การอัดแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์
การคาร์บอเนชันคือปฏิกิริยาเคมีของคาร์บอนไดออกไซด์เพื่อให้ได้คาร์บอเนตไบคาร์บอเนตและกรดคาร์บอนิก [ 1 ] ใน ทางเคมีบางครั้งคำนี้ใช้แทนคาร์บอกซิเลชันซึ่งหมายถึงการก่อตัวของกรดคาร์บอกซิลิก
ในเคมีอนินทรีย์และธรณีวิทยาปฏิกิริยาคาร์บอเนชันเป็นเรื่องปกติไฮดรอกไซด์ของโลหะ (MOH) และออกไซด์ของโลหะ (M'O) ทำปฏิกิริยากับ CO₂ ให้ได้ไบคาร์บอเนตและคาร์บอเนต :
- MOH + CO → M(HCO )
- M'O + CO → M'CO
เครื่องดื่มอัดลมที่เลือก
คาร์บอนิกแอนไฮเดรส
ในสรีรวิทยาของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม การขนส่งคาร์บอนไดออกไซด์ไปยังปอดเกี่ยวข้องกับปฏิกิริยาคาร์บอเนชันที่เร่งปฏิกิริยาโดยเอนไซม์คาร์บอนิกแอนไฮดราส ในกรณีที่ไม่มีตัวเร่งปฏิกิริยาดังกล่าว คาร์บอนไดออกไซด์จะไม่สามารถถูกขับออกในอัตราที่เพียงพอต่อความต้องการทางเมตาบอลิซึม เอนไซม์นี้มีสารประกอบซิงค์อะควาคอมเพล็กซ์ ซึ่งจะจับคาร์บอนไดออกไซด์เพื่อให้ได้ซิงค์ไบคาร์บอเนต: [ 2 ]
- [ (imidazole) ZnOH] + + CO ⇌ [ (imidazole) ZnOCO H] +
พฤติกรรมของคอนกรีต
ในคอนกรีตเสริมเหล็กปฏิกิริยาเคมีระหว่างคาร์บอนไดออกไซด์ในอากาศกับแคลเซียมไฮดรอกไซด์และแคลเซียมซิลิเก ตไฮเดรต ในคอนกรีตเรียกว่าปฏิกิริยาการสะเทียร ส่วนปฏิกิริยาที่คล้ายกันซึ่งแคลเซียมไฮดรอกไซด์จากซีเมนต์ทำปฏิกิริยากับคาร์บอนไดออกไซด์และเกิดเป็นแคลเซียมคาร์บอเนตที่ไม่ละลายน้ำ เรียกว่าปฏิกิริยาคาร์บอเนต
การผลิตยูเรีย
การเติมคาร์บอนไดออกไซด์ลงในแอมโมเนียเป็นขั้นตอนหนึ่งในการผลิตยูเรีย ในระดับอุตสาหกรรม ในปี 2020 กำลังการผลิตทั่วโลกอยู่ที่ประมาณ 180 ล้านตัน[ 3 ] ในฐานะปุ๋ย ยูเรียเป็นแหล่งไนโตรเจนสำหรับพืช โรงงานผลิตยูเรียมักจะตั้งอยู่ติดกับสถานที่ผลิตแอมโมเนีย[ 4 ]
- 2 NH + CO ⇌ [ NH ] + [ NH COO] −
ในขั้นตอนการเปลี่ยนยูเรียขั้นต่อไป แอมโมเนียมคาร์บาเมตจะสลายตัวเป็นยูเรียพร้อมกับปล่อยน้ำออกมา:
- [ NH ] + [ NH COO] − ⇌ CO(NH ) + H O
ความสามารถในการละลาย
กฎของเฮนรีระบุว่า P =K x โดยที่ P คือความดันย่อยของ ก๊าซ CO เหนือสารละลาย K คือค่าคงที่ของกฎของเฮนรี K จะเพิ่มขึ้นเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น x คือเศษส่วนโมลของ ก๊าซ CO ในสารละลาย ตามกฎของเฮนรี การเกิดคาร์บอเนตจะเพิ่มขึ้นในสารละลายเมื่ออุณหภูมิลดลง[ 5 ]
เนื่องจากการคาร์บอเนชันเป็นกระบวนการที่ให้สารประกอบเช่นกรดคาร์บอนิก (ของเหลว) จาก CO2 ก๊าซ) {กล่าวคือ การเปลี่ยนก๊าซให้เป็นของเหลว} ดังนั้นความดันย่อยของ CO2 ต้องลดลงหรือเศษส่วนโมลของ CO2 สารละลายจะต้องเพิ่มขึ้น {P x = K } และเงื่อนไขทั้งสองนี้สนับสนุนการเพิ่มขึ้นของการคาร์บอเน