कार्बन डाइऑक्साइड: Difference between revisions

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Hindi translation of English Wikipedia article “Carbon dioxide”
 
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|+ style="font-size:125%; font-weight:bold; padding:0.2em" | Carbon dioxide
'''कार्बन डाइऑक्साइड''' (Carbon dioxide) एक [[रासायनिक यौगिक]] है जिसका [[रासायनिक सूत्र]] '''''' है। यह ऐसे [[अणु|अणुओं]] से बना है जिनमें प्रत्येक में एक [[कार्बन]] परमाणु दो [[ऑक्सीजन]] परमाणुओं के साथ [[सहसंयोजक आबंध|सहसंयोजक रूप से]] [[द्वि आबंध|द्वि-आबंधित]] होता है। यह कमरे के तापमान पर गैस की अवस्था में पाया जाता है और सामान्य सांद्रता पर यह गंधहीन होता है। [[कार्बन चक्र]] में कार्बन के स्रोत के रूप में, वायुमंडलीय  पृथ्वी पर जीवन के लिए कार्बन का प्राथमिक स्रोत है। हवा में, कार्बन डाइऑक्साइड दृश्य प्रकाश के लिए पारदर्शी होती है लेकिन [[अवरक्त|अवरक्त विकिरण]] (infrared radiation) को अवशोषित करती है, जिससे यह एक [[ग्रीनहाउस गैस]] के रूप में कार्य करती है। कार्बन डाइऑक्साइड पानी में घुलनशील है और [[भूजल]], [[झील|झीलें]], [[हिम टोपी|हिम टोपियों]] और [[समुद्री जल]] में पाई जाती है।
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| colspan="2" style="text-align:center" | [[File:Carbon-dioxide-2D-dimensions.svg|frameless|upright=1.1]]
यह [[पृथ्वी के वायुमंडल में कार्बन डाइऑक्साइड|पृथ्वी के वायुमंडल]] में 428 [[पार्ट्स प्रति मिलियन]] (ppm) की मात्रा पर एक [[अल्प मात्रा में पाई जाने वाली गैस|अल्प गैस]] (trace gas) है,<ref group="note">यहाँ "पार्ट" का अर्थ प्रति [[अणु]] से है<ref>(2022-11-18). [https://www.co2meter.com/blogs/news/15164297-co2-gas-concentration-defined CO2 Gas Concentration Defined]. ''CO2 Meter''.</ref></ref> या लगभग 0.043% (जुलाई 2025 के अनुसार) है जो पूर्व-औद्योगिक स्तरों के 280 ppm या लगभग 0.028% से बढ़कर इतनी हुई है।<ref name="Cambridge2013">(2013). [https://books.google.com/books?id=jeSwRly2M_cC&q=280&pg=PA52 A Short Introduction to Climate Change]. 52. Cambridge University Press. ISBN 978-1-107-61876-3.</ref><ref name=noaa>(3 June 2022). [https://www.noaa.gov/news-release/carbon-dioxide-now-more-than-50-higher-than-pre-industrial-levels Carbon dioxide now more than 50% higher than pre-industrial levels | National Oceanic and Atmospheric Administration]. ''www.noaa.gov''.</ref> [[जीवाश्म ईंधन]] को जलाना इन बढ़ी हुई  सांद्रता का मुख्य कारण है, जो [[जलवायु परिवर्तन]] का प्राथमिक कारण हैं।<ref name="AR6 WGIII Ch 13">IPCC (2022) [https://www.ipcc.ch/report/ar6/wg3/downloads/report/IPCC_AR6_WGIII_SPM.pdf Summary for policy makers] in [https://www.ipcc.ch/report/ar6/wg3/ Climate Change 2022: Mitigation of Climate Change. Contribution of Working Group III to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change], Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, US</ref>
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| colspan="2" style="text-align:center" | [[File:Carbon dioxide 3D ball.png|frameless|upright=1.1]]
[[प्रैम्बियन]] (Precambrian) के अंतिम समय से लेकर पृथ्वी के पूर्व-औद्योगिक वायुमंडल में इसकी [[सांद्रता]] जीवों और भूवैज्ञानिक विशेषताओं द्वारा विनियमित होती रही है। [[पौधे]], [[शैवाल]] और [[साइनोबैक्ट्रिया]] कार्बन डाइऑक्साइड और पानी से [[कार्बोहाइड्रेट]] को संश्लेषित करने के लिए [[सूर्य के प्रकाश]] से [[ऊर्जा]] का उपयोग करते हैं, इस प्रक्रिया को [[प्रकाश संश्लेषण]] कहा जाता है, जो अपशिष्ट उत्पाद के रूप में ऑक्सीजन का उत्पादन करती है।<ref>(1996). [https://archive.org/details/biosphere2000pro0000kauf Biosphere 2000: protecting our global environment]. Kendall/Hunt Pub. Co.. ISBN 978-0-7872-0460-0.</ref> इसके विपरीत, सभी [[वायवीय जीव]] जब [[कोशिकीय श्वसन|श्वसन]] द्वारा ऊर्जा का उत्पादन करने के लिए [[कार्बनिक यौगिक]] का चयापचय करते हैं, तो ऑक्सीजन की खपत करते हैं और अपशिष्ट के रूप में  छोड़ते हैं।<ref>[http://www.legacyproject.org/activities/foodfactories.html Food Factories]. ''www.legacyproject.org''.</ref> जब कार्बनिक पदार्थ [[अपघटन|सड़ते]] या जलते हैं (जैसे जंगल की आग में), तो उनमें से  निकलती है। जब कार्बन डाइऑक्साइड पानी में घुलती है, तो यह [[कार्बोनेट]] और मुख्य रूप से [[बाइकार्बोनेट]] (HCO<sub>3</sub><sup>–</sup>) बनाती है, जिससे [[महासागरीय अम्लीकरण]] होता है क्योंकि [[पृथ्वी के वायुमंडल में कार्बन डाइऑक्साइड|वायुमंडलीय ]] का स्तर बढ़ता है।<ref name="NRC2010">(22 April 2010). [http://www.nap.edu/catalog/12904/ocean-acidification-a-national-strategy-to-meet-the-challenges-of Ocean Acidification: A National Strategy to Meet the Challenges of a Changing Ocean]. 23–24. National Academies Press. ISBN 978-0-309-15359-1. doi:[https://doi.org/10.17226/12904 10.17226/12904].</ref>
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! scope="row" style="text-align:left; vertical-align:top; padding-right:0.6em" | IUPAC name
कार्बन डाइऑक्साइड शुष्क हवा से 53% अधिक सघन (denser) है, लेकिन यह लंबे समय तक टिकने वाली है और वायुमंडल में अच्छी तरह से घुल-मिल जाती है। वायुमंडल में अतिरिक्त  उत्सर्जन का लगभग आधा हिस्सा [[कार्बन प्रच्छादन|भूमि]] और महासागर के [[कार्बन सिंक]] द्वारा अवशोषित कर लिया जाता है।<ref>IPCC. (2021). [https://ghostarchive.org/archive/20221010/https://www.ipcc.ch/report/ar6/wg1/downloads/report/IPCC_AR6_WGI_SPM_final.pdf Climate Change 2021: The Physical Science Basis]. 20.</ref> ये सिंक संतृप्त हो सकते हैं और परिवर्तनशील होते हैं, क्योंकि अपघटन और [[जंगल की आग|दावानल]] के परिणामस्वरूप  वापस वायुमंडल में चली जाती है।<ref>Myles, Allen. (September 2020). [https://www.smithschool.ox.ac.uk/publications/reports/Oxford-Offsetting-Principles-2020.pdf The Oxford Principles for Net Zero Aligned Carbon Offsetting].</ref> , या इसमें मौजूद कार्बन, अंततः चट्टानों और [[कोयला]], [[पेट्रोलियम]] और [[प्राकृतिक गैस]] जैसे कार्बनिक भंडारों में [[कार्बन पृथक्करण|अलग (सुरक्षित)]] कर दिया जाता है।
| Carbon dioxide
 
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मनुष्यों द्वारा उत्पादित लगभग सारा  वायुमंडल में जाता है। सालाना उत्पादित  का 1% से भी कम हिस्सा व्यावसायिक उपयोग में लाया जाता है, जिसका उपयोग ज्यादातर उर्वरक उद्योग में और तेल तथा गैस उद्योग में [[वर्धित तेल पुनर्प्राप्ति]] के लिए किया जाता है। अन्य व्यावसायिक अनुप्रयोगों में खाद्य और पेय उत्पादन, धातु निर्माण, शीतलन, आग बुझाना और ग्रीनहाउस में पौधों की वृद्धि को प्रोत्साहित करना शामिल है।<ref name="IEA-2019-3">(2019-09-25). [https://www.iea.org/reports/putting-co2-to-use Putting CO2 to Use – Analysis]. ''IEA''.</ref>33
! scope="row" style="text-align:left; vertical-align:top; padding-right:0.6em" | Other names
 
| Carbonic acid gas<br />Carbonic anhydride<br />Carbonic dioxide<br />Carbonic oxide<br />Carbon(IV) oxide<br />Methanedione<br />R-744 ([[List of refrigerants|refrigerant]])<br />R744 (refrigerant alternative spelling)<br />[[Dry ice]] (solid phase)
== रासायनिक और भौतिक गुण ==
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=== संरचना, आबंधन और आणविक कंपन ===
! colspan="2" style="background:#eaecf0; text-align:center" | Identifiers
''আরও দেখুন: Molecular orbital diagram#Carbon dioxide''
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अपनी साम्यावस्था ज्यामिति (equilibrium geometry) पर कार्बन डाइऑक्साइड अणु की [[आणविक सममिति|सममिति]] रेखीय (linear) और [[केंद्रसममित|केंद्रसममित (centrosymmetric)]] होती है। कार्बन डाइऑक्साइड में [[कार्बन-ऑक्सीजन आबंध]] की [[आबंध लंबाई|लंबाई]] 116.3 [[पिकोमीटर|pm]] होती है, जो विशिष्ट एकल C–O आबंध की लगभग 140 pm की लंबाई से काफी छोटी है, और [[कार्बोनिल]] जैसे अधिकांश अन्य C–O बहु-आबंधित [[कार्यात्मक समूह|कार्यात्मक समूहों]] से भी छोटी है।<ref name=Green/> चूँकि यह केंद्रसममित है, इसलिए अणु का कोई [[विद्युत द्विध्रुव आघूर्ण]] नहीं होता है।
! scope="row" style="text-align:left; vertical-align:top; padding-right:0.6em" | CAS Number
 
| 124-38-9
एक रेखीय त्रिपमाणु अणु के रूप में,  में चार [[आणविक कंपन|कंपन विधाएँ]] होती हैं जैसा कि आरेख में दिखाया गया है। सममित और असममित तनाव विधाओं में, परमाणु अणु की धुरी के साथ चलते हैं। दो बंकन विधाएँ होती हैं, जो [[अपभ्रंश ऊर्जा स्तर|समरूपी (degenerate)]] होती हैं, जिसका अर्थ है कि अणु की सममिति के कारण उनकी आवृत्ति और ऊर्जा समान होती है। जब कोई अणु किसी सतह को छूता है या किसी अन्य अणु को छूता है, तो दोनों बंकन विधाओं की आवृत्ति भिन्न हो सकती है क्योंकि दोनों विधाओं के लिए अंतःक्रिया अलग होती है। कुछ कंपन विधाएँ [[अवरक्त स्पेक्ट्रोस्कोपी|अवरक्त (IR) स्पेक्ट्रम]] में देखी जाती हैं: [[तरंग संख्या]] 2349 cm<sup>−1</sup> (तरंगदैर्ध्य 4.25 μm) पर असममित तनाव विधा और 667 cm<sup>−1</sup> (तरंगदैर्ध्य 15.0 μm) पर बंकन विधाओं का समरूपी युग्म। सममित तनाव विधा विद्युत द्विध्रुव नहीं बनाती है इसलिए IR स्पेक्ट्रोस्कोपी में नहीं देखी जाती है, लेकिन इसे 1285 cm<sup>−1</sup> पर [[फेर्मी अनुनाद]] द्विक (doublet) के साथ, 1388 cm<sup>−1</sup> (तरंगदैर्ध्य 7.20 μm) पर [[रमन स्पेक्ट्रोस्कोपी]] में पहचाना जाता है।<ref>(2006). "Physical Chemistry". 461, 464. W.H. Freeman. ISBN 978-0-7167-8759-4.</ref>
|-
 
! scope="row" style="text-align:left; vertical-align:top; padding-right:0.6em" | PubChem CID
गैस चरण में, कार्बन डाइऑक्साइड अणु महत्वपूर्ण कंपन गतियों से गुजरते हैं और एक निश्चित संरचना नहीं रखते हैं। हालाँकि, एक [[कूलॉम विखंडन इमेजिंग]] प्रयोग में, आणविक संरचना की एक तात्कालिक छवि का अनुमान लगाया जा सकता है। कार्बन डाइऑक्साइड के लिए ऐसा प्रयोग<ref>(2002). "Complete Coulomb fragmentation of  in collisions with 5.9 MeV u<sup>−1</sup> Xe<sup>18+</sup> and Xe<sup>43+</sup>". ''J Phys B''. 35 (17) 3755. doi:[https://doi.org/10.1088/0953-4075/35/17/311 10.1088/0953-4075/35/17/311].</ref> किया गया है। इस प्रयोग का परिणाम, और अणु की [[अभिप्राय क्वांटम रसायन विज्ञान विधियाँ|अब् इनिशियो (ab initio)]] [[संभावित ऊर्जा सतह]] पर आधारित सैद्धांतिक गणनाओं का निष्कर्ष,<ref name=Jensen2020>(2020). "The  molecule is never linear−". ''J Mol Struct''. 1212. doi:[https://doi.org/10.1016/j.molstruc.2020.128087 10.1016/j.molstruc.2020.128087].</ref> यह है कि गैस चरण में कोई भी अणु कभी भी पूरी तरह से रेखीय नहीं होता है। यह प्रति-सहज ज्ञान युक्त (counter-intuitive) परिणाम तुच्छ रूप से इस तथ्य के कारण है कि रेखीय ज्यामिति के लिए परमाणु गति [[आयतन तत्व]] शून्य हो जाता है।<ref name=Jensen2020/> [[द्विपरमाणु अणु|द्विपरमाणु अणुओं]] को छोड़कर सभी अणुओं के लिए ऐसा ही होता है।
| 280
 
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=== जलीय विलयन में ===
! scope="row" style="text-align:left; vertical-align:top; padding-right:0.6em" | ChEMBL
''আরও দেখুন: Carbonic acid''
| 1231871
कार्बन डाइऑक्साइड पानी में [[घुलनशील]] है, जिसमें यह उत्क्रमणीय रूप से H2CO3 (कार्बोनिक एसिड) बनाता है, जो एक [[अम्ल की शक्ति|कमजोर अम्ल]] है, क्योंकि पानी में इसका आयनीकरण अधूरा होता है।
|-
:CO2 + H2O <-> H2CO3
! scope="row" style="text-align:left; vertical-align:top; padding-right:0.6em" | ChemSpider
 
| 274
25 °C पर कार्बोनिक एसिड का [[हेन्री का नियम|जलयोजन साम्य स्थिरांक (hydration equilibrium constant)]] निम्नलिखित है:
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:<math chem>K_\mathrm{h} = \frac{\ce{[H2CO3]}}{\ce{[CO2_{(aq)}]}} = 1.70 \times 10^{-3}</math>
! scope="row" style="text-align:left; vertical-align:top; padding-right:0.6em" | UNII
इसलिए, अधिकांश कार्बन डाइऑक्साइड कार्बोनिक एसिड में परिवर्तित नहीं होती है, बल्कि  अणुओं के रूप में बनी रहती है, जो pH को प्रभावित नहीं करती है।
| 142M471B3J
 
|-
, H2CO3, और [[डीप्रोटोनन|डीप्रोटونات]] रूपों HCO<sub>3</sub><sup>–</sup> ([[बाइकार्बोनेट]]) और CO<sub>3</sub><sup>2–</sup> ([[कार्बोनेट]]) की सापेक्ष सांद्रता pH पर निर्भर करती है। जैसा कि [[बजेरुप आरेख (Bjerrum plot)]] में दिखाया गया है, तटस्थ या थोड़े क्षारीय पानी (pH > 6.5) में, बाइकार्बोनेट रूप प्रमुख होता है (>50%) जो समुद्री जल के pH पर सबसे अधिक प्रचलित (>95%) हो जाता है। बहुत क्षारीय पानी (pH > 10.4) में, प्रमुख (>50%) रूप कार्बोनेट होता है। महासागर, हल्के क्षारीय होने के कारण, जिनका सामान्य pH = 8.2–8.5 होता है, प्रति लीटर लगभग 120 mg बाइकार्बोनेट रखते हैं।
! scope="row" style="text-align:left; vertical-align:top; padding-right:0.6em" | EC Number
 
| 204-696-9
[[द्विप्रोटिक अम्ल|द्विप्रोटिक]] होने के कारण, कार्बोनिक एसिड के दो [[अम्ल वियोजन स्थिरांक]] होते हैं, पहला बाइकार्बोनेट (जिसे हाइड्रोजनीकरण कार्बोनेट भी कहा जाता है) आयन (HCO<sub>3</sub><sup>–</sup>) में वियोजन के लिए है:
|-
 
! scope="row" style="text-align:left; vertical-align:top; padding-right:0.6em" | UN number
:H2CO3 <-> H+ + HCO<sub>3</sub><sup>–</sup>
| 1013 (gas), 1845 (solid)
:''K''<sub>a1</sub> = 2.5 × 10<sup>−4</sup> mol/L; 25 °C पर p''K''<sub>a1</sub> = 3.6।<ref name=Green>305–314</ref>
|-
यह ''वास्तविक'' पहला अम्ल वियोजन स्थिरांक है, जिसे इस प्रकार परिभाषित किया जाता है:
! scope="row" style="text-align:left; vertical-align:top; padding-right:0.6em" | KEGG
:<math chem>K_\mathrm{a1} = \frac{\ce{[HCO3- ][H+]}}{\ce{[H2CO3]}}</math>
| D00004
जहाँ भाजक (denominator) में केवल सहसंयोजक रूप से बंधे H2CO3 शामिल हैं और इसमें जलयोजित (aq) शामिल नहीं है। 4.16 × 10<sup>−7</sup> के पास का बहुत छोटा और अक्सर उद्धृत मूल्य (या pK<sub>a1</sub> = 6.38) एक ''प्रतीत होने वाला (apparent)'' मूल्य है जिसकी गणना इस (गलत) धारणा पर की जाती है कि सभी घुले हुए  कार्बोनिक एसिड के रूप में मौजूद हैं, ताकि:
|-
:<math chem>K_\mathrm{a1}{\rm{(apparent)}}=\frac{\ce{[HCO3- ][H+]}}{\ce{[H2CO3] + [CO2_{(aq)}]}}</math>
! scope="row" style="text-align:left; vertical-align:top; padding-right:0.6em" | ChEBI
चूँकि अधिकांश घुले हुए ,  अणुओं के रूप में रहते हैं, इसलिए वास्तविक ''K''<sub>a1</sub> की तुलना में ''K''<sub>a1</sub>(apparent) का भाजक बहुत बड़ा और मान बहुत छोटा होता है।<ref>(1984). "Modern Inorganic Chemistry". 196. McGraw-Hill. ISBN 978-0-07-032760-3.</ref>
| 16526
 
|-
बाइकार्बोनेट आयन एक [[उभयधर्मी (amphoteric)]] प्रजाति है जो विलयन के pH के आधार पर एक अम्ल या एक क्षार के रूप में कार्य कर सकती है। उच्च pH पर, यह काफी हद तक [[कार्बोनेट]] आयन (CO<sub>3</sub><sup>2–</sup>) में वियोजित हो जाता है:
! scope="row" style="text-align:left; vertical-align:top; padding-right:0.6em" | RTECS number
:HCO<sub>3</sub><sup>–</sup> ⇌ CO<sub>3</sub><sup>2–</sup> + H<sup>+</sup>
| FF6400000
:''K''<sub>a2</sub> = 4.69 × 10<sup>−11</sup> mol/L; p''K''<sub>a2</sub> = 10.329
|-
 
! scope="row" style="text-align:left; vertical-align:top; padding-right:0.6em" | Beilstein Reference
जीवों में, कार्बोनिक एसिड का उत्पादन [[कार्बनिक एनहाइड्राइज]] के रूप में जाने जाने वाले [[एंजाइम]] द्वारा उत्प्रेरित होता है।
| 1900390
 
|-
इसकी अम्लता को बदलने के अलावा, पानी में कार्बन डाइऑक्साइड की उपस्थिति इसके विद्युत गुणों को भी प्रभावित करती है।  जब कार्बन डाइऑक्साइड विलवणीकृत पानी में घुलती है, तो विद्युत चालकता 1 μS/cm से कम से बढ़कर लगभग 30 μS/cm हो जाती है। गर्म करने पर, पानी <math> \mathrm{CO_{2}} </math> की उपस्थिति से प्रेरित चालकता को धीरे-धीरे खोना शुरू कर देता है, जो विशेष रूप से 30 °C से अधिक तापमान होने पर दिखाई देता है।
! scope="row" style="text-align:left; vertical-align:top; padding-right:0.6em" | Gmelin Reference
 
| 989
संतृप्ति के बिना पूरी तरह से विआयनित (deionized) पानी की विद्युत चालकता की [[चालकता (इलेक्ट्रोलाइटिक)#विद्युत रासायनिक प्रयोगों में शुद्ध पानी की चालकता|तापमान निर्भरता]] इन आंकड़ों के संबंध में तुलनात्मक रूप से कम है।
|-
 
! scope="row" style="text-align:left; vertical-align:top; padding-right:0.6em" | SMILES
=== रासायनिक अभिक्रियाएँ ===
| O=C=O
एक प्रबल [[इलेक्ट्रोफाइल]] है जिसकी इलेक्ट्रोफिलिक प्रतिक्रियाशीलता [[बेंजल्डिहाइड]] या दृढ़ता से इलेक्ट्रोफिलिक [[α,β-असंतृप्त कार्बोनिल यौगिकों]] के तुलनीय है। हालाँकि, समान प्रतिक्रियाशीलता वाले इलेक्ट्रोफाइल के विपरीत, न्यूक्लियोफाइल की  के साथ प्रतिक्रियाएँ थर्मोडायनामिक रूप से कम अनुकूल होती हैं और अक्सर अत्यधिक उत्क्रमणीय पाई जाती हैं।<ref>(May 2020). "From Carbodiimides to Carbon Dioxide: Quantification of the Electrophilic Reactivities of Heteroallenes". ''Journal of the American Chemical Society''. 142 (18) 8383–8402. doi:[https://doi.org/10.1021/jacs.0c01960 10.1021/jacs.0c01960].</ref> कार्बामेट बनाने के लिए [[ऐमीन]] के साथ कार्बन डाइऑक्साइड की उत्क्रमणीय प्रतिक्रिया का उपयोग  स्क्रबर में किया जाता है और इसे [[ऐमीन गैस शोधन]] द्वारा कार्बन कैप्चर और स्टोरेज के लिए संभावित शुरुआती बिंदु के रूप में सुझाया गया है।
|-
केवल बहुत मजबूत न्यूक्लियोफाइल, जैसे [[ग्रीनयार अभिकर्मक]] और [[ऑर्गोलिथियम यौगिकों]] द्वारा प्रदान किए गए [[कार्बॅनियन]], [[कार्बोक्सिलेट]] देने के लिए  के साथ प्रतिक्रिया करते हैं:
! colspan="2" style="background:#eaecf0; text-align:center" | Properties
:MR + CO2 -> RCO2M
|-
:जहाँ M = [[लिथियम|Li]] या [[मैग्नीशियम|Mg]][[ब्रोमीन|Br]] और R = [[ऐल्किल]] या [[ऐरिल]]।
! scope="row" style="text-align:left; vertical-align:top; padding-right:0.6em" | Formula
 
| CO<sub>2</sub>
[[मेटल कार्बन डाइऑक्साइड कॉम्प्लेक्स]] में,  एक [[लिगैंड]] के रूप में कार्य करता है, जो  के अन्य रसायनों में रूपांतरण को सुगम बना सकता है।<ref>(2010). "Carbon Dioxide as a Chemical Feedstock". Wiley-VCH. ISBN 978-3-527-32475-0.</ref>
 
