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derselben und kann in Kellern, Brunnen und Höhlungen Erstickungen herbeiführen. Ist die angesammelte Schicht niedrig, so stirbt
ein Hund, welcher den Raum betritt, während ein aufrecht gehender Mensch ungefährdet bleibt (daher der Name der »Hundsgrotte«
[s. d.] in Unteritalien). 1 Vol. Wasser absorbiert bei 0°: 1,797 Vol. Kohlensäure, bei 5°: 1,450 Vol., bei 10°:
1,185 Vol., bei 15°: 1 Vol., bei 20°: 0,9 Vol.;
Alkohol absorbiert bei 0°: 4,33 Vol., bei 20°: 3 Vol.;
auch in Äther ist Kohlensäure leicht
löslich.
Bis zu einem Druck von 3 Atmosphären bleibt das bei 15° vom Wasser absorbierbare Volumen Kohlensäure annähernd dasselbe,
bei 7 Atmosphären nimmt Wasser aber nur 5 Vol. auf. Wenn man Kohlensäure stark abkühlt und zugleich auf ein kleines
Volumen zusammenpreßt, indem man sie mit Hilfe einer starken Druckpumpe in ein sehr festes, gut abgekühltes eisernes Gefäß
treibt, so wird sie zu einer Flüssigkeit verdichtet (bei 0° unter einem Druck von 36 Atmosphären). Flüssige
Kohlensäure findet sich in mikroskopisch kleinen Bläschen in vielen Mineralien (Quarz, Topas, Saphir, Labradorit und in Augit, Olivin, Feldspat
von Basalt und Basaltlava).
Sie ist farblos, durchsichtig, leicht beweglich, vom spez. Gew. 0,947,
dehnt sich beim Erwärmen sehr stark aus, ist wenig löslich in Wasser, mischbar mit Alkohol, Äther, Terpentinöl,
siedet bei -78°, verdampft an der Luft äußerst schnell und entwickelt dabei so bedeutende Kälte, daß der noch flüssige
Teil bald zu einer lockern weißen Masse erstarrt. Diese verdunstet viel weniger schnell als die flüssige Kohlensäure, gleitet bei
leichter Berührung mit dem Finger infolge starker Gasbildung ab, erzeugt, auf die Haut gedrückt, eine
Brandblase und Wunde, schmilzt bei -65°. Durch Verdunstung der starren an der Luft entsteht eine Temperatur von -78°; rascher
verdampft ein Brei von starrer K und Äther, und einen solchen, in welchem die Temperatur unter der Luftpumpe auf -110° sinkt,
benutzt man als sehr kräftig wirkende Kältemischung. Flüssige Kohlensäure erstarrt darin zu einer eisähnlichen
Masse.
Kohlensäure wird von kohlensauren, stärker von ätzenden Alkalien und Ätzkalk, Ätzbaryt etc., sehr lebhaft von einer lockern Mischung
aus gleichen Teilen Ätzkalk und gepulvertem schwefelsauren Natron absorbiert;
mit Kalium oder Magnesium erhitzt, wird sie unter
Abscheidung von Kohlenstoff zersetzt;
mit Kohle geglüht, gibt sie Kohlenoxyd;
auch glühendes Eisen entzieht
ihr Sauerstoff;
leitet man sie über erhitztes Natrium, so entsteht oxalsaures Natron;
mit Kalium gibt feuchte Kohlensäure ameisensaures
Kali.
Gasförmige und in Wasser gelöste Kohlensäure gibt mit Kalkwasser einen Niederschlag von kohlensaurem Kalk; ein großer Überschuß
von Kohlensäure löst aber diesen Niederschlag wieder zu doppeltkohlensaurem Kalk, und wenn man diese Lösung an der
Luft stehen läßt oder erhitzt, so entweicht die Hälfte der Kohlensäure, und kohlensaurer Kalk scheidet sich aus. Das Gas, welches
man gewöhnlich Kohlensäure nennt, ist Kohlensäureanhydrid. Die eigentliche Kohlensäure H2CO3 ist
nicht bekannt, sie ist in der wässerigen Lösung des Kohlensäureanhydrids enthalten, aber so leicht
zersetzbar, daß sie nicht isoliert werden kann.
