CO2, ved alminnelig temperatur og trykk en fargeløs gass med svak syrlig lukt og smak.

Karbondioksidmolekylet er lineært,  strukturformel O=C=O.

Karbondioksidmolekylet er meget stabilt; først ved temperaturer over 2000 °C spaltes det i karbonmonoksid og oksygen:

2CO2(g) –› 2CO(g) + O2(g)       [reaksjonsligning]

Karbondioksidmolekylet er lett løselig i vann. Mesteparten er i form av molekylet, bare ca. 0,4 % i form av karbonsyre (H2CO3).

Ved høyt trykk og høy temperatur har det vært mulig å fremstille kvartslignende stoffer fra karbondioksid (se karbonia).

Karbondioksid forekommer både i fri og bundet tilstand i naturen. I fri tilstand er karbondioksid en viktig bestanddel av atmosfærisk luft. I gjennomsnitt inneholder luft 0,04 volumprosent  karbondioksid og mengden er stigende.  Hydrosfæren, dvs. alt flytende og fast vann på jordoverflaten, inneholder ca. 50 ganger så mye CO Mange mineralkilder inneholder betydelige mengder karbondioksid. Flere steder, særlig i nærheten av vulkaner, strømmer karbondioksid ut av revner og sprekker i jorden.

Karbondioksid dannes ved forbrenning av ved, kull, koks og petroleum under tilstrekkelig oksygentilførsel. Også ved forbrenningsreaksjoner i vår organisme dannes karbondioksid. Den forlater kroppen gjennom utåndingsluft, som har et CO2-innhold på ca. 4 %.

Spormengder av karbonisotopen 14C vil i atmosfæren foreligge i form av 14CO2. Metabolisme av 14CO2 av levende organismer gir opphav til radioaktiv aldersbestemmelse av karbonholdig materiale. Kjemisk bundet CO2 finnes i de mange, naturlig forekommende karbonater, fremfor alt i form av kalsiumkarbonat, CaCO3, og magnesiumkarbonat, MgCO3 (se karbonater).

Karbondioksid er ikke brennbar og underholder heller ikke forbrenningen. Et brennende lys vil derfor slokne i karbondioksid, og CO2 kan derfor anvendes som brannslokningsmiddel. Tettheten av karbondioksidgass er 1,5 ganger større enn luftens, og gassen samler seg derfor på bunnen i rom der det utvikles slik gass, f.eks. i grotter og kjellere. Kjent er Hundegrotten i Napoli, der det 50 cm nederste gasslaget over bunnen inneholder ca. 70 % karbondioksid, noe små dyr som hunder ikke kan leve i. Mennesker som går oppreist, vil derimot kunne puste uhindret.

Karbondioksidgass lar seg lett kondensere til væske. Kritisk temperatur og trykk er henholdsvis 31,0 °C og 75,282 atm. Ved 20 °C blir CO2 flytende under et trykk på 56,5 atm.

Flytende CO2 er en fargeløs, lett bevegelig væske. Ved et ytre trykk på 5,2 atm vil væsken fryse ved -56,6 °C til en islignende masse (trippelpunktet for karbondioksid se fasediagram). Ved atmosfæretrykk fås derimot ingen væskefase og fast CO2 sublimerer ved –78,5 °C, dvs. det går direkte over i gassfase. Karbondioksid kan derfor bare fås i flytende tilstand under overtrykk. I denne form kommer det i handelen fylt på stålflasker. Åpner man ventilen på en slik flaske, fordamper det flytende karbondioksid under stort varmeforbruk, temperaturen synker til sublimasjonspunktet –78,5 °C, og det oppstår en snølignende masse som i presset tilstand kalles tørris.

Ved temperatur og trykk høyere enn kritisk er karbondioksid i form av en superkritisk væske. Den brukes til ekstraksjon av koffein fra kaffebønner ved fremstilling av koffeinfri kaffe og også mange andre stoffer fra andre kilder.

Karbondioksid er lett løselig i vann. Løseligheten skjer med økende trykk og avtagende temperatur. Ved 15 °C og 1 atm løser 1 L vann 1 L CO2, ved 0 °C 1,7 L CO2. Karbondioksid gir vannet en frisk smak og blir derfor brukt som tilsetning til leskedrikker («kullsyre»).