का [[कार्बन मोनोऑक्साइड|CO]] में अपचयन आमतौर पर एक कठिन और धीमी प्रतिक्रिया है:
:CO2 + 2 e- + 2 H+ -> CO + H2O
pH 7 के पास इस प्रतिक्रिया के लिए [[रेडॉक्स विभव]] [[मानक हाइड्रोजन इलेक्ट्रोड]] के ''बदले'' लगभग −0.53 V है। निकेल युक्त एंजाइम [[कार्बन मोनोऑक्साइड डिहाइड्रोजनेज]] इस प्रक्रिया को उत्प्रेरित करता है।<ref>(February 2012). [https://www.pure.ed.ac.uk/ws/files/10852481/Molecular_approaches_to_the_electrochemical_reduction_of_carbon_dioxide.pdf Molecular approaches to the electrochemical reduction of carbon dioxide]. ''Chemical Communications''. 48 (10) 1392–1399. doi:[https://doi.org/10.1039/c1cc15393e 10.1039/c1cc15393e].</ref>
 
[[फोटोऑटोट्रॉफ़]] (यानी [[पौधे]] और [[साइनोबैक्ट्रिया]]) हवा और पानी से अवशोषित  से साधारण [[शर्करा (sugar)|शर्करा]] को [[प्रकाश संश्लेषण|प्रकाश-संश्लेषित]] करने के लिए सूर्य के प्रकाश में निहित ऊर्जा का उपयोग करते हैं:
:''n'' CO2 + ''n'' H2O -> (CH2O)_{''n''} + ''n'' O2
 
=== भौतिक गुण ===
''আরও দেখুন: Carbon dioxide data''
 
कार्बन डाइऑक्साइड रंगहीन होती है। कम सांद्रता पर, गैस गंधहीन होती है; हालाँकि, पर्याप्त उच्च सांद्रता पर, इसकी तीखी, अम्लीय गंध होती है।<ref name=AirProductsMSDS>[http://www.airproducts.com/~/media/Files/PDF/company/product-summary-carbon-dioxide.pdf?la=en Carbon Dioxide]. ''Air Products''.</ref> [[मानक तापमान और दबाव]] पर, कार्बन डाइऑक्साइड का घनत्व लगभग 1.98 kg/m<sup>3</sup> होता है, जो [[पृथ्वी का वायुमंडल|हवा]] के घनत्व का लगभग 1.53 गुना है।<ref>[https://www.engineeringtoolbox.com/gas-density-d_158.html Gases – Densities]. Engineering Toolbox.</ref>
 
0.51795(10) [[MPa]] (5.11177(99) [[मानक वायुमंडल (इकाई)|atm]]) से कम दबाव पर कार्बन डाइऑक्साइड की कोई तरल अवस्था नहीं होती है। 1 atm (0.101325 MPa) के दबाव पर, गैस 194.6855(30) K (−78.4645(30) °C) से कम तापमान पर सीधे एक ठोस में [[निक्षेपण (भौतिकी)|निक्षेपित (deposits)]] हो जाती है और इस तापमान से ऊपर ठोस सीधे गैस में [[ऊर्ध्वपातन (रसायन विज्ञान)|ऊर्ध्वपातित (sublimes)]] हो जाता है। अपनी ठोस अवस्था में, कार्बन डाइऑक्साइड को आमतौर पर [[शुष्क बर्फ]] कहा जाता है।
 
[[द्रव कार्बन डाइऑक्साइड]] केवल 0.51795(10) MPa (5.11177(99) atm) से अधिक [[दाब|दबाव]] पर बनती है; कार्बन डाइऑक्साइड का [[त्रिक बिंदु (triple point)]] 0.51795(10) MPa (5.11177(99) atm) पर 216.592(3) K (−56.558(3) °C) है (चरण आरेख देखें)। [[क्रांतिक बिंदु (ऊष्मप्रवैगिकी)|क्रांतिक बिंदु]] 7.3773(30) MPa (72.808(30) atm) पर 304.128(15) K (30.978(15) °C) है। उच्च दबाव पर देखी जाने वाली ठोस कार्बन डाइऑक्साइड का एक अन्य रूप [[अक्रिस्टलीय (amorphous)]] कांच जैसा ठोस है।<ref>(June 2006). "Amorphous silica-like carbon dioxide". ''Nature''. 441 (7095) 857–860. doi:[https://doi.org/10.1038/nature04879 10.1038/nature04879].</ref> कांच के इस रूप को, जिसे ''[[अक्रिस्टलीय कार्बोनिया|कार्बोनिया]]'' कहा जाता है, एक [[हीरा निहाई (diamond anvil)]] में अत्यधिक दबाव (40–48 [[GPa]], या लगभग 400,000 वायुमंडल) पर गर्म  को [[अतिशीतलन (supercooling)]] करके उत्पन्न किया जाता है। इस खोज ने इस सिद्धांत की पुष्टि की कि कार्बन डाइऑक्साइड अपने मौलिक परिवार के अन्य सदस्यों, जैसे [[सिलिकन डाइऑक्साइड]] (सिलिका ग्लास) और [[जर्मेनियम डाइऑक्साइड]] के समान कांच की अवस्था में मौजूद हो सकती है। हालाँकि, सिलिका और जर्मानिया ग्लास के विपरीत, कार्बोनिया ग्लास सामान्य दबावों पर स्थिर नहीं होता है और दबाव जारी होने पर वापस गैस बन जाता है।
 
क्रांतिक बिंदु से ऊपर के तापमान और दबाव पर, कार्बन डाइऑक्साइड एक [[अतिसंक्रांति तरल (supercritical fluid)]] के रूप में व्यवहार करती है जिसे [[अतिसंक्रुति कार्बन डाइऑक्साइड]] (supercritical carbon dioxide) कहा जाता है।
 
संतृप्त द्रव कार्बन डाइऑक्साइड के तापीय और भौतिक गुणों की तालिका:<ref name=Holman>Holman, Jack P.. (2002). "Heat Transfer". 600–606. McGraw-Hill Companies, Inc.. ISBN 978-0-07-240655-9.</ref><ref name=Incropera>(2007). "Fundamentals of Heat and Mass Transfer". 941–950. John Wiley and Sons, Inc.. ISBN 978-0-471-45728-2.</ref>
{|class="wikitable mw-collapsible mw-collapsed" style="text-align:right;"
![[Temperature|तापमान]]<br />(°C)
![[Density|घनत्व]]<br />(kg/m<sup>3</sup>)
![[Specific heat|विशिष्ट ऊष्मा]]<br />(kJ/(kg⋅K))
![[Kinematic viscosity|गतिक श्यानता]]<br />(m<sup>2</sup>/s)
![[Thermal conductivity|ऊष्मीय चालकता]]<br />(W/(m⋅K))
![[Thermal diffusivity|ऊष्मीय विसरणशीलता]]<br />(m<sup>2</sup>/s)
![[Prandtl Number|प्रांतुल संख्या]]
|-
|-
|−50
! scope="row" style="text-align:left; vertical-align:top; padding-right:0.6em" | Appearance
|1156.34
| Colorless gas
|1.84
|1.19 × 10<sup>−7</sup>
|0.0855
|4.02 × 10<sup>−8</sup>
|2.96
|-
|-
! scope="row" style="text-align:left; vertical-align:top; padding-right:0.6em" | Odor
| Low concentrations: none<br />High concentrations: sharp; acidic<ref name="AirProductsMSDS">[http://www.airproducts.com/~/media/Files/PDF/company/product-summary-carbon-dioxide.pdf?la=en Carbon Dioxide]. ''Air Products''.</ref>
|-
|-
|−40
! scope="row" style="text-align:left; vertical-align:top; padding-right:0.6em" | Density
|1117.77
| * 1562&nbsp;kg/m<sup>3</sup> (solid at 1 atm and -78.5 °C)
|1.88
* 1101&nbsp;kg/m<sup>3</sup> (liquid at saturation -37 °C)
|1.18 × 10<sup>−7</sup>
* 1.977&nbsp;kg/m<sup>3</sup> (gas at 1 atm and 0 °C)
|0.1011
|4.81 × 10<sup>−8</sup>
|2.46
|-
|-
! scope="row" style="text-align:left; vertical-align:top; padding-right:0.6em" | Solubility in water
| 1.45&nbsp;g/L at 25 C, 100 kPa
|-
|-
|−30
! scope="row" style="text-align:left; vertical-align:top; padding-right:0.6em" | Sublimation conditions
|1076.76
| 194.6855(30) K (−78.4645(30) °C) at 1 atm (0.101325 MPa)
|1.97
|1.17 × 10<sup>−7</sup>
|0.1116
|5.27 × 10<sup>−8</sup>
|2.22
|-
|-
! scope="row" style="text-align:left; vertical-align:top; padding-right:0.6em" | Acidity (pK<sub>a</sub>)
| [[Carbonic acid]]:<br />p''K''<sub>a1</sub> = 3.6<br />p''K''<sub>a1</sub>(apparent) = 6.35<br />p''K''<sub>a2</sub> = 10.33
|-
|-
|−20
! scope="row" style="text-align:left; vertical-align:top; padding-right:0.6em" | Viscosity
|1032.39
| * 14.90 μPa·s at 25 °C<ref>(2015). "Measurements of the viscosity of carbon dioxide at temperatures from (253.15 to 473.15) K with pressures up to 1.2 MPa". ''The Journal of Chemical Thermodynamics''. 89 7–15. doi:[https://doi.org/10.1016/j.jct.2015.04.015 10.1016/j.jct.2015.04.015].</ref>
|2.05
* 70&nbsp;μPa·s at -78.5 °C
|1.15 × 10<sup>−7</sup>
|0.1151
|5.45 × 10<sup>−8</sup>
|2.12
|-
|-
! scope="row" style="text-align:left; vertical-align:top; padding-right:0.6em" | Vapor pressure
| 5.7292(30) MPa, 56.54(30) atm (20 °C (293.15 K))
|-
|-
|−10
! scope="row" style="text-align:left; vertical-align:top; padding-right:0.6em" | Dipole moment
|983.38
| 0&nbsp;D
|2.18
|1.13 × 10<sup>−7</sup>
|0.1099
|5.13 × 10<sup>−8</sup>
|2.2
|-
|-
! scope="row" style="text-align:left; vertical-align:top; padding-right:0.6em" | Magnetic susceptibility
| −20.5·10<sup>−6</sup>&nbsp;cm<sup>3</sup>/mol
|-
|-
|0
! scope="row" style="text-align:left; vertical-align:top; padding-right:0.6em" | Thermal conductivity
|926.99
| 0.01662&nbsp;W·m<sup>−1</sup>·K<sup>−1</sup> (300 K)<ref>(1970). "Thermophysical properties of matter - the TPRC data series". ''Thermal Conductivity - Nonmetallic Liquids and Gases''. 3.</ref>
|2.47
|1.08 × 10<sup>−7</sup>
|0.1045
|4.58 × 10<sup>−8</sup>
|2.38
|-
|-
! colspan="2" style="background:#eaecf0; text-align:center" | Structure
|-
|-
|10
! scope="row" style="text-align:left; vertical-align:top; padding-right:0.6em" | Crystal structure
|860.03
| Trigonal
|3.14
|1.01 × 10<sup>−7</sup>
|0.0971
|3.61 × 10<sup>−8</sup>
|2.8
|-
|-
! scope="row" style="text-align:left; vertical-align:top; padding-right:0.6em" | Molecular shape
| [[Linear (chemistry)|Linear]]
|-
|-
|20
! scope="row" style="text-align:left; vertical-align:top; padding-right:0.6em" | Pointgroup
|772.57
| D<sub>∞h</sub>
|5
|9.10 × 10<sup>−8</sup>
|0.0872
|2.22 × 10<sup>−8</sup>
|4.1
|-
|-
|30
! colspan="2" style="background:#eaecf0; text-align:center" | Thermochemistry
|597.81
|36.4
|8.00 × 10<sup>−8</sup>
|0.0703
|0.279 × 10<sup>−8</sup>
|28.7
|-
|-
|}
! scope="row" style="text-align:left; vertical-align:top; padding-right:0.6em" | Std enthalpy of formation
वायुमंडलीय दबाव पर कार्बन डाइऑक्साइड () के तापीय और भौतिक गुणों की तालिका:<ref name=Holman/><ref name=Incropera/>
| −393.5&nbsp;kJ·mol<sup>−1</sup>
{|class="wikitable mw-collapsible mw-collapsed" style="text-align:right;"
!तापमान<br />(K)
!घनत्व<br />(kg/m<sup>3</sup>)
!विशिष्ट ऊष्मा<br />(kJ/(kg⋅°C))
![[Dynamic viscosity|गतिक श्यानता]]<br />(kg/(m⋅s))
!गतिक श्यानता<br />(m<sup>2</sup>/s)
!ऊष्मीय चालकता<br />(W/(m⋅°C))
!ऊष्मीय विसरणशीलता<br />(m<sup>2</sup>/s)
!प्रांतुल संख्या
|-
|-
|220
! scope="row" style="text-align:left; vertical-align:top; padding-right:0.6em" | Heat capacity
|2.4733
| 37.135&nbsp;J/(K·mol)
|0.783
|1.11 × 10<sup>−5</sup>
|4.49 × 10<sup>−6</sup>
|0.010805
|5.92 × 10<sup>−6</sup>
|0.818
|-
|-
|250
! scope="row" style="text-align:left; vertical-align:top; padding-right:0.6em" | Std molar entropy
|2.1657
| 214&nbsp;J·mol<sup>−1</sup>·K<sup>−1</sup>
|0.804
|1.26 × 10<sup>−5</sup>
|5.81 × 10<sup>−6</sup>
|0.012884
|7.40 × 10<sup>−6</sup>
|0.793
|-
|-
|300
! colspan="2" style="background:#eaecf0; text-align:center" | Pharmacology
|1.7973
|0.871
|1.50 × 10<sup>−5</sup>
|8.32 × 10<sup>−6</sup>
|0.016572
|1.06 × 10<sup>−5</sup>
|0.77
|-
|-
|350
! scope="row" style="text-align:left; vertical-align:top; padding-right:0.6em" | Atccode suffix
|1.5362
| AN02
|0.9
|1.72 × 10<sup>−5</sup>
|1.12 × 10<sup>−5</sup>
|0.02047
|1.48 × 10<sup>−5</sup>
|0.755
|-
|-
|400
! colspan="2" style="background:#eaecf0; text-align:center" | Hazards
|1.3424
|0.942
|1.93 × 10<sup>−5</sup>
|1.44 × 10<sup>−5</sup>
|0.02461
|1.95 × 10<sup>−5</sup>
|0.738
|-
|-
|450
! scope="row" style="text-align:left; vertical-align:top; padding-right:0.6em" | Ghspictograms
|1.1918
| GHS<sub>04</sub>
|0.98
|2.13 × 10<sup>−5</sup>
|1.79 × 10<sup>−5</sup>
|0.02897
|2.48 × 10<sup>−5</sup>
|0.721
|-
|-
|500
! scope="row" style="text-align:left; vertical-align:top; padding-right:0.6em" | Ghssignalword
|1.0732
| Warning
|1.013
|2.33 × 10<sup>−5</sup>
|2.17 × 10<sup>−5</sup>
|0.03352
|3.08 × 10<sup>−5</sup>
|0.702
|-
|-
|550
! scope="row" style="text-align:left; vertical-align:top; padding-right:0.6em" | Hphrases
|0.9739
| 281
|1.047
|2.51 × 10<sup>−5</sup>
|2.57 × 10<sup>−5</sup>
|0.03821
|3.75 × 10<sup>−5</sup>
|0.685
|-
|-
|600
! scope="row" style="text-align:left; vertical-align:top; padding-right:0.6em" | Pphrases
|0.8938
| 410+403
|1.076
|2.68 × 10<sup>−5</sup>
|3.00 × 10<sup>−5</sup>
|0.04311
|4.48 × 10<sup>−5</sup>
|0.668
|-
|-
|650
! scope="row" style="text-align:left; vertical-align:top; padding-right:0.6em" | Externalsds
|0.8143
| [https://www.sigmaaldrich.com/US/en/sds/aldrich/295108 Sigma-Aldrich]
|1.1
|2.88 × 10<sup>−5</sup>
|3.54 × 10<sup>−5</sup>
|0.0445
|4.97 × 10<sup>−5</sup>
|0.712
|-
|-
|700
! scope="row" style="text-align:left; vertical-align:top; padding-right:0.6em" | Nfpa-h
|0.7564
| 2
|1.13
|3.05 × 10<sup>−5</sup>
|4.03 × 10<sup>−5</sup>
|0.0481
|5.63 × 10<sup>−5</sup>
|0.717
|-
|-
|750
! scope="row" style="text-align:left; vertical-align:top; padding-right:0.6em" | Nfpa-f
|0.7057
| 0
|1.15
|3.21 × 10<sup>−5</sup>
|4.55 × 10<sup>−5</sup>
|0.0517
|6.37 × 10<sup>−5</sup>
|0.714
|-
|-
|800
! scope="row" style="text-align:left; vertical-align:top; padding-right:0.6em" | Nfpa-r
|0.6614
| 0
|1.17
|3.37 × 10<sup>−5</sup>
|5.10 × 10<sup>−5</sup>
|0.0551
|7.12 × 10<sup>−5</sup>
|0.716
|}
 
== जैविक भूमिका ==
कार्बन डाइऑक्साइड उन जीवों में [[कोशिकीय श्वसन|कोशिकीय श्वसन]] का एक अंत उत्पाद है जो अपने [[चयापचय|मेटाबॉलिज्म]] के हिस्से के रूप में ऑक्सीजन का उपयोग करके शर्करा, वसा और [[अमीनो अम्ल]] को तोड़कर ऊर्जा प्राप्त करते हैं। इसमें सभी पौधे, शैवाल, जंतु और [[वायवीय श्वसन|वायवीय]] कवक तथा बैक्टीरिया शामिल हैं। [[कशेरुकी|कशेरुकी जीवों]] में, कार्बन डाइऑक्साइड शरीर के ऊतकों से रक्त में यात्रा करती हुई त्वचा (जैसे, [[उभयचर]]) या गलफड़ों (जैसे, [[मछली]]) तक पहुँचती है, जहाँ से यह पानी में घुल जाती है, या फेफड़ों तक पहुँचती है जहाँ से इसे बाहर छोड़ दिया जाता है। सक्रिय प्रकाश संश्लेषण के दौरान, [[क्षतिपूरक बिंदु|पौधे श्वसन में जितनी कार्बन डाइऑक्साइड छोड़ते हैं, उससे अधिक वायुमंडल से अवशोषित कर सकते हैं]]।
 
=== प्रकाश संश्लेषण और कार्बन स्थिरीकरण ===
 
[[कार्बन स्थिरीकरण|कार्बन स्थिरीकरण]] एक जैव रासायनिक प्रक्रिया है जिसके द्वारा वायुमंडलीय कार्बन डाइऑक्साइड को पौधों, शैवाल और सायनोबैक्टीरिया द्वारा [[ग्लूकोज]] जैसे [[ऊर्जा-समृद्ध|ऊर्जा-समृद्ध]] कार्बनिक अणुओं में शामिल किया जाता है, इस प्रकार वे प्रकाश संश्लेषण द्वारा अपना भोजन स्वयं बनाते हैं। प्रकाश संश्लेषण शर्करा का उत्पादन करने के लिए कार्बन डाइऑक्साइड और [[जल|पानी]] का उपयोग करता है जिससे अन्य [[कार्बनिक यौगिक|कार्बनिक यौगिकों]] का निर्माण किया जा सकता है, और उप-उत्पाद के रूप में [[ऑक्सीजन]] उत्पन्न होती है।
 
[[RuBisCO|रिबुलोस-1,5-बिसफॉस्फेट कार्बोक्सिलेस ऑक्सीजिनेस]], जिसे आमतौर पर RuBisCO के रूप में संक्षिप्त किया जाता है, कार्बन स्थिरीकरण के पहले मुख्य चरण में शामिल [[एंजाइम]] है, जो बाएं आरेख में दिखाए गए अनुसार  और [[रिबुलोस बिसफॉस्फेट]] से [[3-फॉस्फोग्लिसरेट]] के दो अणुओं का उत्पादन करता है।
 
ऐसा माना जाता है कि RuBisCO पृथ्वी पर सबसे प्रचुर मात्रा में पाया जाने वाला एकल प्रोटीन है।<ref>(April 2004). "Enhanced translation of a chloroplast-expressed RbcS gene restores small subunit levels and photosynthesis in nuclear RbcS antisense plants". ''Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America''. 101 (16) 6315–6320. doi:[https://doi.org/10.1073/pnas.0400981101 10.1073/pnas.0400981101].</ref>
 
[[फोटोड्रॉप|प्रकाशीय स्वपोषी (Phototrophs)]] अपने प्रकाश संश्लेषण के उत्पादों का उपयोग आंतरिक खाद्य स्रोतों के रूप में और [[जैविक संश्लेषण|जैवसंश्लेषण]] के लिए कच्चे माल के रूप में करते हैं, जैसे कि [[पोलिसैक्राइड|पॉलीसैक्राइड]], [[न्यूक्लिक अम्ल|न्यूक्लिक एसिड]] और प्रोटीन। इनका उपयोग उनकी अपनी वृद्धि के लिए किया जाता है, और साथ ही [[खाद्य श्रृंखला]] और खाद्य जाल के आधार के रूप में भी किया जाता है जो हमारे जैसे जानवरों सहित अन्य जीवों को पोषण देते हैं। कुछ महत्वपूर्ण प्रकाशीय स्वपोषी, [[कोकोलिटोफोर]] कठोर [[कैल्शियम कार्बोनेट]] शल्क (scales) का संश्लेषण करते हैं।<ref>(1 January 2007). "Evolution of primary producers in the sea". Elsevier, Academic Press. ISBN 978-0-12-370518-1.</ref> कोकोलिटोफोर की एक विश्व स्तर पर महत्वपूर्ण प्रजाति ''[[एमिलियानिया हक्सलेई]]'' है जिसके [[कैल्साइट]] शल्कों ने चूना पत्थर ([[limestone]]) जैसे कई [[अवसादी शैल|अवसादी चट्टानों]] का आधार बनाया है, जहाँ पहले का वायुमंडलीय कार्बन भूवैज्ञानिक समय-सीमा तक स्थिर रह सकता है।
 
