Диоксид углерода (е290): сфера применения, польза и вред

Двуокись углерода или пищевая добавка Е290: основные характеристики, применение, влияние на организм человека

История использования этой добавки в пищевой промышленности началась в XIX веке. Один находчивый пивовар решил предоставить своим гостям напитки с газом, который образовывался в бочках с пивом. Неожиданно такой напиток пришелся всем по вкусу и с тех пор двуокись углерода стали использовать для приготовления охлаждающих напитков.

Позже, изучив это химическое соединение досконально, люди стали использовать E290 и в других сферах пищевой промышленности.

Названия вещества

Консервант Е290, E-290, Carbon Dioxide или Диоксид углерода.

Другие названия этого вещества: двуокись углерода, угольный ангидрид, углекислый газ.

Тип вещества

Е290 — это консервант, то есть вещество способное продлевать сроки хранения быстро портящихся продуктов.

На вид — это прозрачный газ с легким кисловатым привкусом и запахом.

Свойства

Свойства этой добавки позволяют продлевать жизнь многим продуктам посредством заморозки.

Также двуокись углерода — это те самые газы, которые в повседневной жизни встречаются во многих популярных прохладительных напитках.

Показатель	Стандартные значения
Цвет	бесцветный
Состав	двуокись углерода
Внешний вид	бесцветный газ
Запах	кислый
Растворимость	растворяется в воде
Вязкость	Невязкий
Плотность	1,98 кг/м³

Основные производители

Крупнейшими предприятиями по производству углекислого газа в России являются следующие предприятия:

• ООО «Нефтеюганскпромсервис»;
• ООО «Криогенсервис»;
• Компания «ЛиндеГазРус»;
• ОАО «Аркон»;
• ОАО «Дорогобуж»;
• ЗАО «Невский углекислый завод»;
• ЗАО «Сухой Лед».

Крупнейшие компании с мировым именем в этой сфере:

• Olivo Cold Logistics;
• СryoGas International;
• Международная промышленная группа TheLindeGroup.

Способ упаковки

Так как двуокись углерода является газом по своему составу, продается это вещество в основном баллонами разного объема.

Для промышленных масштабов консервант E290 можно приобрести в баллонах с объемом от 40 литров и более.

Применение

Самое широкое применение углекислый газ приобрел в производстве сильногазированных освежающих напитков. Те самые «пузырьки» — это и есть пищевая добавка Е290.

Также пищевой консервант E290 можно встретить в составе разрыхлителя для теста, разного рода выпечки и кондитерских изделий.

Кроме того, двуокись углерода используется при заморозке свежих продуктов, дабы продлить срок их годности.

Каким критериям должна отвечать посуда для заведений общественного питания? Узнайте об этом в нашей статье.

Овощи и фрукты играют очень важную роль в ресторанном бизнесе. Подробнее о том, как их правильно выбирать, читайте в этой статье.

Польза или вред

Что же может означать статус «условно безопасен», присвоенный этому консерванту?

Практически во всех странах мира углекислый газ разрешен для использования в пищевой промышленности, но, тем не менее, это соединение таит в себе опасность для человеческого организма. Если потреблять консервант Е290 в больших количествах, его влияние на организм сопоставимо с действием яда. Опасно и вдыхание газа двуокиси углерода в концентрации более чем 3%. Это может вызвать головокружение, сонливость, удушение.

Но E290 не имеет свойства накапливаться в организме, то есть для улучшения самочувствия достаточно покинуть помещение с повышенной концентрацией углекислого газа или убрать из рациона продукты с такой добавкой.

Вывод один — потреблять продукты с этим консервантом можно, но с осторожностью.

Диоксид углерода (е290): сфера применения, польза и вред

Пищевую добавку Е290 используют для насыщения напитков или замораживания продуктов питания. Вещество представляет собой газ без цвета с легким кислым ароматом и вкусом. Добавка Е290 представляет низкую опасность для человеческого организма. Ранее её применяли для насыщения алкогольных напитков разной крепости. Диоксид углерода разрешен в качестве пищевой добавки в большинстве европейских стран. Плотность вещества в полтора раза превышает плотность воздуха.

