二氧化碳
[CAS# 124-38-9]

基本信息

• 产品分类: 原料药 >> 神经系统用药 >> 中枢兴奋药
• 产品名称: 二氧化碳
• 英文名: Carbon dioxide
• 别名: Baros Effervescent Granules; Carbon oxide (CO2); Carbon-12 dioxide; Carbon-12C dioxide-16O2; Carbonic acid anhydride; Carbonic acid gas; Carbonic anhydride; Dry ice; EN 439C1; Khladon 744; N 45 (gas); R 744
• 分子式: CO₂
• 分子量: 44.01
• CAS 登录号: 124-38-9
• EC 号码: 204-696-9
• 分子行输入简码SMILES: C(=O)=O

物理化学性质

• 密度: 1.799 g/cm³ (25 °C)^*
• 熔点: 60-61 °C (乙醇 )^**
• 沸点: -78 °C (800 Torr)^***
• 折射率: 1.1839 (40.00 °C)^*****
• 闪点: -131.1±13.9 °C, 计算值^****

^* Molina, Alejandro

^** Koshechko, V. G.

^*** Lebedev, A. V.

^**** 使用计算机软件 Advanced Chemistry Development (ACD/Labs) Software V11.02 (©1994-2016 ACD/Labs)

^***** Sun, Yongda

安全数据

• 危险品标志: GHS04 警告
• 危害标签: H280-H281
• 防护标签: P282-P336+P317-P403-P410+P403

危害分类

危害	分类	类别码	危害标签
加压气体 (压缩)	Press. Gas (Comp.)		H280
加压气体 (液体)	Press. Gas (Liq.)		H280
加压气体 (冷藏液体)	Press. Gas (Ref. Liq.)		H281
急性毒性	Acute Tox.	4	H332
特定目标器官毒性—单次接触	STOT SE	3	H335
加压气体 (液体)	Press. Gas (Liq.)		H281

• 危险品运输编号: UN 1013 - class 2 - Carbon dioxide

是否危险化学品？

是，请看详情。

发现和应用

二氧化碳是一种简单的无机化合物，由一个碳原子通过共价键与两个氧原子结合而成，其分子式为 CO₂。在标准条件下，它是一种无色、无味的气体，作为一种微量气体天然存在于地球大气层中。早在17世纪，人们便已认识到二氧化碳的存在；当时，早期化学家在研究发酵和燃烧过程产生的气体时，首次将其描述为“固定空气”（fixed air）。二氧化碳分子呈直线型结构，碳原子居于中心，分别与两个氧原子形成双键；此外，它还具有共振结构，使得电子密度在整个分子中得以分布。

二氧化碳在生物和环境过程中发挥着至关重要的作用。它是碳循环的关键组成部分，主要通过动物的呼吸作用、微生物的发酵作用以及有机物的燃烧过程而产生。植物、藻类和某些细菌利用二氧化碳进行光合作用，将其转化为有机分子和氧气。这种自然交换过程维持着大气气体的平衡，并维系着地球上的生命。

工业生产中的二氧化碳主要作为副产品产生，来源包括化石燃料的燃烧、发酵过程，以及酸与碳酸盐反应等化学过程。在商业应用中，二氧化碳经过收集、纯化和压缩处理后，被用于各种用途。二氧化碳在食品和饮料行业中应用广泛，常作为碳酸化剂用于制作软饮料和苏打水。由于在受控浓度下无毒，它非常适合用于此类用途；此外，其固态形式——即“干冰”——还可作为防腐剂和制冷剂使用。

在化学合成领域，二氧化碳是一种重要的试剂和原料。它可以与亲核试剂发生反应，生成羧酸盐、碳酸盐、氨基甲酸酯以及尿素类化合物。将二氧化碳引入有机分子结构中，为合成水杨酸、环状碳酸酯以及某些药物等高价值化合物提供了一条有效的途径。此外，二氧化碳还被用作超临界流体萃取过程中的溶剂；在此过程中，超临界状态下的CO₂被用于咖啡脱因、精油提取以及其他需要选择性溶解能力和温和反应条件的工艺中。

二氧化碳具有重大的环境意义。它是一种温室气体，能够截留大气中的热量，从而导致全球变暖。人类活动——特别是化石燃料的燃烧和森林砍伐——导致大气中CO₂的浓度不断升高，进而加剧了温室效应，并引发了气候变化。监测并控制二氧化碳排放是环境科学与政策领域的一大重点，目前正致力于开发碳捕获与封存技术，以减轻其所带来的影响。

除在工业和环境领域发挥作用外，二氧化碳还被应用于灭火系统、制冷剂以及气溶胶喷雾中的推进剂。其独特的物理特性——例如在常压下可直接升华为干冰——使其在冷却、清洗及保鲜等领域拥有广泛的应用前景。

总体而言，二氧化碳是一种基础性的无机分子，在生物学、工业及环境科学领域均具有至关重要的地位。它既是生命活动不可或缺的组成部分，又是导致气候变化的重要因素；这种双重角色充分彰显了其在多个学科领域中的重大意义。

参考文献

2025. Remodeling aboveground tomato plant architecture via CRISPR/Cas9-mediated editing of a single Tiller Angle Control 1–like gene. aBIOTECH.
DOI: 10.1007/s42994-025-00220-9

2025. The role of isoprenoids in the chemical interaction between plants and other organisms in their rhizosphere. aBIOTECH.
DOI: 10.1007/s42994-025-00225-4

2025. Correction: Lacosamide Is a Novel Drug That Improves AGTPBP1 Knockout-Mediated Impairment of Neuronal and Dopaminergic Function. Molecular Neurobiology.
DOI: 10.1007/s12035-025-05016-y