.
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*En la industria alimentaria, se utiliza en bebidas carbonatadas para darles efervescencia.
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*También se puede utilizar como ácido inocuo o poco contaminante. La acidez puede ayudar a cuajar lácteos de una forma más rápida y por tanto barata, sin añadir ningún sabor, y en la industria se puede utilizar para neutralizar residuos alcalinos sin añadir otro ácido más contaminante como el sulfúrico.
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*En agricultura, se puede utilizar como abono. Aunque las plantas no pueden absorberlo por las raíces, se puede añadir para bajar el pH, evitar los depósitos de cal y hacer más disponibles algunos nutrientes del [[suelo]].
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*En refrigeración se utiliza como una clase de líquido refrigerante en máquinas frigoríficas o congelado como hielo seco. Este mismo compuesto se usa para crear niebla artificial y apariencia de hervor en [[agua]] en efectos especiales en el [[cine]] y los espectáculos.
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*Otro uso que está incrementándose es como agente extractor cuando se encuentra en condiciones supercríticas, dada su escasa o nula presencia de residuos en los extractos. Este uso actualmente se reduce a la obtención de alcaloides como la [[cafeína]] y determinados pigmentos, pero una pequeña revisión por revistas científicas puede dar una visión del enorme potencial que este agente de extracción presenta, ya que permite realizar extracciones en medios anóxidos, lo que permite obtener productos de alto potencial antioxidante.
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*Es utilizado también como material activo para generar luz coherente (Láser de CO2).
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*Junto con el [[agua]], es el disolvente más empleado en procesos con fluidos supercríticos.
  
== Fuentes  ==
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El dióxido de carbono es un producto secundario no deseado en muchos procesos químicos a gran escala, como la oxidación selectiva de hidrocarburos a oxigenados. El dióxido de carbono es el producto termodinámicamente favorecido en cada reacción de oxidación. Por lo tanto, el reto en el desarrollo de estos procesos es encontrar un catalizador adecuado y condiciones de proceso que permitan la producción del producto diana termodinámicamente menos favorecido y minimice la producción de dióxido de carbono.
  
*[[http://www.fisica.uh.cu/bibvirtual/vida%20y%20tierra/contaminacionambiental/index.html#1 El Medio ambiente y Problemas ambientales]]
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== Uso médico ==
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[[Category:Ciencias_Médicas_y_Biológicas]] [[Category:Química]] [[Category:Carbono]]
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*Como agente de insuflación en cirugías laparoscópicas.
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*Como agente de contraste en radiología de vasos sanguíneos.
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*En láser de CO2.
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*Como agente para ventilación mecánica en cirugías.
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*En tratamiento de heridas craneales y úlceras agudas y crónicas.
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*En tratamientos estéticos.
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*En tratamiento de problemas circulatorios.
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== Detección ==
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El dióxido de carbono puede ser detectado cualitativamente en la forma de gas por la reacción con [[agua]] de barita (Ba(OH)2) con la cual reacciona formando carbonato de bario, un precipitado blanco insoluble en exceso de reactivo pero soluble en soluciones ácidas. La cuantificación de dióxido de carbono se hace por métodos ácido-base en forma indirecta y por métodos instrumentales mediante infrarrojo.
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== Bibliografías ==
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*Comisión para la Cooperación Ambiental, Montreal, (2015): Directrices para la estimación de carbono negro de América del Norte: métodos recomendados, Comisión para la Cooperación Ambiental, Montreal, 105pag
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*IPCC (2006). Directrices del IPCC para los inventarios Nacionales de gases de efecto Invernadero. IPCC (UNEP; WMO), 2006.
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*López, C., Pedro. V. Fernández., Ricardo W. Manso., Rafael Biart., Valentín L. Rabelo. Inventario Nacional de Fuentes y liberaciones de Dioxinas y Furanos del a República de Cuba. Reporte para el año 2002. Recálculo para el año 2000. CIGEA. INSMET. CITMA *Miller, P., (Marzo 2009), El ahorro de energía. Revista National Geographic en español, p. 17- 22.
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*Comisión Económica Para América Latina e el Caribe (CEPAL). Cambio climático y desarrollo en América Latina y el Caribe: una reseña (2009).
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*De La Torre, A., P. Fajnzylber y J. Nash. Desarrollo con menos carbono: respuestas latinoamericanas al desafío del cambio climático. Banco Central, Washington D.C., USA, (2009).
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*Dómenech, J. L., A. Carballo, L. Jiménez y J.L. De La Cruz. Estándares 2010 de Huella de Carbono MC3. Conama10 Congreso Nacional de Medio Ambiente, 11,2010. Anais. Madrid, España (2010).
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*Pachauri, R. K. y A. Reisinger (editores). Cambio climático 2007: Informe de síntesis. Contribución de los Grupos de trabajo I, II y III al Cuarto Informe de evaluación del Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático. Ginebra: Cambridge University Press, UK (2007).
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*Schneider, H. y J.L. Samaniego. La huella del carbono en la producción, distribución y consumo de bienes y servicios, documentos de proyectos, N° 298, Santiago de Chile, Comisión Económica para América Latina y el Caribe (2009).
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*Contaminación atmosférica. Erenesto Martínez Ataz y Yolanda Díaz de Mera Morales. Universidad de Castilla-La Mancha. 2004ISBN8484273245, 9788484273240 pag. 13
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== Fuentes ==
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*[https://definicion.de/dioxido-de-carbono/ Definición.de]
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*[https://medlineplus.gov/spanish/pruebas-de-laboratorio/dioxido-de-carbono-co2-en-la-sangre/ Biblioteca Nacional de Medicina de los Estados Unidos]
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*[https://www.saludgeoambiental.org/dioxido-carbono-co2/ Instituto para la Salud Geoambiental]
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*[https://www.significados.com/dioxido-de-carbono/ Significados]
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*[https://www.caracteristicas.co/dioxido-de-carbono/ Características]
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*[https://nj.gov/health/eoh/rtkweb/documents/fs/0343sp.pdf/ Sitio oficial del Estado de New Jersey – Estados Unidos]
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*[https://www.concienciaeco.com/2012/02/20/que-es-el-co2/ Revista digital Conciencia Eco]
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*[https://www.ivhhn.org/index.php/es/information/information-different-volcanic-gases/carbon-dioxide/ Red Internacional de Riesgos para la Salud Volcánica]
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*[http://rcm.insmet.cu/index.php/rcm/article/view/446/576/ Revista cubana de Meteorología]
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[[Categoría:Gases de efecto invernadero]] [[Categoría:Gases]] [[Categoría:Artículos certificados]] [[Categoría:Compuestos químicos]]‏‎