Общая характеристика и получение

Добавка Е290 (научное название – диоксид углерода, углекислый газ, двуокись углерода) используется в пищевой промышленности частично в качестве консерванта. С ее помощью продлевают срок хранения напитков и продуктов питания на основе молока. Вторая функция вещества – насыщение напитков разного уровня крепости.

Диоксид углерода применяют для заморозки продуктов и изготовления газированных напитков (фото: healthy-kids.ru)

• плотность вещества при нормальных условиях составляет 1,98 кг/м³;
• при атмосферном давлении вещество может существовать исключительно в газоподобном состоянии (возгонка). При этом температура должна быть −78° С;
• в твёрдом состоянии вещество имеет вид сухого льда (кристаллы, похожие на снег). При этом вещество содержит добавки, выполняющие роль связующих звеньев, – пропиленгликоль или минеральное масло;
• при повышении атмосферного давления двуокись углерода меняет агрегатное состояние на жидкое (в таком состоянии хранят);
• вещество не горючее, однако в нем могут гореть некоторые активные металлы;
• вещество обладает хорошей растворимостью в воде. Температура при этом должна быть не менее 15° С. В результате такой реакции образуется смесь раствора диоксида углерода и угольной кислоты;
• при взаимодействии со щелочами образуются карбонаты и гидрокарбонаты.

Получают диоксид углерода из дымовых газов или в результате химических реакций в качестве побочного продукта. Чаще всего это происходит при разложении природных карбонатов (известняка, доломита).

Ещё один популярный способ получения диоксида углерода – изготовление спиртных напитков, при котором происходит брожение. Для этого смесь газообразных веществ промывают раствором карбоната калия. Последние поглощают углекислый газ, при этом образуется гидрокарбонат. Раствор гидрокарбоната нагревают или помещают в условия пониженного давления, чтобы стимулировать процесс разложения. В результате освобождается углекислота.

Альтернативой гидрокарбоната может быть водный раствор моноэтаноламина.

Не менее эффективен способ получения углекислого газа при помощи разделения воздуха на специальных аппаратах, которые используют для образования чистого кислорода, азота и аргона (углекислый газ выступает в роли побочного продукта).

Реже используют реакцию карбонатов и гидрокарбонатов с кислотами, например мрамора, мела или соды с соляной кислотой.

На промышленных предприятиях при изготовлении напитков используют пищевую соду, лимонную кислоту или кислый лимонный сок.

Назначение

При помощи углекислого газа напитки получают более насыщенными. Маркетологи делают это не только с целью рекламы, но и с целью стимуляции потребителей. Сладкие газированные напитки приятные на вкус, поэтому в жаркое время года пользуются спросом.

Второй способ применение углекислого газа – замораживание продуктов. В этом случае используют твердое агрегатное состояние вещества – «сухой лед».

Свежий пушистый хлеб – результат воздействия углекислого газа (фото: Harmony Life)

Во время приготовления хлебобулочных изделий Е290 используется в качестве разрыхлителя. Благодаря ему продукты получаются более воздушными и мягкими.

Влияние на здоровье организма человека: польза и вред

В организме человека углекислый газ считается одним из основных продуктов жизнедеятельности, так как в сутки количество выделяемого вещества составляет литр. Это вещество образуется в результате преобразования воздуха, который проходит через дыхательную и кровеносную системы. В разных органах содержание углекислого газа разное. Например, в плазме крови растворено около от 5 до 10% углекислого газа.

В организме человека углекислый газ способствует более быстрому всасыванию различных веществ в органах желудочно-кишечного тракта. В водных растворах диоксид углерода превращается в угольную кислоту, которая угнетает развитие патогенной микрофлоры (микробов, бактерий, грибков и их спор).

