炭酸化とは、二酸化炭素が炭酸塩、重炭酸塩、炭酸を生成する化学反応のことである。[ 1 ]化学 では、この用語はカルボン酸の生成を指すカルボキシル化の代わりに使われることがある。
無機化学や地質学では、炭酸化反応はよく見られる。金属水酸化物(MOH)と金属酸化物(M'O)はCO₂と反応して重炭酸塩と炭酸塩を生成する。
哺乳類の生理機能では、二酸化炭素の肺への輸送は、炭酸脱水酵素 によって触媒される炭酸化反応を伴います。このような触媒がない場合、二酸化炭素は代謝ニーズを支えるのに十分な速度で排出されません。この酵素は亜鉛アクア錯体を保持しており、二酸化炭素を捕捉して重炭酸亜鉛を生成します。[ 2 ]
鉄筋コンクリートにおいて、空気中の二酸化炭素とコンクリート中の水酸化カルシウムおよび水和ケイ酸カルシウムとの化学反応は中和反応として知られています。セメント中の水酸化カルシウムが二酸化炭素と反応して不溶性の炭酸カルシウムを生成する同様の反応は炭酸化反応と呼ばれます。
アンモニアの炭酸化は、尿素の工業生産における工程の一つです。2020年の世界の生産能力は約1億8000万トンでした。[ 3 ] 肥料として、尿素は植物の窒素源となります。尿素生産工場は、ほぼ常にアンモニア製造現場に隣接して設置されています。[ 4 ]
その後の尿素変換では、カルバミン酸アンモニウムが尿素に分解され、水が放出されます。
ヘンリーの法則は、P CO 2 =K B x CO 2と表され、P CO 2は溶液上のCO 2ガスの分圧です。K Bはヘンリーの法則定数です。K B は温度の上昇とともに増加します。x CO 2は溶液中のCO 2ガスのモル分率です。ヘンリーの法則によれば、溶液中の炭酸化は温度の低下とともに増加します。[ 5 ]
炭酸化は、CO 2 (気体)から炭酸 (液体) などの化合物を生成するプロセスであるため、CO 2 の分圧が 減少するか、溶液中の CO 2のモル分率が増加する必要があり、これらの2 つの条件 はどちらも炭酸化の増加を支えています。