Die Kohlensäure spielt in der Natur eine große Rolle. Sie wird von den Pflanzen aufgenommen und unter dem Einfluß des Lichts in den
chlorophyllhaltigen Zellen gleichzeitig mit Wasser unter Abscheidung von Sauerstoff in organische Substanz
verwandelt. Denkt man sich ein Kohlehydrat als erstes Produkt dieses Prozesses, so erhellt dessen Bildung aus folgender Gleichung:
6CO2 + 6H2O = C6H12O6 + 12O ^[6CO2 + 6H2O = C6H12O6 + 12O]
Kohlensäure Wasser Zucker Sauerstoff.
Die Pflanzen atmen
also ein und Sauerstoff aus, die Tiere dagegen atmen umgekehrt Sauerstoff ein und Kohlensäure aus,
und alle von den Pflanzen erzeugte organische Substanz wird durch den Stoffwechsel der Tiere, durch Verbrennung, Fäulnis und Verwesung,
wieder in Kohlensäure und Wasser verwandelt. Der tierische Körper sucht sich der in seiner Blutbahn gebildeten Kohlensäure möglichst schnell
zu entledigen; häuft sich die Kohlensäure im Blut an, so entsteht sofort Gefahr, und wenn nicht schnell Hilfe geschafft
werden kann, erfolgt der Tod. In bestimmter Konzentration eingeatmet, erzeugt Kohlensäure Stimmritzenkrampf, daher die sofort eintretende
Unmöglichkeit, in reiner Kohlensäure weiter zu atmen.
Beim Trinken von kohlensäurereichem Wasser scheint der Appetit angeregt zu werden, die Verdauung wird befördert,
die Harnabscheidung gesteigert. Bei Einwirkung von auf die äußere Haut tritt Gefühl von Wärme und Behaglichkeit auf, Schweiß
bricht aus, und es zeigen sich dieselben Erscheinungen wie beim Einatmen verdünnter Kohlensäure (Schwindel, Kopfschmerz, Brechneigung,
Dyspnoe); bei starker lokaler Einwirkung erfolgt zuletzt Anästhesie. Man benutzt kohlensäurereiches Wasser (Säuerlinge,
künstliche Mineralwässer, Sodawasser) als kühlendes, durstlöschendes Mittel, bei verschiedenen Affektionen des Magens und
der Respirationsorgane, äußerlich in Form von Bädern, Douchen gegen Rheumatismus, Lähmungen etc. Das Gas wird gegen chronische
Katarrhe eingeatmet und äußerlich bei Krankheiten der weiblichen Geschlechtsorgane, bei alten Geschwüren etc. benutzt; auch
ist es als anästhetisches Mittel empfohlen worden.
In der Technik dient Kohlensäure zur Darstellung von Bleiweiß, Soda und doppeltkohlensaurem Natron, zum Saturieren der Runkelrübensäfte
in der Zuckerfabrikation, zur Darstellung künstlicher Mineralwässer, als Feuerlöschmittel etc. Flüssige Kohlensäure, welche in schmiedeeisernen
Flaschen in den Handel gebracht wird, dient zum Betrieb von Bierdruckapparaten und Dampffeuerspritzen, zur Darstellung künstlicher
Mineralwässer und zur Verdichtung von Stahl- und Neusilberguß. Kohlensäure wurde zuerst durch van Helmont von der gewöhnlichen Luft
unterschieden. Black zeigte, daß sie von den Alkalien gebunden, fixiert, wird, und nannte sie fixe Luft; Bergman gab 1774 eine
vollständige Geschichte der Luftsäure, aber erst Lavoisier erkannte ihre chemische Natur.
Vgl. Luhmann,
Die Kohlensäure (Wien 1885).
