氣態(tài)二氧化碳用于碳化軟飲料、水處理工藝的pH控制、化學(xué)加工、食品保存、化學(xué)和食品加工過程的惰性保護(hù)、焊接氣體、植物生激劑。二氧化碳是碳氧化合物之一,是一種無機(jī)物,不可燃,通常也不支持燃燒,低濃度時(shí)無毒性。它也是碳酸的酸酐,屬于酸性氧化物,具有酸性氧化物的通性,其中碳元素的化合價(jià)為+4價(jià),處于碳元素的態(tài),故二氧化碳具有氧化性而無還原性,但氧化性不強(qiáng)。原始社會(huì)時(shí)期,原始人在生活實(shí)踐中就感知到了二氧化碳的存在,但由于歷史條件的限制,他們把看不見、摸不著的二氧化碳看成是一種殺生而不留痕跡的兇神而非一種物質(zhì)。
固態(tài)二氧化碳廣泛用于冷藏奶制品、肉類、冷凍食品和其它轉(zhuǎn)運(yùn)中易的食品,在許多工業(yè)加工中作為冷凍劑,例如粉碎熱敏材料、橡膠磨光、金屬冷處理、機(jī)械零件的收縮裝配、真空冷阱等。由于還原二氧化碳需要的活化能較高,這個(gè)過程需要加一定高電壓后才能實(shí)現(xiàn),而在陰極發(fā)生的氫析出反應(yīng)的程度隨電壓的增加而加大,會(huì)抑制了二氧化碳的還原,故二氧化碳的還原需要有合適的催化劑,以致二氧化碳的電化學(xué)還原往往是個(gè)電催化還原過程。在鑄造中用于硬化模和芯子及用于氣動(dòng)器件,還應(yīng)用于殺菌氣的稀釋劑(即用和二氧化碳的混臺(tái)氣作為殺菌、殺蟲劑、熏蒸劑,廣泛應(yīng)用于器具、包裝材料、衣類、毛皮、被褥等的殺菌、骨粉消毒、倉庫、工廠、、書籍的熏蒸)。
17世紀(jì)初,比利時(shí)醫(yī)生海爾蒙特即揚(yáng)·巴普蒂斯塔·范·海爾蒙特,發(fā)現(xiàn)木炭燃燒之后除了產(chǎn)生灰燼外還產(chǎn)生一些看不見、摸不著的物質(zhì),并通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)了這種被他稱為“森林之精”的二氧化碳是一種不助燃的氣體,確認(rèn)了二氧化碳是一種氣體;還發(fā)現(xiàn)燭火在該氣體中會(huì)自然熄滅,這是二氧化碳惰性性質(zhì)的次發(fā)現(xiàn)。一般以副產(chǎn)物二氧化碳為原料氣,用吸附膨脹法從吸附相提取高純二氧化碳,用低溫泵收集產(chǎn)品;也可采用吸附精餾法制取,吸附精餾法采用硅膠、3A分子篩和活性炭作吸附劑,脫除部分雜質(zhì),精餾后可制取高純二氧化碳產(chǎn)品。在鑄造中用于硬化模和芯子及用于氣動(dòng)器件,還應(yīng)用于殺菌氣的稀釋劑(即用和二氧化碳的混臺(tái)氣作為殺菌、殺蟲劑、熏蒸劑,廣泛應(yīng)用于器具、包裝材料、衣類、毛皮、被褥等的殺菌、骨粉消毒、倉庫、工廠、、書籍的熏蒸)。