3世紀(jì)時(shí),中國(guó)西晉時(shí)期的張華(232年-300年)在所著的《博物志》一載了一種在燒白石(CaCO3)作白灰(CaO)過程中產(chǎn)生的氣體,這種氣體便是如今工業(yè)上用作生產(chǎn)二氧化碳的石灰窯氣。這個(gè)過程的簡(jiǎn)單機(jī)理為:在初始階段,二氧化碳被吸附在陰極催化劑表面,形成中間產(chǎn)物;然后電子在兩個(gè)電極間電勢(shì)差的作用下發(fā)生轉(zhuǎn)移,轉(zhuǎn)移數(shù)可能是2、4、6、8、12,還原產(chǎn)物隨電子轉(zhuǎn)移數(shù)的不同而可能是、甲酸根、甲酸、、和乙烯等。由于是在水溶液中,也會(huì)發(fā)生析氫反應(yīng),從而產(chǎn)生氫氣?,F(xiàn)代科學(xué)家一般認(rèn)為CO2分子的中心原子碳原子采取sp雜化,2條sp雜化軌道分別與2個(gè)氧原子的2p軌道(含有一個(gè)電子)重疊形成2條σ鍵,碳原子上互相垂直的p軌道再分別與2個(gè)氧原子中平行的p軌道形成2條大π鍵。
在化學(xué)性質(zhì)方面,二氧化碳的化學(xué)性質(zhì)不活潑,熱穩(wěn)定性很高(2000℃時(shí)僅有1。8%分解),不能燃燒,通常也不支持燃燒,屬于酸性氧化物,具有酸性氧化物的通性,因與水反應(yīng)生成的是碳酸,所以是碳酸的酸酐。生產(chǎn)乙醇發(fā)酵過程中產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w,經(jīng)水洗、除雜、壓縮,制得二氧化碳?xì)?。由炭窯窯氣和裂解所得氣體精制而得二氧化碳。不久后,德國(guó)化學(xué)家霍夫曼即弗里德里?!せ舴蚵瑢?duì)被他稱為“礦精”的二氧化碳?xì)怏w進(jìn)行研究,推斷出二氧化碳水溶液具有弱酸性。
反應(yīng)時(shí)可能揮發(fā)出的(HCl)氣體,可通過飽和碳酸氫鈉(NaHCO3)溶液除去生成氣體中的氣體。必要時(shí)可用裝有的洗氣瓶除去生成氣體中水蒸氣。關(guān)于其毒性,研究表明:低濃度的二氧化碳沒有毒性,高濃度的二氧化碳則會(huì)使動(dòng)物。不久后,德國(guó)化學(xué)家霍夫曼即弗里德里?!せ舴蚵瑢?duì)被他稱為“礦精”的二氧化碳?xì)怏w進(jìn)行研究,推斷出二氧化碳水溶液具有弱酸性。