जलवायु में कोई परिवर्तन न होने और अन्य पोषक तत्वों पर कोई सीमा न होने की स्थिति में, पौधे 1,000&nbsp;ppm  की सांद्रता में परिवेशी स्थितियों की तुलना में 50% तक तेजी से बढ़ सकते हैं।<ref>(December 2002). [http://www.omafra.gov.on.ca/english/crops/facts/00-077.htm Carbon Dioxide In Greenhouses].</ref> बढ़े हुए  स्तरों के कारण फसलों की कटाई योग्य उपज में वृद्धि दिखाई देती है, FACE प्रयोगों में बढ़े हुए  के तहत गेहूं, चावल और सोयाबीन सभी की उपज में 12–14% की वृद्धि दिखाई देती है।<ref>(2008). [http://www.plant-biotech.dk/Meetings/PBD_Symposium_Plant%20Stress_litterature/LisaAinsworth_pdf2.pdf Rice production in a changing climate: a meta-analysis of responses to elevated carbon dioxide and elevated ozone concentration]. ''Global Change Biology''. 14 (7) 1642–1650. doi:[https://doi.org/10.1111/j.1365-2486.2008.01594.x 10.1111/j.1365-2486.2008.01594.x].</ref><ref>(June 2006). [http://www.as.wvu.edu/biology/bio463/Long%20et%20al%202006%20Lower%20yield%20than%20expected%20under%20increased%20CO2.pdf Food for thought: lower-than-expected crop yield stimulation with rising  concentrations]. ''Science''. 312 (5782) 1918–1921. doi:[https://doi.org/10.1126/science.1114722 10.1126/science.1114722].</ref>
 
बढ़ी हुई वायुमंडलीय  सांद्रता के परिणामस्वरूप पौधों पर कम रंध्र (stomata) विकसित होते हैं<ref>(1995). "The influence of  concentration on stomatal density". ''New Phytologist''. 131 (3) 311–327. doi:[https://doi.org/10.1111/j.1469-8137.1995.tb03067.x 10.1111/j.1469-8137.1995.tb03067.x].</ref> जिससे पानी का उपयोग कम होता है और [[जल-उपयोग दक्षता]] बढ़ती है।<ref>(June 1997). "More Efficient Plants: A Consequence of Rising Atmospheric ?". ''Annual Review of Plant Physiology and Plant Molecular Biology''. 48 (1) 609–639. doi:[https://doi.org/10.1146/annurev.arplant.48.1.609 10.1146/annurev.arplant.48.1.609].</ref> मुक्त-वायु सांद्रता संवर्धन ([[Free-Air Concentration Enrichment|FACE]]) का उपयोग करने वाले अध्ययनों से पता चला है कि  संवर्धन से फसल वाले पौधों में सूक्ष्म पोषक तत्वों की सांद्रता कम हो जाती है।<ref>(2002). "Rising atmospheric  and human nutrition: toward globally imbalanced plant stoichiometry?". ''Trends in Ecology & Evolution''. 17 (10) 457–461. doi:[https://doi.org/10.1016/S0169-5347(02)02587-9 10.1016/S0169-5347(02)02587-9].</ref> इसका [[पारिस्थितिकी तंत्र]] के अन्य भागों पर प्रभाव पड़ सकता है क्योंकि शाकाहारी जीवों को समान मात्रा में प्रोटीन प्राप्त करने के लिए अधिक भोजन खाने की आवश्यकता होगी।<ref>(1999). "Effects of Elevated Atmospheric Carbon Dioxide on Insect-Plant Interactions". ''Conservation Biology''. 13 (4) 700–712. doi:[https://doi.org/10.1046/j.1523-1739.1999.98267.x 10.1046/j.1523-1739.1999.98267.x].</ref>
 
उच्च सांद्रता वाले  के संपर्क में आने वाले पौधों में [[फेनिलप्रोपैनॉइड|फेनिलप्रोपैनॉइड्स]] और [[फ्लेवोनोइड|फ्लेवोनोइड्स]] जैसे द्वितीयक [[मेटाबोलाइट्स|चयापचयों (metabolites)]] की सांद्रता भी बदल सकती है।<ref>(2007). [https://durham-repository.worktribe.com/output/1550389 Species-specific effects of elevated  on resource allocation in ''Plantago maritima'' and ''Armeria maritima'']. ''Biochemical Systematics and Ecology''. 35 (3) 121–129. doi:[https://doi.org/10.1016/j.bse.2006.09.004 10.1016/j.bse.2006.09.004].</ref><ref>(August 2004). [https://durham-repository.worktribe.com/output/1550460 Effects of elevated  on the vasculature and phenolic secondary metabolism of Plantago maritima]. ''Phytochemistry''. 65 (15) 2197–2204. doi:[https://doi.org/10.1016/j.phytochem.2004.06.016 10.1016/j.phytochem.2004.06.016].</ref>
 
पौधे श्वसन के दौरान  भी उत्सर्जित करते हैं, और इसलिए अधिकांश पौधे और शैवाल, जो [[C3 प्रकाश संश्लेषण]] का उपयोग करते हैं, दिन के दौरान केवल शुद्ध अवशोषक (net absorbers) होते हैं। हालांकि एक बढ़ता हुआ जंगल हर साल कई टन  अवशोषित करेगा, एक परिपक्व जंगल श्वसन और मृत नमूनों (जैसे, गिरी हुई शाखाओं) के अपघटन से उतना ही  उत्पन्न करेगा जितना कि बढ़ते पौधों में प्रकाश संश्लेषण में उपयोग किया जाता है।<ref>[http://www-wds.worldbank.org/external/default/WDSContentServer/WDSP/IB/2002/09/07/000094946_02081604154234/Rendered/INDEX/multi0page.txt Global Environment Division Greenhouse Gas Assessment Handbook – A Practical Guidance Document for the Assessment of Project-level Greenhouse Gas Emissions]. [[World Bank]].</ref> इस लंबे समय से चली आ रही धारणा के विपरीत कि वे कार्बन तटस्थ हैं, परिपक्व वन कार्बन का संचयन जारी रख सकते हैं<ref>(September 2008). [https://hal-cea.archives-ouvertes.fr/cea-00910763/file/Luyssaert2008.pdf Old-growth forests as global carbon sinks]. ''Nature''. 455 (7210) 213–215. doi:[https://doi.org/10.1038/nature07276 10.1038/nature07276].</ref> और मूल्यवान [[कार्बन सिंक]] बने रह सकते हैं, जो पृथ्वी के वायुमंडल के कार्बन संतुलन को बनाए रखने में मदद करते हैं। इसके अतिरिक्त, और पृथ्वी पर जीवन के लिए बेहद महत्वपूर्ण रूप से, फाइटोप्लांकटन द्वारा प्रकाश संश्लेषण ऊपरी महासागर में घुले हुए  की खपत करता है और इस प्रकार वायुमंडल से  के अवशोष को बढ़ावा देता है।<ref>(October 2000). "The global carbon cycle: a test of our knowledge of earth as a system". ''Science''. 290 (5490) 291–296. doi:[https://doi.org/10.1126/science.290.5490.291 10.1126/science.290.5490.291].</ref>
 
=== विषाक्तता ===
''আরও দেখুন: कार्बन डाइऑक्साइड विषाक्तता''
<ref name="friedman">[http://www.inspect-ny.com/hazmat/CO2gashaz.htm Toxicity of Carbon Dioxide Gas Exposure,  Poisoning Symptoms, Carbon Dioxide Exposure Limits, and Links to Toxic Gas Testing Procedures]. ''InspectAPedia''.</ref>
 
शुद्ध हवा में कार्बन डाइऑक्साइड की मात्रा (समुद्र तल और 10&nbsp;kPa स्तर के बीच औसत, यानी लगभग 30 km की ऊंचाई पर) स्थान के आधार पर 0.036% (360&nbsp;ppm) और 0.041% (412&nbsp;ppm) के बीच होती है।<ref>[http://www.esrl.noaa.gov/gmd/ccgg/carbontracker/ CarbonTracker CT2011_oi (Graphical map of )]. ''esrl.noaa.gov''.</ref>
 
मनुष्यों में, 5% से अधिक सांद्रता वाले  के संपर्क में आने से [[हाइपरकेपनिया]] (रक्त में कार्बन डाइऑक्साइड की अधिकता) और [[श्वसन अम्लता|श्वसन संबंधी एसिडोसिस]] विकसित होता है।<ref name="Permentier-2017">(2017-04-04). "Carbon dioxide poisoning: a literature review of an often forgotten cause of intoxication in the emergency department". ''International Journal of Emergency Medicine''. 10 (1) 14. doi:[https://doi.org/10.1186/s12245-017-0142-y 10.1186/s12245-017-0142-y]. Text was copied from this source, which is available under a [[creativecommons:by/4.0/|Creative Commons Attribution 4.0 International License]]</ref> 7% से 10% (70,000 से 100,000&nbsp;ppm) सांद्रता के कारण पर्याप्त ऑक्सीजन की उपस्थिति में भी दम घुट सकता है, जो चक्कर आना, सिरदर्द, दृश्य और श्रवण संबंधी शिथिलता, और कुछ मिनटों से एक घंटे के भीतर बेहोशी के रूप में प्रकट होता है।<ref name="USEPA">[http://www.epa.gov/ozone/snap/fire/co2/co2report.html Carbon Dioxide as a Fire Suppressant: Examining the Risks]. U.S. Environmental Protection Agency.</ref> 10% से अधिक सांद्रता के कारण ऐंठन, कोमा और मृत्यु हो सकती है। 30% से अधिक  स्तर तेजी से कार्य करते हैं जिससे कुछ ही सेकंड में चेतना का नुकसान हो जाता है।<ref name="Permentier-2017" />
 
चूँकि यह हवा से भारी होती है, उन स्थानों पर जहाँ हवा के बिखरने वाले प्रभावों के बिना जमीन से (उप-सतह ज्वालामुखीय या भू-थर्मल गतिविधि के कारण) अपेक्षाकृत उच्च सांद्रता में गैस रिसती है, यह औसत जमीन के स्तर से नीचे आश्रय वाले/गड्ढे वाले स्थानों में जमा हो सकती है, जिससे उसमें मौजूद जानवरों का दम घुट सकता है। शवों की ओर आकर्षित होने वाले मुर्दाखोर (Carrion) जीव भी मारे जाते हैं। पास के ज्वालामुखी [[माउंट न्यिराकोंगो]] से निकलने वाले  उत्सर्जन के कारण [[गोमा]] शहर के पास इसी तरह से बच्चे मारे गए हैं।<ref>(1 November 2005). [https://www.pbs.org/wgbh/nova/transcripts/3215_volcanoc.html Volcano Under the City]. ''A NOVA Production by Bonne Pioche and Greenspace for WGBH/Boston''..</ref> इस घटना के लिए [[स्वाहिली भाषा|स्वाहिली]] शब्द [[mazuku]] है।
 
रक्त अम्लीकरण ([[एसिडोसिस]]) के प्रभावों को संतुलित करने के लिए,  की बढ़ी हुई सांद्रता के प्रति मनुष्यों में अनुकूलन होता है, जिसमें [[श्वसन अनुकूलन|संशोधित श्वास]] और गुर्दे द्वारा बाइकार्बोनेट का उत्पादन शामिल है। कई अध्ययनों से पता चलता है कि बंद हवा के स्थानों (जैसे कि एक [[पनडुब्बी]]) के लिए 2.0 प्रतिशत प्रेरित सांद्रता का उपयोग किया जा सकता है क्योंकि अनुकूलन शारीरिक और प्रतिवर्ती (reversible) है, क्योंकि इस स्तर के संपर्क में पाँच दिनों तक प्रदर्शन या सामान्य शारीरिक गतिविधि में कोई गिरावट नहीं आती है।<ref>(1967). [http://archive.rubicon-foundation.org/6045 Carbon Dioxide Tolerance Studies].</ref><ref>(1971). [http://archive.rubicon-foundation.org/3861 Carbon Dioxide Tolerance and Toxicity]. Environmental Biomedical Stress Data Center, Institute for Environmental Medicine, University of Pennsylvania Medical Center.</ref> फिर भी, अन्य अध्ययन बहुत कम स्तर पर भी संज्ञानात्मक कार्य में कमी दिखाते हैं।<ref name="pollutant2012">(December 2012). [http://ehp.niehs.nih.gov/wp-content/uploads/2012/09/ehp.1104789.pdf Is  an indoor pollutant? Direct effects of low-to-moderate  concentrations on human decision-making performance]. ''Environmental Health Perspectives''. 120 (12) 1671–1677. doi:[https://doi.org/10.1289/ehp.1104789 10.1289/ehp.1104789].</ref><ref name="scores2016">(June 2016). "Associations of Cognitive Function Scores with Carbon Dioxide, Ventilation, and Volatile Organic Compound Exposures in Office Workers: A Controlled Exposure Study of Green and Conventional Office Environments". ''Environmental Health Perspectives''. 124 (6) 805–812. doi:[https://doi.org/10.1289/ehp.1510037 10.1289/ehp.1510037].</ref> इसके अलावा, लगातार श्वसन संबंधी [[एसिडोसिस]] के साथ, अनुकूलन या क्षतिपूरक तंत्र स्थिति को उलटने में असमर्थ होंगे।
 
==== 1% से नीचे ====
1% से कम स्तर पर मनुष्यों और जानवरों पर दीर्घकालिक निरंतर  एक्सपोजर के स्वास्थ्य प्रभावों के बहुत कम अध्ययन हैं। संयुक्त राज्य अमेरिका में व्यावसायिक  एक्सपोज़र की सीमा आठ घंटे की अवधि के लिए 0.5% (5000&nbsp;ppm) निर्धारित की गई है।<ref name="inspectpedia">[http://www.inspectapedia.com/hazmat/CO2_Exposure_Limits.htm Exposure Limits for Carbon Dioxide Gas –  Limits]. InspectAPedia.com.</ref> इस  सांद्रता पर, [[अंतरिक्ष स्टेशन|अंतर्राष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन]] के चालक दल ने सिरदर्द, सुस्ती, मानसिक सुस्ती, भावनात्मक चिड़चिड़ापन और नींद में खलल का अनुभव किया।<ref>(2010). [http://ston.jsc.nasa.gov/collections/trs/_techrep/TP-2010-216126.pdf In-Flight Carbon Dioxide Exposures and Related Symptoms: Associations, Susceptibility and Operational Implications].</ref> 0.5%  पर जानवरों पर किए गए अध्ययनों से एक्सपोजर के आठ सप्ताह के बाद गुर्दे के कैल्सीफिकेशन और हड्डियों के नुकसान का पता चला है।<ref>(1979). [http://handle.dtic.mil/100.2/ADA075625 Effect of prolonged exposure to 0.5%  on kidney calcification and ultrastructure of lungs]. ''Undersea Biomedical Research''. 6 (Suppl) S155–S161.</ref> 2.5 घंटे के सत्र में उजागर हुए मनुष्यों के एक अध्ययन ने 0.1% (1000&nbsp;ppm)  जितनी कम सांद्रता पर संज्ञानात्मक क्षमताओं पर महत्वपूर्ण नकारात्मक प्रभाव दिखाया, जो संभवतः  प्रेरित मस्तिष्क रक्त प्रवाह में वृद्धि के कारण था।<ref name="pollutant2012" /> एक अन्य अध्ययन ने 500&nbsp;ppm की तुलना में 1000&nbsp;ppm पर बुनियादी गतिविधि स्तर और सूचना उपयोग में गिरावट देखी।<ref name="scores2016" />
 
हालांकि साहित्य की एक समीक्षा में पाया गया कि कार्बन डाइऑक्साइड प्रेरित संज्ञानात्मक हानि की घटना पर अध्ययनों का एक विश्वसनीय उपसमुच्चय उच्च-स्तरीय निर्णय लेने पर केवल एक छोटा प्रभाव दिखाता है (5000 पीपीएम से कम सांद्रता के लिए)। अधिकांश अध्ययन अपर्याप्त अध्ययन डिजाइनों, पर्यावरणीय आराम, एक्सपोजर खुराक में अनिश्चितताओं और उपयोग किए जाने वाले अलग-अलग संज्ञानात्मक मूल्यांकनों से भ्रमित थे।<ref>(November 2020). "Indoor  concentrations and cognitive function: A critical review". ''Indoor Air''. 30 (6) 1067–1082. doi:[https://doi.org/10.1111/ina.12706 10.1111/ina.12706].</ref> इसी तरह मोटरसाइकिल हेलमेट में  की सांद्रता के प्रभावों पर एक अध्ययन की इस बात के लिए आलोचना की गई है कि इसमें मोटरसाइकिल चालकों की स्व-रिपोर्टों पर ध्यान न देने और पुतलों (mannequins) का उपयोग करके माप लेने में संदिग्ध पद्धति का उपयोग किया गया था। इसके अलावा जब सामान्य मोटरसाइकिल की स्थिति हासिल की गई थी (जैसे कि राजमार्ग या शहर की गति) या वाइजर को उठाया गया था तो  की सांद्रता सुरक्षित स्तरों (0.2%) तक कम हो गई थी।<ref>(4 June 2019). [https://www.revzilla.com/common-tread/ask-the-doc-does-my-helmet-make-me-stupid Ask the doc: Does my helmet make me stupid? - RevZilla]. ''www.revzilla.com''.</ref><ref>(September 2005). "and no concentrations in integral motorcycle helmets". ''Applied Ergonomics''. 36 (5) 625–633. doi:[https://doi.org/10.1016/j.apergo.2005.01.018 10.1016/j.apergo.2005.01.018].</ref>
 
{| class="wikitable"
|+ विशिष्ट  सांद्रता प्रभाव
! सांद्रता !! नोट
|-
|-
| 280 ppm || पूर्व-औद्योगिक स्तर
! scope="row" style="text-align:left; vertical-align:top; padding-right:0.6em" | Nfpa-s
| SA
|-
|-
| 421 ppm || वर्तमान (मई 2022) स्तर
! scope="row" style="text-align:left; vertical-align:top; padding-right:0.6em" | PEL (permissible)
| TWA 5000&nbsp;ppm (9000&nbsp;mg/m<sup>3</sup>)<ref name=PGCH>0103</ref>
|-
|-
| ~1121 ppm || इनडोर हवा के लिए [[ASHRAE]] की सिफारिश<ref>(2018). [https://www.ashrae.org/File%20Library/Technical%20Resources/Standards%20and%20Guidelines/Standards%20Addenda/62.1-2016/62_1_2016_d_20180302.pdf Ventilation for Acceptable Indoor Air Quality].</ref>
! scope="row" style="text-align:left; vertical-align:top; padding-right:0.6em" | Idlh
| 40,000&nbsp;ppm (72,000&nbsp;mg/m<sup>3</sup>)<ref name=PGCH/>
|-
|-
| 5,000 ppm || अमेरिका की 8 घंटे की एक्सपोजर सीमा<ref name="inspectpedia"/>
! scope="row" style="text-align:left; vertical-align:top; padding-right:0.6em" | Rel
| TWA 5000&nbsp;ppm (9000&nbsp;mg/m<sup>3</sup>), ST 30,000&nbsp;ppm (54,000&nbsp;mg/m<sup>3</sup>)<ref name=PGCH/>
|-
|-
| 10,000 ppm || संज्ञानात्मक हानि, कनाडा की दीर्घकालिक एक्सपोजर सीमा<ref name="friedman" />
! scope="row" style="text-align:left; vertical-align:top; padding-right:0.6em" | Lclo
| 90,000&nbsp;ppm (162,000&nbsp;mg/m<sup>3</sup>) (human, 5&nbsp;min)<ref>Carbon dioxide</ref>
|-
|-
| 10,000-20,000 ppm || सुस्ती<ref name="USEPA" />
! colspan="2" style="background:#eaecf0; text-align:center" | Related
|-
|-
| 20,000-50,000 ppm || सिरदर्द, नींद आना; खराब एकाग्रता, ध्यान में कमी, हल्की मतली भी संभव है<ref name="inspectpedia" />
! scope="row" style="text-align:left; vertical-align:top; padding-right:0.6em" | Other anions
|}
| [[Carbon disulfide]]<br />[[Carbon diselenide]]<br />[[Carbon ditelluride]]
 
==== वेंटिलेशन (हवा का आना-जाना) ====
 
खराब वेंटिलेशन बंद स्थानों में अत्यधिक  सांद्रता के मुख्य कारणों में से एक है, जिससे [[इनडोर वायु गुणवत्ता|खराब इनडोर वायु गुणवत्ता]] होती है। स्थिर अवस्था की स्थिति (जब अधिभोग और वेंटिलेशन सिस्टम का संचालन पर्याप्त रूप से लंबा होता है कि  सांद्रता स्थिर हो गई है) पर बाहरी सांद्रता से ऊपर कार्बन डाइऑक्साइड का अंतर कभी-कभी प्रति व्यक्ति वेंटिलेशन दरों का अनुमान लगाने के लिए उपयोग किया जाता है।<ref>[https://www.astm.org/d6245-98.html Standard Guide for Using Indoor Carbon Dioxide Concentrations to Evaluate Indoor Air Quality and Ventilation]. ''www.astm.org''.</ref> उच्च  सांद्रता रहने वाले लोगों के स्वास्थ्य, आराम और प्रदर्शन में गिरावट से जुड़ी होती है।<ref name="scores2016"/><ref>(26 October 2015). [https://thinkprogress.org/exclusive-elevated-co2-levels-directly-affect-human-cognition-new-harvard-study-shows-2748e7378941/ Exclusive: Elevated  Levels Directly Affect Human Cognition, New Harvard Study Shows]. ''ThinkProgress''.</ref> ASHRAE मानक 62.1–2007 वेंटिलेशन दरें आसपास की बाहरी स्थितियों से ऊपर 2,100&nbsp;ppm तक इनडोर सांद्रता का कारण बन सकती हैं। इस प्रकार यदि बाहरी सांद्रता 400&nbsp;ppm है, तो इस उद्योग आम सहमति मानक को पूरा करने वाली वेंटिलेशन दरों के साथ इनडोर सांद्रता 2,500&nbsp;ppm तक पहुंच सकती है। खराब हवादार स्थानों में सांद्रता इससे भी अधिक पाई जा सकती है (3,000 या 4,000&nbsp;ppm की सीमा)।
 
खदान श्रमिकों, जो अपर्याप्त वेंटिलेशन के कारण गैस के संपर्क में आने के लिए विशेष रूप से संवेदनशील होते हैं, ने कार्बन डाइऑक्साइड और नाइट्रोजन के मिश्रण को "[[ब्लैकडैम्प]]" (blackdamp), "चोक डैम्प" (choke damp) या "स्टिथ" (stythe) कहा। अधिक प्रभावी प्रौद्योगिकियों को विकसित किए जाने से पहले, [[खदान श्रमिक|खदान मजदूर]] काम करते समय अपने साथ पिंजरे में बंद एक [[घरेलू कैनरी|कैनरी (canary)]] पक्षी रखकर खान की सुरंगों में ब्लैकडैम्प और अन्य गैसों के खतरनाक स्तर की लगातार निगरानी करते थे। कैनरी पक्षी दम घुटने वाली गैसों के प्रति इंसानों की तुलना में अधिक संवेदनशील होता है, और जैसे ही यह बेहोश होता था, यह गाना बंद कर देता था और अपने डंडे (perch) से नीचे गिर जाता था। [[डेवी लैंप]] कम चमक के साथ ब्लैकडैम्प (जो नीचे बैठ जाता है, और फर्श के पास जमा हो जाता है) के उच्च स्तर का पता लगा सकता था, जबकि [[मीथेन]], जो एक अन्य दम घुटने वाली गैस और विस्फोट का जोखिम है, लैंप को अधिक तेज रोशनी से जलाता था।
 
फ़रवरी 2020 में, मॉस्को में एक पार्टी के दौरान दम घुटने से तीन लोगों की मौत हो गई, जब इसे ठंडा करने के लिए एक स्विमिंग पूल में सूखी बर्फ (ठोस ) डाली गई थी।<ref>(29 February 2020). [https://www.bbc.co.uk/news/world-europe-51680049 Three die in dry-ice incident at Moscow pool party]. ''BBC News''.</ref> एक ऐसी ही दुर्घटना 2018 में हुई थी जब एक महिला की मौत सूखी बर्फ से निकलने वाले  धुएँ के कारण हो गई थी, जिसे वह अपनी कार में भारी मात्रा में ले जा रही थी।<ref>(2 August 2018). [https://www.livescience.com/63241-dry-ice-death.html A Woman Died from Dry Ice Fumes. Here's How It Can Happen]. ''Live Science''.</ref>
 
