الوزن النوعي لثاني أكسيد الكربون ووزن لتر منه وكثافته

الوزن النوعي لثاني أكسيد الكربون وكثافته

يوجد ثاني أكسيد الكربون (CO₂) في الحالة الغازية في الظروف العادية، ولا لون له ولا رائحة. وفي السنوات الأخيرة تجاوز محتوى CO₂ في الغلاف الجوي 420 ppm، أي نحو 0,042% من الحجم. ولا يوجد في صورة سائلة عند الضغط الجوي العادي، بل ينتقل مباشرة من الحالة الصلبة إلى الغازية. وCO₂ أثقل من الهواء بنحو مرة ونصف. وتبلغ كثافته المرجعية عند 0 °C والضغط القياسي نحو 1,977 كغ/م³.

ثاني أكسيد الكربون ودوره للإنسان

تشمل مصادر ثاني أكسيد الكربون تنفس الإنسان والحيوان وتحلل المواد العضوية والانبعاثات البركانية وعمليات الاحتراق والأكسدة. كما تطلق النباتات CO₂ ليلًا وتستخدمه نهارًا في البناء الضوئي.

يكتسب CO₂ أهمية في دورة الكربون والبناء الضوئي. ويتكون في جسم الإنسان ناتجًا للأيض، ويشارك في تنظيم التنفس والتوازن الحمضي القاعدي للدم.

لكن لا يمكن اعتبار ثاني أكسيد الكربون آمنًا تمامًا. فعند ارتفاع تركيزه يزيح الأكسجين، وقد يسبب الصداع وضيق التنفس وتسارع النبض وتدهور الحالة الصحية، بينما قد تؤدي التركيزات العالية جدًا إلى فقدان الوعي والاختناق. ويُستخدم غالبًا في أماكن العمل حد إرشادي قدره 5000 ppm بوصفه متوسط التعرض المرجح خلال نوبة العمل، و30000 ppm حدًا قصير الأمد، و40000 ppm مستوى يمثل خطرًا مباشرًا على الحياة والصحة.

يكتسب CO₂ في التركيزات الطبيعية أهمية في:

• المشاركة في تنظيم التنفس؛
• الحفاظ على التوازن الحمضي القاعدي للدم؛
• دورة الكربون في الطبيعة؛
• البناء الضوئي لدى النباتات.

CO₂ في أماكن إيواء الحيوانات

عند تربية الحيوانات، لا تتمثل المهمة في إضافة ثاني أكسيد الكربون، بل في منع تراكمه فوق المستوى الآمن. وتساعد النظافة والتهوية والتوزيع الصحيح للحيوانات على تجنب زيادة CO₂ في هواء المكان. ويحتوي الهواء الخارجي عادة على نحو 0,04% من CO₂ بالحجم، بينما قد ترفع التهوية السيئة تركيزه بوضوح في الأماكن المغلقة.

فمثلًا، يطلق الحصان نحو 130 لترًا من CO₂ في الساعة، والبقرة حتى 200 لتر، والخروف حتى 30 لترًا، والخنزير حتى 90 لترًا. وإذا تجاوز تركيز ثاني أكسيد الكربون 0,5% في مكان مغلق، فإنه يؤثر سلبًا في وظائف الجسم؛ فيحدث التسمم وتنخفض الإنتاجية والمناعة، ويظهر الخمول واللامبالاة وفقدان الشهية وينخفض وزن الحيوانات.

CO₂ جزء طبيعي من دورة الكربون، لكن يجب التحكم في تركيزه داخل الأماكن المغلقة؛ فنقص التهوية يجعل الغاز خطرًا على الإنسان والحيوان.