二氧化碳气体膨胀爆破原理

二氧化碳的身世

人和动物呼吸，都要排出二氧化碳，柴草、木炭、煤等燃料在燃烧时会放出浓度更大的二氧化碳。二氧化碳是人们接触最广泛的气体之一，除了呼吸和燃料燃烧外，人们知道有这样一种特别的气体，还是从煅烧石灰石和酿酒发酵才开始的。认识二氧化碳是氧化物，这是1772年法国人拉瓦锡用巨大的凸透镜，把阳光聚焦到价值昂贵的钻石上，使钻石燃烧掉了，直到1774年后才弄清的。至于它是一种共价化合物，它的分子中两个氧原子连接在一个碳原子的两边，谁也看不到谁的面，以及整个分子没有一边带电多一边带电少（化学上叫极性），等等，这是近几十年才研究出来的。化学上发现，研究到认识一种物质要经过多少的波折，付出多大的代价是很难用时间（有多少人同时在从事研究）和金钱（有多少的实验设备在使用）来衡量的，哪怕是最简单的物质（如水、氢气、氧气等），都是如此。由此可见，化学课本（还应包括其他学科）里的一页书，一行字，都是这样的来之不易。

研究二氧化碳比较早的，是英国人布拉克，由于他细心的称量了实验中反应前后各物质质量的变化和性质的关系，认为这是一种特别的气体，并给它起名叫做“固定空气”。“燃素说”的学者们认为煅烧石灰石时，由于石灰石从煤炭中吸收了“燃素”，从而生成了有苛性的石灰。布拉克则认为，这是从石灰石中放出了“固定空气”（即二氧化碳），剩下了苛性石灰（即氧化钙，俗名生石灰）。这是对“燃素说”的一个有力的反驳。

可惜布拉克只会使用排水集气法，一直未能收集到纯净的二氧化碳。十多年后，1766年英国人凯文第旭用水银代替水，收集二氧化碳，测定了它的一些物理性质，同时才知道人和动物呼出的气体中就有它，从此脱去了二氧化碳由人们所加给的神秘外衣，恢复了它本来就是十分朴实面貌。

很长时间，人们把二氧化碳当成一种无害的可有可无的废物，其实它一直默默无闻的却在无声无息的参与了修饰地球的工作，为人类提供充足的衣食。

在整个宇宙里，碳元素的重量只约占所有元素重量的0．27%，在地球上的表层（地壳），包括岩石、动植物体内，水和空气中所含的碳元素，也只占0．35%，其中以二氧化碳气体形式存在的，更是微乎其微了。根据研究推测，地球表面的原始大气中，曾经有一个时期（约30亿年前）主要是含有二氧化碳、氮气和一些水蒸气，却很少有氧气。由于地球在太阳系中处于一个不远也不近于太阳的环境里，也可能地球的外表在那时还很热，这样维持了一个很长的时间，地球的温度慢慢的降下来了，低凹处液体的水也慢慢地多了起来，渐渐二氧化碳能够在水中溶解了，溶有二氧化碳而呈微酸性的水，又能慢慢的溶解岩石（主要是石灰岩等碳酸盐构成的岩石），形成了大大小小、沟渠纵横的溶洞和沟谷。我们现在看到的奇山怪石，无不是经过水和二氧化碳合力加工过了的。

又经过了大约十多亿年，地球上开始有了简单的生物，随着光合作用的进行，大气中二氧化碳的含量，大幅度的减少，同时氧气的含量也有所增加，不可忽略的是高空臭氧层也在形成，保护了地面上的那些弱小生物（这时还没有动物），免遭太阳紫外线强烈杀害，地球的外表，在某些地方，被星星点点的盖上了绿色的地毯。二氧化碳在大气中的含量少了，但它为现今生活的人类，制造可以提供能源的燃料，担当起更繁重的任务。

过去二氧化碳在大气中不动声色的为人类繁忙着，谁也没有去关照它是多了还是少了，这只能说是人的无知。随着人的生产和生活活动的改变和加剧，空气中二氧化碳的含量又在明显地增加，总的来说，这可不是一件好事。

空气中二氧化碳大幅度增加，在全球的环境里，从两方面造成潜在的危害：一是使大气温度全球性的随之而升高，另一是使海洋、湖泊中水的pH值减少，即酸度或酸性增加。

从1900年以来约70年的时间，大气中二氧化碳的浓度，已由约为百万分之二百九十（即290ppm），变成约为320ppm，只是由于空气的污浊程度在某些地区也有所增加，还有一些人们并不了解的情况，以至全球性变暖的情况，尚未被全世界的人都感觉到。但是，二氧化碳浓度正在增加，它会造成全球性变暖，这都是事实，如果有一天，高山上的雪，两极地的冰，只要比现在溶化得更快些，那地球上的不少地方就要遭殃了。

地表水的酸性增加，能够加剧岩石的风化，能够改变水中浮游生物的生态，其久远的后果也是不能低估的。总而言之，最好的办法还是呼唤全世界的人，包括我们自己，尽量注意并设法控制二氧化碳的排放量。

减少二氧化碳的最好方法，是充分使用二氧化碳去做植物的养料。植物天生的有适应高浓度二氧化碳的能力，人若是在含5000ppm二氧化碳的气体环境中，就会感到不舒服，时间再长些就会晕倒。有些植物在含20，000到30，000ppm二氧化碳的温室里，能比在普通温室（含CO₂约300ppm）里生长得更好。

目前，各种燃料（除去氢气）的燃烧，是二氧化碳的最大来源，可是，这时一般不能对排气进行限制和收集，只能让它去污染大气。对此，开发新能源才是最好的途径。