Buka menu utama

Perubahan

8 bita ditambahkan ,  3 tahun yang lalu
k
tidy up, replaced: mengijinkan → mengizinkan
| MolarMass = 44,0095(14) g/mol
| Appearance = gas tidak berwarna
| Density = 1.600 g/L (padat)</br />1,98 g/L (gas)
| Solubility = 1,45 g/L
| MeltingPt = −57&nbsp;°C (216 K) </br /> (di bawah tekanan)
| BoilingPt = −78&nbsp;°C (195 K)</br />([[sublimasi|menyublim]])
| pKa = 6,35 dan 10,33
| Viscosity = 0,07 c[[Poise|P]] pada −78&nbsp;°C
Karbon dioksida adalah gas yang tidak berwarna dan tidak berbau. Ketika dihirup pada konsentrasi yang lebih tinggi dari konsentrasi karbon dioksida di atmosfer, ia akan terasa asam di mulut dan mengengat di hidung dan tenggorokan. Efek ini disebabkan oleh pelarutan gas di [[membran mukosa]] dan [[saliva]], membentuk larutan [[asam karbonat]] yang lemah. Sensasi ini juga dapat dirasakan ketika seseorang bersendawa setelah meminum air [[karbonasi|berkarbonat]] (misalnya [[Coca Cola]]). Konsentrasi yang lebih besar dari 5.000 ppm tidak baik untuk kesehatan, sedangkan konsentrasi lebih dari 50.000 ppm dapat membahayakan kehidupan hewan.<ref>{{cite web | author = Staff | date= [[16 August]] [[2006]] | url = http://www.cdc.gov/niosh/idlh/124389.html | title = Carbon dioxide: IDLH Documentation | publisher = National Institute for Occupational Safety and Health | accessdate = 2007-07-05}}</ref>
 
Pada keadaan [[STP]], rapatan karbon dioksida berkisar sekitar 1,98 &nbsp;kg/m³, kira kira 1,5 kali lebih berat dari [[atmosfer bumi|udara]]. Molekul karbon dioksida (O=C=O) mengandung dua [[ikatan kovalen|ikatan rangkap]] yang berbentuk linear. Ia tidak bersifat [[dipol]]. Senyawa ini tidak begitu [[reaktif]] dan tidak mudah terbakar, namun bisa membantu pembakaran logam seperti [[magnesium]].
 
[[Berkas:Dry Ice Pellets Subliming.jpg|thumb|left|220px|Pelet kecil dari es kering yang menyublim di udara.]]
<center><math>\text{H}_2\text{SO}4 + \text{CaCO}_3 \longrightarrow \text{CaSO}_4 + \text{H}_2\text{CO}_3</math></center>
 
{{chem|H|2|CO|3}} kemudian terurai menjadi air dan CO<sub>2</sub>. Reaksi ini diikuti dengan pembusaan atau penggelembungan.
 
[[Pembakaran]] dari semua bahan bakar yang mengandung karbon, seperti [[metana]] ([[gas alam]]), distilat minyak bumi ([[bensin]], [[diesel]], [[minyak tanah]], [[propana]]), arang dan kayu akan menghasilkan karbon dioksida. Sebagai contohnya reaksi antara metana dan oksigen:
<center>[[Glukosa|<math>\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6</math>]]<math>\longrightarrow 2\text{CO}_2 + 2\text{C}_2\text{H}_5\text{OH}</math></center>
 
Semua organisme aerob menghasilkan {{chem|CO|2}} dalam proses pembakaran [[karbohidrat]], [[asam lemak]], dan protein pada mitokondria di dalam sel. Reaksi-reaksi yang terlibat dalam proses pembakaran ini sangatlah rumit dan tidak bisa dijelaskan dengan mudah. (Lihat pula: [[respirasi sel]], [[respirasi anaerob]], dan [[fotosintesis]]).
 