==== इनडोर वायु ====
मानव लगातार बंद वातावरण में अधिक समय बिता रहा है (एक इमारत या वाहन में लगभग 80-90% समय)। फ़्रेंच [[Agence nationale de sécurité sanitaire de l'alimentation, de l'environnement et du travail|खाद्य, पर्यावरण और व्यावसायिक स्वास्थ्य एवं सुरक्षा एजेंसी]] (ANSES) और फ्रांस के विभिन्न अभिनेताओं के अनुसार, इमारतों की इनडोर हवा में  की दर (मानव या पशु अधिभोग और [[दहन]] (combustion) प्रतिष्ठानों की उपस्थिति से जुड़ी), जिसे वायु नवीनीकरण द्वारा भारित (weighted) किया जाता है, "आमतौर पर लगभग 350 और 2,500 पीपीएम के बीच होती है"।<ref>(July 2013). [https://www.anses.fr/en/system/files/AIR2012sa0093Ra.pdf Concentrations de CO2 dans l'air intérieur et effets sur la santé]. 294. ANSES.</ref>
 
घरों, स्कूलों, नर्सरी और कार्यालयों में,  के स्तर और अन्य प्रदूषकों के बीच कोई व्यवस्थित संबंध नहीं होते हैं, और इनडोर  सांख्यिकीय रूप से सड़क (या वायु, आदि) के बाहरी यातायात से जुड़े प्रदूषकों का एक अच्छा भविष्यवक्ता (predictor) नहीं है।<ref>(March 2015). [http://journals.sagepub.com/doi/10.1177/0143624414566244 Is CO 2 a good proxy for indoor air quality in classrooms? Part 1: The interrelationships between thermal conditions, CO 2 levels, ventilation rates and selected indoor pollutants]. ''Building Services Engineering Research and Technology''. 36 (2) 129–161. doi:[https://doi.org/10.1177/0143624414566244 10.1177/0143624414566244].</ref>  वह पैरामीटर है जो सबसे तेज़ी से बदलता है (जब मनुष्य या जानवर किसी बंद या कम हवादार कमरे में एकत्र होते हैं, तो यह हाइग्रोमेट्री और ऑक्सीजन के स्तर के साथ बदलता है)। गरीब देशों में, कई खुली अंगीठियाँ सीधे रहने वाले वातावरण में उत्सर्जित होने वाले  और CO का स्रोत होती हैं।<ref>(2016). [http://www.universitypublications.net/proceedings/0903/pdf/H6V141.pdf INDOOR QUALITY ANALYSIS OF CO2 FOR KASTAMONU UNIVERSITY]. ''Conference of the International Journal of Arts & Sciences''. 9 (3) 71.</ref>
 
==== उच्च सांद्रता वाले बाहरी क्षेत्र ====
मजबूत स्रोतों के पास कार्बन डाइऑक्साइड की स्थानीय सांद्रता उच्च मान तक पहुँच सकती है, विशेष रूप से वे जो आसपास की भूस्थलाकृति (terrain) से अलग-थलग होते हैं। इटली के [[टस्कनी]] में [[रापोलाणो तेर्मे]] के पास बोसोलेटो गर्म झरने (hot spring) पर, जो व्यास में लगभग 100 m के कटोरे के आकार के गर्त में स्थित है,  की सांद्रता रातों-रात 75% से अधिक बढ़ जाती है, जो कीड़ों और छोटे जानवरों को मारने के लिए पर्याप्त है। सूर्योदय के बाद संवहन (convection) द्वारा गैस फैल जाती है।<ref>(1997). "Plant responses to elevated : Evidence from natural springs". 69–86. Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-58203-2.</ref>  से संतृप्त गहरी झील के पानी के विक्षोभ से उत्पन्न  की उच्च सांद्रता के कारण 1984 में [[कैमरून]] की [[मोनून झील]] (Lake Monoun) में 37 मौतें और 1986 में कैमरून की [[नियोस झील]] (Lake Nyos) में 1700 मौतें होने का अनुमान है।<ref>(1997). "Plant responses to elevated : Evidence from natural springs". 69–86. Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-58203-2.</ref>
 
== मानव शरीर विज्ञान ==
 
=== सामग्री (कंटेंट) ===
{| class="wikitable floatright" style="text-align: center;"
|+[[कार्बन डाइऑक्साइड का आंशिक दाब|कार्बन डाइऑक्साइड के आंशिक दाब]] (संक्षिप्त नाम [[PCO2|p]]) के लिए [[संदर्भ सीमा|संदर्भ सीमाएँ]] या औसत
|-
|-
! रक्त डिब्बे (Blood compartment)
! scope="row" style="text-align:left; vertical-align:top; padding-right:0.6em" | Other cations
! ([[किलोपॉस्कल|kPa]])
| [[Silicon dioxide]]<br />[[Germanium dioxide]]<br />[[Tin dioxide]]<br />[[Lead dioxide]]<br />[[Titanium dioxide]]<br />[[Zirconium dioxide]]<br />[[Hafnium dioxide]]<br />[[Cerium dioxide]]<br />[[Thorium dioxide]]
! ([[एमएम एचजी|mm Hg]])
|-
|-
| [[शिरा|शिराीय]] (Venous) रक्त कार्बन डाइऑक्साइड
! scope="row" style="text-align:left; vertical-align:top; padding-right:0.6em" | Otherfunction label
| 41–51<ref name=brookside>[http://www.brooksidepress.org/Products/OperationalMedicine/DATA/operationalmed/Lab/ABG_ArterialBloodGas.htm ABG (Arterial Blood Gas)]. ''Brookside Associates''.</ref>
| [[carbon]] [[oxide]]s
|-
|-
| कूपीय [[फुफ्फुसीय गैस दबाव|फुफ्फुसीय<br />गैस दबाव]]
! scope="row" style="text-align:left; vertical-align:top; padding-right:0.6em" | Otherfunction
| 36 mmHg
| See [[Oxocarbon]]
|-
|-
| [[धमनी रक्त गैस#कार्बन डाइऑक्साइड|धमनी रक्त कार्बन डाइऑक्साइड]]
! scope="row" style="text-align:left; vertical-align:top; padding-right:0.6em" | Related compounds
| 35–45<ref name=brookside/>
| [[Carbonic acid]]<br />[[Carbonyl sulfide]]<br />[[Carbonyl selenide]]
|}
|}


शरीर प्रति व्यक्ति प्रति दिन लगभग 2.3 lb कार्बन डाइऑक्साइड का उत्पादन करता है,<ref>[http://www.epa.gov/climatechange/fq/emissions.html How much carbon dioxide do humans contribute through breathing?]. ''EPA.gov''.</ref> जिसमें 0.63 lb कार्बन होता है। partial pressure मनुष्यों में, यह कार्बन डाइऑक्साइड [[शिरा तंत्र]] के माध्यम से ले जाया जाता है और फेफड़ों के माध्यम से बाहर छोड़ा जाता है, जिसके परिणामस्वरूप [[धमनियों]] में सांद्रता कम हो जाती है। रक्त की कार्बन डाइऑक्साइड सामग्री को अक्सर [[आंशिक दाब]] (partial pressure) के रूप में दिया जाता है, जो वह दबाव है जो कार्बन डाइऑक्साइड का होता यदि यह अकेले उस आयतन को घेरती।<ref>(2005). [https://archive.org/details/chemistry00henr Chemistry]. Cliffs Notes. ISBN 978-0-7645-7419-1.</ref> मनुष्यों में, रक्त कार्बन डाइऑक्साइड की मात्रा संलग्न तालिका में दिखाई गई है।
'''कार्बन डाइऑक्साइड''' (carbon dioxide) एक रासायनिक यौगिक (chemical compound) है जिसका रासायनिक सूत्र '''CO<sub>2</sub>''' है। यह ऐसे अणुओं से बना है जिसमें एक कार्बन परमाणु दो ऑक्सीजन परमाणुओं के साथ सहसंयोजक द्वि-आबंध (covalent double bond) द्वारा जुड़ा होता है। सामान्य तापमान पर यह गैस अवस्था में पाया जाता है और सामान्य सांद्रता पर यह गंधहीन होता है। कार्बन चक्र (carbon cycle) में कार्बन के स्रोत के रूप में, वायुमंडलीय CO<sub>2</sub> पृथ्वी पर जीवन के लिए प्राथमिक कार्बन स्रोत है। हवा में, कार्बन डाइऑक्साइड दृश्य प्रकाश (visible light) के लिए पारदर्शी होती है लेकिन अवरक्त विकिरण (infrared radiation) को अवशोषित करती है, जिससे यह एक ग्रीनहाउस गैस (greenhouse gas) के रूप में कार्य करती है। कार्बन डाइऑक्साइड पानी में घुलनशील है और भूजल (groundwater), झीलों, ध्रुवीय बर्फ की टोपियों और समुद्री जल में पाई जाती है।


=== रक्त में परिवहन ===
पृथ्वी के वायुमंडल में यह एक लेश गैस (trace gas) के रूप में 428 [[parts per million|भाग प्रति दस लाख]] (ppm){{#tag:ref|where "part" here means per [[molecule]]<ref>(2022-11-18). [https://www.co2meter.com/blogs/news/15164297-co2-gas-concentration-defined CO2 Gas Concentration Defined]. ''CO2 Meter''.</ref>|group=note}} या लगभग 0.043% (जुलाई 2025 के अनुसार) मौजूद है, जो औद्योगिक क्रांति से पहले के स्तर 280 ppm या लगभग 0.028% से काफी अधिक है।<ref name="Cambridge2013">(2013). [https://books.google.com/books?id=jeSwRly2M_cC&q=280&pg=PA52 A Short Introduction to Climate Change]. 52. Cambridge University Press. ISBN 978-1-107-61876-3.</ref><ref name=noaa>(3 June 2022). [https://www.noaa.gov/news-release/carbon-dioxide-now-more-than-50-higher-than-pre-industrial-levels Carbon dioxide now more than 50% higher than pre-industrial levels | National Oceanic and Atmospheric Administration]. ''www.noaa.gov''.</ref> जीवाश्म ईंधन (fossil fuels) को जलाना इस बढ़ी हुई सांद्रता का मुख्य कारण है, जो जलवायु परिवर्तन (climate change) का प्राथमिक कारण भी है।<ref name="AR6 WGIII Ch 13">IPCC (2022) [https://www.ipcc.ch/report/ar6/wg3/downloads/report/IPCC_AR6_WGIII_SPM.pdf Summary for policy makers] in [https://www.ipcc.ch/report/ar6/wg3/ Climate Change 2022: Mitigation of Climate Change. Contribution of Working Group III to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change], Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, US</ref>
को रक्त में तीन अलग-अलग तरीकों से ले जाया जाता है। सटीक प्रतिशत धमनी और शिराीय रक्त के बीच भिन्न होते हैं।
* अधिकांश (लगभग 70% से 80%) लाल रक्त कोशिकाओं में [[कार्बोनिक एनहाइड्रेज़]] एंजाइम द्वारा [[बाइकार्बोनेट]] आयनों (HCO<sub>3</sub><sup>–</sup>) में परिवर्तित हो जाता है,<ref name="solarnav">[http://www.solarnavigator.net/solar_cola/carbon_dioxide.htm Carbon dioxide]. solarnavigator.net.</ref> जिसकी प्रतिक्रिया इस प्रकार है:
:CO2 + H2O → H2CO3 -> H+ + HCO<sub>3</sub><sup>–</sup>
* 5–10% [[रक्त प्लाज्मा]] में घुला होता है<ref name="solarnav" />
* 5–10% [[कार्बामिनो]] यौगिकों के रूप में [[हीमोग्लोबिन]] से जुड़ा होता है<ref name="solarnav" />


[[लाल रक्त कोशिकाओं]] में मुख्य ऑक्सीजन ले जाने वाला अणु, हीमोग्लोबिन, ऑक्सीजन और कार्बन डाइऑक्साइड दोनों को ले जाता है। हालाँकि, हीमोग्लोबिन से बंधा  ऑक्सीजन के समान साइट पर नहीं बंधता है। इसके बजाय, यह चार ग्लोबिन श्रृंखलाओं पर एन-टर्मिनल समूहों के साथ संयुक्त होता है। हालाँकि, हीमोग्लोबिन अणु पर [[एलोस्टेरिक विनियमन|एलोस्टेरिक]] प्रभावों के कारण, का बंधन ऑक्सीजन की एक निश्चित आंशिक दाब के लिए बंधे ऑक्सीजन की मात्रा को कम कर देता है। इसे [[हॉल्डेन प्रभाव]] (Haldane Effect) के रूप में जाना जाता है, और यह ऊतकों से फेफड़ों तक कार्बन डाइऑक्साइड के परिवहन में महत्वपूर्ण है। इसके विपरीत,  के आंशिक दाब में वृद्धि या कम पीएच हीमोग्लोबिन से ऑक्सीजन के निष्कासन का कारण बनेगा, जिसे [[बोर प्रभाव]] (Bohr effect) के रूप में जाना जाता है।
पौधे, शैवाल (algae) और सायनोबैक्टीरिया (cyanobacteria) प्रकाश संश्लेषण (photosynthesis) नामक प्रक्रिया में सूर्य के प्रकाश की ऊर्जा का उपयोग करके कार्बन डाइऑक्साइड और पानी से कार्बोहाइड्रेट का संश्लेषण करते हैं, जिसमें ऑक्सीजन एक अपशिष्ट उत्पाद के रूप में निकलती है।<ref>(1996). [https://archive.org/details/biosphere2000pro0000kauf Biosphere 2000: protecting our global environment]. Kendall/Hunt Pub. Co.. ISBN 978-0-7872-0460-0.</ref> इसके विपरीत, सभी वायवीय जीव (aerobic organisms) ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए कोशिकीय श्वसन (cellular respiration) के दौरान ऑक्सीजन का उपभोग करते हैं और अपशिष्ट के रूप में CO<sub>2</sub> छोड़ते हैं।<ref>[http://www.legacyproject.org/activities/foodfactories.html Food Factories]. ''www.legacyproject.org''.</ref> जब कार्बन डाइऑक्साइड पानी में घुलती है, तो यह मुख्य रूप से बाइकार्बोनेट (bicarbonate - HCO<sub>3</sub><sup>–</sup>) और कार्बोनेट बनाती है, जिससे वायुमंडलीय CO<sub>2</sub> के बढ़ने पर महासागरीय अम्लीकरण (ocean acidification) होता है।<ref name="NRC2010">(22 April 2010). [http://www.nap.edu/catalog/12904/ocean-acidification-a-national-strategy-to-meet-the-challenges-of Ocean Acidification: A National Strategy to Meet the Challenges of a Changing Ocean]. 23–24. National Academies Press. ISBN 978-0-309-15359-1. doi:[https://doi.org/10.17226/12904 10.17226/12904].</ref>


=== श्वसन का विनियमन ===
== रासायनिक और भौतिक गुण ==
कार्बन डाइऑक्साइड रक्त की आपूर्ति के स्थानीय [[ऑटोरेगुलेशन]] (स्व-नियमन) के मध्यस्थों में से एक है। यदि इसकी सांद्रता अधिक है, तो [[केशिकाएँ]] (capillaries) उस ऊतक तक अधिक रक्त प्रवाह की अनुमति देने के लिए फैल जाती हैं।<ref>(15 Jun 2011). "The cerebrovascular response to carbon dioxide in humans". ''J. Physiol.''. 589 (12) 3039–3048. doi:[https://doi.org/10.1113/jphysiol.2011.206052 10.1113/jphysiol.2011.206052].</ref>


रक्त के पीएच को नियंत्रित करने के लिए बाइकार्बोनेट आयन महत्वपूर्ण हैं। किसी व्यक्ति की सांस लेने की दर उनके रक्त में  के स्तर को प्रभावित करती है। बहुत धीमी या उथली सांस लेने से [[श्वसन अम्लता]] (respiratory acidosis) होती है, जबकि बहुत तेज़ी से सांस लेने से [[हाइपरवेंटिलेशन]] होता है, जिससे [[क्षारकता|श्वसन क्षारकता]] (respiratory alkalosis) हो सकती है।<ref>(2022). [https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK482456/ Physiology, Carbon Dioxide Retention]. ''National Library of Medicine''.</ref>
=== संरचना और आबंध ===
कार्बन डाइऑक्साइड अणु की ज्यामिति रैखिक (linear) और केंद्र-सममित (centrosymmetric) होती है। इसमें कार्बन-ऑक्सीजन आबंध की लंबाई 116.3 pm होती है, जो सामान्य एकल C–O आबंध की लंबाई (लगभग 140 pm) से काफी छोटी है।<ref name="Green">Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). ''Chemistry of the Elements'' (2nd ed.). Butterworth-Heinemann. p. 305–314.</ref> केंद्र-सममित होने के कारण इस अणु का कोई विद्युत द्विध्रुव आघूर्ण (electric dipole moment) नहीं होता है।


यद्यपि शरीर को चयापचय (metabolism) के लिए ऑक्सीजन की आवश्यकता होती है, कम ऑक्सीजन का स्तर सामान्यतः सांस लेने को उत्तेजित नहीं करता है। बल्कि, सांस लेना उच्च कार्बन डाइऑक्साइड के स्तर से उत्तेजित होता है। परिणामस्वरूप, कम दबाव वाली हवा या बिना ऑक्सीजन वाली गैस के मिश्रण (जैसे शुद्ध नाइट्रोजन) में सांस लेने से बिना किसी [[वायु की भूख]] (air hunger) का अनुभव किए चेतना की हानि हो सकती है। यह उच्च ऊंचाई वाले लड़ाकू पायलटों के लिए विशेष रूप से खतरनाक है। यही कारण है कि उड़ान परिचारक (flight attendants) यात्रियों को, केबिन का दबाव कम होने की स्थिति में, दूसरों की मदद करने से पहले खुद पर [[ऑक्सीजन मास्क]] लगाने का निर्देश देते हैं; अन्यथा, व्यक्ति के बेहोश होने का जोखिम होता है।<ref name="solarnav" />
[[File:Co2 vibrations.svg|thumb|left|CO<sub>2</sub> अणु के तनन और नमन कंपन। ऊपर बाएं: सममित तनन। ऊपर दाएं: असममित तनन। नीचे की रेखा: नमन विधाओं का अपभ्रष्ट युग्म।]]


श्वसन केंद्र 40&nbsp;[[mmHg]] के धमनी  दबाव को बनाए रखने की कोशिश करते हैं। जानबूझकर हाइपरवेंटिलेशन के साथ, धमनी रक्त की  सामग्री को 10–20&nbsp;mmHg तक कम किया जा सकता है (रक्त की ऑक्सीजन सामग्री बहुत कम प्रभावित होती है), और श्वसन ड्राइव कम हो जाती है। यही कारण है कि हाइपरवेंटिलेशन के बिना की तुलना में हाइपरवेंटिलेशन के बाद कोई व्यक्ति अपनी सांस को लंबे समय तक रोक सकता है। इसमें यह जोखिम होता है कि सांस लेने की आवश्यकता भारी पड़ने से पहले बेहोश होना परिणाम हो सकता है, यही कारण है कि फ्री डाइविंग से पहले हाइपरवेंटिलेशन विशेष रूप से खतरनाक है।<ref>(1998). "ABC of oxygen". ''BMJ''. 317 (7164) 996–999. doi:[https://doi.org/10.1136/bmj.317.7164.996 10.1136/bmj.317.7164.996].</ref>
एक रैखिक त्रिपरमाणुक अणु के रूप में, CO<sub>2</sub> में चार कंपन विधाएं (vibrational modes) होती हैं। असममित तनन विधा (antisymmetric stretching mode) 2349 cm<sup>−1</sup> (तरंगदैर्घ्य 4.25 μm) पर और नमन विधाओं का अपभ्रष्ट युग्म (degenerate pair of bending modes) 667 cm<sup>−1</sup> (तरंगदैर्घ्य 15.0 μm) पर अवरक्त स्पेक्ट्रमिकी (infrared spectroscopy) में देखा जाता है। सममित तनन विधा से कोई विद्युत द्विध्रुव उत्पन्न नहीं होता, इसलिए यह अवरक्त स्पेक्ट्रम में नहीं दिखती, लेकिन रमन स्पेक्ट्रमिकी (Raman spectroscopy) में इसे 1388 cm<sup>−1</sup> पर देखा जा सकता है।


== पर्यावरण में सांद्रता और भूमिका ==
=== जलीय विलयन में ===
कार्बन डाइऑक्साइड पानी में घुलनशील है, जहां यह प्रतिवर्ती रूप से कार्बोनिक अम्ल (carbonic acid - H<sub>2</sub>CO<sub>3</sub>) बनाती है, जो एक दुर्बल अम्ल (weak acid) है:
:CO<sub>2</sub> + H<sub>2</sub>O <-> H<sub>2</sub>CO<sub>3</sub>


=== वायुमंडल ===
25 °C पर कार्बोनिक अम्ल का जलयोजन साम्य स्थिरांक (hydration equilibrium constant) निम्नलिखित है:
''আরও দেখুন: कार्बन चक्र''
:<math chem>K_\mathrm{h} = \frac{\ce{[H2CO3]}}{\ce{[CO2_{(aq)}]}} = 1.70 \times 10^{-3}</math>
पृथ्वी के वायुमंडल में कार्बन डाइऑक्साइड
इस प्रकार, अधिकांश कार्बन डाइऑक्साइड कार्बोनिक अम्ल में परिवर्तित नहीं होती है, बल्कि CO<sub>2</sub> अणुओं के रूप में ही रहती है।
<ref name="gcb19">(2019). "Global Carbon Budget 2019". ''Earth System Science Data''. 11 (4) 1783–1838. doi:[https://doi.org/10.5194/essd-11-1783-2019 10.5194/essd-11-1783-2019]..</ref>


=== महासागर ===
विलयन के pH के आधार पर CO<sub>2</sub>, H<sub>2</sub>CO<sub>3</sub>, बाइकार्बोनेट (HCO<sub>3</sub><sup>–</sup>) और कार्बोनेट (CO<sub>3</sub><sup>2–</sup>) की सांद्रता बदलती रहती है। उदासीन या हल्के क्षारीय पानी (pH > 6.5) में बाइकार्बोनेट रूप प्रमुख होता है। अत्यधिक क्षारीय पानी (pH > 10.4) में कार्बोनेट मुख्य रूप से पाया जाता है।
''মূল নিবন্ধ: कार्बन चक्र, महासागरीय अम्लीकरण''


==== महासागरीय अम्लीकरण ====
=== रासायनिक अभिक्रियाएं ===
CO<sub>2</sub> एक शक्तिशाली इलेक्ट्रॉनरागी (electrophile) है। एमीनों (amines) के साथ कार्बन डाइऑक्साइड की प्रतिवर्ती अभिक्रिया से कार्बामेट (carbamates) बनते हैं, जिसका उपयोग CO<sub>2</sub> स्क्रेबर्स (scrubbers) में किया जाता है। ग्रिन्यार अभिकर्मकों (Grignard reagents) जैसे अत्यंत शक्तिशाली नाभिकरागी (nucleophiles) CO<sub>2</sub> के साथ अभिक्रिया करके कार्बोक्सिलेट (carboxylates) बनाते हैं:
:MR + CO<sub>2</sub> -> RCO<sub>2</sub>M