(Carbonate) finden sich zum Teil weitverbreitet in der Natur, und namentlich der kohlensaure Kalk bildet
als Kalkstein, Marmor, Kreide, zum Teil in Verbindung mit kohlensaurer Magnesia (Dolomit), ganze Gebirge; bei niedern Tieren, Mollusken,
Stachelhäutern, Krebstieren, bildet er das äußere Skelett. Die Kohlensäure H2CO3 bildet
normale oder neutrale Salze, in welchen ein Metall (M) sämtlichen Wasserstoff (H) der Säure ersetzt (M2CO3) ^[(M2CO3)],
und saure Salze, in welchen nur die Hälfte des Wasserstoffs durch Metall vertreten ist (HMCO3) ^[(HMCO3)], außerdem
zahlreiche basische Salze von verschiedener Zusammensetzung.
Von den normalen Salzen sind nur die der Alkalien in Wasser löslich; die sauren sind sämtlich löslich,
aber man kennt nur die der Alkalien in fester Form. Die normalen Alkalisalze reagieren stark alkalisch und werden wie alle
übrigen Kohlensäuresalze durch starke Säuren zersetzt, wobei die Kohlensäure unter Aufbrausen entweicht. Sie widerstehen hohen Temperaturen,
während alle übrigen Kohlensäuresalze durch Erhitzen zersetzt werden (Kalkbrennen); die sauren
verlieren äußerst leicht, selbst schon in Lösung; die Hälfte der Kohlensäure, und es scheidet sich dann das unlösliche
normale Salz ab (Bildung von Süßwasserkalk). Die Kohlensäuresalze
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entstehen direkt aus der betreffenden Base und Kohlensäure, die unlöslichen werden aus löslichen Salzen des betreffenden
Metalls durch Alkalicarbonat gefällt; doch entstehen hierbei sehr häufig basische Kohlensäuresalze, indem ein Teil
der Kohlensäure unter Aufbrausen entweicht und Wasser ihre Stelle einnimmt. Sehr allgemein entstehen Kohlensäuresalze beim Erhitzen der Salze
organischer Säure (weinsaures Kali gibt beim Erhitzen kohlensaures Kali). Kohlensaures Ammoniak wird erhalten,
indem man schwefelsaures Ammoniak oder Chlorammonium mit Kreide (kohlensaurem Kalk) in eisernen Retorten erhitzt und die Dämpfe
des sich verflüchtigenden kohlensauren Ammoniaks in zwei geräumigen Bleikammern verdichtet. Um ein ganz farbloses Sublimat
zu erhalten, vermischt man die Beschickung der Retorte mit etwas Kohle oder unterwirft das zuerst gewonnene
Sublimat einer zweiten Sublimation aus eisernen Töpfen mit aufgesetzten Bleicylindern.
Beim Erhitzen von Knochen (Hirschhorn, Hufen etc.) unter Abschluß der Luft, also als Nebenprodukt bei der Darstellung von Knochenkohle,
erhält man kohlensaures Ammoniak (daher Hirschhornsalz), welches mit empyreumatischen Stoffen stark verunreinigt
ist und zur Reinigung wiederholter Sublimation mit Kohle bedarf. Das sublimierte kohlensaure Ammoniak bildet eine weiße kristallinische,
spröde, durchscheinende Masse, riecht und schmeckt stark ammoniakalisch und löst sich in 3-4 Teilen Wasser.
Dies bereits den Alchimisten bekannte Präparat ist ein Gemisch von karbaminsaurem mit doppeltkohlensaurem Ammoniak H(NH4)CO3 + NH2(NH4)CO2
^[H(NH4)CO3+NH2(NH4)CO2] und verwandelt sich beim Liegen an der Luft in doppeltkohlensaures
Ammoniak H(NH4)CO3 ^[H(NH4)CO3], ein farbloses, nicht ammoniakalisch riechendes, kühlend salzig schmeckendes,
in 8 Teilen Wasser, nicht in Alkohol lösliches Pulver, welches auch im Guano vorkommt.
Das normale kohlensaure Ammoniak entsteht bei Behandlung des Hirschhornsalzes mit starkem Ammoniak. Man benutzt das Hirschhornsalz
zur Bereitung von Flechtenfarbstoffen, als Surrogat der Hefe beim Backen, da es sich in der Hitze des Backofens
verflüchtigt und dabei den Teig lockert. Es dient auch in Lösung als Fleckwasser, als Arzneimittel und, mit Ätzkalk gemischt
und parfümiert, als Riechsalz. Aus gesättigter Kochsalzlösung fällt doppeltkohlensaures Ammoniak doppeltkohlensaures Natron,
und hierauf beruht das unter dem Namen Ammoniaksodaprozeß bekannte Verfahren der direkten Darstellung von
Soda aus Kochsalz.