Løsninger av CO2 i vann reagerer svakt surt som nevnt ovenfor. Når CO2 ledes inn i kalkvann (se kalsiumhydroksid), dannes bunnfall av kalsiumkarbonat:

 CO2(g) + Ca2+(aq) + 2OH(aq)  –>  CaCO3(s) + H2O(l)       [reaksjonsligning]

Vi sier at karbondioksid blakker kalkvann, og slik felling brukes til kvalitativ påvisning av CO2.

I laboratoriet fremstilles karbondioksid ved å sette saltsyre til kalsiumkarbonat:

CaCO3(s) + 2H3O+(aq) -> CO2(g) + Ca2+(aq) + 3H2O(l)

Ved mange industrielle prosesser dannes store mengder CO2 som slippes ut i atmosfæren. Handelsproduktet blir fremstilt f.eks. ved fullstendig forbrenning av kull, koks, petroleum og naturgass i luft: C + O2 = CO2. Fås også som biprodukt ved kalkbrenning, ved ammoniakkproduksjonen og ved gjæringsprosesser.

Store mengder karbondioksid blir brukt til sodafabrikasjon, til fremstilling av urea, blyhvitt, bariumkarbonat m.m. I løst tilstand finner man CO2 i øl, mineralvann og andre leskedrikker, i musserende vin m.m., i flytende tilstand i kuldemaskiner, i brannslokningsapparater, i fast tilstand som tørris. Karbondioksid finner dessuten anvendelse som inert gass ved kjemiske prosesser, i veksthus som tilsetning til luften, i gasslasere m.m.

Et innhold av 4–5 % CO2 i luft kan ved lengre tids innånding fremkalle bevisstløshet hos mennesker. 8 % CO2 i luft medfører etter 30–60 minutter bevisstløshet og død. CO2 er ikke i seg selv giftig, men den virker kvelende fordi det ikke blir tilstrekkelig oksygen for åndedrettet. Motmiddel er gjenopplivningsforsøk med frisk luft eller oksygentilførsel. I mindre mengder stimulerer CO2 åndedrettet. Pustefunksjonen hos dyr styres av CO2-innholdet i blodet.

Det CO2 som tilføres organismen gjennom karbondioksidholdige drikkevarer, har ingen skadelig virkning. Alkoholiske drikkevarer som inneholder CO2, virker hurtigere berusende enn tilsvarende CO2-frie drikkevarer.

Av grunnleggende betydning for alt liv på Jorden er det kretsløp karbondioksid gjennomløper fra den døde natur til den levende natur og derfra tilbake til den døde natur, særlig gjennom fotosyntesen hos grønne planter og åndedrettsprosessen hos levende organismer. Fotosyntesen fører til at karbondioksid bindes i form av organiske forbindelser, åndedrettsprosessen fører til frigjøring av karbondioksid. Alt i alt regner man med at fotosyntesen trekker ca. 60 milliarder tonn CO2 ut av luften per år og at den samme mengde føres tilbake ved åndedretts- og forråtnelsesprosesser.

Det er nesten likevekt mellom det karbondioksid som tilføres atmosfæren ved naturlige prosesser og det som fratas den. Hydrosfæren avgir årlig ca. 100 milliarder tonn CO2 til atmosfæren, omtrent like meget gir atmosfæren tilbake til hydrosfæren. Ca. 100 millioner tonn CO2 blir årlig tatt opp fra atmosfæren pga. forvitringsprosesser som fører til karbonatdannelse, og omtrent den samme mengde strømmer årlig ut fra vulkaner, karbondioksidkilder o.l.

Ved forbrenning av kull, petroleum og naturgass blir atmosfæren årlig tilført ca. 6 milliarder, og ved nåtidens intensive landbruk ca. 2 milliarder tonn. I den utstrekning dette ikke blir løst i hydrosfæren eller forbrukt på annen måte, vil det forstyrre den naturlige likevekt og øke karbondioksidinnholdet i atmosfæren, og dette vil igjen kunne få innflytelse på klimatiske forhold. Karbondioksid absorberer nemlig infrarøde stråler som reflekteres fra Jordens overflate og bidrar derved til å redusere varmeutstrålingen fra Jorden og til å øke atmosfærens temperatur.

Dersom intet av det CO2 som menneskene ved sin aktivitet tilfører atmosfæren, går tapt, vil luftens innhold av CO2 bli fordoblet i løpet av ca. 300 år. Dette vil, etter beregninger isolert sett, føre til at luftens middeltemperatur øker med ca. 4 °C. Ut fra dagens forbruk, vil alt jordisk fossilt brennstoff være oppbrukt om ca. 1000 år, og luftens innhold av CO2 vil være blitt 18-dobbelt (ca. 40 000 milliarder tonn). Dersom man antar at halvparten av økningen vil gå over i hydrosfæren, vil det likevel føre til en gjennomsnittlig temperaturstigning på ca. 10 °C.