कार्बन डाइऑक्साइड कार्बोनिक एसिड (H2CO3), बाइकार्बोनेट (HCO<sub>3</sub><sup>–</sup>), और कार्बोनेट (CO<sub>3</sub><sup>2–</sup>) बनाने के लिए महासागर में घुल जाती है। महासागरों में लगभग पचास गुना अधिक कार्बन डाइऑक्साइड घुली हुई है जितनी वायुमंडल में मौजूद है। महासागर एक विशाल [[कार्बन सिंक]] के रूप में कार्य करते हैं, और मानव गतिविधि द्वारा उत्सर्जित  का लगभग एक तिहाई हिस्सा ले चुके हैं।<ref>(29 November 2006). [http://www.whoi.edu/oceanus/viewArticle.do?id=17726 How Long Can the Ocean Slow Global Warming?]. Oceanus.</ref>
CO<sub>2</sub> का कार्बन मोनोऑक्साइड (CO) में अपचयन एक कठिन और धीमी अभिक्रिया है:
:CO<sub>2</sub> + 2 e- + 2 H+ -> CO + H<sub>2</sub>O


महासागरीय अम्लीकरण
=== भौतिक गुण ===
[[File:Dry Ice Pellets Subliming.jpg|right|thumb|ठोस कार्बन डाइऑक्साइड के टुकड़े जिन्हें आमतौर पर "शुष्क बर्फ" कहा जाता है]]
सामान्य तापमान और दबाव पर, कार्बन डाइऑक्साइड का घनत्व लगभग 1.98 kg/m<sup>3</sup> होता है, जो हवा से लगभग 1.53 गुना अधिक है।<ref>[https://www.engineeringtoolbox.com/gas-density-d_158.html Gases – Densities]. Engineering Toolbox.</ref> 5.11177 atm से कम दबाव पर कार्बन डाइऑक्साइड की कोई तरल अवस्था नहीं होती है। 1 atm दबाव पर, यह गैस सीधे -78.4645 °C से नीचे के तापमान पर ठोस में बदल जाती है और ठोस सीधे गैस में ऊर्ध्वपातित (sublime) हो जाता है। इसके ठोस रूप को आमतौर पर '''शुष्क बर्फ''' (dry ice) कहा जाता है।


महासागरीय अम्लीकरण#समुद्री जीवों में कैल्सीफिकेशन में कमी
तरल कार्बन डाइऑक्साइड केवल 5.11177 atm से अधिक दबाव पर ही बनती है। इसका त्रिक बिंदु (triple point) 216.592 K (−56.558 °C) और 5.11177 atm दबाव पर होता है। इसका क्रांतिक बिंदु (critical point) 30.978 °C और 72.808 atm पर होता है। क्रांतिक बिंदु से ऊपर के तापमान और दबाव पर, यह एक क्रांतिकोत्तर तरल (supercritical fluid) की तरह व्यवहार करती है जिसे क्रांतिकोत्तर कार्बन डाइऑक्साइड (supercritical carbon dioxide) कहा जाता है।


==== हाइड्रोथर्मल वेंट ====
== जैविक भूमिका ==
हाइड्रोथर्मल वेंट के माध्यम से भी कार्बन डाइऑक्साइड महासागरों में प्रवेश करती है। [[मरियाना ट्रेंच]] में उत्तर-पश्चिम इिफुकु (Eifuku) ज्वालामुखी पर पाया जाने वाला ''शैंपेन'' हाइड्रोथर्मल वेंट लगभग शुद्ध तरल कार्बन डाइऑक्साइड का उत्पादन करता है, जो 2004 तक दुनिया में केवल दो ज्ञात स्थलों में से एक है, दूसरा [[ओकिनावा गर्त]] में है।<ref>(2004). "Liquid Carbon Dioxide Venting at the Champagne Hydrothermal Site, NW Eifuku Volcano, Mariana Arc". ''American Geophysical Union''. 2004 (Fall Meeting).</ref> ओकिनावा गर्त में तरल कार्बन डाइऑक्साइड की एक पनडुब्बी झील की खोज 2006 में दर्ज की गई थी।<ref>(September 2006). "Microbial community in a sediment-hosted  lake of the southern Okinawa Trough hydrothermal system". ''Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America''. 103 (38) 14164–14169. doi:[https://doi.org/10.1073/pnas.0606083103 10.1073/pnas.0606083103]. Videos can be downloaded at (19 September 2006). "Supporting Information". ''Proceedings of the National Academy of Sciences''. 103 (38) 14164–14169. doi:[https://doi.org/10.1073/pnas.0606083103 10.1073/pnas.0606083103].</ref>


== स्रोत ==
=== प्रकाश संश्लेषण और कार्बन स्थिरीकरण ===
CO2 productionऊर्जा के लिए [[जीवाश्म ईंधन]] (fossil fuels) का जलना 2023 के अनुसार प्रति वर्ष 36.8 अरब टन  का उत्पादन करता है।<ref>JV. [https://globalcarbonbudget.org/fossil-co2-emissions-at-record-high-in-2023/ Fossil CO2 emissions at record high in 2023]. ''Global Carbon Budget''.</ref> इसमें से लगभग सारा वायुमंडल में जाता है, जहाँ बाद में लगभग आधा हिस्सा प्राकृतिक [[कार्बन सिंक]] में अवशोषित हो जाता है।<ref>(2024-04-09). [https://www.climate.gov/news-features/understanding-climate/climate-change-atmospheric-carbon-dioxide Climate Change: Atmospheric Carbon Dioxide]. ''www.climate.gov''.</ref> प्रतिवर्ष उत्पादित  का 1% से भी कम हिस्सा व्यावसायिक उपयोग में लाया जाता है।<ref name="IEA-2019-3"/>3
[[File:Calvin Cycle 5.svg|left|thumb|केल्विन चक्र और कार्बन स्थिरीकरण का अवलोकन]]
कार्बन स्थिरीकरण (carbon fixation) वह जैव रासायनिक प्रक्रिया है जिसके द्वारा पौधे, शैवाल और सायनोबैक्टीरिया वायुमंडलीय कार्बन डाइऑक्साइड को ग्लूकोज जैसे ऊर्जा-समृद्ध कार्बनिक अणुओं में परिवर्तित करते हैं। प्रकाश संश्लेषण में कार्बन डाइऑक्साइड और पानी का उपयोग करके शर्करा बनाई जाती है और ऑक्सीजन उपोत्पाद (by-product) के रूप में निकलती है।


=== जैविक प्रक्रियाएँ ===
रुबिस्को (RuBisCO) नामक एंजाइम कार्बन स्थिरीकरण के पहले प्रमुख चरण में शामिल होता है। रुबिस्को को पृथ्वी पर सबसे प्रचुर मात्रा में पाया जाने वाला एकल प्रोटीन माना जाता है।<ref>(April 2004). "Enhanced translation of a chloroplast-expressed RbcS gene restores small subunit levels and photosynthesis in nuclear RbcS antisense plants". ''Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America''. 101 (16) 6315–6320. doi:[https://doi.org/10.1073/pnas.0400981101 10.1073/pnas.0400981101].</ref>
कार्बन डाइऑक्साइड [[बियर]], [[व्हिस्की]] और अन्य [[मादक पेय पदार्थों]] के [[शराब बनाने की कला|ब्रूइंग]] में और [[बायोएथेनॉल]] के उत्पादन में चीनी के [[किण्वन]] (fermentation) का उप-उत्पाद है। [[खमीर]] (Yeast) और [[एथेनॉल]] (जिसे अल्कोहल भी कहा जाता है) का उत्पादन करने के लिए चीनी को चयापचय (metabolize) करता है, इस प्रकार:
:C6H12O6 -> 2 CO2 + 2 CH3CH2OH


सभी [[कोशिकीय श्वसन|वायवीय]] (aerobic) जीव कार्बोहाइड्रेट, वसीय अम्ल (fatty acids) और प्रोटीन को ऑक्सीकृत करने पर  का उत्पादन करते हैं। इसमें शामिल बड़ी संख्या में प्रतिक्रियाएँ अत्यंत जटिल हैं और आसानी से वर्णित नहीं हैं। [[कोशिकीय श्वसन]], [[अवायवीय श्वसन]] और [[प्रकाश संश्लेषण]] देखें। ग्लूकोज और अन्य [[मोनोसैकेराइड]] के श्वसन के लिए समीकरण है:
हवा में CO<sub>2</sub> की सांद्रता बढ़ने से पौधों पर रंध्रों (stomata) की संख्या कम हो जाती है,<ref>(1995). "The influence of CO<sub>2</sub> concentration on stomatal density". ''New Phytologist''. 131 (3) 311–327. doi:[https://doi.org/10.1111/j.1469-8137.1995.tb03067.x 10.1111/j.1469-8137.1995.tb03067.x].</ref> जिससे पानी की खपत कम होती है और जल-उपयोग दक्षता (water-use efficiency) बढ़ती है।<ref>(June 1997). "More Efficient Plants: A Consequence of Rising Atmospheric CO<sub>2</sub>?". ''Annual Review of Plant Physiology and Plant Molecular Biology''. 48 (1) 609–639. doi:[https://doi.org/10.1146/annurev.arplant.48.1.609 10.1146/annurev.arplant.48.1.609].</ref> हालांकि, उच्च CO<sub>2</sub> स्तरों के कारण फसलों में सूक्ष्म पोषक तत्वों (micronutrients) की सांद्रता में कमी देखी गई है।<ref>(2002). "Rising atmospheric CO<sub>2</sub> and human nutrition: toward globally imbalanced plant stoichiometry?". ''Trends in Ecology & Evolution''. 17 (10) 457–461. doi:[https://doi.org/10.1016/S0169-5347(02)02587-9 10.1016/S0169-5347(02)02587-9].</ref>
:C6H12O6 + 6 O2 -> 6 CO2 + 6 H2O


[[अवायवीय जीव]] (Anaerobic organisms) अन्य यौगिकों के अंशों के साथ मीथेन और कार्बन डाइऑक्साइड का उत्पादन करने वाले कार्बनिक पदार्थों को विघटित करते हैं।<ref>(11 January 2017). [http://www.eia.gov/Energyexplained/?page=biomass_biogas Collecting and using biogas from landfills]. U.S. Energy Information Administration.</ref> कार्बनिक सामग्री के प्रकार की परवाह किए बिना, गैसों का उत्पादन अच्छी तरह से परिभाषित [[रासायनिक गतिकी|गतिज पैटर्न (kinetic pattern)]] का अनुसरण करता है। लैंडफिल में अपघटन से निकलने वाली गैस का लगभग 40–45% हिस्सा कार्बन डाइऑक्साइड होता है (जिसे "[[लैंडफिल गैस]]" कहा जाता है)। शेष 50–55% का अधिकांश भाग मीथेन है।<ref>(January 2000). [http://www.dem.ri.gov/programs/benviron/waste/central/lfgfact.pdf Facts About Landfill Gas]. U.S. Environmental Protection Agency.</ref>
=== विषाक्तता ===
[[File:Main symptoms of carbon dioxide toxicity.svg|thumb|upright=1.15|left|हवा में कार्बन डाइऑक्साइड की बढ़ती मात्रा के कारण होने वाले विषाक्तता के लक्षण]]
मनुष्यों में, 5% से अधिक सांद्रता वाली CO<sub>2</sub> के संपर्क में आने से हाइपरकैप्निया (hypercapnia) और श्वसन अम्लरक्तता (respiratory acidosis) हो सकती है।<ref name="Permentier-2017">(2017-04-04). "Carbon dioxide poisoning: a literature review of an often forgotten cause of intoxication in the emergency department". ''International Journal of Emergency Medicine''. 10 (1) 14. doi:[https://doi.org/10.1186/s12245-017-0142-y 10.1186/s12245-017-0142-y].</ref> 7% से 10% की सांद्रता से दम घुट सकता है, जिससे चक्कर आना, सिरदर्द, दृष्टि और श्रवण दोष और कुछ ही मिनटों में बेहोशी हो सकती है।<ref name="USEPA">[http://www.epa.gov/ozone/snap/fire/co2/co2report.html Carbon Dioxide as a Fire Suppressant: Examining the Risks]. U.S. Environmental Protection Agency.</ref> 30% से अधिक का स्तर तेजी से बेहोशी और मृत्यु का कारण बनता है।<ref name="Permentier-2017" />


==== दहन ====
चूंकि यह गैस हवा से भारी होती है, इसलिए ज्वालामुखी या भू-तापीय गतिविधि वाले क्षेत्रों में यह निचले स्थानों में जमा हो सकती है, जिससे वहां मौजूद जानवरों का दम घुट जाता है। कांगो के गोमा (Goma) शहर के पास न्यिरगोंगो ज्वालामुखी (Mount Nyiragongo) से निकलने वाली CO<sub>2</sub> के कारण बच्चों की मौतें हुई हैं। स्वाहिली भाषा में इस घटना को '''मज़ुकु''' (mazuku) कहा जाता है।
सभी [[कार्बन-आधारित ईंधन]], जैसे कि [[मीथेन]] ([[प्राकृतिक गैस]]), पेट्रोलियम आसवन ([[गेसोलीन|पेट्रोल]], [[डीजल ईंधन|डीजल]], [[केरोसीन]], [[प्रोपेन]]), कोयला, लकड़ी और सामान्य कार्बनिक पदार्थों के [[दहन]] (combustion) से कार्बन डाइऑक्साइड और, शुद्ध कार्बन के मामले को छोड़कर, पानी का उत्पादन होता है। उदाहरण के तौर पर, मीथेन और [[ऑक्सीजन]] के बीच रासायनिक प्रतिक्रिया:
:CH4 + 2 O2 -> CO2 + 2 H2O


[[ब्लास्ट फर्नेस]] में [[कोक (ईंधन)|कोक]] के साथ [[लोहा|आयरन]] को इसके ऑक्साइड से अपचयित (reduce) किया जाता है, जिससे [[पिग आयरन]] और कार्बन डाइऑक्साइड का उत्पादन होता है:<ref>
== मानव शरीर क्रिया विज्ञान ==
(1969). "Blast Furnace Theory and Practice". American Institute of Mining, Metallurgical, and Petroleum Engineers. ISBN 978-0-677-10420-1.</ref>
:Fe2O3 + 3 CO -> 3 CO2 + 2 Fe


==== हाइड्रोजन उत्पादन से उप-उत्पाद ====
=== रक्त में परिवहन ===
कार्बन डाइऑक्साइड [[स्टीम रिफॉर्मिंग]] और [[अमोनिया उत्पादन]] में [[वॉटर गैस शिफ्ट रिएक्शन]] द्वारा हाइड्रोजन के औद्योगिक उत्पादन का एक उप-उत्पाद है। ये प्रक्रियाएँ पानी और प्राकृतिक गैस (मुख्य रूप से मीथेन) की प्रतिक्रिया से शुरू होती हैं।<ref>(2000). "Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry". ISBN 3-527-30673-0. doi:[https://doi.org/10.1002/14356007.a05_165 10.1002/14356007.a05_165].</ref>
मानव शरीर प्रति व्यक्ति प्रतिदिन लगभग 1 kg कार्बन डाइऑक्साइड का उत्पादन करता है। रक्त में CO<sub>2</sub> का परिवहन तीन तरीकों से होता है:
 
* अधिकांश भाग (लगभग 70% से 80%) लाल रक्त कोशिकाओं में कार्बोनिक एनहाइड्रेज़ (carbonic anhydrase) एंजाइम द्वारा बाइकार्बोनेट आयनों (HCO<sub>3</sub><sup>–</sup>) में परिवर्तित हो जाता है:<ref name="solarnav">[http://www.solarnavigator.net/solar_cola/carbon_dioxide.htm Carbon dioxide]. solarnavigator.net.</ref>
==== चूना पत्थर का तापीय अपघटन ====
:CO<sub>2</sub> + H<sub>2</sub>O → H<sub>2</sub>CO<sub>3</sub> -> H+ + HCO<sub>3</sub><sup>–</sup>
यह लगभग 850 C पर गर्म करके ([[कैल्सीनेशन|निसन्दीप्त]]) चूना पत्थर, CaCO3 के तापीय अपघटन द्वारा उत्पन्न होता है, जो [[कैल्शियम ऑक्साइड|क्विकलाइम]] ([[कैल्शियम ऑक्साइड]], CaO) के निर्माण में होता है, जो कि कई औद्योगिक उपयोगों वाला एक यौगिक है:
* 5-10% रक्त प्लाज्मा (blood plasma) में घुल जाता है।<ref name="solarnav" />
:CaCO3 -> CaO + CO2
* 5-10% हीमोग्लोबिन (hemoglobin) के साथ कार्बामिनो यौगिकों (carbamino compounds) के रूप में बंध जाता है।<ref name="solarnav" />
 
अम्ल अधिकांश धातु कार्बोनेट से  मुक्त करते हैं। परिणामस्वरूप, इसे सीधे प्राकृतिक कार्बन डाइऑक्साइड [[झरना (जलमंडल)|झरनों]] से प्राप्त किया जा सकता है, जहाँ यह चूना पत्थर या [[डोलोमाइट (खनिज)|डोलोमाइट]] पर अम्लीय पानी की क्रिया द्वारा उत्पन्न होता है। [[हाइड्रोक्लोरिक एसिड]] और कैल्शियम कार्बोनेट (चूना पत्थर या खड़िया) के बीच की प्रतिक्रिया नीचे दिखाई गई है:
:CaCO3 + 2 HCl -> CaCl2 + H2CO3
 
[[कार्बोनिक एसिड]] (H2CO3) तब पानी और  में विघटित हो जाता है:
:H2CO3 -> CO2 + H2O
 
ऐसी प्रतिक्रियाओं के साथ फेन (foaming) या बुलबुले उठना, या दोनों होते हैं, क्योंकि गैस निकलती है। उद्योग में इनका व्यापक उपयोग होता है क्योंकि इनका उपयोग अपशिष्ट अम्ल धाराओं (waste acid streams) को बेअसर करने के लिए किया जा सकता है।
 
== व्यावसायिक उपयोग ==
<ref name="IEA-2019-3"/>
प्रत्येक वर्ष लगभग 230 Mt  का उपयोग किया जाता है,<ref name="IEA-2024"/> मुख्य रूप से यूरिया उत्पादन के लिए उर्वरक उद्योग में (130 मिलियन टन) और [[उन्नत तेल पुनर्प्राप्ति]] (enhanced oil recovery) के लिए तेल और गैस उद्योग में (70 से 80 मिलियन टन)।<ref name="IEA-2019-3"/>3 अन्य व्यावसायिक अनुप्रयोगों में खाद्य और पेय उत्पादन, धातु निर्माण, शीतलन, अग्नि दमन और ग्रीनहाउस में पौधों के विकास को उत्तेजित करना शामिल है।<ref name="IEA-2019-3" />3
 
औद्योगिक फ़्लू गैस से या [[डायरेक्ट एयर कैप्चर|हवा से]]  [[कार्बन कैप्चर और स्टोरेज|कैप्चर]] करने के लिए तकनीक मौजूद है। उत्पादों में [[कार्बन कैप्चर और स्टोरेज#उत्पादों में CO2 का उपयोग|कैप्चर किए गए ]] का उपयोग करने के तरीकों पर शोध चल रहा है और इनमें से कुछ प्रक्रियाओं को व्यावसायिक रूप से तैनात किया गया है।<ref name="Dziejarski-2023">(June 2023). "Current status of carbon capture, utilization, and storage technologies in the global economy: A survey of technical assessment". ''Fuel''. 342. doi:[https://doi.org/10.1016/j.fuel.2023.127776 10.1016/j.fuel.2023.127776]. Text was copied from this source, which is available under a [[creativecommons:by/4.0/|Creative Commons Attribution 4.0 International License]]</ref> हालाँकि,  की कुल मात्रा की तुलना में उत्पादों का उपयोग करने की क्षमता बहुत कम है जिसे अनुमानतः कैप्चर किया जा सकता है।<ref name="IEA-2024">[https://www.iea.org/energy-system/carbon-capture-utilisation-and-storage/co2-capture-and-utilisation CO2 Capture and Utilisation - Energy System]. ''IEA''. Text was copied from this source, which is available under a [[creativecommons:by/4.0/|Creative Commons Attribution 4.0 International License]]</ref> कैप्चर किए गए अधिकांश  को अपशिष्ट उत्पाद माना जाता है और भूमिगत भूवैज्ञानिक संरचनाओं में अलग (sequestered) रखा जाता है।<ref name="Sekera-2020">(6 October 2020). "Assessing Carbon Capture: Public Policy, Science, and Societal Need: A Review of the Literature on Industrial Carbon Removal". ''Biophysical Economics and Sustainability''. 5 (3) 14. doi:[https://doi.org/10.1007/s41247-020-00080-5 10.1007/s41247-020-00080-5].Text was copied from this source, which is available under a [[creativecommons:by/4.0/|Creative Commons Attribution 4.0 International License]]</ref>
 
=== रसायनों का अग्रदूत (Precursor) ===
July 2014
''আরও দেখুন: सबतिए प्रतिक्रिया''
रासायनिक उद्योग में, कार्बन डाइऑक्साइड मुख्य रूप से [[यूरिया]] के उत्पादन में एक घटक के रूप में खपत होती है, जिसमें एक छोटे से हिस्से का उपयोग [[मीथेनॉल]] और अन्य उत्पादों की एक श्रृंखला का उत्पादन करने के लिए किया जाता है।<ref>[https://www.ipcc.ch/pdf/special-reports/srccs/srccs_chapter7.pdf IPCC Special Report on Carbon dioxide Capture and Storage]. The Intergovernmental Panel on Climate Change.</ref> कुछ कार्बोक्जिलिक एसिड डेरिवेटिव जैसे [[सोडियम सैलिसिलेट]] [[कोल्बे-श्मिट प्रतिक्रिया]] द्वारा  का उपयोग करके तैयार किए जाते हैं।<ref>(1983). [https://archive.org/details/organicchemistry04morr/page/976 Organic Chemistry]. [https://archive.org/details/organicchemistry04morr/page/976 976–977]. Allyn and Bacon. ISBN 978-0-205-05838-9.</ref>
 
को [[मीथेनॉल]] या [[इलेक्ट्रोफ्यूल]] का उत्पादन करने के लिए कैप्चर किया जा सकता है। कार्बन-तटस्थ (carbon-neutral) होने के लिए,  को जैव ऊर्जा उत्पादन या [[डायरेक्ट एयर कैप्चर]] से आना होगा।<ref name="IEA-2020">IEA (2020), ''[https://www.iea.org/reports/ccus-in-clean-energy-transitions CCUS in Clean Energy Transitions]'', IEA, Paris  Text was copied from this source, which is available under a [[creativecommons:by/4.0/|Creative Commons Attribution 4.0 International License]]</ref>21–24
 
=== जीवाश्म ईंधन पुनर्प्राप्ति ===
कार्बन डाइऑक्साइड का उपयोग [[उन्नत तेल पुनर्प्राप्ति]] (enhanced oil recovery) में किया जाता है, जहाँ इसे उत्पादक तेल कुओं में या उनके पास इंजेक्शन द्वारा डाला जाता है, आमतौर पर [[सुपरक्रिटिकल फ़्लुइड|सुपरक्रिटिकल]] स्थितियों के तहत, जब यह तेल के साथ [[मिश्रणीयता|मिश्रणीय]] (miscible) हो जाता है। यह दृष्टिकोण प्राथमिक निष्कर्षण के अतिरिक्त अवशिष्ट तेल संतृप्ति (residual oil saturation) को 7–23% तक कम करके मूल तेल पुनर्प्राप्ति को बढ़ा सकता है।<ref>(20 December 2011). [http://www.globalccsinstitute.com/publications/accelerating-uptake-ccs-industrial-use-captured-carbon-dioxide Accelerating the uptake of CCS: industrial use of captured carbon dioxide]. Global CCS Institute.</ref> यह एक दाब एजेंट (pressurizing agent) दोनों के रूप में कार्य करता है और, जब भूमिगत [[कच्चे तेल (crude oil)]] में घुल जाता है, तो इसकी श्यानता (viscosity) को काफी कम कर देता है, और सतही रसायन विज्ञान को बदल देता है जिससे तेल जलाशय के माध्यम से निष्कासन कुएं तक अधिक तेज़ी से प्रवाहित हो सके।<ref>(2005). [http://www.touchoilandgas.com/enhanced-recovery-needs-enhanced-a423-1.html for Enhanced Oil Recovery Needs – Enhanced Fiscal Incentives]. ''Exploration & Production: The Oil & Gas Review''.</ref>
 