Karbon dioksida [[larut]] dalam air dan secara spontan membentuk {{chem|H|2|CO|3}} ([[asam karbonat]]) dalam kesetimbangan dengan {{chem|CO|2}}. Konsentrasi relatif antara {{chem|CO|2|, H|2|CO|3}}, dan {{chem|HCO|3|<sup>−</sup>}} ([[bikarbonat]]) dan {{chem|CO|3|<sup>2−</sup>}}([[karbonat]]) bergantung pada kondisi [[pH]] larutan. Dalam air yang bersifat netral atau sedikit basa (pH > 6,5), bentuk bikarbonat mendominasi (>50%). Dalam air yang bersifat basa kuat (pH > 10,4), bentuk karbonat mendominasi. Bentuk karbonat dan bikarbonat memiliki kelarutan yang sangat baik. Dalam air laut (dengan pH = 8,2 - 8,5), terdapat 120 &nbsp;mg bikarbonat per liter.
 
=== Produksi dalam skala industri ===
[[Berkas:CO2 increase rate.png|thumb|left|Peningkatan tahunan CO<sub>2</sub> atmosfer: Rata-rata peningkatan tahunan pada tahun 1960-an adalah 37% dari rata-rata peningkatan tahunan tahun 2000-2007.<ref>Dr. Pieter Tans ([[3 May]] [[2008]]) [ftp://ftp.cmdl.noaa.gov/ccg/co2/trends/co2_gr_mlo.txt "Annual CO2 mole fraction increase (ppm)" for 1959-2007] [[National Oceanic and Atmospheric Administration]] Earth System Research Laboratory, Global Monitoring Division ([http://www.esrl.noaa.gov/gmd/ccgg/trends/ additional details].)</ref>]]
 
Oleh karena aktivitas manusia seperti pembakaran [[bahan bakar fosil]] dan [[penggundulan hutan]], konsentrasi karbon dioksida di atmosfer telah meningkat sekitar 35% sejak dimulainya [[revolusi industri]].<ref>[http://www.noaanews.noaa.gov/stories2005/s2412.htm NOAA News Online (Story 2412)<!-- Bot generated title -->]</ref> Pada tahun 1999, 2.244.804.000 ton {{chem|CO|2}} dihasilkan di Amerika Serikat dari pembangkitan energi listrik. Laju pengeluaran ini setara dengan 0,6083 &nbsp;kg per kWh.<ref>{{cite web | title=Carbon Dioxide Emissions from the Generation of Electric Power in the United States | url=http://www.eia.doe.gov/cneaf/electricity/page/co2_report/co2emiss.pdf }} </ref>
 
Lima ratus juta tahun yang lalu, keberadaan karbon dioksida 20 kali lipat lebih besar dari yang sekarang dan menurun 4-5 kali lipat semasa periode [[Jura]] dan secara lambat menurun sampai dengan [[revolusi industri]].<ref>{{cite web | title = Climate and CO2 in the Atmosphere | url=http://earthguide.ucsd.edu/virtualmuseum/climatechange2/07_1.shtml| accessdate=2007-10-10 }}</ref><ref>{{cite web | title = GEOCARB III: A REVISED MODEL OF ATMOSPHERIC CO2 OVER
PHANEROZOIC TIME| url=http://www.geocraft.com/WVFossils/Reference_Docs/Geocarb_III-Berner.pdf| accessdate=2008-02-15 }}</ref>
 