última versión al 22:54 29 nov 2020


Dióxido de carbono
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Dióxido de carbono.jpg
Concepto:Es un gas incoloro y vital para la vida en la Tierra y está compuesto de un átomo de carbono unido con enlaces covalentes dobles a dos átomos de oxígeno.

Dióxido de carbono . Es un gas incoloro y vital para la vida en la Tierra. Se encuentra en la naturaleza y está compuesto de un átomo de carbono unido con enlaces covalentes dobles a dos átomos de oxígeno.

El CO2 existe en la atmósfera de la Tierra como gas traza a una concentración de alrededor de 0,04 % (400 ppm) en volumen. Fuentes naturales incluyen volcanes, aguas termales, géiseres y es liberado por rocas carbonatadas al diluirse en agua y ácidos. Dado que el CO2 es soluble en agua, ocurre naturalmente en aguas subterráneas, ríos, lagos, campos de hielo, glaciares y mares. Está presente en yacimientos de petróleo y gas natural. Es un producto de la respiración de todos los organismos aerobios. Regresa a las aguas gracias a las branquias de los peces y al aire mediante los pulmones de los animales terrestres respiradores, incluidos los humanos. Se produce CO2 durante los procesos de descomposición de materiales orgánicos y la fermentación de azúcares en la fabricación de vino, cerveza y pan. También se produce por la combustión de madera (leña), carbohidratos y combustibles fósiles como el carbón, la turba, el petróleo y el gas natural.

Es un material industrial versátil usado, por ejemplo, como un gas inerte en soldadura y extinguidores de incendio, como presurizador de gas en armas de aire comprimido y recuperador de petróleo, como materia prima química y en forma líquida como solvente en la descafeinización y secador supercrítico. Se agrega a las bebidas y en gaseosas incluidas la cerveza y el champán para agregar efervescencia. Su forma sólida es conocida como "hielo seco" y se usa como refrigerante y abrasivo en ráfagas a presión.

El dióxido de carbono es un importante gas de efecto invernadero. La quema de combustibles de carbono desde la Revolución Industrial ha aumentado rápidamente su concentración en la atmósfera, lo que ha llevado a un calentamiento global. Es además la principal causa de la acidificación del océano, ya que se disuelve en el agua formando ácido carbónico.

Reseña histórica

El dióxido de carbono fue uno de los primeros gases en ser descritos como una sustancia distinta del aire. En el siglo XVII, el químico flamenco Jan Baptist van Helmont observó que cuando se quema carbón en un recipiente cerrado, la masa resultante de la ceniza era mucho menor que la del carbón original. Su interpretación fue que el carbón fue transformado en una sustancia invisible que él llamó un "gas" o "espíritu silvestre" (spiritus sylvestre).