-EOR परियोजनाओं में डाला जाने वाला अधिकांश  स्वाभाविक रूप से होने वाले भूमिगत  भंडारों से आता है।<ref name="IEA-2019">(2019-04-11). [https://www.iea.org/commentaries/can-co2-eor-really-provide-carbon-negative-oil Can CO2-EOR really provide carbon-negative oil? – Analysis]. ''IEA''. Text was copied from this source, which is available under a [[creativecommons:by/4.0/|Creative Commons Attribution 4.0 International License]]</ref> EOR में उपयोग किया जाने वाला कुछ  औद्योगिक सुविधाओं जैसे कि [[प्राकृतिक-गैस प्रसंस्करण|प्राकृतिक गैस प्रसंस्करण संयंत्रों]] से [[कार्बन कैप्चर और स्टोरेज|कार्बन कैप्चर]] तकनीक का उपयोग करके कैप्चर किया जाता है और पाइपलाइनों में तेल क्षेत्र तक ले जाया जाता है।<ref name="IEA-2019" />
 
=== कृषि ===
प्रकाश संश्लेषण करने के लिए पौधों को कार्बन डाइऑक्साइड की आवश्यकता होती है। पादप वृद्धि की दर को बनाए रखने और बढ़ाने के लिए ग्रीनहाउस के वायुमंडल को अतिरिक्त  से समृद्ध किया जा सकता है (यदि बड़े आकार के हों, तो अवश्य किया जाना चाहिए)।<ref>(August 2010). [http://www.ext.colostate.edu/mg/gardennotes/141.html Plant Growth Factors: Photosynthesis, Respiration, and Transpiration]. ''CMG GardenNotes''.</ref><ref>(February 1994). [http://www-formal.stanford.edu/jmc/nature/nature.html How Much Land Can Ten Billion People Spare for Nature?].</ref> बहुत अधिक सांद्रता पर (वायुमंडलीय सांद्रता से 100 गुना या उससे अधिक), कार्बन डाइऑक्साइड जंतु जीवन के लिए विषैली हो सकती है, इसलिए कई घंटों के लिए सांद्रता को 10,000&nbsp;ppm (1%) या उससे अधिक बढ़ाने से ग्रीनहाउस में [[व्हाइटफ़्लाइज़]] (सफेद मक्खियों) और [[स्पाइडर माइट]] (लाल मकड़ी) जैसे कीटों का सफाया हो जाता है।<ref>(August 2007). "Future crops: the other greenhouse effect". ''Nature''. 448 (7153) 526–528. doi:[https://doi.org/10.1038/448526a 10.1038/448526a].</ref> कुछ पौधे बढ़ती कार्बन डाइऑक्साइड सांद्रता के प्रति दूसरों की तुलना में अधिक अनुकूल प्रतिक्रिया देते हैं, जिससे [[वूडी प्लांट एनक्रोचमेंट]] (काष्ठयुक्त पौधों का अतिक्रमण) जैसे वनस्पति तंत्र में बदलाव आ सकते हैं।<ref>(2017). "Rangeland Systems". 25–84. Springer International Publishing. ISBN 978-3-319-46707-8. doi:[https://doi.org/10.1007/978-3-319-46709-2_2 10.1007/978-3-319-46709-2_2].</ref>
 
=== खाद्य पदार्थ ===
 
कार्बन डाइऑक्साइड एक [[खाद्य योजक]] (फूड एडिटिव) है जिसका उपयोग खाद्य उद्योग में प्रणोदक (प्रोपेलेंट) और अम्लता नियामक (एसिडिटी रेगुलेटर) के रूप में किया जाता है। यह ईयू (EU)<ref>UK Food Standards Agency: [http://www.food.gov.uk/safereating/chemsafe/additivesbranch/enumberlist Current EU approved additives and their E Numbers].</ref> ([[ई संख्या]] E290 के रूप में सूचीबद्ध), अमेरिका,<ref>US Food and Drug Administration: [https://www.fda.gov/food/ingredientspackaginglabeling/foodadditivesingredients/ucm091048.htm Food Additive Status List]. ''[[Food and Drug Administration]]''.</ref> ऑस्ट्रेलिया और न्यूजीलैंड<ref>Australia New Zealand Food Standards Code(8 September 2011). [http://www.comlaw.gov.au/Details/F2011C00827 Standard 1.2.4 – Labelling of ingredients].</ref> में उपयोग के लिए स्वीकृत है (इसके [[INS संख्या]] 290 द्वारा सूचीबद्ध)।
 
[[पॉप रॉक्स]] नामक एक कैंडी को लगभग 4000 kPa पर कार्बन डाइऑक्साइड गैस के साथ दबावयुक्त किया जाता है।<ref>[https://books.google.com/books?id=0XeSJLflq90C&q=Pop+Rocks+is+pressurized+with+carbon+dioxide+gas&pg=PA7-IA3 Futurific Leading Indicators Magazine]. 1. CRAES LLC. ISBN 978-0-9847670-1-4.</ref> जब इसे मुंह में रखा जाता है, तो यह घुल जाती है (बिल्कुल अन्य सख्त कैंडीज की तरह) और एक स्पष्ट आवाज (पॉप) के साथ गैस के बुलबुले छोड़ती है।
 
[[खमीर एजेंट]] (लीवनिंग एजेंट) कार्बन डाइऑक्साइड का उत्पादन करके आटे को फुलाते हैं।<ref>(25 September 2015). [https://books.google.com/books?id=2bmaCgAAQBAJ&q=Leavening+agents+cause+dough+to+rise+by+producing+carbon+dioxide&pg=PT29 Indian Breads: A Comprehensive Guide to Traditional and Innovative Indian Breads]. Westland. ISBN 978-93-85724-46-6.August 2023</ref> [[बेकर्स यीस्ट]] आटे के भीतर शर्करा के किण्वन (किंडवन/फर्मेंटेशन) द्वारा कार्बन डाइऑक्साइड का उत्पादन करता है, जबकि बेकिंग पाउडर और बेकिंग सोडा जैसे रासायनिक खमीर एजेंट गर्म किए जाने पर या [[अम्ल]] (एसिड) के संपर्क में आने पर कार्बन डाइऑक्साइड छोड़ते हैं।
 
==== पेय पदार्थ ====
कार्बन डाइऑक्साइड का उपयोग [[कार्बोनेशन|कार्बोनेटेड]] [[सॉफ्ट ड्रिंक]] और [[सोडा वाटर]] के उत्पादन के लिए किया जाता है। पारंपरिक रूप से, बीयर और स्पार्कलिंग वाइन का कार्बोनेशन प्राकृतिक किण्वन के माध्यम से होता था, लेकिन कई निर्माता किण्वन प्रक्रिया से प्राप्त कार्बन डाइऑक्साइड के साथ इन पेय पदार्थों को कार्बोनेट करते हैं। बोतलबंद और केग्ड बीयर के मामले में, सबसे आम तरीका पुनर्चक्रित (रीसाइकिल) कार्बन डाइऑक्साइड के साथ कार्बोनेशन है। ब्रिटिश [[cask ale#Real ale|रियल एल]] को छोड़कर, ड्राफ्ट बीयर को आमतौर पर दबावयुक्त कार्बन डाइऑक्साइड का उपयोग करके, कभी-कभी नाइट्रोजन के साथ मिलाकर, ठंडे कमरे या तहखाने में रखे केग से बार पर लगे डिस्पेंसिंग नलों में स्थानांतरित किया जाता है।
 
सोडा वाटर का स्वाद (और अन्य कार्बोनेटेड पेय पदार्थों में संबंधित स्वाद संवेदनाएं) गैस के फूटने वाले बुलबुलों के बजाय घुली हुई कार्बन डाइऑक्साइड का एक प्रभाव है। [[कार्बोनिक एनहाइड्रेज 4]] कार्बन डाइऑक्साइड को [[कार्बोनिक एसिड]] में परिवर्तित करता है जिससे [[खट्टा]] स्वाद पैदा होता है, और घुली हुई कार्बन डाइऑक्साइड एक [[सोमैटोसेंसरी]] (दैहिक संवेदी) प्रतिक्रिया भी प्रेरित करती है।<ref>(16 October 2009). [https://www.sciencedaily.com/releases/2009/10/091015141510.htm Scientists Discover Protein Receptor For Carbonation Taste]. ''[[ScienceDaily]]''.</ref>
 
==== मदिरा निर्माण (वाइनमेकिंग) ====
 
जंगली [[खमीर (वाइन)|यीस्ट]] द्वारा स्वतः होने वाले [[किण्वन (वाइन)|किण्वन]] को रोकने में मदद के लिए चुनने के तुरंत बाद [[अंगूर]] के गुच्छों को जल्दी से ठंडा करने के लिए [[वाइनमेकिंग]] में [[कोल्ड सोक]] चरण के दौरान अक्सर [[सूखी बर्फ]] (ड्राई आइस) के रूप में कार्बन डाइऑक्साइड का उपयोग किया जाता है। पानी की बर्फ की तुलना में सूखी बर्फ का उपयोग करने का मुख्य फायदा यह है कि यह किसी भी अतिरिक्त पानी को मिलाए बिना अंगूरों को ठंडा करती है जिससे [[अंगूर के रस (मस्ट)]] में शर्करा की सांद्रता कम हो सकती है, और इस प्रकार तैयार वाइन में [[एथेनॉल|अल्कोहल]] की सांद्रता कम हो सकती है। [[कार्बोनिक मैसरेशन]] (वह प्रक्रिया जिसका उपयोग [[ब्यूजोले]] वाइन का उत्पादन करने के लिए किया जाता है) के लिए एक हाइपोक्सिक वातावरण बनाने के लिए भी कार्बन डाइऑक्साइड का उपयोग किया जाता है।
 
ऑक्सीकरण को रोकने के लिए वाइन की बोतलों या बैरल जैसे अन्य [[भंडारण (वाइन)|भंडारण]] पात्रों को ऊपर तक भरने के लिए कभी-कभी कार्बन डाइऑक्साइड का उपयोग किया जाता है, हालांकि इसमें यह समस्या है कि यह वाइन में घुल सकती है, जिससे पहले से [[स्टिल वाइन]] (बिना बुलबुले वाली वाइन) थोड़ी फेसी (झागदार) हो जाती है। इस कारण से, पेशेवर वाइन निर्माताओं द्वारा इस प्रक्रिया के लिए नाइट्रोजन या आर्गन जैसी अन्य गैसों को प्राथमिकता दी जाती है।
 
==== जंतुओं को बेहोश करना ====
वध से पहले जंतुओं को "बेहोश" करने के लिए अक्सर कार्बन डाइऑक्साइड का उपयोग किया जाता है।<ref>(3 February 2018). [https://www.newscientist.com/article/2159895-a-more-humane-way-of-slaughtering-chickens-might-get-eu-approval A more humane way of slaughtering chickens might get EU approval]. ''New Scientist''.</ref> "बेहोश करना" एक गलत नाम हो सकता है, क्योंकि जंतु तुरंत बेहोश नहीं होते हैं और उन्हें परेशानी हो सकती है।<ref>[http://kb.rspca.org.au/What-is-CO2-stunning_118.html What is  stunning?]. RSPCA.</ref><ref name=Campbell>(10 March 2018). [https://www.newscientist.com/letter/mg23731680-900-humane-execution-and-the-fear-of-the-tumbril-3 Humane execution and the fear of the tumbril]. ''New Scientist''.</ref>
 
=== अक्रिय गैस ===
पोर्टेबल प्रेशर टूल में न्यूमेटिक (दाबयुक्त गैस) प्रणालियों के लिए कार्बन डाइऑक्साइड सबसे अधिक उपयोग की जाने वाली संपीड़ित गैसों में से एक है। कार्बन डाइऑक्साइड का उपयोग [[वेल्डिंग]] के लिए एक वातावरण के रूप में भी किया जाता है, हालांकि वेल्डिंग आर्क में, यह अधिकांश धातुओं को [[ऑक्सीकरण|ऑक्सीकृत]] करने के लिए प्रतिक्रिया करता है। इस महत्वपूर्ण प्रमाण के बावजूद कि कार्बन डाइऑक्साइड में किए गए वेल्ड अधिक अक्रिय वातावरण में किए गए वेल्ड की तुलना में अधिक [[भंगुर]] (ब्रिटल) होते हैं, मोटर वाहन उद्योग में इसका उपयोग आम है।<ref>International, Petrogav. [https://books.google.com/books?id=ZS7JDwAAQBAJ Production Course for Hiring on Offshore Oil and Gas Rigs]. 214. Petrogav International.</ref> जब [[MIG वेल्डing]] के लिए उपयोग किया जाता है, तो  के उपयोग को कभी-कभी एमएजी (MAG) वेल्डिंग (मेटल एक्टिव गैस के लिए) कहा जाता है, क्योंकि  इन उच्च तापमान पर प्रतिक्रिया कर सकता है। यह वास्तव में अक्रिय वातावरण की तुलना में अधिक गर्म पानी का कुंड (पuddle) उत्पन्न करता है, जिससे प्रवाह विशेषताएं में सुधार होता है। हालांकि, यह पuddle स्थल पर होने वाली वायुमंडलीय प्रतिक्रियाओं के कारण हो सकता है। वेल्डिंग करते समय यह आमतौर पर वांछित प्रभाव के विपरीत होता है, क्योंकि यह स्थल को भंगुर बना देता है, लेकिन सामान्य माइल्ड स्टील वेल्डिंग के लिए कोई समस्या नहीं हो सकती है, जहां परम तन्यता (डक्टिलिटी) कोई बड़ी चिंता का विषय नहीं है।
 
कार्बन डाइऑक्साइड का उपयोग कई उपभोक्ता उत्पादों में किया जाता है जिन्हें दबावयुक्त गैस की आवश्यकता होती है क्योंकि यह सस्ती और ज्वलनशील नहीं होती है, और क्योंकि यह लगभग 60 bar के प्राप्त करने योग्य दबाव पर कमरे के तापमान पर गैस से तरल में चरण संक्रमण से गुजरती है, जिससे दिए गए कंटेनर में अन्यथा की तुलना में कहीं अधिक कार्बन डाइऑक्साइड समा सकती है। जीवन रक्षक जैकेट (लाइफ जैकेट) में अक्सर त्वरित फुलाव (इन्फ्लेशन) के लिए दबावयुक्त कार्बन डाइऑक्साइड के कनस्तर होते हैं।  के [[एल्युमीनियम]] कैप्सूल [[एयर गन]], [[पेंटबॉल]] मार्करों/बंदूकें, साइकिल के टायरों में हवा भरने और [[कार्बोनेटेड पानी]] बनाने के लिए संपीड़ित गैस की आपूर्ति के रूप में भी बेचे जाते हैं। कार्बन डाइऑक्साइड की उच्च सांद्रता का उपयोग कीटों को मारने के लिए भी किया जा सकता है। तरल कार्बन डाइऑक्साइड का उपयोग कुछ खाद्य उत्पादों और तकनीकी सामग्रियों के [[अतिसंकृत सुखाने (सुपरक्रिटिकल ड्राइंग)]] में, [[स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप]] के लिए नमूनों की तैयारी में<ref name=Nordestgaard>(February 1985). "Critical-point drying versus freeze drying for scanning electron microscopy: a quantitative and qualitative study on isolated hepatocytes". ''Journal of Microscopy''. 137 (Pt 2) 189–207. doi:[https://doi.org/10.1111/j.1365-2818.1985.tb02577.x 10.1111/j.1365-2818.1985.tb02577.x].</ref> और [[कॉफी बीन]] के [[कैफीन निष्कर्षण (डिकैफ़िनेशन)]] में किया जाता है।
 
=== अग्निशामक यंत्र ===
 
आग के आसपास के वातावरण को गैस से भरकर लपटों को बुझाने के लिए कार्बन डाइऑक्साइड का उपयोग किया जा सकता है। यह आग बुझाने के लिए खुद प्रतिक्रिया नहीं करता है, बल्कि ऑक्सीजन को विस्थापित करके आग को ऑक्सीजन से वंचित कर देता है। कुछ [[Fire extinguisher#Halons, Halon-replacement clean agents and carbon dioxide|अग्निशामक यंत्र]], विशेष रूप से [[विद्युत आग (इलेक्ट्रिकल फायर)]] के लिए डिज़ाइन किए गए, दबाव में तरल कार्बन डाइऑक्साइड होते हैं। कार्बन डाइऑक्साइड अग्निशामक छोटे ज्वलनशील तरल और विद्युत आग पर अच्छी तरह से काम करते हैं, लेकिन सामान्य दहनशील आग पर नहीं, क्योंकि वे जलने वाले पदार्थों को काफी हद तक ठंडा नहीं करते हैं, और जब कार्बन डाइऑक्साइड बिखर जाती है, तो वे [[वायुमंडलीय ऑक्सीजन]] के संपर्क में आने पर आग पकड़ सकते हैं। उनका उपयोग मुख्य रूप से सर्वर रूम में किया जाता है।<ref>[https://www.firesafe.org.uk/types-use-and-colours-of-portable-fire-extinguishers/ Types of Fire Extinguishers]. ''The Fire Safety Advice Centre''.</ref>
 
विशिष्ट खतरों के स्थानीय अनुप्रयोग और एक संरक्षित स्थान की कुल बाढ़ के लिए निश्चित अग्नि-सुरक्षा प्रणालियों में कार्बन डाइऑक्साइड का व्यापक रूप से एक बुझाने वाले एजेंट के रूप में भी उपयोग किया जाता रहा है।<ref>National Fire Protection Association Code 12.</ref> [[अंतर्राष्ट्रीय समुद्री संगठन]] (IMO) के मानक जहाज के होल्ड और इंजन रूम की अग्नि सुरक्षा के लिए कार्बन डाइऑक्साइड प्रणालियों को मान्यता देते हैं। कार्बन डाइऑक्साइड-आधारित अग्नि-सुरक्षा प्रणालियों को कई मौतों से जोड़ा गया है, क्योंकि यह पर्याप्त रूप से उच्च सांद्रता में दम घुटने का कारण बन सकता है।  प्रणालियों की एक समीक्षा में 1975 और रिपोर्ट की तारीख (2000) के बीच 51 घटनाओं की पहचान की गई, जिससे 72 मौतें और 145 घायल हुए।<ref>Carbon Dioxide as a Fire Suppressant: Examining the Risks, US EPA. 2000.</ref>


=== विलायक (सॉल्वेंट) के रूप में अतिसंकृत (सुपरक्रिटिकल) ===
हीमोग्लोबिन ऑक्सीजन और carbon dioxide दोनों का परिवहन करता है। हीमोग्लोबिन से CO<sub>2</sub> के बंधने से ऑक्सीजन के मुक्त होने की दर बढ़ जाती है, जिसे बोहर प्रभाव (Bohr effect) कहा जाता है। इसके विपरीत, ऑक्सीजन के कम होने पर हीमोग्लोबिन की CO<sub>2</sub> वहन क्षमता बढ़ जाती है, जिसे हैल्डेन प्रभाव (Haldane Effect) कहते हैं।
''আরও দেখুন: Supercritical carbon dioxide, Green chemistry''


तरल कार्बन डाइऑक्साइड कई [[लिपिफ़िलिक]] [[कार्बनिक यौगिकों]] के लिए एक अच्छा [[विलायक (सॉल्वेंट)]] है और इसका उपयोग [[कॉफी]] से [[कैफीन हटाने (डिकैफ़िनेट)]] के लिए किया जाता है।<ref name="Tsotsas">(2011). [https://books.google.com/books?id=5210HQIwxzsC&pg=PA185 Modern drying technology]. John Wiley & Sons. ISBN 978-3-527-31558-1.</ref> कार्बन डाइऑक्साइड ने फार्मास्युटिकल और अन्य रासायनिक प्रसंस्करण उद्योगों में [[ऑर्गेनोक्लोराइड]] जैसे अधिक पारंपरिक विलायकों के लिए कम विषैले विकल्प के रूप में ध्यान आकर्षित किया है। इस कारण से कुछ [[ड्राई क्लीनर्स]] द्वारा भी इसका उपयोग किया जाता है। अतिसंकृत कार्बन डाइऑक्साइड के गुणों के कारण इसका उपयोग कुछ [[Aerogel#Production|एयरजेल]] की तैयारी में किया जाता है।
=== श्वसन का नियंत्रण ===
मनुष्यों में सांस लेने की दर मुख्य रूप से रक्त में कार्बन डाइऑक्साइड के स्तर से नियंत्रित होती है, न कि ऑक्सीजन के स्तर से। यदि कोई व्यक्ति शुद्ध नाइट्रोजन जैसी बिना ऑक्सीजन वाली गैस में सांस लेता है, तो उसे सांस की कमी (air hunger) महसूस नहीं होगी और वह सीधे बेहोश हो जाएगा। यही कारण है कि विमानों में दबाव कम होने पर यात्रियों को सबसे पहले अपना ऑक्सीजन मास्क लगाने की सलाह दी जाती है।<ref name="solarnav" />


=== प्रशीतक (रेफ्रिजरेट) ===
== पर्यावरण और महासागर ==
''আরও দেখুন: Refrigerant, Sustainable automotive air conditioning''


तरल और ठोस कार्बन डाइऑक्साइड महत्वपूर्ण [[प्रशीतक (रेफ्रिजरेट)]] हैं, विशेष रूप से खाद्य उद्योग में, जहां आइसक्रीम और अन्य जमे हुए खाद्य पदार्थों के परिवहन और भंडारण के दौरान उनका उपयोग किया जाता है। ठोस कार्बन डाइऑक्साइड को "सूखी बर्फ" (ड्राई आइस) कहा जाता है और इसका उपयोग छोटे शिपमेंट के लिए किया जाता है जहां प्रशीतन उपकरण व्यावहारिक नहीं होते हैं। ठोस कार्बन डाइऑक्साइड हवा के तापमान की परवाह किए बिना, नियमित वायुमंडलीय दबाव पर हमेशा -78.5 C से नीचे होती है।
=== महासागरीय अम्लीकरण ===
महासागरों में वायुमंडल की तुलना में लगभग पचास गुना अधिक कार्बन डाइऑक्साइड घुली हुई है। महासागर एक विशाल कार्बन सिंक (carbon sink) के रूप में कार्य करते हैं और उन्होंने मानव गतिविधियों द्वारा उत्सर्जित CO<sub>2</sub> का लगभग एक-तिहाई हिस्सा अवशोषित किया है।<ref>(29 November 2006). [http://www.whoi.edu/oceanus/viewArticle.do?id=17726 How Long Can the Ocean Slow Global Warming?]. Oceanus.</ref>