Негативное влияние углекислого газа на организм человека связано с особенностями всасывания в органах пищеварения. Чем больше напиток обогащен углекислым газом, тем быстрее происходит всасывание его компонентов и перенесение их в разные органы по кровеносному руслу. Поэтому опьянение при употреблении газированных алкогольных напитков происходит быстрее.

Употребление газированных напитков может спровоцировать вздутие живота (фото: hoove.ru)

При наличии деструктивных изменений в органах пищеварения (мелкие ранки, язвочки) углекислый газ может оказывать раздражающее воздействие на стенки слизистых.

При отсутствии заболеваний органов желудочно-кишечного тракта употребление большого количества газированных напитков чревато отрыжкой и вздутием живота.

Применение

Диоксид углерода применяют не только для изготовления газированных напитков и выпечки. Он эффективен и в других сферах промышленности:

• в сварочном деле в качестве защитной атмосферы;
• в холодильных установках в качестве «сухого льда»;
• в системах пожаротушения;
• в газобалонном пневматическом оружии.

Норма содержания

Таблица. Норма содержания пищевой добавки E290 диоксида углерода в продуктах согласно СанПиН 2.3.2.1293-03 от 26.05.2008.

Максимальный уровень содержания Е290 в продуктах

Диоксид углерода

Диоксид углерода (двуокись углерода, углекислый газ, CO₂) формируется путем взаимодействия двух элементов – кислорода и углерода. Диоксид углерода образуется при сжигании углеводородных соединений или угля, в результате ферментации жидкостей, а также в качестве продукта дыхания животных и человека. В атмосфере он содержится в небольших количествах. Растения поглощают двуокись углерода из атмосферы и превращают его в органические компоненты. При исчезновении этого газа из атмосферы на Земле практически не будет дождей и станет заметно прохладнее.

Свойства диоксида углерода

Диоксид углерода тяжелее воздуха. Он замерзает при температуре -78 °C. При замерзании из двуокиси углерода образуется снег. В виде раствора углекислый газ образует угольную кислоту. Благодаря некоторым свойствам диоксид углерода иногда называют «одеялом» Земли. Он с легкостью пропускает ультрафиолетовые лучи. Инфракрасные лучи излучаются с поверхности диоксида углерода в космическое пространство.

Углекислый газ выпускают в жидкой форме при низкой температуре, в жидкой форме при высоком давлении и в газообразной форме. Газообразную форму двуокиси углерода получают из отбросных газов при производстве спиртов, аммиака, а также в результате сжигания топлива. Газообразный диоксид углерода по свойствам представляет собой нетоксичный и невзрывоопасный газ, без запаха и цвета. В жидкой форме двуокись углерода – жидкость без цвета и запаха. При содержании более 5% углекислый газ накапливается в районе пола в слабо проветриваемых помещениях. Снижение объемной доли кислорода в воздухе может привести к кислородной недостаточности и удушью. Эмбриологи установили, что клеткам человека и животных двуокиси углерода необходимо около 7%, а кислорода – всего 2%. Двуокись углерода – транквилизатор нервной системы и прекрасное анестезирующее средство. Газ в организме человека участвует в синтезе аминокислот, оказывает сосудорасширяющее действие. Недостаток углекислого газа в крови приводит к спазму сосудов и гладкой мускулатуры всех органов, к увеличению секреции в носовых ходах, бронхах и к развитию полипов и аденоидов, к уплотнению мембран из-за отложения холестерина.

Получение диоксида углерода

Существует несколько способов получения диоксида углерода. В промышленности двуокись углерода получают из доломита, известняка – продуктов разложения природных карбонатов, а также из печных газов. Газовую смесь промывают раствором карбоната калия. Смесь поглощает двуокись углерода и превращается в гидрокарбонат. Раствор гидрокарбоната нагревают и он, разлагаясь, высвобождает углекислоту. При промышленном методе получения диоксид углерода закачивается в баллоны.

В лабораториях получение диоксида углерода основывается на взаимодействии гидрокарбонатов и карбонатов с кислотами.

