Ще задовго до того, як вченими була пояснена роль вуглекислого газу, він виходив у процесі,– ного та винного сусла. У пічному опаленні будинків та деяких промислових процесах теж виділявся цей газ. Двоокис вуглецю постійно присутній у найвідомішій природній суміші газів – повітрі. Він виділяється при диханні більшості живих істот, що населяють Землю. Діоксид вуглецю можна отримати хімічним впливом деякі речовини, зокрема і природні мінерали.
У період накопичення людством знань, що стали згодом базовими для хімії як науки, було проведено багато експериментів, в результаті яких вчені отримували вуглекислий газ. Одним із найефектніших «чудес» алхімії в той період часу було важко з’ясувати виділення «повітря» з каменю. Так для середньовічного алхіміка виглядало розкладання вапняку чи доломіту.
Діоксид вуглецю було ідентифіковано як самостійну речовину, відмінну від інших газоподібних речовин у шістнадцятому столітті алхіміком Вант Гельмонтом, автором поняття «газ». Він визначив, що при горінні вугілля виходить речовина, яка має певний набір властивостей, яку він назвав «диким газом». Сам факт відкриття газів започаткував особливу галузь хімії – пневматохімію, що досліджує хімію газів, а також пошук способів отримання конкретних газів для використання їх згодом у певних цілях, тобто виробництву промислових газів.
Винахід так званої пневматичної ванни, спеціального приладу для збирання газів, Стівеном Гейлсом на початку вісімнадцятого століття стало новою віхою в отриманні газів. До цього гази збирали в малопридатні для таких цілей м’які ємності на зразок бичачого або риб’ячого міхура. Новий прилад був «ванною», тобто ємністю з водою, в яку шийкою вниз містилася посудина з водою. Від джерела газу газовідвідною трубкою газ надходив у перевернутий посудину, витісняючи з нього воду у «ванну». Згодом цей прилад був удосконалений Джозефом Прістлі. Зігравши свою роль історії, цей прилад дещо втратив свою значимість. Нині він застосовується переважно у лабораторних умовах у навчальних цілях.
Як зараз отримують вуглекислоту
Найчастіше у лабораторних умовах отримання вуглекислого газу застосовують кілька різних хімічних реакцій. Джерелом цього газу досить часто є карбонат кальцію. У разі термічного розкладання цієї речовини або при її взаємодії із соляною кислотою відбувається виділення певної кількості діоксиду вуглецю. Для цього найчастіше використовують шматочки крейди або мармуру. Сода (карбонат натрію) або харчова сода (гідрокарбонат натрію) «гаситься», тобто вступає в хімічну реакцію із соляною кислотою. Бурхливе «закипання», яке спостерігається при цьому, і є виділення вуглекислого газу. Двоокис вуглецю – це один з кінцевих продуктів, що виходять в результаті спалювання метану або етилового спирту.
Промислові способи одержання вуглекислого газу не менш різноманітні. Дуже багато, до 90% загального обсягу діоксиду вуглецю виходить у хімічних процесах, задіяних у виробництві таких речовин як аміак та метанол. У димовому газі промислових котелень, що працюють на природному газі або вугіллі, міститься від 12 до 29 відсотків цього газу. Збираючи ці своєрідні «відходи» людство як отримує корисний продукт, а й позбавляється серйозної екологічної проблеми. Загроза парникового ефекту, що виникає при неконтрольованих викидах відходів, що містять вуглекислий газ, в атмосферу Землі, спонукає вчених продумувати нові способи збору і обробки відходів, що містять вуглекислоту.
Для очищення від небажаних домішок димові гази та інші суміші газів застосовують карбонат калію. Після промивання цією речовиною вуглекислий газ поглинається. З гідрокарбонату, що утворився вуглекислоту вивільняють нагріванням при зниженому тиску. Для цих цілей все частіше застосовують іншу речовину – водний розчин моноетаноламіну. Воно легко абсорбує двоокис вуглецю, а потім при нагріванні виділяє її, дозволяючи очистити вуглекислий газ від непотрібних домішок.
Використовується в багатьох виробничих технологіях виробництва харчових продуктів спиртове бродіння теж є джерелом чистого, що практично не вимагає додаткового доочищення діоксиду вуглецю. Досить багато його виходить при створенні пива, квасу, вина та дріжджового тіста. У процесі розщеплення жирів також виходить вуглекислий газ, який збирається для подальшого використання.
Відчутна кількість вуглекислого газу виходить як побічний продукт при поділі повітря. Основними продуктами цього виробничого процесу є такі чисті гази, як кисень, аргон і азот.
Цікаві факти
Протестантський священик Джозеф Прістлі, який захоплювався хімією, отримував вуглекислий газ для своїх дослідів у досить великих кількостях досить цікавим чином. Він збирав над пивними чанами двоокис вуглецю, що виділявся при бродінні пивного сусла. Найбільш зручним способом для нього виявився збір діоксиду вуглецю над водою. Він користувався для цього «пневматичною ванною», приладом, призначеним для збирання газів, який був винайдений незадовго до подій, що описуються. Виявивши, що частина газу, що збирається, розчинилася у воді, він наважився спробувати отриману суміш на смак. У записах вченого значиться, що приємний, трохи терпкий на смак напій йому сподобався. Тому Дж. Прістлі небезпідставно вважається істориками батьком усієї сучасної індустрії газованих напоїв.
Пишність і пористість будь-якій випічці, чи то хліб на обід або солодкий бісквіт на десерт, надає саме вуглекислий газ. Для того щоб тісто як кажуть кухарі і господині «піднялося», потрібні дрібні бульбашки діоксиду вуглецю рівномірно розподілені по всій товщині пишної оладки, коржа для торта або буханці хліба. Домогтися цього можна двома способами. Можна використовувати хлібопекарські дріжджі. У процесі своєї життєдіяльності вони, живлячись цукром, виділяють вуглекислий газ вуглекислий газ. Інший метод дуже мало відрізняється від одного із способів отримання вуглекислого газу, що широко застосовуються в хімічних лабораторіях всього світу. Єдиною відмінністю є те, що для гасіння соди на кухні, на відміну від лабораторії, користуються харчовими кислотами, такими, як оцтова і лимонна кислоти.
Перші домашні газовані лимонади були приготовлені із застосуванням питної, харчової соди та лимонного соку. В результаті реакції лимонної кислоти, що робить цей сік кислим, з гідрокарбонатом натрію виділявся вуглекислий газ, чому напій ставав газованим. Відомі з історії та літератури содові та сельтерські води, які продавалися як ліки аптекарями, готувалися тим самим способом, шляхом гасіння, тобто хімічної взаємодії соди з лимонною кислотою.
Крім вуглекислого газу та сумішей, створених на його основі у Компанії «DP Air Gas» можна придбати інші промислові гази та суміші технічних газів, призначені для різних цілей. Якість газів, які пропонуються до реалізації, знаходиться під постійним контролем лабораторії Компанії «DP Air Gas». Крім того, Компанією надаються послуги з обслуговування, необхідного ремонту та фарбування обладнання, призначеного для перевезення та зберігання газів. Здійснюється доставка газів споживачам за погодженими маршрутами із заданою періодичністю. Докладніший перелік пропонованих до реалізації газів та супутніх послуг наведено тут.