R744 [[डाइक्लोरोडाइफ्लोरोमेथेन]] (R12, एक [[क्लोरोफ्लोरोकार्बन]] (CFC) यौगिक) के उपयोग से पहले तरल कार्बन डाइऑक्साइड (उद्योग नामकरण R744 या R-744) का उपयोग प्रशीतक के रूप में किया जाता था।<ref>Pearson, S. Forbes. [http://www.r744.com/files/pdf_597.pdf Refrigerants Past, Present and Future]. ''R744''.</ref>  का पुनरुत्थान हो सकता है क्योंकि CFC के मुख्य विकल्पों में से एक, [[1,1,1,2-टेट्राफ्लोरोइथेन]] ([[R134a]], एक [[हाइड्रोफ्लोरोकार्बन]] (HFC) यौगिक)  की तुलना में [[जलवायु परिवर्तन]] में अधिक योगदान देता है। उच्च वॉल्यूमेट्रिक कूलिंग क्षमता होने के कारण, शीतलन, प्रशीतन और तापन उद्देश्यों के लिए  के भौतिक गुण अत्यधिक अनुकूल हैं। 130 bar तक के दबाव पर काम करने की आवश्यकता के कारण,  प्रणालियों को अत्यधिक रूप से यांत्रिक रूप से प्रतिरोधी जलाशयों और घटकों की आवश्यकता होती है जिन्हें पहले ही कई क्षेत्रों में बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए विकसित किया जा चुका है। ऑटोमोबाइल एयर कंडीशनिंग में, 50° से अधिक अक्षांशों के लिए सभी ड्राइविंग स्थितियों में से 90% से अधिक में, (R744) HFC (जैसे, R134a) का उपयोग करने वाली प्रणालियों की तुलना में अधिक कुशलता से काम करता है। इसके पर्यावरणीय लाभ (1 की [[ग्लोबल वार्मिंग पोटेंशियल|GWP]], ओजोन-क्षयकारी नहीं, विषैला नहीं, ज्वलनशील नहीं) इसे कारों, सुपरमार्केट और हीट पंप वाटर हीटर आदि में वर्तमान HFC को बदलने के लिए भविष्य का कार्यशील द्रव बना सकते हैं। [[कोका-कोला]] ने -आधारित पेय कूलर उतारे हैं और [[संयुक्त राज्य अमेरिका थलसेना|यू.एस. आर्मी]]  प्रशीतन और तापन तकनीक में रुचि रखती है।<ref name="ccref1">(5 June 2006). [http://www.coca-colacompany.com/cooling-equipment-pushing-forward-with-hfc-free The Coca-Cola Company Announces Adoption of HFC-Free Insulation in Refrigeration Units to Combat Global Warming]. The Coca-Cola Company.</ref><ref name="usforces">(28 June 2007). [http://www.r744.com/news/news_ida145.php Modine reinforces its  research efforts]. R744.com.</ref>
जब कार्बन डाइऑक्साइड समुद्री जल में घुलती है, तो यह पानी के pH को कम कर देती है, जिससे महासागरीय अम्लीकरण (ocean acidification) होता है। इससे समुद्री जीवों, जैसे कि प्रवाल (corals) और घोंघों (pteropods) के लिए कैल्शियम कार्बोनेट के कवच या कंकाल बनाना कठिन हो जाता है।


=== मामूली उपयोग ===
== औद्योगिक और व्यावसायिक उपयोग ==


कार्बन डाइऑक्साइड एक [[कार्बन-डाइऑक्साइड लेज़र]] में [[सक्रिय लेज़र माध्यम|लेज़र माध्यम]] है, जो सबसे शुरुआती प्रकार के लेज़र में से एक है।
प्रतिवर्ष लगभग 230 मिलियन टन CO<sub>2</sub> का व्यावसायिक उपयोग किया जाता है।<ref name="IEA-2024">[https://www.iea.org/energy-system/carbon-capture-utilisation-and-storage/co2-capture-and-utilisation CO2 Capture and Utilisation - Energy System]. ''IEA''. Text was copied from this source, which is available under a [[creativecommons:by/4.0/|Creative Commons Attribution 4.0 International License]]</ref> इसका सबसे बड़ा हिस्सा उर्वरक उद्योग में यूरिया उत्पादन (130 मिलियन टन) और तेल उद्योग में संवर्धित तेल पुनर्प्राप्ति (enhanced oil recovery - 70 से 80 मिलियन टन) में होता है।<ref name="IEA-2019-3">(2019-09-25). [https://www.iea.org/reports/putting-co2-to-use Putting CO2 to Use – Analysis]. ''IEA''.</ref>


पानी में लगातार गैस जोड़कर, इस प्रकार pH को बढ़ने से रोककर, स्विमिंग पूल के [[pH]] को नियंत्रित करने के साधन के रूप में कार्बन डाइऑक्साइड का उपयोग किया जा सकता है। इसका एक फायदा यह है कि (अधिक खतरनाक) एसिड को संभालने से बचा जा सकता है। इसी तरह, इसका उपयोग [[रीफ एक्वेरियम]] के रख-रखाव में भी किया जाता है, जहाँ इसका उपयोग आमतौर पर [[कैल्शियम कार्बोनेट]] पर गुजरने वाले पानी के pH को अस्थायी रूप से कम करने के लिए [[कैल्शियम रिएक्टर]] में किया जाता है ताकि कैल्शियम कार्बोनेट पानी में अधिक स्वतंत्र रूप से घुल सके, जहाँ इसका उपयोग कुछ [[कोरल]] (प्रवाल) अपने कंकाल को बनाने के लिए करते हैं।
=== खाद्य और पेय पदार्थ ===
[[File:Soda bubbles macro.jpg|thumb|सॉफ्ट ड्रिंक में कार्बन डाइऑक्साइड के बुलबुले]]
खाद्य उद्योग में कार्बन डाइऑक्साइड का उपयोग प्रणोदक (propellant) और अम्लता नियामक (acidity regulator) के रूप में किया जाता है। इसे यूरोपीय संघ में E290 के रूप में सूचीबद्ध किया गया है।


परमाणु ऊर्जा उत्पादन के लिए ब्रिटिश [[उन्नत गैस-शीतित रिएक्टर]] में प्राथमिक शीतलक के रूप में प्रयुक्त।
* '''पेय पदार्थ''': कार्बन डाइऑक्साइड का उपयोग कार्बोनेटेड सॉफ्ट ड्रिंक्स और सोडा वाटर बनाने के लिए किया जाता है। सोडा वाटर का खट्टा स्वाद घुली हुई CO<sub>2</sub> के कारण होता है जो कार्बोनिक अम्ल में बदल जाती है।
* '''बेकिंग''': खमीर (yeast) आटे में शर्करा के किण्वन (fermentation) द्वारा CO<sub>2</sub> उत्पन्न करता है, जिससे आटा फूलता है। बेकिंग पाउडर और बेकिंग सोडा भी गर्म होने पर CO<sub>2</sub> छोड़ते हैं।
* '''पॉप रॉक्स कैंडी''': इस कैंडी में लगभग 4000 kPa दबाव पर CO<sub>2</sub> गैस भरी होती है, जो मुंह में जाने पर चटखने की आवाज के साथ निकलती है।


प्रयोगशाला अनुसंधान जंतुओं की इच्छामृत्यु (यूथनेशिया) के लिए कार्बन डाइऑक्साइड प्रेरण का आमतौर पर उपयोग किया जाता है। देने के तरीकों में जंतुओं को सीधे  से युक्त एक बंद, पूर्व-भरे कक्ष में रखना, या  की धीरे-धीरे बढ़ती सांद्रता के संपर्क में लाना शामिल है। [[अमेरिकन वेटरनरी मेडिकल एसोसिएशन]] के कार्बन डाइऑक्साइड प्रेरण के लिए 2020 के दिशानिर्देशों का दावा है कि छोटे कृन्तकों (रोडेंट्स) की इच्छामृत्यु के लिए प्रति मिनट कक्ष या पिंजरे के आयतन का 30-70% विस्थापन दर इष्टतम है।<ref name=avma>(2020). [https://www.avma.org/kb/policies/documents/euthanasia.pdf AVMA guidelines for the euthanasia of animals: 2020 Edition]. [[American Veterinary Medical Association]].</ref>5, 31 संकट को कम करने के लिए दावा किए गए पहचाने गए इष्टतम प्रतिशत के आधार पर  का प्रतिशत विभिन्न प्रजातियों के लिए अलग-अलग होता है।<ref name=avma />22
=== अग्निशामक ===
कार्बन डाइऑक्साइड का उपयोग आग बुझाने के लिए किया जाता है। यह आग के आसपास की ऑक्सीजन को विस्थापित करके आग को बुझा देती है। विशेष रूप से बिजली की आग (electrical fires) के लिए डिज़ाइन किए गए अग्निशामक उपकरणों में दबाव में तरल कार्बन डाइऑक्साइड होती है।


कार्बन डाइऑक्साइड का उपयोग कई संबंधित [[कार्बन डाइऑक्साइड सफाई|सफाई और सतह-तैयारी]] तकनीकों में भी किया जाता है।
=== प्रशीतक (Refrigerant) ===
तरल और ठोस कार्बन डाइऑक्साइड महत्वपूर्ण प्रशीतक हैं। ठोस CO<sub>2</sub> (शुष्क बर्फ) का उपयोग उन छोटे शिपमेंट के लिए किया जाता है जहां भारी प्रशीतन उपकरण व्यावहारिक नहीं होते हैं। ऑटोमोबाइल एयर कंडीशनिंग और सुपरमार्केट प्रशीतन प्रणालियों में प्रशीतक के रूप में CO<sub>2</sub> (R744) का उपयोग बढ़ रहा है क्योंकि यह पर्यावरण के अनुकूल (GWP = 1) है और ओजोन परत को नुकसान नहीं पहुंचाती है।


== खोज का इतिहास ==
== खोज का इतिहास ==


कार्बन डाइऑक्साइड एक अलग पदार्थ के रूप में वर्णित होने वाली पहली गैस थी। लगभग 1640 में,<ref>(September 1910). [https://zenodo.org/record/2088803 The Pioneer in the Hygiene of Ventilation]. ''The Lancet''. 176 (4542) 906–908. doi:[https://doi.org/10.1016/S0140-6736(00)52420-9 10.1016/S0140-6736(00)52420-9].</ref> [[फ्लेमिश लोग|फ्लेमिश]] रसायनज्ञ [[जैन बैपटिस्ट वान हेलमॉन्ट]] ने देखा कि जब उन्होंने एक बंद बर्तन में [[चारकोल]] जलाया, तो परिणामी [[राख (विश्लेषणात्मक रसायन विज्ञान)|राख]] का द्रव्यमान मूल चारकोल की तुलना में बहुत कम था। उनकी व्याख्या यह थी कि चारकोल का बाकी हिस्सा एक अदृश्य पदार्थ में बदल गया था जिसे उन्होंने "गैस" (ग्रीक "카오स" यानी अराजकता से) या "जंगली आत्मा" (''स्पिरिटस सिल्वेस्ट्रिस'') कहा था।<ref>(2003). "History of [[industrial gas]]es". 93. Springer. ISBN 978-0-306-47277-0.</ref>
कार्बन डाइऑक्साइड पहली ऐसी गैस थी जिसे एक अलग पदार्थ के रूप में वर्णित किया गया था। लगभग 1640 में,<ref>(September 1910). [https://zenodo.org/record/2088803 The Pioneer in the Hygiene of Ventilation]. ''The Lancet''. 176 (4542) 906–908. doi:[https://doi.org/10.1016/S0140-6736(00)52420-9 10.1016/S0140-6736(00)52420-9].</ref> फ्लेमिश रसायनज्ञ जॉन बैप्टिस्ट वैन हेलमोंट (Jan Baptist van Helmont) ने देखा कि जब वे बंद बर्तन में लकड़ी का कोयला (charcoal) जलाते थे, तो बची हुई राख का द्रव्यमान मूल कोयले से बहुत कम होता था। उन्होंने निष्कर्ष निकाला कि कोयला एक अदृश्य पदार्थ में बदल गया जिसे उन्होंने "गैस" या "वाइल्ड स्पिरिट" (spiritus sylvestris) कहा।<ref>(2003). "History of [[industrial gas]]es". 93. Springer. ISBN 978-0-306-47277-0.</ref>


कार्बन डाइऑक्साइड के गुणों का आगे अध्ययन 1750 के दशक में [[स्कॉटलैंड|स्कॉटिश]] चिकित्सक [[जोसेफ ब्लैक]] द्वारा किया गया था। उन्होंने पाया कि [[चूना पत्थर]] ([[कैल्शियम कार्बोनेट]]) को गर्म किया जा सकता है या एक गैस प्राप्त करने के लिए [[अम्ल]] (एसिड) के साथ उपचारित किया जा सकता है जिसे उन्होंने "फिक्स्ड एयर" (निश्चित वायु) कहा। उन्होंने देखा कि फिक्स्ड एयर हवा से सघन (घनी) थी और न तो आग और न ही जंतु जीवन का समर्थन करती थी। ब्लैक ने यह भी पाया कि जब [[चूना पानी]] ([[कैल्शियम हाइड्रोक्साइड]] का एक संतृप्त जलीय घोल) के माध्यम से बुलबुले के रूप में प्रवाहित किया जाता है, तो यह कैल्शियम कार्बोनेट को [[अवक्षेपण (रसायन विज्ञान)|अवक्षेपित]] कर देगा। उन्होंने यह चित्रित करने के लिए इस घटना का उपयोग किया कि कार्बन डाइऑक्साइड जंतु श्वसन और सूक्ष्मजीव किण्वन द्वारा निर्मित होती है। 1772 में, अंग्रेजी रसायनज्ञ [[जोसेफ प्रीस्टली]] ने ''इम्प्रग्नेटिंग वॉटर विद फिक्स्ड एयर'' शीर्षक से एक शोध पत्र प्रकाशित किया जिसमें उन्होंने कार्बन डाइऑक्साइड का उत्पादन करने के लिए चाक पर [[सल्फ्यूरिक एसिड]] (या जैसा कि प्रीस्टली इसे जानते थे, ''ऑयल ऑफ़ विट्रियॉल'') टपकाने की एक प्रक्रिया का वर्णन किया, और गैस के संपर्क में पानी के एक कटोरे को हिलाकर गैस को घुलने के लिए मजबूर किया।<ref name="Priestley">(1772). [http://web.lemoyne.edu/~GIUNTA/priestley.html Observations on Different Kinds of Air]. ''Philosophical Transactions''. 62 147–264. doi:[https://doi.org/10.1098/rstl.1772.0021 10.1098/rstl.1772.0021].</ref>
1750 के दशक में स्कॉटिश चिकित्सक जोसेफ ब्लैक (Joseph Black) ने इसके गुणों का और अध्ययन किया। उन्होंने पाया कि चूना पत्थर (limestone) को गर्म करने या अम्लों के साथ उपचारित करने पर एक गैस मिलती है जिसे उन्होंने "फिक्स्ड एयर" (fixed air) कहा। उन्होंने देखा कि यह गैस हवा से भारी थी और जलने या जीवन का समर्थन नहीं करती थी। उन्होंने यह भी दिखाया कि यह गैस जंतुओं के श्वसन और किण्वन द्वारा उत्पन्न होती है।


कार्बन डाइऑक्साइड को पहली बार 1823 में [[हम्फ्री डेवी]] और [[माइकल फैराडे]] द्वारा (बढ़े हुए दबाव पर) द्रवीकृत किया गया था।<ref name="Davy">(1823). [https://archive.org/details/jstor-107649 On the Application of Liquids Formed by the Condensation of Gases as Mechanical Agents]. ''Philosophical Transactions''. 113 199–205. doi:[https://doi.org/10.1098/rstl.1823.0020 10.1098/rstl.1823.0020].</ref> ठोस कार्बन डाइऑक्साइड ([[सूखी बर्फ]]) का सबसे शुरुआती विवरण फ्रांसीसी आविष्कारक [[एड्रेयान-जीन-पियर थिलोवियर]] द्वारा दिया गया था, जिन्होंने 1835 में तरल कार्बन डाइऑक्साइड के दबाव वाले कंटेनर को खोला, और पाया कि तरल के तेजी से वाष्पीकरण से उत्पन्न ठंडक ने ठोस  की एक "बर्फ" का उत्पादन किया।<ref>(1835). [http://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k29606/f194.item Solidification de l'Acide carbonique]. ''Comptes Rendus''. 1 194–196.</ref><ref>(1836). [https://books.google.com/books?id=4GwqAAAAYAAJ&pg=PA446 Solidification of carbonic acid]. ''The London and Edinburgh Philosophical Magazine''. 8 (48) 446–447. doi:[https://doi.org/10.1080/14786443608648911 10.1080/14786443608648911].</ref>
1823 में हम्फ्री डेवी (Humphry Davy) और माइकल फैराडे (Michael Faraday) द्वारा कार्बन डाइऑक्साइड को पहली बार उच्च दबाव पर द्रवित किया गया था।<ref name="Davy">(1823). [https://archive.org/details/jstor-107649 On the Application of Liquids Formed by the Condensation of Gases as Mechanical Agents]. ''Philosophical Transactions''. 113 199–205. doi:[https://doi.org/10.1098/rstl.1823.0020 10.1098/rstl.1823.0020].</ref> ठोस कार्बन डाइऑक्साइड (शुष्क बर्फ) का पहला विवरण 1835 में फ्रांसीसी आविष्कारक एड्रियन-जीन-पियरे थिलोरियर (Adrien-Jean-Pierre Thilorier) द्वारा दिया गया था।<ref>(1835). [http://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k29606/f194.item Solidification de l'Acide carbonique]. ''Comptes Rendus''. 1 194–196.</ref>


नाइट्रोजन के संयोजन में कार्बन डाइऑक्साइड को पहले के समय से [[ब्लैकडैम्प]], स्टिथ या चोक डैम्प के रूप में जाना जाता था।<ref group="note">19वीं शताब्दी के ग्रंथों में कभी-कभी "चोएक-डैम्प" की वर्तनी लिखी जाती है।</ref> [[डैम्प (खनन)|डैम्प]] के अन्य प्रकारों के साथ इसका सामना खनन कार्यों और कुएं सिंकिंग में हुआ था। कोयले के धीमे ऑक्सीकरण और जैविक प्रक्रियाओं ने नाइट्रोजन और कार्बन डाइऑक्साइड के एक [[दमघटू (सफोटिंग)]] मिश्रण को बनाने के लिए ऑक्सीजन को प्रतिस्थापित किया।<ref>(1894). "Notes of an Enquiry into the Nature and Physiological Action<!--bad matadata--> of Black-Damp, as Met with in Podmore Colliery, Staffordshire, and Lilleshall Colliery, Shropshire". ''Proceedings of the Royal Society of London''. 57 249–257.</ref>
== संदर्भ ==
 
<div class="reflist" style="column-width:30em; font-size:90%">
== इन्हें भी देखें ==
 
* धमनी रक्त गैस परीक्षण (आर्टेरियल ब्लड गैस टेस्ट)
* बॉश प्रतिक्रिया
* कार्बन डाइऑक्साइड निष्कासन (वायुमंडल से)
* गिल्बर्ट प्लास ( और जलवायु परिवर्तन पर प्रारंभिक कार्य)
* ग्रीनहाउस गैसें अवलोकन उपग्रह
* [[कार्बन डाइऑक्साइड उत्सर्जन के आधार पर देशों की सूची]]
* [[न्यूनतम कार्बन कुशल बिजली संयंत्रों की सूची]]
* मीरोमिक्टिक झील
* [[नासा]] का ऑर्बिटिंग कार्बन ऑब्जर्वेटरी 2
* मृदा गैस
 
== नोट्स ==
<references group="note" />
<references group="note" />
<references group="note" />
 
</div>
== संदर्भ ==
<div class="reflist" style="column-width:30em; font-size:90%">
<references />
<references />
</div>


== बाहरी कड़ियाँ ==
[[Category:Carbon dioxide| ]]
 
[[Category:Acid anhydrides]]
Carbon dioxide
[[Category:Acidic oxides]]
* [https://earth.nullschool.net/#current/chem/surface/level/overlay=co2sc/winkel3 कार्बन डाइऑक्साइड सांद्रता का वर्तमान वैश्विक मानचित्र]
[[Category:Coolants]]
* [https://www.cdc.gov/niosh/npg/npgd0103.html CDC – NIOSH पॉकेट गाइड टू केमिकल हैज़र्ड्स – कार्बन डाइऑक्साइड]
[[Category:Fire suppression agents]]
* [https://gml.noaa.gov/ccgg/trends/ वायुमंडलीय कार्बन डाइऑक्साइड में रुझान] (NOAA)
[[Category:Greenhouse gases]]
* [https://web.archive.org/web/20071007040239/http://www.shecco.com/about/history.php  की पुनर्खोज: इतिहास, शेको क्या है?] - [[प्रशीतक (रेफ्रिजरेट)]] के रूप में
[[Category:Household chemicals]]
 
[[Category:Inorganic solvents]]
collapsed
[[Category:Laser gain media]]
 
[[Category:Nuclear reactor coolants]]
{{DEFAULTSORT:Carbon Dioxide}}
[[Category:Oxocarbons]]
[[Category:कार्बन डाइऑक्साइड| ]]
[[Category:Propellants]]
[[Category:अम्ल एनहाइड्राइड]]
[[Category:Refrigerants]]
[[Category:अम्लीय ऑक्साइड]]
[[Category:Gaseous signaling molecules]]
[[Category:शीतलक]]
[[Category:E-number additives]]
[[Category:अग्निशामक एजेंट]]
[[Category:Triatomic molecules]]
[[Category:ग्रीनहाउस गैसें]]
[[Category:घरेलू रसायन]]
[[Category:अकार्बनिक विलायक]]
[[Category:लेज़र गेन मीडिया]]
[[Category:परमाणु रिएक्टर शीतलक]]
[[Category:ऑक्सोकार्बन]]
[[Category:प्रणोदक]]
[[Category:प्रशीतक]]
[[Category:गैसीय संकेतक अणु]]
[[Category:ई-संख्या योजक]]
[[Category:त्रिपरमाणुक अणु]]


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''स्रोत:'' अंग्रेज़ी विकिपीडिया के "Carbon dioxide" लेख का अनुवाद।
''स्रोत:'' अंग्रेज़ी विकिपीडिया के "Carbon dioxide" लेख पर आधारित।
''मूल लेख:'' https://en.wikipedia.org/wiki/Carbon_dioxide
''मूल लेख:'' https://en.wikipedia.org/wiki/Carbon_dioxide
''यह अनुवाद स्वचालित रूप से तैयार किया गया है।''
''यह लेख स्वचालित रूप से तैयार किया गया है।''

