FAQ

Häufig gestellte Fragen (FAQ)

Was ist Kohlensäure?

Kohlensäure bzw. Kohlendioxid oder CO2 ist ein farb-, geruch- und geschmackloses Gas, das bei der Verbrennung von kohlenstoffhaltigen Substanzen, bei alkoholischer Gärung sowie bei der menschlichen und tierischen Atmung entsteht.

Etwa 50% des laufend entstehenden Kohlendioxides wird von Pflanzen unter Rückgabe von Sauerstoff assimiliert.

Ist der richtige Name Kohlendioxid oder Kohlensäure?

Das Kohlendioxid- oder Kohlenstoffdioxidmolekül (CO2) ist keine Säure, da es Protonen nicht zur Verfügung stellen kann. Erst nachdem man Kohlenstoffdioxid in Wasser eingeleitet hat, reagiert reagiert ein kleiner Teil, ca. 0,1 %, zur schwachen Kohlensäure:

CO2 + H2O = H2CO3

In freier Form ist Kohlensäure nicht bekannt. Die Kohlensäure ist eine zweiprotonige Säure und dissoziiert in zwei Stufen:

H2CO3 + H2O = H3O+ + HCO3-

HCO3- + H2O = H3O+ + CO32-

Obwohl Kohlendioxid chemisch gesehen das Anhydrid der Kohlensäure (H2CO3) ist, werden im Handel diese beiden Begriffe für das unter Druck verflüssigte und gelagerte Gas CO2 synonym verwendet.

Im Laufe der wissenschaftlichen Erforschung hat das heute Kohlendioxid genannte Molekül jedoch eine Vielzahl von Namen erhalten. Paracelsus (1431 - 1541) prägte den Begriff "spiritus sylvestris", einen "wilden Geist". In weiteren Quellen wird es "Mineralgeist von heilenden Quellen" oder "Spiritus mineralis elasticus fontium medicatarum" genannt. Weitere Namen, die gefunden wurden:

J. B. van Helmont 1577 bis 1644 "gas sylvestre"
R. Boyle 1627 bis 1691 "künstliche Luft"
S. Hales 1677 bis 1761 "fixe Luft"
J. Black 1728 bis 1799 "feste Luft"
Bewley um 1770 "mephistische Säure"
Macquer 1771 "mephistische Gas"
Keir um 1780 "Kalkgas"
A. L. de Lavoisier 1743 bis 1794 "Kreidensäure"
J. von Herbert 1779 "Gärungsluft"
Ritter Bergmann 1779 "Luftsäure"

Warum verlieren CO2-haltige Getränke ihren erfrischenden Geschmack, wenn sie geöffnet wurden?

Der erfrischende Geschmack kohlenstoffdioxidhaltiger Getränke ist auf die Bildung der Kohlensäure aus CO2 in Verbindung mit Wasser zurückzuführen:

CO2 + H2O = H2CO3

Lässt man solche Getränke offen stehen, so entweicht gasförmiges Kohlenstoffdioxid und der angenehme Gaschmackseindruck geht verloren. Dieser Verlust von CO2 aus dem Getränk ist auf folgende Ursachen zurückzuführen:

Durch innermolekulare Umlagerung im Kohlensäure-Molekül verlagert sich das Reaktionsgleichgewicht in obiger Gleichung zu Gunsten des Kohlenstoffdioxids, das dann gasförmig dem Getränk entweicht. Das Kohlenstoffdioxid wird dem Konzentrationgefälle folgend sehr schnell an die Luft abgegeben, in der nur 0,03 % enthalten sind. Zusätzlich wird bei Wärmeeinwirkung die Löslichkeit des Gases in der wässrigen Phase herabgesetzt. Nur etwa 0,1 % des physikalisch gelösten CO2 ist in Form der Kohlensäure enthalten.

Was war die erste Anwendung für Kohlendioxid?

Den Untergang des Kriegsschiffes "Großer Kurfürst" im Jahre 1878 nahm der Oberlehrer Dr. W. Raydt in Hannover zum Anlass, sich mit der Hebung schwerer Lasten im Wasser zu beschäftigen. Während seiner Versuche mit einer "Natterer'schen Pumpe" musste er jedoch feststellen, dass diese Erfindung des Wieners Natterer aus dem Jahre 1844 für die Verflüssigung grösserer CO2-Mengen nicht geeignet war. Erst nachdem es Dr. Raydt gelungen war mit einem Kompressor grössere Mengen flüssigen Kohlendioxids herzustellen, konnte er seine Idee umsetzen. Es gelang ihm am 27.08.1879, größere Mengen verflüssigten CO2 für die Hebung eines Ankersteines aus einer Werft in Kiel einzusetzen. Hierzu wurde der Ankerstein an einem Ballon befestigt der anschließend mit dem Kohlendioxid aufgebläht wurde. Aus dem Protokoll dieses Versuches:

"Kiel, den 28. August 1879. Am heutigen Tage wurde im Ausrüstungsbassin der kaiserlichen Werft von Herrn Dr. Raydt in Gegenwart der Unterzeichneten der Versuch gemacht, das von ihm erfundene Verfahren, durch flüssig gemachte Kohlensäure Ballons unter Wasser schnell aufzublähen, um mit diesen gesunkene Gegenstände zu heben, zur Ausführung zu bringen.

Der mit dem Kohlensäure-Behälter versehene Ballon wurde an dem zu hebenden, rund 300 Ctr. schweren, 10 m unter Wasser liegenden Ankersteine befestigt, und sodann das Ventil des Behälters geöffnet. Nach Verlauf von 8 Minuten erschien der vollständig aufgeblähte Ballon an der Wasseroberfläche, den Ankerstein unter sich tragend. Die Hebung war damit vollständig gelungen. Der Ausrüstungdirektor der Werft zu Kiel Krokisius, Corvetten-Capitain. Der Marine-Hafenbau-Direktor G. Franzisus.

Warum wird Kohlendioxid in der Gefahrgutverordnung Straße-Eisenbahn als Gefahrgut eingestuft?

Das in Flaschen beförderte Kohlendioxid muss nach GGVS im Beförderungspapier wie folgt bezeichnet werden:

    UN 1013 Kohlendioxid 2.2

Das im Straßentankwagen beförderte tiefkalt verflüssigte Kohlendioxid muss nach GGVS im Beförderungspapier wie folgt bezeichnet werden:

    UN 2187 Kohlendioxid, tiefgekühlt, flüssig, 2.2

Dabei müssen drei wesentliche Eigenschaften des Kohlendioxids berücksichtigt werden:

  • Die mit Kohlendioxid gefüllten Transportbehälter, Stahlflaschen und Tankwagen, stehen unter hohem Druck. Daher sind besondere Regeln zur Handhabung während des Transportes und der Lagerung zu berücksichtigen.
  • Entweicht flüssiges Kohlendioxid, so entsteht unter Atmosphärenbedingungen Trockeneisschnee und gasförmiges CO2. Mit -78,9 °C ist dieser Schnee sehr kalt. Direkt Berührungen mit der Haut führen zu sogenannten Kaltverbrennungen.
  • In höheren Konzentrationen wird der Luftsauerstoff verdrängt, so dass die Atmung nicht mehr möglich ist. Da das Gas 1,5 fach schwerer ist als Luft, sind tiefer gelegene Räume, Keller und Schächte besonders betroffen.