Sampai dengan 40% dari gas yang dimuntahkan oleh [[gunung berapi]] semasa ledakan subaerial adalah karbon dioksida. <ref>Sigurdsson, H. et al., (2000) ''Encyclopedia of Volcanoes'', San Diego, Academic Press</ref> Menurut perkiraan paling canggih, gunung berapi melepaskan sekitar 130-230 juta ton {{chem|CO|2}} ke atmosfer setiap tahun. Karbon dioksida juga dihasilkan oleh mata air panas, seperti yang terdapat di situs Bossoleto dekat Terme Rapolano di Toscana, Italia. Di sini, di depresi yang berbentuk mangkuk dengan diameter kira-kira 100 m, konsentrasi {{chem|CO|2}} setempat meningkat sampai dengan lebih dari 75% dalam semalam, cukup untuk membunuh serangga-serangga dan hewan yang kecil, namun menghangat dengan cepat ketika cahaya matahari memancar dan berbaur secara konveksi semasa pagi hari.<ref>vanGardingen PR, Grace J, Jeffree CE, Byari, S.H., Miglietta, F., Raschi, A., Bettarini, I. (1997) Long-term effects of enhanced CO2 concentrations on leaf gas exchange: research opportunities using {{co2}} springs. In Plant responses to elevated {{co2}}. Evidence from natural springs. Ed. A. Raschi, F. Miglietta, R. Tognetti and P.R. van Gardingen. Cambridge University Press. pp. 69-86.</ref> Konsentrasi setempat {{chem|CO|2}} yang tinggi yang dihasilkan oleh gangguan air danau dalam yang jenuh dengan {{Chem|CO|2}} diduga merupakan akibat dari terjadinya 37 kematian di [[Danau Moboun]], [[Kamerun]] pada 1984 dan 1700 kematian di [[Danau Nyos]], Kamerun.<ref> M. Martini (1997){{co2}} emissions in volcanic areas: case histories and hazaards. In Plant responses to elevated {{co2}}. Evidence from natural springs. Ed. A. Raschi, F. Miglietta, R. Tognetti and P.R. van Gardingen. Cambridge University Press. pp. 69-86.</ref> Namun, emisi {{Chem|CO|2}} yang diakibatkan oleh aktivitas manusia sekarang adalah 130 kali lipat lebih besar dari kuantitas yang dikeluarkan gunung berapi, yaitu sekitar 27 miliar ton setiap tahun.<ref>{{cite web | title = Volcanic Gases and Their Effects
| url=http://volcanoes.usgs.gov/Hazards/What/VolGas/volgas.html| accessdate=2007-09-07 }}</ref>
 
Terdapat sekitar 50 kali lebih banyak karbon yang terlarut di dalam samudera dalam bentuk {{Chem|CO|2}} dan hidrasi {{Chem|CO|2}} daripada yang terdapat di atmosfer. Samudera berperan sebagai [[buangan karbon]] raksasa dan telah menyerap sekitar sepertiga dari emisi {{Chem|CO|2}} yang dihasilkan manusia."<ref>{{cite web | last = Doney | first = Scott C. | authorlink = | coauthors = Naomi M. Levine | title = How Long Can the Ocean Slow Global Warming? | publisher = Oceanus | date = 2006-11-29 | url = http://www.whoi.edu/oceanus/viewArticle.do?id=17726 | accessdate = 2007-11-21 }}</ref> Secara umum, kelarutan akan berkurang ketika temperatur air bertambah. Oleh karena itu, karbon dioksida akan dilepaskan dari air samudera ke atmosfer ketika temperatur samudera meningkat.
 
Kebanyakan {{chem|CO|2}} yang berada di samudera berbentuk asam karbonat. Sebagian dikonsumsi oleh organisme air sewaktu fotosintesis dan sebagain kecil lainnya tenggelam dan meninggalkan siklus karbon. Terdapat kekhawatiran meningkatnya konsentrasi {{chem|CO|2}} di udara akan meningkatkan keasaman air laut, sehiggga akan menimbulkan efek-efek yang merugikan terhadap organisme-organisme yang hidup di air.
 
== Peranan biologis ==
Kandungan karbon dioksida di udara segar bervariasi antara 0,03% (300ppm) sampai dengan 0,06% (600 ppm) bergantung pada lokasi.
 