Latest revision as of 18:18, 3 October 2026

Carbon dioxide
IUPAC name Carbon dioxide
Other names Carbonic acid gas
Carbonic anhydride
Carbonic dioxide
Carbonic oxide
Carbon(IV) oxide
Methanedione
R-744 (refrigerant)
R744 (refrigerant alternative spelling)
Dry ice (solid phase)
Identifiers
CAS Number 124-38-9
PubChem CID 280
ChEMBL 1231871
ChemSpider 274
UNII 142M471B3J
EC Number 204-696-9
UN number 1013 (gas), 1845 (solid)
KEGG D00004
ChEBI 16526
RTECS number FF6400000
Beilstein Reference 1900390
Gmelin Reference 989
SMILES O=C=O
Properties
Formula CO2
Appearance Colorless gas
Odor Low concentrations: none
High concentrations: sharp; acidic[1]
Density * 1562 kg/m3 (solid at 1 atm and -78.5 °C)
  • 1101 kg/m3 (liquid at saturation -37 °C)
  • 1.977 kg/m3 (gas at 1 atm and 0 °C)
Solubility in water 1.45 g/L at 25 C, 100 kPa
Sublimation conditions 194.6855(30) K (−78.4645(30) °C) at 1 atm (0.101325 MPa)
Acidity (pKa) Carbonic acid:
pKa1 = 3.6
pKa1(apparent) = 6.35
pKa2 = 10.33
Viscosity * 14.90 μPa·s at 25 °C[2]
  • 70 μPa·s at -78.5 °C
Vapor pressure 5.7292(30) MPa, 56.54(30) atm (20 °C (293.15 K))
Dipole moment 0 D
Magnetic susceptibility −20.5·10−6 cm3/mol
Thermal conductivity 0.01662 W·m−1·K−1 (300 K)[3]
Structure
Crystal structure Trigonal
Molecular shape Linear
Pointgroup D∞h
Thermochemistry
Std enthalpy of formation −393.5 kJ·mol−1
Heat capacity 37.135 J/(K·mol)
Std molar entropy 214 J·mol−1·K−1
Pharmacology
Atccode suffix AN02
Hazards
Ghspictograms GHS04
Ghssignalword Warning
Hphrases 281
Pphrases 410+403
Externalsds Sigma-Aldrich
Nfpa-h 2
Nfpa-f 0
Nfpa-r 0
Nfpa-s SA
PEL (permissible) TWA 5000 ppm (9000 mg/m3)[4]
Idlh 40,000 ppm (72,000 mg/m3)[4]
Rel TWA 5000 ppm (9000 mg/m3), ST 30,000 ppm (54,000 mg/m3)[4]
Lclo 90,000 ppm (162,000 mg/m3) (human, 5 min)[5]
Related
Other anions Carbon disulfide
Carbon diselenide
Carbon ditelluride
Other cations Silicon dioxide
Germanium dioxide
Tin dioxide
Lead dioxide
Titanium dioxide
Zirconium dioxide
Hafnium dioxide
Cerium dioxide
Thorium dioxide
Otherfunction label carbon oxides
Otherfunction See Oxocarbon
Related compounds Carbonic acid
Carbonyl sulfide
Carbonyl selenide

कार्बन डाइऑक्साइड (carbon dioxide) एक रासायनिक यौगिक (chemical compound) है जिसका रासायनिक सूत्र CO2 है। यह ऐसे अणुओं से बना है जिसमें एक कार्बन परमाणु दो ऑक्सीजन परमाणुओं के साथ सहसंयोजक द्वि-आबंध (covalent double bond) द्वारा जुड़ा होता है। सामान्य तापमान पर यह गैस अवस्था में पाया जाता है और सामान्य सांद्रता पर यह गंधहीन होता है। कार्बन चक्र (carbon cycle) में कार्बन के स्रोत के रूप में, वायुमंडलीय CO2 पृथ्वी पर जीवन के लिए प्राथमिक कार्बन स्रोत है। हवा में, कार्बन डाइऑक्साइड दृश्य प्रकाश (visible light) के लिए पारदर्शी होती है लेकिन अवरक्त विकिरण (infrared radiation) को अवशोषित करती है, जिससे यह एक ग्रीनहाउस गैस (greenhouse gas) के रूप में कार्य करती है। कार्बन डाइऑक्साइड पानी में घुलनशील है और भूजल (groundwater), झीलों, ध्रुवीय बर्फ की टोपियों और समुद्री जल में पाई जाती है।

पृथ्वी के वायुमंडल में यह एक लेश गैस (trace gas) के रूप में 428 भाग प्रति दस लाख (ppm)[note 1] या लगभग 0.043% (जुलाई 2025 के अनुसार) मौजूद है, जो औद्योगिक क्रांति से पहले के स्तर 280 ppm या लगभग 0.028% से काफी अधिक है।[7][8] जीवाश्म ईंधन (fossil fuels) को जलाना इस बढ़ी हुई सांद्रता का मुख्य कारण है, जो जलवायु परिवर्तन (climate change) का प्राथमिक कारण भी है।[9]

पौधे, शैवाल (algae) और सायनोबैक्टीरिया (cyanobacteria) प्रकाश संश्लेषण (photosynthesis) नामक प्रक्रिया में सूर्य के प्रकाश की ऊर्जा का उपयोग करके कार्बन डाइऑक्साइड और पानी से कार्बोहाइड्रेट का संश्लेषण करते हैं, जिसमें ऑक्सीजन एक अपशिष्ट उत्पाद के रूप में निकलती है।[10] इसके विपरीत, सभी वायवीय जीव (aerobic organisms) ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए कोशिकीय श्वसन (cellular respiration) के दौरान ऑक्सीजन का उपभोग करते हैं और अपशिष्ट के रूप में CO2 छोड़ते हैं।[11] जब कार्बन डाइऑक्साइड पानी में घुलती है, तो यह मुख्य रूप से बाइकार्बोनेट (bicarbonate - HCO3–) और कार्बोनेट बनाती है, जिससे वायुमंडलीय CO2 के बढ़ने पर महासागरीय अम्लीकरण (ocean acidification) होता है।[12]

रासायनिक और भौतिक गुण

संरचना और आबंध

कार्बन डाइऑक्साइड अणु की ज्यामिति रैखिक (linear) और केंद्र-सममित (centrosymmetric) होती है। इसमें कार्बन-ऑक्सीजन आबंध की लंबाई 116.3 pm होती है, जो सामान्य एकल C–O आबंध की लंबाई (लगभग 140 pm) से काफी छोटी है।[13] केंद्र-सममित होने के कारण इस अणु का कोई विद्युत द्विध्रुव आघूर्ण (electric dipole moment) नहीं होता है।

CO2 अणु के तनन और नमन कंपन। ऊपर बाएं: सममित तनन। ऊपर दाएं: असममित तनन। नीचे की रेखा: नमन विधाओं का अपभ्रष्ट युग्म।

एक रैखिक त्रिपरमाणुक अणु के रूप में, CO2 में चार कंपन विधाएं (vibrational modes) होती हैं। असममित तनन विधा (antisymmetric stretching mode) 2349 cm−1 (तरंगदैर्घ्य 4.25 μm) पर और नमन विधाओं का अपभ्रष्ट युग्म (degenerate pair of bending modes) 667 cm−1 (तरंगदैर्घ्य 15.0 μm) पर अवरक्त स्पेक्ट्रमिकी (infrared spectroscopy) में देखा जाता है। सममित तनन विधा से कोई विद्युत द्विध्रुव उत्पन्न नहीं होता, इसलिए यह अवरक्त स्पेक्ट्रम में नहीं दिखती, लेकिन रमन स्पेक्ट्रमिकी (Raman spectroscopy) में इसे 1388 cm−1 पर देखा जा सकता है।

जलीय विलयन में

कार्बन डाइऑक्साइड पानी में घुलनशील है, जहां यह प्रतिवर्ती रूप से कार्बोनिक अम्ल (carbonic acid - H2CO3) बनाती है, जो एक दुर्बल अम्ल (weak acid) है:

CO2 + H2O <-> H2CO3

25 °C पर कार्बोनिक अम्ल का जलयोजन साम्य स्थिरांक (hydration equilibrium constant) निम्नलिखित है:

Kh=[HA2COA3][COA2A(aq)]=1.70×10−3

इस प्रकार, अधिकांश कार्बन डाइऑक्साइड कार्बोनिक अम्ल में परिवर्तित नहीं होती है, बल्कि CO2 अणुओं के रूप में ही रहती है।

विलयन के pH के आधार पर CO2, H2CO3, बाइकार्बोनेट (HCO3–) और कार्बोनेट (CO32–) की सांद्रता बदलती रहती है। उदासीन या हल्के क्षारीय पानी (pH > 6.5) में बाइकार्बोनेट रूप प्रमुख होता है। अत्यधिक क्षारीय पानी (pH > 10.4) में कार्बोनेट मुख्य रूप से पाया जाता है।

रासायनिक अभिक्रियाएं

CO2 एक शक्तिशाली इलेक्ट्रॉनरागी (electrophile) है। एमीनों (amines) के साथ कार्बन डाइऑक्साइड की प्रतिवर्ती अभिक्रिया से कार्बामेट (carbamates) बनते हैं, जिसका उपयोग CO2 स्क्रेबर्स (scrubbers) में किया जाता है। ग्रिन्यार अभिकर्मकों (Grignard reagents) जैसे अत्यंत शक्तिशाली नाभिकरागी (nucleophiles) CO2 के साथ अभिक्रिया करके कार्बोक्सिलेट (carboxylates) बनाते हैं:

MR + CO2 -> RCO2M

CO2 का कार्बन मोनोऑक्साइड (CO) में अपचयन एक कठिन और धीमी अभिक्रिया है:

CO2 + 2 e- + 2 H+ -> CO + H2O

भौतिक गुण

ठोस कार्बन डाइऑक्साइड के टुकड़े जिन्हें आमतौर पर "शुष्क बर्फ" कहा जाता है

सामान्य तापमान और दबाव पर, कार्बन डाइऑक्साइड का घनत्व लगभग 1.98 kg/m3 होता है, जो हवा से लगभग 1.53 गुना अधिक है।[14] 5.11177 atm से कम दबाव पर कार्बन डाइऑक्साइड की कोई तरल अवस्था नहीं होती है। 1 atm दबाव पर, यह गैस सीधे -78.4645 °C से नीचे के तापमान पर ठोस में बदल जाती है और ठोस सीधे गैस में ऊर्ध्वपातित (sublime) हो जाता है। इसके ठोस रूप को आमतौर पर शुष्क बर्फ (dry ice) कहा जाता है।

तरल कार्बन डाइऑक्साइड केवल 5.11177 atm से अधिक दबाव पर ही बनती है। इसका त्रिक बिंदु (triple point) 216.592 K (−56.558 °C) और 5.11177 atm दबाव पर होता है। इसका क्रांतिक बिंदु (critical point) 30.978 °C और 72.808 atm पर होता है। क्रांतिक बिंदु से ऊपर के तापमान और दबाव पर, यह एक क्रांतिकोत्तर तरल (supercritical fluid) की तरह व्यवहार करती है जिसे क्रांतिकोत्तर कार्बन डाइऑक्साइड (supercritical carbon dioxide) कहा जाता है।

जैविक भूमिका

प्रकाश संश्लेषण और कार्बन स्थिरीकरण

केल्विन चक्र और कार्बन स्थिरीकरण का अवलोकन

कार्बन स्थिरीकरण (carbon fixation) वह जैव रासायनिक प्रक्रिया है जिसके द्वारा पौधे, शैवाल और सायनोबैक्टीरिया वायुमंडलीय कार्बन डाइऑक्साइड को ग्लूकोज जैसे ऊर्जा-समृद्ध कार्बनिक अणुओं में परिवर्तित करते हैं। प्रकाश संश्लेषण में कार्बन डाइऑक्साइड और पानी का उपयोग करके शर्करा बनाई जाती है और ऑक्सीजन उपोत्पाद (by-product) के रूप में निकलती है।

रुबिस्को (RuBisCO) नामक एंजाइम कार्बन स्थिरीकरण के पहले प्रमुख चरण में शामिल होता है। रुबिस्को को पृथ्वी पर सबसे प्रचुर मात्रा में पाया जाने वाला एकल प्रोटीन माना जाता है।[15]

हवा में CO2 की सांद्रता बढ़ने से पौधों पर रंध्रों (stomata) की संख्या कम हो जाती है,[16] जिससे पानी की खपत कम होती है और जल-उपयोग दक्षता (water-use efficiency) बढ़ती है।[17] हालांकि, उच्च CO2 स्तरों के कारण फसलों में सूक्ष्म पोषक तत्वों (micronutrients) की सांद्रता में कमी देखी गई है।[18]

विषाक्तता

हवा में कार्बन डाइऑक्साइड की बढ़ती मात्रा के कारण होने वाले विषाक्तता के लक्षण

मनुष्यों में, 5% से अधिक सांद्रता वाली CO2 के संपर्क में आने से हाइपरकैप्निया (hypercapnia) और श्वसन अम्लरक्तता (respiratory acidosis) हो सकती है।[19] 7% से 10% की सांद्रता से दम घुट सकता है, जिससे चक्कर आना, सिरदर्द, दृष्टि और श्रवण दोष और कुछ ही मिनटों में बेहोशी हो सकती है।[20] 30% से अधिक का स्तर तेजी से बेहोशी और मृत्यु का कारण बनता है।[19]

चूंकि यह गैस हवा से भारी होती है, इसलिए ज्वालामुखी या भू-तापीय गतिविधि वाले क्षेत्रों में यह निचले स्थानों में जमा हो सकती है, जिससे वहां मौजूद जानवरों का दम घुट जाता है। कांगो के गोमा (Goma) शहर के पास न्यिरगोंगो ज्वालामुखी (Mount Nyiragongo) से निकलने वाली CO2 के कारण बच्चों की मौतें हुई हैं। स्वाहिली भाषा में इस घटना को मज़ुकु (mazuku) कहा जाता है।

मानव शरीर क्रिया विज्ञान

रक्त में परिवहन

मानव शरीर प्रति व्यक्ति प्रतिदिन लगभग 1 kg कार्बन डाइऑक्साइड का उत्पादन करता है। रक्त में CO2 का परिवहन तीन तरीकों से होता है:

  • अधिकांश भाग (लगभग 70% से 80%) लाल रक्त कोशिकाओं में कार्बोनिक एनहाइड्रेज़ (carbonic anhydrase) एंजाइम द्वारा बाइकार्बोनेट आयनों (HCO3–) में परिवर्तित हो जाता है:[21]
CO2 + H2O → H2CO3 -> H+ + HCO3–
  • 5-10% रक्त प्लाज्मा (blood plasma) में घुल जाता है।[21]
  • 5-10% हीमोग्लोबिन (hemoglobin) के साथ कार्बामिनो यौगिकों (carbamino compounds) के रूप में बंध जाता है।[21]

हीमोग्लोबिन ऑक्सीजन और carbon dioxide दोनों का परिवहन करता है। हीमोग्लोबिन से CO2 के बंधने से ऑक्सीजन के मुक्त होने की दर बढ़ जाती है, जिसे बोहर प्रभाव (Bohr effect) कहा जाता है। इसके विपरीत, ऑक्सीजन के कम होने पर हीमोग्लोबिन की CO2 वहन क्षमता बढ़ जाती है, जिसे हैल्डेन प्रभाव (Haldane Effect) कहते हैं।

श्वसन का नियंत्रण

मनुष्यों में सांस लेने की दर मुख्य रूप से रक्त में कार्बन डाइऑक्साइड के स्तर से नियंत्रित होती है, न कि ऑक्सीजन के स्तर से। यदि कोई व्यक्ति शुद्ध नाइट्रोजन जैसी बिना ऑक्सीजन वाली गैस में सांस लेता है, तो उसे सांस की कमी (air hunger) महसूस नहीं होगी और वह सीधे बेहोश हो जाएगा। यही कारण है कि विमानों में दबाव कम होने पर यात्रियों को सबसे पहले अपना ऑक्सीजन मास्क लगाने की सलाह दी जाती है।[21]

पर्यावरण और महासागर

महासागरीय अम्लीकरण

महासागरों में वायुमंडल की तुलना में लगभग पचास गुना अधिक कार्बन डाइऑक्साइड घुली हुई है। महासागर एक विशाल कार्बन सिंक (carbon sink) के रूप में कार्य करते हैं और उन्होंने मानव गतिविधियों द्वारा उत्सर्जित CO2 का लगभग एक-तिहाई हिस्सा अवशोषित किया है।[22]

जब कार्बन डाइऑक्साइड समुद्री जल में घुलती है, तो यह पानी के pH को कम कर देती है, जिससे महासागरीय अम्लीकरण (ocean acidification) होता है। इससे समुद्री जीवों, जैसे कि प्रवाल (corals) और घोंघों (pteropods) के लिए कैल्शियम कार्बोनेट के कवच या कंकाल बनाना कठिन हो जाता है।

औद्योगिक और व्यावसायिक उपयोग

प्रतिवर्ष लगभग 230 मिलियन टन CO2 का व्यावसायिक उपयोग किया जाता है।[23] इसका सबसे बड़ा हिस्सा उर्वरक उद्योग में यूरिया उत्पादन (130 मिलियन टन) और तेल उद्योग में संवर्धित तेल पुनर्प्राप्ति (enhanced oil recovery - 70 से 80 मिलियन टन) में होता है।[24]

खाद्य और पेय पदार्थ

सॉफ्ट ड्रिंक में कार्बन डाइऑक्साइड के बुलबुले

खाद्य उद्योग में कार्बन डाइऑक्साइड का उपयोग प्रणोदक (propellant) और अम्लता नियामक (acidity regulator) के रूप में किया जाता है। इसे यूरोपीय संघ में E290 के रूप में सूचीबद्ध किया गया है।

  • पेय पदार्थ: कार्बन डाइऑक्साइड का उपयोग कार्बोनेटेड सॉफ्ट ड्रिंक्स और सोडा वाटर बनाने के लिए किया जाता है। सोडा वाटर का खट्टा स्वाद घुली हुई CO2 के कारण होता है जो कार्बोनिक अम्ल में बदल जाती है।
  • बेकिंग: खमीर (yeast) आटे में शर्करा के किण्वन (fermentation) द्वारा CO2 उत्पन्न करता है, जिससे आटा फूलता है। बेकिंग पाउडर और बेकिंग सोडा भी गर्म होने पर CO2 छोड़ते हैं।
  • पॉप रॉक्स कैंडी: इस कैंडी में लगभग 4000 kPa दबाव पर CO2 गैस भरी होती है, जो मुंह में जाने पर चटखने की आवाज के साथ निकलती है।

अग्निशामक

कार्बन डाइऑक्साइड का उपयोग आग बुझाने के लिए किया जाता है। यह आग के आसपास की ऑक्सीजन को विस्थापित करके आग को बुझा देती है। विशेष रूप से बिजली की आग (electrical fires) के लिए डिज़ाइन किए गए अग्निशामक उपकरणों में दबाव में तरल कार्बन डाइऑक्साइड होती है।

प्रशीतक (Refrigerant)

तरल और ठोस कार्बन डाइऑक्साइड महत्वपूर्ण प्रशीतक हैं। ठोस CO2 (शुष्क बर्फ) का उपयोग उन छोटे शिपमेंट के लिए किया जाता है जहां भारी प्रशीतन उपकरण व्यावहारिक नहीं होते हैं। ऑटोमोबाइल एयर कंडीशनिंग और सुपरमार्केट प्रशीतन प्रणालियों में प्रशीतक के रूप में CO2 (R744) का उपयोग बढ़ रहा है क्योंकि यह पर्यावरण के अनुकूल (GWP = 1) है और ओजोन परत को नुकसान नहीं पहुंचाती है।

खोज का इतिहास

कार्बन डाइऑक्साइड पहली ऐसी गैस थी जिसे एक अलग पदार्थ के रूप में वर्णित किया गया था। लगभग 1640 में,[25] फ्लेमिश रसायनज्ञ जॉन बैप्टिस्ट वैन हेलमोंट (Jan Baptist van Helmont) ने देखा कि जब वे बंद बर्तन में लकड़ी का कोयला (charcoal) जलाते थे, तो बची हुई राख का द्रव्यमान मूल कोयले से बहुत कम होता था। उन्होंने निष्कर्ष निकाला कि कोयला एक अदृश्य पदार्थ में बदल गया जिसे उन्होंने "गैस" या "वाइल्ड स्पिरिट" (spiritus sylvestris) कहा।[26]

1750 के दशक में स्कॉटिश चिकित्सक जोसेफ ब्लैक (Joseph Black) ने इसके गुणों का और अध्ययन किया। उन्होंने पाया कि चूना पत्थर (limestone) को गर्म करने या अम्लों के साथ उपचारित करने पर एक गैस मिलती है जिसे उन्होंने "फिक्स्ड एयर" (fixed air) कहा। उन्होंने देखा कि यह गैस हवा से भारी थी और जलने या जीवन का समर्थन नहीं करती थी। उन्होंने यह भी दिखाया कि यह गैस जंतुओं के श्वसन और किण्वन द्वारा उत्पन्न होती है।

1823 में हम्फ्री डेवी (Humphry Davy) और माइकल फैराडे (Michael Faraday) द्वारा कार्बन डाइऑक्साइड को पहली बार उच्च दबाव पर द्रवित किया गया था।[27] ठोस कार्बन डाइऑक्साइड (शुष्क बर्फ) का पहला विवरण 1835 में फ्रांसीसी आविष्कारक एड्रियन-जीन-पियरे थिलोरियर (Adrien-Jean-Pierre Thilorier) द्वारा दिया गया था।[28]

संदर्भ

  1. ↑ where "part" here means per molecule[6]
  1. ↑ Carbon Dioxide. Air Products.
  2. ↑ (2015). "Measurements of the viscosity of carbon dioxide at temperatures from (253.15 to 473.15) K with pressures up to 1.2 MPa". The Journal of Chemical Thermodynamics. 89 7–15. doi:10.1016/j.jct.2015.04.015.
  3. ↑ (1970). "Thermophysical properties of matter - the TPRC data series". Thermal Conductivity - Nonmetallic Liquids and Gases. 3.
  4. ↑ 4.0 4.1 4.2 0103
  5. ↑ Carbon dioxide
  6. ↑ (2022-11-18). CO2 Gas Concentration Defined. CO2 Meter.
  7. ↑ (2013). A Short Introduction to Climate Change. 52. Cambridge University Press. ISBN 978-1-107-61876-3.
  8. ↑ (3 June 2022). Carbon dioxide now more than 50% higher than pre-industrial levels | National Oceanic and Atmospheric Administration. www.noaa.gov.
  9. ↑ IPCC (2022) Summary for policy makers in Climate Change 2022: Mitigation of Climate Change. Contribution of Working Group III to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change, Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, US
  10. ↑ (1996). Biosphere 2000: protecting our global environment. Kendall/Hunt Pub. Co.. ISBN 978-0-7872-0460-0.
  11. ↑ Food Factories. www.legacyproject.org.
  12. ↑ (22 April 2010). Ocean Acidification: A National Strategy to Meet the Challenges of a Changing Ocean. 23–24. National Academies Press. ISBN 978-0-309-15359-1. doi:10.17226/12904.
  13. ↑ Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemistry of the Elements (2nd ed.). Butterworth-Heinemann. p. 305–314.
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  15. ↑ (April 2004). "Enhanced translation of a chloroplast-expressed RbcS gene restores small subunit levels and photosynthesis in nuclear RbcS antisense plants". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 101 (16) 6315–6320. doi:10.1073/pnas.0400981101.
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  20. ↑ Carbon Dioxide as a Fire Suppressant: Examining the Risks. U.S. Environmental Protection Agency.
  21. ↑ 21.0 21.1 21.2 21.3 Carbon dioxide. solarnavigator.net.
  22. ↑ (29 November 2006). How Long Can the Ocean Slow Global Warming?. Oceanus.
  23. ↑ CO2 Capture and Utilisation - Energy System. IEA. Text was copied from this source, which is available under a Creative Commons Attribution 4.0 International License
  24. ↑ (2019-09-25). Putting CO2 to Use – Analysis. IEA.
  25. ↑ (September 1910). The Pioneer in the Hygiene of Ventilation. The Lancet. 176 (4542) 906–908. doi:10.1016/S0140-6736(00)52420-9.
  26. ↑ (2003). "History of industrial gases". 93. Springer. ISBN 978-0-306-47277-0.
  27. ↑ (1823). On the Application of Liquids Formed by the Condensation of Gases as Mechanical Agents. Philosophical Transactions. 113 199–205. doi:10.1098/rstl.1823.0020.
  28. ↑ (1835). Solidification de l'Acide carbonique. Comptes Rendus. 1 194–196.

स्रोत: अंग्रेज़ी विकिपीडिया के "Carbon dioxide" लेख पर आधारित। मूल लेख: https://en.wikipedia.org/wiki/Carbon_dioxide यह लेख स्वचालित रूप से तैयार किया गया है।

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