המשקל הסגולי של פחמן דו־חמצני: משקל ליטר אחד וצפיפות

המשקל הסגולי והצפיפות של פחמן דו־חמצני

פחמן דו־חמצני (CO₂) הוא גז חסר ריח וצבע בתנאים רגילים. בשנים האחרונות תכולת CO₂ באטמוספרה גבוהה מ־420 ppm, כלומר כ־0.042% בנפח. בלחץ אטמוספרי רגיל הוא אינו מתקיים כנוזל, אלא עובר ישירות ממצב מוצק לגז. CO₂ כבד מן האוויר בערך פי 1.5. צפיפות הייחוס של פחמן דו־חמצני ב־0°C ובלחץ תקני היא כ־1.977 ק״ג/מ״ק.

פחמן דו־חמצני ותפקידו בגוף האדם

מקורות הפחמן הדו־חמצני כוללים את נשימתם של בני אדם ובעלי חיים, ריקבון של חומר אורגני, פליטות געשיות ותהליכי בעירה וחמצון. בלילה גם צמחים פולטים CO₂, וביום הם משתמשים בו לפוטוסינתזה.

CO₂ חשוב למחזור הפחמן ולפוטוסינתזה. בגוף האדם הוא נוצר כתוצר של חילוף החומרים ומשתתף בוויסות הנשימה ובאיזון חומצה־בסיס בדם.

עם זאת, אי אפשר לראות בפחמן דו־חמצני חומר בטוח לחלוטין. בריכוז גבוה הוא דוחק חמצן ועלול לגרום לכאב ראש, קוצר נשימה, דופק מואץ והרגשה רעה; בריכוזים גבוהים מאוד הוא עלול לגרום לאובדן הכרה ולחנק. במקומות עבודה משתמשים לעיתים קרובות ב־5000 ppm כגבול ממוצע משוקלל למשמרת, ב־30000 ppm כגבול קצר־טווח וב־40000 ppm כרמה המסכנת מיידית חיים ובריאות.

בריכוזים רגילים CO₂ חשוב ל:

• השתתפות בוויסות הנשימה;
• שמירה על איזון חומצה־בסיס בדם;
• מחזור הפחמן בטבע;
• פוטוסינתזה בצמחים.

CO₂ בחללים המיועדים לבעלי חיים

בגידול בעלי חיים המטרה אינה להוסיף פחמן דו־חמצני, אלא למנוע את הצטברותו מעל לרמה בטוחה. ניקיון, אוורור ומיקום נכון של בעלי החיים מסייעים למנוע עודף CO₂ באוויר החלל. האוויר בחוץ מכיל בדרך כלל כ־0.04% CO₂ בנפח, ואוורור לקוי בחללים סגורים עלול להעלות את הריכוז במידה ניכרת.

לדוגמה, סוס פולט כ־130 ליטר CO₂ בשעה, פרה עד 200 ליטר, כבשה עד 30 ליטר וחזיר עד 90 ליטר. אם ריכוז הפחמן הדו־חמצני בחלל סגור יעלה על 0.5%, הדבר ישפיע לרעה על פעילות הגוף: תתרחש הרעלה, התפוקה והחסינות ירדו, יופיעו עייפות, אדישות ואובדן תיאבון, ובעלי החיים ירדו במשקל.

CO₂ הוא חלק טבעי ממחזור הפחמן, אך בחללים סגורים יש לנטר את ריכוזו: אוורור בלתי מספיק הופך את הגז למסוכן לבני אדם ולבעלי חיים.