Dioxyde de carbone

Dans les conditions normales de température et de pression le dioxyde de carbone est un gaz incolore, inodore et à la saveur piquante communément appelée gaz carbonique ou encore anhydride carbonique.

Il est présent dans l'atmosphère dans une proportion approximativement égale à 0,035 % en volume.

C'est un gaz à effet de serre.

Il est produit notamment lors de la fermentation aérobie ou de la combustion de composés organiques, et lors de la respiration des êtres vivants et des végétaux. Pour ces derniers, la photosynthèse piège beaucoup plus de CO₂ que sa respiration n'en produit.

[modifier] Caractéristiques physiques

Formule chimique : CO₂
Masse moléculaire : 44.01
Température critique : 31,1°C
Pression critique : 7,4 MPa
Point triple : -56,6°C à 416 kPa
Chaleur latente de vaporisation (0°C): 234,5 kJ/kg
Chaleur latente de vaporisation (-16.7°C): 276,8 kJ/kg
Chaleur latente de vaporisation (-28.9°C): 301.7 kJ/kg
Chaleur latente de fusion (à -56,6°C) : 199 kJ/kg

[modifier] Histoire

Le dioxyde de carbone fut découvert vers 1638 par un médecin belge du nom de Jan Baptist van Helmont qui lui donna le nom d'anhydride carbonique.

Les propriétés du dioxyde de carbone furent étudiées plus à fond en 1750 par le chimiste et physicien britannique, Joseph Black. Vers 1754, il appela ce gaz air fixe, mettant à mal la théorie du phlogiston encore enseignée à cette époque.

Le gaz carbonique fut par la suite isolé par le pasteur anglais Joseph Priestley en 1766.

En 1776, le chimiste français Antoine-Laurent De Lavoisier mit en évidence que ce gaz est le produit de la combustion du carbone avec l'oxygène. Dès 1875 se répandirent les premières boissons artificiellement gazeuses grâce à l'invention des récipients pressurisés.

[modifier] Utilisations

[modifier] Forme gazeuse

Sous forme gazeuse, il est utilisé pour :

carbonater des boissons (soda ou eau),
créer une couche isolante (flux) dans l'industrie alimentaire ou pour la soudure,
stimuler la croissance des plantes.

[modifier] Forme liquide

Sous forme liquide, il est utilisé comme :

refrigérant pour congeler certains aliments,
réfrigérant dans l'industrie électronique,
agent d'extinction dans les extincteurs dits « au dioxyde de carbone », on parle parfois de neige carbonique,
agent propulseur (et parfois également carbonatant) pour les boissons servies à la pression.

[modifier] Forme solide

Le dioxyde de carbone sous forme solide ou glace carbonique appelée aussi Carboglace ou glace sèche est issue du CO₂ liquide sous forme de neige carbonique qui est ensuite compactée pour devenir glace carbonique.

Cette glace carbonique ne laissant aucun résidu tout en produisant très rapidement une grande quantité de froid (150 fr/h/kg à -78,5 °C) l'homme lui a rapidement trouvé de multiples utilisations.

sous forme de " Pellets " : essentiellement pour le nettoyage et le décapage cryogénique.
en " Sticks " : pour la conservation, le transport des produits sous température dirigée ( produits pharmaceutique, transport de surgelés, transport d'échantillons etc. ).
- pour la recherche fondamentale ou appliquée.
- pour la vinification : ralentit la fermentation et évite l'oxydation.
en " Plaquette " ou en " blocs " :
- pour le catering aérien, les traiteurs, les pompes funèbres etc.
en "pains"
- pour faire de la fumée épaisse (effets spéciaux, cinéma, vidéo).

[modifier] Phase Supercritique

Au delà de son point critique, le dioxyde de carbone entre dans une phase appelée "supercritique". La courbe d'équilibre liquide gaz est interrompue au niveau du point critique, assurant à la phase supercritique un continuum au niveaux des propriétés physico-chimiques sans changement de phase. C'est une phase aussi dense qu'un liquide mais assurant des propriétés de transport (viscosité, diffusion) proche d'un gaz. Le dioxyde de carbone supercritique est utilisée comme solvant "vert", les extraits étant exempt de trace de solvant.