Kohlensaurer Baryt BaCO3 findet sich in der Natur als Witherit, wird aus Schwefel- oder Chlorbaryumlösung durch
kohlensaures Natron gefällt, ist farblos, kaum in Wasser löslich und wird in der chemischen Analyse und als Rattengift
benutzt. Kohlensaures Bleioxyd PbCO3 findet sich in der Natur als Weißbleierz, mit Chlorblei als Bleihornerz, mit
schwefelsaurem Bleioxyd als Lanarkit und Leadhillit und wird aus einer verdünnten Lösung von essigsaurem Bleioxyd durch Kohlensäure
als farbloses, in Wasser unlösliches Pulver gefällt.
Basische Salze bilden das Bleiweiß (s. d.). Kohlensaures Eisenoxydul FeCO3 findet sich als
Spateisenstein, im Thon- und Kohleneisenstein, wird aus Eisenvitriol- oder Eisenchlorürlösung durch kohlensaure Alkalien als
farbloses, in Wasser unlösliches Pulver gefällt, oxydiert sich aber sehr schnell, selbst unter Wasser, wird dabei erst grün,
dann schwarz, zuletzt braun, indem es sich schließlich in Eisenhydroxyd verwandelt. Etwas haltbarer wird
es beim Vermischen mit Zucker, und eine solche Mischung ist offizinell.
Das doppeltkohlensaure Eisenoxydul findet sich gelöst in den Stahlwässern, zersetzt
sich aber unter Verlust von Kohlensäure
ebenfalls sehr leicht, und eisenhaltiges Quellwasser bildet daher an der Luft einen braunen Absatz von Eisenoxydhydrat. Kohlensaures
Kali K2CO3 entsteht bei Einwirkung von Luft auf Ätzkali und bei starkem Erhitzen der
Alkalisalze organischer Säuren und ist daher ein Bestandteil der Pflanzenasche, da sich Salze der genannten Art stets im Pflanzensaft
finden.
Aus der Holzasche wird es mit andern Salzen durch Wasser ausgezogen, und die zur Trockne verdampfte Lösung bildet die Pottasche
(s. d.). Kohlensaurer Kalk, s. Kalk. Kohlensaures Kupferoxyd ist nicht bekannt; basische Salze finden sich
als Malachit CuCO3 + Cu(OH)2 ^[CuCO3+Cu(OH)2] und Kupferlasur 2CuCO3 + Cu(OH)2 ^[2CuCO3+Cu(OH)2]. Ein
basisches Salz von der Zusammensetzung des Malachits entsteht auf Kupfer oder Bronze in feuchter Luft und in feuchter Erde und bildet
den edlen Grünspan oder die Patina.
Das aus Kupfervitriollösung durch kohlensaures Kali gefällte basische Salz ist mattgrün, in Wasser unlöslich
und wird schon durch Erhitzen mit Wasser zersetzt, es dient als Berggrün in der Wasser- und Ölmalerei. Kohlensaure Magnesia,
s. Magnesia. Kohlensaures Natron, s. Soda. Kohlensaurer Strontian SrCO3 findet sich in der Natur als Strontianit,
wird wie das Barytsalz erhalten, ist farblos, kaum löslich in Wasser, leichter in kohlensäurehaltigem
und findet sich daher in einigen Mineralwässern. Kohlensaures Zinkoxyd ZnCO3 findet sich als Zinkspat und Galmei;
aus Zinkvitriollösung fällen kohlensaure Alkalien basische Salze, und ein solches kommt als Zinkblüte Zn3CO5 + 2H2O
in der Natur vor. Das kohlensaure Zinkoxyd ist farblos, unlöslich in Wasser und
zerfällt beim Erhitzen in Zinkoxyd und Kohlensäure.