Massa jenis karbon dioksida dan berat 1 liter CO₂
Massa jenis karbon dioksida
Karbon dioksida (CO₂) adalah gas tidak berwarna dan tidak berbau pada kondisi biasa. Konsentrasi rata-rata global di atmosfer telah melampaui 420 ppm atau sekitar 0,042% berdasarkan volume. Pada tekanan atmosfer normal, CO₂ tidak memiliki fase cair yang stabil dan es kering menyublim langsung menjadi gas. CO₂ sekitar satu setengah kali lebih berat daripada udara; massa jenis acuannya pada 0 °C dan tekanan normal sekitar 1,977 kg/m³.
| t/m³ | kg/m³ | g/m³ | mg/m³ | kg/l | g/l | mg/l | g/dm³ | g/ml | mg/ml |
| 0,001977 | 1,977 | 1.977 | 1.977.000 | 0,001977 | 1,977 | 1.977 | 1,977 | 0,001977 | 1,977 |
Tabel memakai kondisi 0 °C dan tekanan normal. Jangan menggunakan nilainya untuk tabung CO₂ bertekanan atau kondisi proses lain tanpa persamaan keadaan dan data suhu-tekanan yang sesuai.
Peran CO₂ bagi manusia dan lingkungan
Karbon dioksida dihasilkan oleh pernapasan manusia dan hewan, penguraian bahan organik, aktivitas vulkanik, pembakaran, serta oksidasi. Tumbuhan juga melepaskan CO₂ melalui respirasi, termasuk pada malam hari, dan menyerapnya dalam fotosintesis ketika tersedia cahaya.
CO₂ merupakan bagian penting siklus karbon dan fotosintesis. Di tubuh manusia, gas ini terbentuk sebagai produk metabolisme serta berperan dalam pengaturan napas dan keseimbangan asam-basa darah.
Namun, konsentrasi tinggi tidak aman. CO₂ dapat menimbulkan sakit kepala, sesak, peningkatan denyut nadi, dan penurunan kemampuan kerja; kadar sangat tinggi menyebabkan hilang kesadaran serta kematian. Sebagai rujukan keselamatan kerja NIOSH, 5.000 ppm merupakan batas rata-rata tertimbang waktu, 30.000 ppm batas paparan singkat, dan 40.000 ppm kategori IDLH atau segera berbahaya bagi kehidupan dan kesehatan. Batas hukum setempat dan penilaian K3 proyek tetap harus diperiksa.
Pada konsentrasi fisiologis yang normal, CO₂ berkaitan dengan:
- pengaturan pernapasan;
- keseimbangan asam-basa darah;
- siklus karbon di alam;
- fotosintesis tumbuhan.
CO₂ di kandang dan ruang hewan
Tujuan pengelolaan kandang bukan menambahkan CO₂, melainkan mencegah akumulasi hingga kadar yang membahayakan. Kebersihan, ventilasi, dan kepadatan hewan yang sesuai membantu menjaga kualitas udara. Udara luar mengandung sekitar 0,04% CO₂, sedangkan ventilasi buruk dapat menaikkan konsentrasi di ruang tertutup secara nyata.
Sebagai contoh, sumber artikel memperkirakan seekor kuda menghasilkan sekitar 130 liter CO₂ per jam, sapi hingga 200 liter, domba hingga 30 liter, dan babi hingga 90 liter. Angka aktual bergantung pada bobot, aktivitas, pakan, dan metabolisme. Bila konsentrasi dalam ruang melampaui 0,5%, kondisi tersebut menandakan masalah ventilasi serius dan dapat menurunkan kesehatan, produktivitas, nafsu makan, serta imunitas hewan.
CO₂ merupakan bagian normal dari alam, tetapi konsentrasinya di ruang tertutup harus dipantau. Ventilasi yang tidak memadai dapat menjadikannya berbahaya bagi manusia dan hewan.
Pertanyaan yang sering diajukan
Berapa berat 1 m³ karbon dioksida?
Pada 0 °C dan tekanan normal, 1 m³ CO₂ berbobot sekitar 1,977 kg. Pada suhu atau tekanan lain, massa jenisnya berubah sehingga kondisi acuan harus selalu dicantumkan.
Mengapa massa jenis CO₂ dipengaruhi suhu dan tekanan?
Volume gas sangat peka terhadap perubahan suhu dan tekanan. Kenaikan suhu menurunkan massa jenis, sedangkan kenaikan tekanan umumnya meningkatkannya.
Apakah karbon dioksida berbahaya bagi manusia?
CO₂ pada kadar atmosfer normal tidak menimbulkan bahaya langsung, tetapi akumulasi di ruang tertutup dapat menyebabkan efek fisiologis dan berkaitan dengan ventilasi yang buruk. Konsentrasi tinggi dapat menyebabkan hilang kesadaran dan asfiksia.