Det er svært mange usikkerhetsmomenter i anslagene over effekten av økt CO2-innhold til atmosfæren, men det synes sikkert at en langsiktig økning i luftens karbondioksidinnhold vil få betydning for de klimatiske forhold på Jorden. Se også drivhuseffekt og klimaendringer.

På grunn av de stadig bedre dokumenterte klimaendringene har det vært en viktig politisk oppgave å få avtaler som regulerer utslippene av CO2.

I januar 2008 vedtok Stortinget det såkalte klimaforliket. Dette ble fornyet og utvidet i juni 2012.

Kyotoavtalen fra 1997 inneholder forpliktelser om å redusere utslippene av CO2, se Klimakonvensjonen.

Foreslå endringer i tekst

Foreslå bilder til artikkelen

Kommentarer

10. mars 2009 skrev Svein Askheim

Klimamålene og industrielle tiltak for reduksjon av karbondioksid er ikke behandlet i leksikonet, selv om disse spørsmål står øverst på dagsorden til stortingsvalg og til FN-møtet i København. Næringslivet i Norge trenger i det hele tatt stor plass. Utbygning av petrokjemisk industri har stor betydning både i Norge og globalt.

27. mars 2010 skrev Sivert Sæterbø

Er skeptisk til siste del "CO2-balansen" under "karbondioksid"



Siste vinter, vinteren 2009/10 har vært den kaldeste, og da spesielt januar og februar, på kankje 100 år..



Samtidig påstås det at CO2 er en effektiv klimagass, der innholdet i atmosfærene over noen få tiår har steget med ca 25 % pga av menneskelig aktivitet.



Så hvor er det da mulig å få eb så kalde vinter som årets, dersom CO2 i atmosfæren stopper utstrålingen så effektivt som det beskrives her.



Videre: Når jeg ser på nattetemperaturstatistikker på innlandsørkener, finnes det overhode ikke noe som tyder på at utstrålingen av dagens solvarme blir mer hindret mer i dag enn før, og dermed øke nattetemperaturen, som ofte går ned under null grader..



Dette stemmer heller ikke med klimaforskernes påståtte klimaeffeket for CO2....



Kommer det derimot "svevende" noen skyer, kan temperaturen stige fra minus 40 til plussgrader på bare timer...og i ørkenen kan natten bli varm og nydelig å sitte ute i...



Dette viser hva som er en effektiv klimagass...



Dette viser også at dersom kloden som helhet i gjennomsnitt øker skydekket med bare 1%, vil gjennomsnittemperaturen øke vesentlig...



Det er noe som overhode ikke stemmer i den påståtte klimaeffekten til Co2...

17. august 2011 svarte Svein Askheim

Regnestykkene dine er nok riktige, men her snakker vi om mange ulike problemer innen meteorologi og miljøkjemi.
For det første blander du lokale og globale forhold. Temperaturen kan lokalt bli jevnere på grunn av mer skydekke, men globalt blir temperaturen høyere. Det samme gjelder fuktigheten av luften i atmosfæren.
Dessuten må du studere endringer over mer enn et år eller ti. Klima er langsiktig værtype.
For det tredje har du rett i at bare halvparten av temperaturøkningen er menneskeskapt. Like fullt er klimaendringen tydelig og har alvorlige konsekvenser. Det er derfor ønskelig å bremse klimaendringen.
For det fjerde er klimaregnskapet komplisert. Det er lettere å observere endring i havnivå og isavsmelging i polområdene.

14. april 2015 skrev Tore Musken

Hei!
Lurer litt på hvordan Co2 kommer seg opp i atmosfæren,når den er 1.5 ganger tyngere enn luft, og det er jo en klimagass som kun trengs langs bakken
Mvh Tore

15. april 2015 svarte Bjørn Pedersen

CO2-molekylene blander seg med de andre molekylene i luften. Først når mengden er stor nok til å svare til likevektstrykket over fast eller flytende CO2 ved den temperaturen luften er i, vil luften være mettet med hensyn på CO2. Og det mengden er pt langt unna!

Mvh
Bjørn

Har du spørsmål til artikkelen? Skriv her, så får du svar fra fagansvarlig eller redaktør.

Du må være logget inn for å kommentere.