Die chemische Formel CO2 steht für Kohlenstoffdioxid. Das Gas ist farb- und geruchslos und weder brennbar noch explosiv oder gesundheitschädlich (kann aber bei einer erhöhten Konzentration gefährlich werden). Es ist gut in Wasser löslich. Die Zusammensetzung von CO2 lässt sich aus seiner Formel ableiten: Es handelt sich um eine Verbindung von einem Kohlenstoffatom (C) und zwei Sauerstoffatomen (O2).
Kohlendioxid bzw. Kohlenstoffdioxid (CO2) ist ein linear aufgebautes Molekül und entsteht durch das Verbrennen fossiler Brennstoffe. Aber auch Menschen emitieren CO2 (ca. 4 % der ausgeatmeten Luft besteht aus Kohlendioxid. So reichert sich der CO2-Gehalt der Raumluft nach und nach an), Tiere und sogar Bäume und Pflanzen emitieren CO2 (durch das Absterben tierischer und pflanzlicher Organismen sowie beim Reifen von Obst und Gemüse) in die Atmosphäre. Kohlendioxid ist ein Klimagas, dass durch die Anreicherung in der Atmosphäre die Wärmeabstrahlung der Erdoberfläche in das Weltall verhindert und so zu einer Erderwärmung über den Treibhauseffekt zum Klimawandel beiträgt.
Auf der anderen Seite spielt Kohlendioxid eine besonders wichtige Rolle bei der Fotosynthese. Dabei werden CO2 und Wasser (H2O )mithilfe von Lichtenergie in Biomasse umgewandelt und es entsteht der für uns lebenswichtige Sauerstoff. Außerdem würde ohne einen bestimmtem Anteil Kohlendioxid (ca 0,038 %) in der Atmosphäre die Wärmestrahlung einfach in das Weltall abgegeben werden und es wäre auf der Erde sehr kalt. CO2 bilden mit der Atmosphäre jedoch eine Hülle und strahlen die Wärme nicht nur in Richtung Weltraum, sondern auch in Richtung Erdoberfläche ab (Treibhauseffekt).
Bei der Verbrennung von fossilen Brennstoffen (ÖL, Gas, Kohle) wird Kohlenstoff freigesetzt, der in den letzten Jahrmillionen gebunden wurde. Die Atmosphäre reichert sich mit diesem Gas an, weil es nicht in diesen Mengen von der Natur aufgenommen werden kann. Ein Teil dieses Gases wird auch zum großen Teil in den Ozeanen gebunden und senkt den pH-Wert des Wassers.
Anwendung von Kohlendioxid auch in völlig unterschiedlichen Bereichen:
• Beim Schweißen wird es in Form eines Zusatzstoffes für Edelgase wie Argon oder Helium als Schutzgas verwendet, um Sauerstoff von der Schmelze zu verdrängen.
• Es fungiert außerdem als Schutzgas für Verpackungen von Lebensmitteln, um sie vor der Reaktion mit dem Sauerstoff fern und somit länger frisch zu halten. Und ebenfalls zum Konservieren von Obst, Getreide und Gemüse findet Kohlendioxid seine Aufgabe.
• In Gewächshäusern wird das Gas als Dünger genutzt. Denn besonders im Winter fehlt den Pflanzen Nachschub an Frischluft, durch den sie mit einem CO2-Mangel zu kämpfen haben. Kohlendioxid bildet nämlich ihre Grundsubstanz.
• Auch beim Transport von explosions- und brandgefährdeten Schüttgütern mit Gas durch einen Über- und Unterdruck wird Kohlenstoffdioxid zur Hilfe genommen.
• Außerdem wird Kohlendioxid als ein Wasserhärtemittel genutzt. Denn zu weiches Wasser wirkt sich auf einige Werkstoffe korrosionsfördernd aus und kann den pH-Wert über den der Trinkwasserverordnung treiben.
• Als medizinisches Gas wird es häufig als Zusatzstoff zur Beatmung und therapeutisch verwendet. Aber auch aus der minimal invasiven Chirurgie zur künstlichen Erweiterung und Stabilisierung von Körperhöhlen ist das Gas nicht mehr wegzudenken. Und ebenfalls als Abführmittel in Form von Zäpfchen. Schlachthöfe nutzen das Gas, um ihre Tiere vor der Schlachtung zu betäuben und in einen Zustand der Bewusstlosigkeit zu versetzen.
• Im flüssigen Zustand, der bei Umgebungsluft unter Druck entsteht, kann es auch als Vereisungs- oder Kühlmittel, so zum Beispiel beim Transport von Organspenden, dienen.
• In der Kunststoffindustrie wird Kohlendioxid als Treibgas für die Verarbeitung von Kunststoffen in vielerlei Verfahren genutzt. So beim Schäumen, beim Kühlen und um Material zu verdrängen.
• Kohlenstoffdioxid löscht Feuer sehr effektiv, da es den Sauerstoff vom Brandherd verdrängt.
• Das Gas dient ebenfalls zur Hochdruckextraktion, so zum Beispiel extrahiert es ätherische Essenzen aus pflanzlichen Produkten oder das Koffein aus dem Kaffee.
• Zum Reinigen und Entfetten kann Kohlendioxid als Lösemittel verwendet werden, so beispielsweise in der Chemischen Reinigung von Textilien.
• In festem Aggregatzustand dient Kohlendioxid als Trockeneis in Form von Blöcken oder Pellets. Es kann bis zu −90 °C für Kühlzwecke betragen und erzeugt Erfrierungen. Bei Normaldruck und einer Temperatur von −78,48 °C sublimiert es, d.h. wird wieder gasförmig. Es entsteht ein dichter weißer Nebel, der früher in der Bühnentechnik eingesetzt wurde.
• Getränken wie Wasser und Limonade wird Kohlendioxid zugeführt, um die prickelnde Kohlensäure, wie sie im Volksmund genannt wird, zu erzeugen. Aber auch für die Wein-, Sekt- und Bierproduktion, ist Kohlendioxid unabdingbar, um den Sauerstoff von den Reben fernzuhalten.
Quelle: GPG Gase Partner GmbH