Menurut Otoritas Keselamatan Maritim Australia, "Paparan berkepanjangan terhadap konsentrasi karbon dioksida yang sedang dapat menyebabkan asidosis dan efek-efek merugikan pada metabolisme kalsium fosforus yang menyebabkan peningkatan endapan kalsium pada jaringan lunak. Karbon dioksida beracun kepada jantung dan menyebabkan menurunnya gaya kontraktil. Pada konsentrasi tiga persen berdasarkan volume di udara, ia bersifat narkotik ringan dan menyebabkan peningkatan tekanan darah dan denyut nadi, dan menyebabkan penurunan daya dengar. Pada konsentrasi sekitar lima persen berdasarkan volume, ia menyebabkan stimulasi pusat pernapasan, pusing-pusing, kebingungan, dan kesulitan pernapasan yang diikuti sakit kepala dan sesak napas. Pada konsentrasi delapan persen, ia menyebabkan sakit kepala, keringatan, penglihatan buram, tremor, dan kehilangan kesadaran setelah paparan selama lima sampai sepuluh menit."<ref> Davidson, Clive. 7 February 2003. "Marine Notice: Carbon Dioxide: Health Hazard". Australian Maritime Safety Authority.</ref>
 
Oleh karena bahaya kesehatan yang diasosiasikan dengan paparan karbon dioksida, Administrasi Kesehatan dan Keselamatan Kerja Amerika Serikat menyatakan bahwa paparan rata-rata untuk orang dewasa yang sehat selama waktu kerja 8 jam sehari tidak boleh melebihi 5.000 ppm (0,5%). Batas aman maksimum untuk balita, anak-anak, orang tua, dan individu dengan masalah kesehatan kardiopulmonari (jatung dan paru-paru) secara signifikan lebih kecil. Untuk paparan dalam jangka waktu pendek (di bawah 10 menit), batasan dari Institut Nasional untuk Kesehatan dan Keamanan Kerja Amerika Serikat (NIOSH) adalah 30.000 ppm (3%). NIOSH juga menyatakan bahwa konsentrasi karbon dioksida yang melebihi 4% adalah langsung berbahaya bagi keselamatan jiwa dan kesehatan.<ref>Occupational Safety and Health Administration. Chemical Sampling Information: Carbon Dioxide. Retrieved 5 June 2008 from: http://www.osha.gov/dts/chemicalsampling/data/CH_225400.html</ref>
 
Adaptasi terhadap peningkatan kadar {{chem|CO|2}} dapat terjadi pada manusia. Inhalasi {{chem|CO|2}} yang berkelanjutan dapat ditoleransi pada konsentrasi inspirasi tiga persen paling sedikit selama satu bulan dan empat persen konsentrasi insiparsi selama lebih dari satu minggu. Diajukan juga bahwa konsentrasi insipirasi sebesar 2,0 persen dapat digunakan untuk ruangan tertutup (seperti [[kapal selam]]) oleh karena adaptasi ini bersifat fisiologis dan reversibel. Penurunan kinerja atau pada aktivitas fisik yang normal tidak terjadi pada tingkat konsentrasi ini.<ref>{{cite journal |title=Carbon Dioxide Tolerance and Toxicity |author=Lambertsen, C. J. |year=[[1971]] |journal=Environmental Biomedical Stress Data Center, Institute for Environmental Medicine, University of Pennsylvania Medical Center |volume=IFEM Report No. 2-71 |location=Philadelphia, PA |url=http://archive.rubicon-foundation.org/3861 |accessdate=2008-05-02 }}</ref><ref>{{cite journal |title=Carbon Dioxide Tolerance Studies |author=Glatte Jr H. A., Motsay G. J., Welch B. E. |year=[[1967]] |volume=SAM-TR-67-77 |journal=Brooks AFB, TX School of Aerospace Medicine Technical Report|url=http://archive.rubicon-foundation.org/6045 |accessdate=2008-05-02 }}</ref>
{{Chem|CO|2}} diangkut di darah dengan tiga cara yang berbeda:
 