Las propiedades del dióxido de carbono fueron estudiadas con mayor profundidad en 1750 por el médico escocés Joseph Black, quien encontró que la piedra caliza (carbonato de calcio) al calentarse o tratarse con ácidos producía un gas que llamó "aire fijo". Observó que el aire fijo era más denso que el aire y que no sustentaba ni las llamas ni a la vida animal. Black también encontró que al burbujear a través de una solución acuosa de cal (hidróxido de calcio), se precipitaba carbonato de calcio. Posteriormente se utilizó este fenómeno para ilustrar que el dióxido de carbono se produce por la respiración animal y la fermentación microbiana. En 1772, el químico inglés Joseph Priestley publicó un documento titulado Impregnación de agua con aire fijo en el que describía un proceso de goteo de ácido sulfúrico (o aceite de vitriolo, como Priestley lo conocía) en tiza para producir dióxido de carbono, obligando a que el gas se disolviera; agitando un cuenco de agua en contacto con el gas, obtuvo agua carbonatada. Esta fue la invención del agua carbonatada.

El dióxido de carbono se licuó primero (a presiones elevadas) en 1823 por Humphry Davy y Michael Faraday. La primera descripción de dióxido de carbono sólido fue dada por Charles Thilorier, quien en 1834 abrió un recipiente a presión de dióxido de carbono líquido, solo para descubrir que el enfriamiento producido por la evaporación rápida del líquido produjo "nieve" de dióxido de carbono sólido (nieve carbónica).

Presencia en la atmósfera terrestre

El dióxido de carbono en la atmósfera de la Tierra es un gas traza, en la actualidad (principios de 2015) con una concentración promedio de 400 partes por millón en volumen (o 591 partes por millón en peso). Las concentraciones atmosféricas de CO2 fluctúan ligeramente con el cambio de las estaciones; caen durante la primavera y el verano del hemisferio norte ya que las plantas consumen el gas; y aumentan durante el otoño y el invierno del norte ya las plantas entran en estado latente o mueren y se descomponen. Las concentraciones varían también a nivel regional, con más fuerza cerca del suelo con variaciones muchos menores en lo alto. En las zonas urbanas las concentraciones son generalmente más altas y en el interior de viviendas se pueden alcanzar concentraciones de 10 veces el nivel ambiental.

La combustión de combustibles fósiles y la deforestación han provocado un aumento de la concentración atmosférica de CO2 cercana al 43% desde el comienzo de la era de la industrialización. La mayor parte del dióxido de carbono de las actividades humanas es liberado por la quema de carbón y otros combustibles fósiles. Otras actividades humanas, como la deforestación, la quema de biomasa y la producción de cemento también producen CO2. Los volcanes emiten entre 0,2 y 0,3 mil millones de toneladas de CO2 por año, en comparación con de cerca de 29 mil millones de toneladas por año de CO2 emitido por las actividades humanas. Hasta el 40% de los gases emitidos por algunos volcanes en erupción sub aérea es dióxido de carbono.

Es un gas de efecto invernadero, que absorbe y emite radiación infrarroja en sus dos frecuencias de vibración activas en infrarrojos. Este proceso hace que el dióxido de carbono caliente la superficie y la atmósfera inferior y enfríe la atmósfera superior. Una gran mayoría de climatólogos coinciden en que el aumento en la concentración atmosférica de CO2, y por lo tanto en el efecto invernadero inducido por CO2, es la principal razón del aumento de la temperatura media global desde mediados del siglo XX. Aunque el principal gas de efecto invernadero responsable por el calentamiento es el dióxido de carbono, también contribuyen el metano, el óxido nitroso, el ozono, y otros gases de efecto invernadero de larga vida. El CO2 es el más preocupante, ya que ejerce una mayor influencia de calentamiento total que todos los otros gases combinados, y porque tiene una larga vida atmosférica

No solo el aumento de las concentraciones de CO2 conducen a aumentos en la temperatura de la superficie del planeta, sino que el aumento de las temperaturas globales también causan un aumento de las concentraciones de CO2. Esto produce una retroalimentación positiva a los cambios inducidos por otros procesos, como los ciclos orbitales. Hace quinientos millones de años la concentración de dióxido de carbono era 20 veces mayor que la de hoy, disminuyó a 4-5 veces durante el período Jurásico y luego declinó lentamente con una reducción particularmente veloz que ocurrió hace 49 millones de años.