Области применения диоксида углерода

В повседневной практике двуокись углерода используют достаточно часто. В пищевой индустрии углекислый газ используют в качестве разрыхлителя теста, а также в качестве консерванта. Его обозначают на упаковке продукта под кодом Е290. Свойства диоксида углерода также используют при производстве газированной воды.

Биохимики выяснили, что для повышения урожайности различных культур весьма эффективно удобрять воздух углекислым газом. Однако данный способ удобрения можно применять только в оранжереях. В сельском хозяйстве газ применяют для создания искусственного дождя. При нейтрализации щелочной среды двуокись углерода заменяет сильнодействующие минеральные кислоты. В овощехранилищах углекислый газ применяют для создания газовой среды.

В парфюмерной промышленности двуокись углерода применяют при изготовлении духов. В медицине углекислый газ используют для антисептического воздействия при проведении открытых операций.

При охлаждении углекислый газ превращается в «сухой лед». Сжиженный диоксид углерода расфасовывают в баллоны и отправляют потребителям. Углекислый газ в виде «сухого льда» используют для сохранения пищевых продуктов. Такой лед при нагревании испаряется без остатка.

Углекислый газ используют как активную среду при сварке проволокой. При сварке двуокись углерода разлагается на кислород и угарный газ. Кислород вступает во взаимодействие с жидким металлом и окисляет его.

В авиамоделировании двуокись углерода используется как источник энергии для двигателей. Двуокись углерода в баллончиках используется в пневматическом оружии.

Диоксид углерода: формула, свойства и области применения

Диоксид углерода (углекислый газ) – часто встречающееся в природе соединение. Оно образуется при окислении различных органических веществ. Наиболее часто встречающиеся процессы образования этого соединения – гниение животных и растительных останков, горение различных видов топлива, дыхание животных и растений. Например, один человек за сутки выделяет в атмосферу около килограмма углекислого газа. Оксид и диоксид углерода могут образовываться и в неживой природе. Углекислый газ выделяется при вулканической деятельности, а также может быть добыт из минеральных водных источников. Углекислый газ находится в небольшим количестве и в атмосфере Земли.

Особенности химического строения данного соединения позволяют ему участвовать во множестве химических реакций, основой для которых является диоксид углерода.

Формула

В соединении этого вещества четырехвалентный атом углерода образовывает линейную связь с двумя молекулами кислорода. Внешний вид такой молекулы можно представить так:

Теория гибридизации объясняет строение молекулы диоксида углерода так: две существующие сигма-связи образованы между sp-орбиталями атомов углерода и двумя 2р-орбиталями кислорода; р-орбитали углерода, которые не принимают участие в гибридизации, связаны в соединении с аналогичными орбиталями кислорода. В химических реакциях углекислый газ записывается в виде: CO_2.

Физические свойства

При нормальных условиях диоксид углерода представляет собой бесцветный газ, не обладающий запахом. Он тяжелее воздуха, поэтому углекислый газ и может вести себя, как жидкость. Например, его можно переливать из одной емкости в другую. Это вещество немного растворяется в воде – в одном литре воды при 20 ⁰С растворяется около 0,88 л CO₂. Небольшое понижение температуры кардинально меняет ситуацию – в том же литре воды при 17⁰С может раствориться 1,7 л CO₂. При сильном охлаждении это вещество осаждается в виде снежных хлопьев – образуется так называемый «сухой лед». Такое название произошло от того, что при нормальном давлении вещество, минуя жидкую фазу, сразу превращается в газ. Жидкий диоксид углерода образуется при давлении чуть выше 0,6 МПа и при комнатной температуре.

Химические свойства

При взаимодействии с сильными окислителями 4-диоксид углерода проявляет окислительные свойства. Типичная реакция этого взаимодействия:

Так, при помощи угля диоксид углерода восстанавливается до своей двухвалентной модификации – угарного газа.

При нормальных условиях углекислый газ инертен. Но некоторые активные металлы могут в нем гореть, извлекая из соединения кислород и высвобождая газообразный углерод. Типичная реакция – горение магния:

2Mg + CO₂ = 2MgO + C.

