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)。
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。CO2分子形狀是直線形的，其結(jié)構(gòu)曾被認(rèn)為是：O=C=O。但CO2分子中碳氧鍵鍵長(zhǎng)為116pm，介于碳氧雙鍵（鍵長(zhǎng)為124pm）和碳氧三鍵（鍵長(zhǎng)為113pm）之間，故CO2中的碳氧鍵具有一定程度的三鍵特征。二氧化碳的電化學(xué)還原是一個(gè)利用電能將二氧化碳在電解池陰極還原而將氫氧根離子在電解池陽(yáng)極氧化為氧氣的過程。
天然的溫室效應(yīng)：大氣中的二氧化碳等溫室氣體在強(qiáng)烈吸收地面長(zhǎng)波輻射后能向地面輻射出波長(zhǎng)更長(zhǎng)的長(zhǎng)波輻射，對(duì)地面起到了保溫作用。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。二氧化碳一般可由高溫煅燒石灰石或由石灰石和稀鹽酸反應(yīng)制得，主要應(yīng)用于冷藏易的食品（固態(tài)）、作致冷劑（液態(tài)）、制造碳化軟飲料（氣態(tài)）和作均相反應(yīng)的溶劑（超臨界狀態(tài)）等。
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