น้ำหนักจำเพาะของคาร์บอนไดออกไซด์: น้ำหนัก 1 ลิตรและความหนาแน่น
น้ำหนักจำเพาะและความหนาแน่นของคาร์บอนไดออกไซด์
คาร์บอนไดออกไซด์ (CO₂) อยู่ในสถานะก๊าซภายใต้สภาวะปกติ ไม่มีกลิ่นและไม่มีสี ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ปริมาณ CO₂ ในบรรยากาศสูงกว่า 420 ppm หรือประมาณ 0,042% โดยปริมาตร ที่ความดันบรรยากาศปกติจะไม่อยู่ในรูปของเหลว แต่เปลี่ยนจากของแข็งเป็นก๊าซโดยตรง CO₂ หนักกว่าอากาศประมาณหนึ่งเท่าครึ่ง ค่าความหนาแน่นอ้างอิงของคาร์บอนไดออกไซด์ที่ 0 °C และความดันปกติอยู่ที่ประมาณ 1,977 กก./ม³
| ตัน/ม³ | กก./ม³ | กรัม/ม³ | มล./ม³ | กก./ลิตร | กรัม/ลิตร | มล./ลิตร | กรัม/ดม.³ | กรัม/มล. | มก./มล. |
| 0,001977 | 1,977 | 1 977 | 1 977 000 | 0,001977 | 1,977 | 1 977 | 1,977 | 0,001977 | 1,977 |
คาร์บอนไดออกไซด์และบทบาทต่อมนุษย์
แหล่งกำเนิดคาร์บอนไดออกไซด์ ได้แก่ การหายใจของมนุษย์และสัตว์ การเน่าเปื่อยของอินทรียวัตถุ การปล่อยก๊าซจากภูเขาไฟ กระบวนการเผาไหม้ และการออกซิเดชัน ในเวลากลางคืนพืชก็ปล่อย CO₂ ส่วนกลางวันจะใช้ในกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง
CO₂ มีความสำคัญต่อวัฏจักรคาร์บอนและการสังเคราะห์ด้วยแสง ในร่างกายมนุษย์เกิดขึ้นเป็นผลิตภัณฑ์จากกระบวนการเผาผลาญและมีส่วนควบคุมการหายใจกับสมดุลกรด-ด่างของเลือด
อย่างไรก็ตาม ไม่ควรถือว่าคาร์บอนไดออกไซด์ปลอดภัยโดยสิ้นเชิง ที่ความเข้มข้นสูงจะเข้าแทนที่ออกซิเจน และอาจทำให้ปวดศีรษะ หายใจลำบาก ชีพจรเร็ว และรู้สึกไม่สบาย ส่วนความเข้มข้นที่สูงมากอาจทำให้หมดสติและขาดอากาศหายใจ สำหรับสถานที่ทำงานมักใช้ค่า 5000 ppm เป็นขีดจำกัดเฉลี่ยตลอดกะ 30000 ppm เป็นขีดจำกัดระยะสั้น และ 40000 ppm เป็นระดับอันตรายต่อชีวิตและสุขภาพโดยตรง
ที่ความเข้มข้นปกติ CO₂ มีความสำคัญต่อ:
- การควบคุมการหายใจ;
- การรักษาสมดุลกรด-ด่างของเลือด;
- วัฏจักรคาร์บอนในธรรมชาติ;
- การสังเคราะห์ด้วยแสงของพืช
CO₂ ในอาคารเลี้ยงสัตว์
ในการเลี้ยงสัตว์ เป้าหมายไม่ใช่การเติมคาร์บอนไดออกไซด์ แต่ต้องป้องกันไม่ให้สะสมเกินระดับปลอดภัย ความสะอาด การระบายอากาศ และการจัดวางสัตว์อย่างเหมาะสมช่วยหลีกเลี่ยง CO₂ ส่วนเกินในอากาศภายในอาคาร อากาศภายนอกมักมี CO₂ ประมาณ 0,04% โดยปริมาตร ส่วนการระบายอากาศไม่ดีในพื้นที่ปิดอาจทำให้ความเข้มข้นเพิ่มขึ้นอย่างเห็นได้ชัด
ตัวอย่างเช่น ม้าปล่อย CO₂ ประมาณ 130 ลิตรต่อชั่วโมง วัวสูงสุด 200 ลิตร แกะสูงสุด 30 ลิตร และหมูสูงสุด 90 ลิตร หากความเข้มข้นคาร์บอนไดออกไซด์ในพื้นที่ปิดสูงกว่า 0,5% จะส่งผลเสียต่อการดำรงชีวิตของร่างกาย เกิดพิษ ผลผลิตและภูมิคุ้มกันลดลง มีอาการเฉื่อยชา ไม่สนใจสิ่งรอบตัว เบื่ออาหาร และน้ำหนักลด
CO₂ เป็นส่วนปกติของวัฏจักรคาร์บอนตามธรรมชาติ แต่ต้องควบคุมความเข้มข้นในพื้นที่ปิด เพราะการระบายอากาศไม่เพียงพอทำให้ก๊าซเป็นอันตรายต่อมนุษย์และสัตว์
คำถามที่พบบ่อย
คาร์บอนไดออกไซด์ 1 ม³ หนักเท่าไร?
ที่ 0 °C และความดันปกติ CO₂ 1 ม³ หนักประมาณ 1,977 กก. ความหนาแน่นของก๊าซจะเปลี่ยนเมื่ออุณหภูมิหรือความดันต่างออกไป การคำนวณที่แม่นยำจึงต้องระบุสภาวะ
ทำไมความหนาแน่นของ CO₂ จึงขึ้นอยู่กับอุณหภูมิและความดัน?
คาร์บอนไดออกไซด์เป็นก๊าซ ปริมาตรก๊าซจึงเปลี่ยนมากเมื่อร้อนขึ้น เย็นลง หรือความดันเปลี่ยน เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้นความหนาแน่นจะลดลง และเมื่อความดันสูงขึ้นความหนาแน่นจะเพิ่มขึ้น
คาร์บอนไดออกไซด์เป็นอันตรายต่อมนุษย์หรือไม่?
CO₂ ปลอดภัยที่ความเข้มข้นปกติในบรรยากาศ แต่เมื่อสะสมในพื้นที่ปิดอาจแทนที่ออกซิเจนและทำให้รู้สึกไม่สบาย ความเข้มข้นสูงเป็นอันตราย จึงต้องมีการระบายอากาศและตรวจวัดอากาศ