Las concentraciones locales de dióxido de carbono pueden alcanzar valores altos cerca de fuentes fuertes, especialmente aquellas que están aisladas por el terreno circundante. En las aguas termales de Bossoleto cerca de Rapolano Terme en la Toscana (Italia), situada en una depresión en forma de cuenco de aproximadamente 100 m de diámetro, las concentraciones de CO2 suben más del 75% durante la noche, lo suficiente apara matar insectos y animales pequeños. Después del amanecer el gas se dispersa por convección durante el día. Las altas emisiones de CO2 al aire —producidas por la perturbación del agua profunda del lago, saturada con CO2 — se cree que causaron 37 muertes en el Lago Monoun (Camerún) en 1984 y 1700 víctimas en el lago Nyos (Camerún) en 1986.

Presencia en el entorno espacial

En el sistema solar, hay dos ejemplos cercanos de planetas rocosos con atmósfera de dióxido de carbono, a saber; Venus y Marte, ambas atmósferas contienen más de un 95 % de este compuesto en forma de gas, siendo Venus quien presenta un cuadro extremo de efecto invernadero debido a que las capas gaseosas de este gas combinada con ácido sulfúrico calientan la atmósfera sometida a una presión de 94 atmósferas terrestres creando una temperatura de superficie de centenares de grados Celsius. En el caso de Marte, no se puede hablar de este efecto ya que su tenue atmósfera con una vaga presión atmosférica impide la sustentación hidrodinámica de nubosidades de este gas, no obstante, su presencia es muy elevada (95,3 %). Algunos satélites galileanos también han mostrado presencia de dióxido de carbono.

Usos

Entre algunos de sus usos se encuentra:

  • Su utilización como agente extintor eliminando el oxígeno encontrado en ese espacio, e impidiendo que se genere una combustión.
  • En la industria alimentaria, se utiliza en bebidas carbonatadas para darles efervescencia.
  • También se puede utilizar como ácido inocuo o poco contaminante. La acidez puede ayudar a cuajar lácteos de una forma más rápida y por tanto barata, sin añadir ningún sabor, y en la industria se puede utilizar para neutralizar residuos alcalinos sin añadir otro ácido más contaminante como el sulfúrico.
  • En agricultura, se puede utilizar como abono. Aunque las plantas no pueden absorberlo por las raíces, se puede añadir para bajar el pH, evitar los depósitos de cal y hacer más disponibles algunos nutrientes del suelo.
  • En refrigeración se utiliza como una clase de líquido refrigerante en máquinas frigoríficas o congelado como hielo seco. Este mismo compuesto se usa para crear niebla artificial y apariencia de hervor en agua en efectos especiales en el cine y los espectáculos.
  • Otro uso que está incrementándose es como agente extractor cuando se encuentra en condiciones supercríticas, dada su escasa o nula presencia de residuos en los extractos. Este uso actualmente se reduce a la obtención de alcaloides como la cafeína y determinados pigmentos, pero una pequeña revisión por revistas científicas puede dar una visión del enorme potencial que este agente de extracción presenta, ya que permite realizar extracciones en medios anóxidos, lo que permite obtener productos de alto potencial antioxidante.
  • Es utilizado también como material activo para generar luz coherente (Láser de CO2).
  • Junto con el agua, es el disolvente más empleado en procesos con fluidos supercríticos.

El dióxido de carbono es un producto secundario no deseado en muchos procesos químicos a gran escala, como la oxidación selectiva de hidrocarburos a oxigenados. El dióxido de carbono es el producto termodinámicamente favorecido en cada reacción de oxidación. Por lo tanto, el reto en el desarrollo de estos procesos es encontrar un catalizador adecuado y condiciones de proceso que permitan la producción del producto diana termodinámicamente menos favorecido y minimice la producción de dióxido de carbono.

Uso médico

  • Como agente de insuflación en cirugías laparoscópicas.
  • Como agente de contraste en radiología de vasos sanguíneos.
  • En láser de CO2.
  • Como agente para ventilación mecánica en cirugías.
  • En tratamiento de heridas craneales y úlceras agudas y crónicas.
  • En tratamientos estéticos.
  • En tratamiento de problemas circulatorios.

Detección

El dióxido de carbono puede ser detectado cualitativamente en la forma de gas por la reacción con agua de barita (Ba(OH)2) con la cual reacciona formando carbonato de bario, un precipitado blanco insoluble en exceso de reactivo pero soluble en soluciones ácidas. La cuantificación de dióxido de carbono se hace por métodos ácido-base en forma indirecta y por métodos instrumentales mediante infrarrojo.

Bibliografías

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Fuentes