讓人又愛又恨的二氧化碳
你了解二氧化碳嗎?如果有人這樣問你,你可能覺得有點兒摸不著頭腦。事實上,生活中二氧化碳就在我們身邊。當(dāng)我們打開一罐可樂時,就會聽到可樂罐里的小氣泡發(fā)出的聲音,喝一口會感覺很爽口,這就是因為可樂中含有二氧化碳。
二氧化碳是空氣的主要成分之一,我們從課本中學(xué)到它的化學(xué)式為CO2,常溫下是一種無色無味的氣體,密度比空氣大,能溶于水,與水反應(yīng)生成碳酸,不支持燃燒。二氧化碳還可以壓縮成固態(tài),俗稱為干冰。
二氧化碳被認(rèn)為是加劇溫室效應(yīng)的主要因素。溫室效應(yīng)是指透射陽光的密閉空間由于與外界缺乏熱交換而形成的保溫效應(yīng),就是太陽短波輻射可以透過大氣射入地面,而地面增暖后放出的長波輻射卻被大氣中的二氧化碳等物質(zhì)所吸收,從而產(chǎn)生大氣變暖的效應(yīng)。大氣中的二氧化碳就像一層厚厚的玻璃,使地球變成了一個大暖房。
形成溫室效應(yīng)的氣體,除了二氧化碳外還有其他氣體。其中二氧化碳約占75%,此外還有甲烷、一氧化氮等。
科學(xué)家預(yù)測,今后大氣中二氧化碳每增加1倍,全球平均氣溫將上升1.5~4.5℃,而兩極地區(qū)的氣溫升幅要比平均值高3倍左右。氣溫升高,將導(dǎo)致某些地區(qū)雨量增加,某些地區(qū)出現(xiàn)干旱,颶風(fēng)的出現(xiàn)頻率也會提高,自然災(zāi)害加劇。更令人擔(dān)憂的是,由于氣溫升高,將使兩極地區(qū)冰川融化,海平面升高,許多沿海城市、島嶼或低洼地區(qū)將面臨海水上漲的威脅,甚至被海水吞沒。20世紀(jì)60年代末,非洲撒哈拉牧區(qū)曾發(fā)生持續(xù)6年的干旱。由于缺少糧食和牧草,牲畜都被宰殺了,饑餓導(dǎo)致超過150萬人死亡。
有專家認(rèn)為,大氣中的二氧化碳含量如果以現(xiàn)在的速度持續(xù)增加下去,若干年后全球氣候會變得異常,這將破壞全球的生態(tài)平衡,我們擔(dān)心的南北極冰川融化、企鵝和北極熊失去家園等等就將變?yōu)楝F(xiàn)實,而且還會引發(fā)洪水等自然災(zāi)害,最終導(dǎo)致全球發(fā)生大規(guī)模的人口遷移和沖突。
二氧化碳雖然有危害,但它的用途也很多。
可用作滅火劑。一般條件下,二氧化碳不支持燃燒且比空氣重,將二氧化碳覆蓋在燃燒著的物體表面,可使物體跟空氣隔絕而停止燃燒,因此二氧化碳可以用來滅火,是常用的滅火劑。
用作防腐劑。在現(xiàn)代化倉庫里貯藏糧食、水果、蔬菜,常常會充入二氧化碳,防止糧食被蟲蛀和蔬菜水果的腐爛,延長保存期。用二氧化碳貯藏的食品由于缺氧和二氧化碳本身的抑制作用,可以有效地防止食品中細(xì)菌、霉菌的生成,避免變質(zhì)和有害健康的過氧化物產(chǎn)生,保持食品原有的風(fēng)味和營養(yǎng)成分。
用作制冷劑。固態(tài)的二氧化碳即“干冰”,主要用作制冷劑,用飛機在高空噴撒干冰,可以使空氣中水蒸氣冷凝,形成人工降雨。干冰還可以作為食品速凍保鮮劑,用于冷凍食品的儲藏與運輸?shù)取?/p>
在農(nóng)業(yè)上,溫室里直接施用二氧化碳作肥料,可以利用植物根部吸收二氧化碳,增進(jìn)植物的光合作用,促進(jìn)生長,增加農(nóng)作物的產(chǎn)量。在自然界,二氧化碳保證了綠色植物進(jìn)行光合作用和海洋中浮游植物呼吸的需要。
在化學(xué)工業(yè)上,二氧化碳是一種重要的原料,大量用于生產(chǎn)純堿、小蘇打、尿素等。在輕工業(yè)上,生產(chǎn)碳酸飲料、啤酒等都需要二氧化碳。
二氧化碳有利有弊,所以我們應(yīng)該合理利用,讓二氧化碳成為我們生活中的好幫手,而不是環(huán)境的殺手。
二氧化碳可以用作氣體肥料。在一定范圍內(nèi),二氧化碳的濃度越高,植物的光合作用也越強,因此二氧化碳是最好的氣肥。美國科學(xué)家在新澤西州的一家農(nóng)場里,利用二氧化碳對不同作物的不同生長期進(jìn)行了大量的實驗研究,他們發(fā)現(xiàn)在農(nóng)作物的生長旺盛期和成熟期使用二氧化碳,效果最顯著。在這兩個時期中,如果每周噴射兩次二氧化碳?xì)怏w,噴上4~5次后,蔬菜可以增產(chǎn)90%,水稻增產(chǎn)70%,大豆增產(chǎn)60%,高粱甚至可以增產(chǎn)200%。
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