В процессе реакции образуется оксид магния и свободный углерод.

В химических соединениях СО₂ часто проявляет свойства типичного кислотного оксида. Например, он реагирует с основаниями и основными оксидами. Результатом реакции становятся соли угольной кислоты.

Например, реакция соединения оксида натрия с углекислым газом может быть представлена так:

Угольная кислота и раствор СО₂

Диоксид углерода в воде образует раствор с небольшой степенью диссоциации. Такой раствор углекислого газа называется угольной кислотой. Она бесцветна, слабо выражена и имеет кисловатый вкус.

Запись химической реакции:

Равновесие довольно сильно сдвинуто влево – лишь около 1% начального углекислого газа превращается в угольную кислоту. Чем выше температура – тем меньше в растворе молекул угольной кислоты. При кипении соединения она исчезает полностью, и раствор распадается на диоксид углерода и воду. Структурная формула угольной кислоты представлена ниже.

Свойства угольной кислоты

Угольная кислота очень слабая. В растворах она распадается на ионы водорода Н + и соединения НСО₃ – . В очень небольшом количестве образуются ионы СО₃ – .

Угольная кислота – двухосновная, поэтому соли, образованные ею, могут быть средними и кислыми. Средние соли в русской химической традиции называются карбонатами, а сильные – гидрокарбонатами.

Качественная реакция

Одним из возможных способов обнаружения газообразного диоксида углерода является изменение прозрачности известкового раствора.

Этот опыт известен еще из школьного курса химии. В начале реакции образуется небольшое количество белого осадка, который впоследствии исчезает при пропускании через воду углекислого газа. Изменение прозрачности происходит потому, что в процессе взаимодействия нерастворимое соединение – карбонат кальция превращается в растворимое вещество – гидрокарбонат кальция. Реакция протекает по такому пути:

Получение диоксида углерода

Если требуется получить небольшое количество СО2, можно запустить реакцию соляной кислоты с карбонатом кальция (мрамором). Химическая запись этого взаимодействия выглядит так:

Также для этой цели используют реакции горения углеродсодержащих веществ, например ацетилена:

Для сбора и хранения полученного газообразного вещества используют аппарат Киппа.

Для нужд промышленности и сельского хозяйства масштабы получения диоксида углерода должны быть большими. Популярным методом такой масштабной реакции является обжиг известняка, в результате которого получается диоксид углерода. Формула реакции приведена ниже:

Применение диоксида углерода

Пищевая промышленность после масштабного получения «сухого льда» перешла на принципиально новый метод хранения продуктов. Он незаменим при производстве газированных напитков и минеральной воды. Содержание СО₂ в напитках придает им свежесть и заметно увеличивает срок хранения. А карбидизация минеральных вод позволяет избежать затхлости и неприятного вкуса.

В кулинарии часто используют метод погашения лимонной кислоты уксусом. Выделяющийся при этом углекислый газ придает пышность и легкость кондитерским изделиям.

Данное соединение часто используется в качестве пищевой добавки, повышающей срок хранения пищевых продуктах. Согласно международным нормам классификации химических добавок содержания в продуктах, проходит под кодом Е 290,

Порошкообразный углекислый газ – одно из наиболее популярных веществ, входящих в состав пожаротушительных смесей. Это вещество встречается и в пене огнетушителей.

Транспортировать и хранить углекислый газ лучше всего в металлических баллонах. При температуре более 31⁰С давление в баллоне может достигнуть критического и жидкий СО₂ перейдет в сверхкритическое состояние с резким подъемом рабочего давления до 7,35 МПа. Металлический баллон выдерживает внутреннее давление до 22 МПа, поэтому диапазон давления при температурах свыше тридцати градусов признается безопасным.

