碳酸

組別：第 26 組

組員：莊佳樺 (4A114031)

碳酸是什麼？ 碳酸 (Carbonic acid) ，也稱甲二酸，化學式 H2CO3 ，

是一種酸。二氧化碳（ CO2 ）溶於水後，一部分二氧化碳會與水化合，形成碳酸。該反應是一個可逆反應，方程式如下：

CO2 + H2O ⇌ H2CO3

該反應在常溫下的平衡常數是 Kh=1.70×10−3 ；因此大部分二氧

化碳都不會參與反應。假若沒有催化劑存在，反應速率十分緩慢 碳酸並不穩定，在搖晃或加熱時就可以還原成為 CO2 和 H2O

平衡常數：反應物與產物的固定比數

常壓下，飽和碳酸溶液的 pH 約為 4 ，而在自然條件下 CO2 含量是0.3% ，溶解達到飽和時 pH=5.6 。這也是為什麼定義酸雨為 PH 小於5.6 的雨水的原因。要使 PH 達到 3.7 ，可以通過降溫，加壓（也就是是提高 CO2 濃度）來實現。

碳酸結構式

碳酸的特性碳酸呈酸性。二氧化碳在溶液中大部分是以微弱結合的水合物形式存在，只有一小部分形成碳酸（ H2CO3 ），飽和 CO2 溶液中只有 1

%的 CO2 與 H2O 化合成碳酸。在常溫時， CO2 ： H2CO3 為 600 ： 1 。

碳酸的熱穩定性很差，從來沒有以純酸的形式分離出來過，碳酸加熱時就會全部分解並放出二氧化碳。

碳酸（ H2CO3) 是一種弱酸，在 25℃ 。離解常數是 4.3x10-7 M 。即 0.1M 的碳酸溶液中，約 0.02% 的碳酸分子會離解成氫離子。

另外，碳酸雖然現在被定義為無機二元弱酸，但因為碳酸也同時具有有機酸的性質，所以也有科學家認為碳酸是屬於有機酸。

一直到現在科學家仍然對碳酸是否為有機酸爭執。有科學家認為如能制得碳酸的濃溶液，那麼這種碳酸具有一切二元羧酸的性質。

有機分子中含有羧基者，稱為羧酸。羧基是有機化學中的基本酸基，因為能解離出氫離子而使羧酸具有酸性

血液中的碳酸 在哺乳動物的血液中，碳酸的角色非常重要。當二氧化碳從細胞

進入血液後，它會與水化合形成碳酸，其後被奪走一個 H+ ，形成碳酸氫根離子（ HCO3− ）。碳酸氫根離子會進入紅血球，與另一個 H+ 結合，再次形成碳酸。在肺中，碳酸中的水將被奪走，二氧化碳即從肺部釋出。

控制碳酸與二氧化碳間的反應平衡對於控制血液酸性的意義很重大。大多數生物具有一種名為碳酸酐酶的酶，它能有效地控制 2種化合物間的反應平衡。

碳酸的用途碳酸常被應用在碳酸飲料及美容方面上

碳酸飲料碳酸飲料是在一定條件下充入二氧化碳氣的製品，是軟飲料 ( 非酒精

飲料 ) 的一種。碳酸飲料 ( 汽水 ) 分為：果汁型碳酸飲料、果味型碳酸飲料、可樂型

碳酸飲料、低熱量型的碳酸飲料和其他型碳酸飲料。

果汁型碳酸飲料是在產品中添加一定量的原果汁 ( 不低於 2.5% 的比例 )的碳酸飲料，如橘汁汽水、橙汁汽水或混合果汁汽水等。這類汽水因為添加了一定量的原果汁，除了具有相應水果所特有的色、香、味之外，還有較高的營養成分。在當前食品崇尚健康化、功能化、營養化的趨勢下，果汁汽水更是集果汁飲料的營養豐富、滋味純正和碳酸飲料的涼爽宜人、口感獨特為一體，香氣協調柔和，滋味純正，爽口，渾濁適宜，有的產品有少量果肉沉澱。深受人們特別是青少年 朋友的喜愛，產量大為增加。

果味型碳酸飲料是以食用香精為主要賦香劑，原果汁含量低於 2.5%的碳酸飲料，如橘子汽水、檸檬汽水等。這類汽水色澤鮮艷，價格便宜，具有清涼感，其品種繁多，產量最大，人們可以用不同的香精和著色劑，模仿水果的色澤和香型，生產多種果味汽水。

可樂型碳酸飲料特指含有焦糖色、可樂香精或類似可樂果和水果香型的辛香、果香混合劑的碳酸飲料。香氣協調柔和，味感純正、爽口，有清涼、剎口感，由於味道 獨特，含有咖啡因的產品同時具有提神作用，人們對這類產品往往有自己的偏愛，尤其可口可樂、百事可樂、非常可樂等知名品牌產品引導了消費方向。

低熱量型的碳酸飲料是以甜味劑全部或部分代替糖類的各型碳酸飲料和蘇打水，其熱量不高於 75KJ/100mL。具有與品名相符的色澤，香氣較協調柔和，味感純正、爽口、有清涼感。

還有一些碳酸飲料含有植物油提取物或以非果香型的食用香精為賦香劑，以補充人體運動後失去的電解質、能量等的碳酸飲料，如薑汁汽水、運動汽水等。其中運動飲料是指營養素的成分和含量能適應運動員或參加體育鍛鍊、體力勞動人群的生理特點、特殊營養需要的飲料。

簡單的汽水作法薑汁汽水材料：老薑一塊、檸檬一顆、砂糖 236 C.C. 、 2000 C.C.寶特瓶 一個 、做麵包用的酵母 1/4 tsp (teas

poon茶匙 ) 製作方式：

1. 把 236 C.C. 的砂糖，倒入準備好的寶特瓶裡。

2. 把 1/4 茶匙的酵母，也倒進寶特瓶裡，搖晃一下，把酵母跟砂糖混合。

3. 老薑磨碎，磨成 2 tbsp (tablespoon 大匙 ) 的量，也倒進寶特瓶裡。

4. 擠一顆檸檬汁，倒進寶特瓶裡。

5. 倒入飲用水 9.5 分滿 ( 水不可含氯，因為酵母會死掉掉；也不可煮沸，因為煮過的水，裡面不含氧氣，酵母無法作用 ) ；水不能倒到全滿，要像買來的汽水，上方要留有一點空間，不然酵母發作時，會爆炸 ...