* Kebanyakan (sekitar 70% – 80%) dikonversikan menjadi ion [[bikarbonat]] HCO<sub>3</sub><sup>−</sup> oleh enzim [[karbonat anhidrase]] di sel-sel darah merah,<ref name='solarnav'> {{cite web|url=http://www.solarnavigator.net/solar_cola/carbon_dioxide.htm |title=CARBON DIOXIDE |accessdate=2007-10-12 |work=solarnavigator.net }}</ref> dengan reaksi
<center><math>\text{CO}_2 + \text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{H}_2\text{CO}_3 \rightarrow \text{H}^+ + \text{HCO}_3^-</math></center>
* 5% – 10% larut di [[Plasma darah|plasma]]<ref name='solarnav' />
[[Hemoglobin]], molekul pengangkut oksigen yang utama pada [[sel darah merah]], mengangkut baik oksigen maupun karbon dioksida. Namun {{chem|CO|2}} yang diangkut hemoglobin tidak terikat pada tempat yang sama dengan oksigen. Ia bergabung dengan gugus terminal-N pada empat rantai globin. Namun, karena efek [[regulasi alosterik|alosterik]] pada molekul hemoglobin, pengikatan {{chem|CO|2}} mengurangi jumlah oksigen yang dapat diikat. Penurunan pengikatan karbon dioksida oleh karena peningkatan kadar oksigen dikenal sebagai [[efek Haldane]] dan penting dalam traspor karbon dioksida dari jaringan ke paru-paru. Sebaliknya, peningkatan tekanan parsial {{chem|CO|2}} atau penurunan pH akan menyebabkan pelepasan oksigen dari hemoglobin, dikenal sebagai [[efek Bohr]]
 
Karbon dioksida adalah salah satu mediator [[autoregulasi]] setempat suplai darah. Apabila kadar karbon dioksidanya tinggi, [[kapiler]] akan mengembang untuk mengijinkanmengizinkan arus darah yang lebih besar ke jaringan yang dituju.
 
Ion bikarbonat sangatlah penting dalam meregulasi pH darah. Laju pernapasan seseorang dipengaruhi oleh kadar {{chem|CO|2}} dalam darahnya. Pernapasan yang terlalu lambat akan menyebabkan [[asidosis pernapasan]], sedangkan pernapasan yang terlalu cepat akan menimbulkan [[hiperventilasi]] yang bisa menyebabkan [[alkalosis|alkalosis pernapasan]].
Walaupun tubuh memerlukan oksigen untuk metabolisme, kadar oksigen yang rendah tidak akan menstimulasi pernapasan. Sebaliknya pernapasan distimulasi oleh kadar karbon dioksida yang tinggi. Akibatnya, bernapas pada udara bertekanan rendah atau campuran gas tanpa oksigen (seperti nitrogen murni) dapat menyebabkan kehilangan kesadaran. Hal ini sangatlah berbahaya bagi pilot tempur. Ini juga adalah alasan mengapa penumpang pesawat diinstruksikan untuk memakai masker oksigen ke dirinya sendiri terlebih dahulu sebelum membantu orang lain ketika tekanan kabin berkurang, jika tidak maka terjadi risiko tidak sadarkan diri.<ref name='solarnav' />
 
Menurut salah satu kajian dari [[Departemen Pertanian Amerika Serikat]], pernapasan orang pada umumnya menghasilkan kira-kira 450 liter (sekitar 900 gram) karbon dioksida perhari. <ref name="hannan">{{cite web | url=http://www.faithscience.org/oldsite/articles/90s/hannan.html | title=Your Role in the "Greenhouse Effect" | first=Jerry | last=Hannan | accessdate=2006-04-19}}</ref>
 
== Sebagai bahan tambahan pangan ==
110.443

suntingan