Что такое CO2

Что такое диоксид углерода

Диоксид углерода известен в основном в своем газообразном состоянии, т.е. в качестве углекислого газа с простой химической формулой CO2. В таком виде он существует в нормальных условиях – при атмосферном давлении и «обычных» температурах. Но при повышенном давлении, свыше 5 850 кПа (таково, например, давление на морской глубине около 600 м), этот газ превращается в жидкость. А при сильном охлаждении (минус 78,5°С) он кристаллизуется и становится так называемым сухим льдом, который широко используется в торговле для хранения замороженных продуктов в рефрижераторах.

Жидкая углекислота и сухой лед получаются и применяются в человеческой деятельности, но эти формы неустойчивы и легко распадаются.

А вот газообразный диоксид углерода распространен повсюду: он выделяется в процессе дыхания животных и растений и является важной составляющей частью химического состава атмосферы и океана.

Свойства углекислого газа

Углекислый газ CO2 не имеет цвета и запаха. В обычных условиях он не имеет и вкуса. Однако при вдыхании высоких концентраций диоксида углерода можно почувствовать во рту кисловатый привкус, вызванный тем, что углекислый газ растворяется на слизистых и в слюне, образуя слабый раствор угольной кислоты.

Кстати, именно способность диоксида углерода растворяться в воде используется для изготовления газированных вод. Пузырьки лимонада – тот самый углекислый газ. Первый аппарат для насыщения воды CO2 был изобретен еще в 1770 г., а уже в 1783 г. предприимчивый швейцарец Якоб Швепп начал промышленное производство газировки (торговая марка Schweppes существует до сих пор).

Углекислый газ тяжелее воздуха в 1,5 раза, поэтому имеет тенденцию «оседать» в его нижних слоях, если помещение плохо вентилируется. Известен эффект «собачьей пещеры», где CO2 выделяется прямо из земли и накапливается на высоте около полуметра. Взрослый человек, попадая в такую пещеру, на высоте своего роста не ощущает избытка углекислого газа, а вот собаки оказываются прямо в густом слое диоксида углерода и подвергаются отравлению.

CO2 не поддерживает горение, поэтому его используют в огнетушителях и системах пожаротушения. Фокус с тушением горящей свечки содержимым якобы пустого стакана (а на самом деле — углекислым газом) основан именно на этом свойстве диоксида углерода.

Углекислый газ в природе: естественные источники

Углекислый газ в природе образуется из различных источников:

• Дыхание животных и растений.
  Каждому школьнику известно, что растения поглощают углекислый газ CO2 из воздуха и используют его в процессах фотосинтеза. Некоторые хозяйки пытаются обилием комнатных растений искупить недостатки приточной вентиляции. Однако растения не только поглощают, но и выделяют углекислый газ в отсутствие света – это часть процесса дыхания. Поэтому джунгли в плохо проветриваемой спальне – не очень хорошая идея: ночью уровень CO2 будет расти еще больше.
• Вулканическая деятельность.
  Диоксид углерода входит в состав вулканических газов. В местностях с высокой вулканической активностью CO2 может выделяться прямо из земли – из трещин и разломов, называемых мофетами. Концентрация углекислого газа в долинах с мофетами столь высока, что многие мелкие животные, попав туда, умирают.
• Разложение органических веществ.
  Углекислый газ образуется при горении и гниении органики. Объемные природные выбросы диоксида углерода сопутствуют лесным пожарам.

Углекислый газ «хранится» в природе в виде углеродных соединений в полезных ископаемых: угле, нефти, торфе, известняке. Гигантские запасы CO2 содержатся в растворенном виде в мировом океане.

Выброс углекислого газа из открытого водоема может привести к лимнологической катастрофе, как это случалось, например, в 1984 и 1986 гг. в озерах Манун и Ньос в Камеруне. Оба озера образовались на месте вулканических кратеров – ныне они потухли, однако в глубине вулканическая магма все еще выделяет углекислый газ, который поднимается к водам озер и растворяется в них. В результате ряда климатических и геологических процессов концентрация углекислоты в водах превысила критическое значение. В атмосферу было выброшено огромное количество углекислого газа, который наподобие лавины спустился по горным склонам. Жертвами лимнологических катастроф на камерунских озерах стали около 1 800 человек.