6. 鎖緊瓶蓋，搖混均勻，直到沙糖都溶解為止。

7. 放在溫暖的地方 (像電腦旁邊 ) ，放約 8-12 小時左右；完成的時間會因每個人家的溫度不同，而略有差異，等到瓶身摸起來非常堅硬飽和，感覺好像會爆炸一樣時，就是好了，這時候要慢慢轉開瓶蓋，讓氣跑出來。

8. 因為汽水會有薑的屑，過濾以後再喝，口感比較好 : )

碳酸美容 碳酸水這個名字也許並不陌生，從幾百年前開始，很多國家都已

進行利用碳酸氣體改善健康方面的研究。碳酸氣體不僅可以舒張血管，更可以加速人體新陳代謝。 不久，專家們又發現含有碳酸成分的溫泉中含有豐富的重碳酸離子。由於碳酸水滲透力比較強，能滲入靠皮膚較近的毛細血管和動脈，改善血液流動，改善面部晦黯 無無光的現象，更可以促進新陳代謝，達到美膚的作用。是時下最方便利用的美容水。

碳酸溫泉

簡單的碳酸面膜改善面色面膜：海藻碳酸水面膜 藻粉對晦暗的皮膚十分有效，不僅能供給水分，還能減少刺激，改善膚色，每週做 2 次，效果非常明顯。另外，此面膜還具有補水、緩解壓力、改善不良心境等功效。

　　準備材料：碳酸水 (蘇打水 )少量， 1/2匙海藻粉 , 1匙甘油。　　製作方法：　　 STEP1 ：將 1/2匙海藻粉和 1匙甘油放入一個容器中進行攪拌。　　 STEP2 ：加入少量碳酸水中再攪拌成糊狀。

碳酸引發的問題有時，碳酸也會給我們日常生活帶來麻煩。地面上的二氧化碳氣體

溶於水，生成碳酸。當地面水滲入地下時，碳酸也被帶到地下，並與地下石灰岩裡不溶於水的碳酸鈣發生化學反應，生成可溶於水的碳酸氫鈣。含有碳酸氫鈣的水稱為「硬水」，因此地下水都屬於「硬水」。

有些地方所用的自來水的水源是地下水，在煮開水時，水中的碳

酸氫鈣受熱分解成碳酸鈣、二氧化碳和水。碳酸鈣是不溶解在水中的沉澱物，它沉積在水壺和鍋爐的壁上，天長日久便成為一層白色的很堅硬的物質，稱為鍋垢（俗稱水鹼）。這層碳酸鈣的導熱性很差，因此燒水時會浪費燃料。如果鍋爐和管道中的鍋垢太厚，還有發生爆炸的危險。所以，工業生產中總是把「硬水」先用化學方法除去或減少碳酸鈣，使它軟化以後再用。

另外碳酸飲料對人體會造成以下危害1.易越喝越渴：有專家指出，碳酸飲料中含有大量的色素、添加劑、防腐劑等物質，沒有一樣是對身體有好處的。這些成分在體內代謝時需要大量的水分，而且可樂含有的咖啡因也有利尿作用，會促進水分排出，所以喝碳酸飲料，就會越喝越覺得渴。

2.易造成肥胖：碳酸飲料一般含有約 10%左右的糖分，一小瓶熱量就達到一二百千卡，經常喝容易使人發胖。

3.損傷牙齒：軟飲料顯然已成為造成齲牙的最重要的飲食來源之一。軟飲料中的酸性物質及有酸性糖類副產品會軟化牙釉質，對牙齒齲洞形成起到促進作用。如果牙釉質軟化，再加上不正確刷牙、磨牙等陋習，會導致牙齒損壞。

4.影響消化：碳酸飲料喝得太多對腸胃非但沒有好處，而且還會大大影響消化。因為大量的二氧化碳在抑制飲料中細菌的同時，對人體內的有益菌也會產生抑製作用，所以消化系 統就會受到破壞。特別是年輕人，一下喝太多，釋放出的二氧化碳很容易引起腹脹，影響食欲，甚至造成腸胃功能紊亂，引發胃腸疾病。

5.導致骨質疏鬆 ：碳酸飲料的成分，尤其是可樂，大部分都含有磷酸。通常人們都不會在意，但這種磷酸卻會潛移默化地影響你的骨骼，常喝碳酸飲料骨骼健康就會受到威脅。

6.易導致腎結石 ：鈣是結石的主要成分。在飲用了過多含咖啡因的碳酸飲料後，小便中的鈣含量便大幅度增加，使他們更容易產生結石。

資料來源http://zh.wikipedia.org/wiki/%E7%A2%B3%E9%85%B8

http://baike.baidu.com/view/55112.htm

http://hk.knowledge.yahoo.com/question/question?qid=7006082501622

http://big5.huaxia.com/hxjk/sssh/mrss/2011/11/2673475.html

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