Искусственные источники углекислого газа

Основными антропогенными источниками диоксида углерода являются:

• промышленные выбросы, связанные с процессами сгорания;
• автомобильный транспорт.

Несмотря на то, что доля экологичного транспорта в мире растет, подавляющая часть населения планеты еще не скоро будет иметь возможность (или желание) перейти на новые автомобили.

Активное сведение лесов в промышленных целях также ведет к повышению концентрации углекислого газа СО2 в воздухе.

Углекислый газ в организме человека

CO2 – один из конечных продуктов метаболизма (расщепления глюкозы и жиров). Он выделяется в тканях и переносится при помощи гемоглобина к легким, через которые выдыхается. В выдыхаемом человеком воздухе около 4,5% диоксида углерода (45 000 ppm) – в 60-110 раз больше, чем во вдыхаемом.

Углекислый газ играет большую роль в регуляции кровоснабжения и дыхания. Повышение уровня CO2 в крови приводит к тому, что капилляры расширяются, пропуская большее количество крови, которое доставляет к тканям кислород и выводит углекислоту.

Дыхательная система тоже стимулируется повышением содержания углекислого газа, а не нехваткой кислорода, как может показаться. В действительности нехватка кислорода долго не ощущается организмом и вполне возможна ситуация, когда в разреженном воздухе человек потеряет сознание раньше, чем почувствует нехватку воздуха. Стимулирующее свойство CO2 используется в аппаратах искусственного дыхания: там углекислый газ подмешивается к кислороду, чтобы «запустить» дыхательную систему.

Углекислый газ и мы: чем опасен СO2

Углекислый газ необходим человеческому организму так же, как кислород. Но так же, как с кислородом, переизбыток углекислого газа вредит нашему самочувствию.

Большая концентрация CO2 в воздухе приводит к интоксикации организма и вызывает состояние гиперкапнии. При гиперкапнии человек испытывает трудности с дыханием, тошноту, головную боль и может даже потерять сознание. Если содержание углекислого газа не снижается, то далее наступает черед гипоксии – кислородного голодания. Дело в том, что и углекислый газ, и кислород перемещаются по организму на одном и том же «транспорте» – гемоглобине. В норме они «путешествуют» вместе, прикрепляясь к разным местам молекулы гемоглобина. Однако повышенная концентрация углекислого газа в крови понижает способность кислорода связываться с гемоглобином. Количество кислорода в крови уменьшается и наступает гипоксия.

Такие нездоровые для организма последствия наступают при вдыхании воздуха с содержанием CO2 больше 5 000 ppm (таким может быть воздух в шахтах, например). Справедливости ради, в обычной жизни мы практически не сталкиваемся с таким воздухом. Однако и намного меньшая концентрация диоксида углерода отражается на здоровье не лучшим образом.

Согласно выводам некоторых исследований, уже 1 000 ppm CO2 вызывает у половины испытуемых утомление и головную боль. Духоту и дискомфорт многие люди начинают ощущать еще раньше. При дальнейшем повышении концентрации углекислого газа до 1 500 – 2 500 ppm критически снижается работоспособность, мозг «ленится» проявлять инициативу, обрабатывать информацию и принимать решения.

И если уровень 5 000 ppm почти невозможен в повседневной жизни, то 1 000 и даже 2 500 ppm легко могут быть частью реальности современного человека. Наш эксперимент в школе показал, что в редко проветриваемых школьных классах уровень CO2 значительную часть времени держится на отметке выше 1 500 ppm, а иногда подскакивает выше 2 000 ppm. Есть все основания предполагать, что во многих офисах и даже квартирах ситуация похожая.

Безопасным для самочувствия человека уровнем углекислого газа физиологи считают 800 ppm.

Еще одно исследование обнаружило связь между уровнем CO2 и окислительным стрессом: чем выше уровень диоксида углерода, тем больше мы страдаем от окислительного стресса, который разрушает клетки нашего организма.