九年级化学 / 开展低碳行动 / 二氧化碳的吸收 核心结论 二氧化碳的吸收是低碳行动中 “固碳减排” 的关键手段，主要分为自然吸收（生物固碳） 和人工吸收（化学 / 物理固碳） 两类，核心原理是通过化学反应或物理作用将 CO₂转化为稳定物质或储存起来，减少大气中 CO₂浓度。 一、自然吸收（生物固碳）—— 地球的 “天然碳汇” 1. 植物的光合作用（最主要途径） 原理：绿色植物通过叶绿体，利用光能将 CO₂和水转化为有机物（如葡萄糖），释放氧气，实现 CO₂的 “固定”。 化学方程式：6CO₂ + 6H₂O 叶 绿 体 光 照 C₆H₁₂O₆（葡萄糖）+ 6O₂ 关键细节： 吸收主体：森林、草原、农作物、藻类等（森林是 “地球之肺”，占全球生物固碳量的 60% 以上）。 应用场景：植树造林、退耕还林、保护湿地（湿地植物 + 微生物共同固碳）、海洋藻类养殖。 2. 海洋的吸收（第二大碳汇） 原理： 物理溶解：CO₂可溶于海水，形成碳酸（H₂CO₃）； 生物作用：海洋浮游植物的光合作用吸收 CO₂，海洋生物死亡后遗体沉积海底，将碳长期储存。 注意：过量 CO₂溶解会导致海水酸化（碳酸电离出 H⁺），影响海洋生物生存，因此海洋吸收存在 “环境上限”。 二、人工吸收（技术固碳）—— 低碳行动的 “主动手段” 1. 化学吸收法（实验室 + 工业常用） （1）碱液吸收（最经典） 原理：CO₂是酸性氧化物，与碱溶液反应生成盐和水，实现 “化学固定”。 常见反应与应用： 吸收剂 化学方程式 应用场景 澄清石灰水（Ca (OH)₂） Ca (OH)₂ + CO₂ = CaCO₃↓（白色沉淀）+ H₂O 实验室检验 CO₂（石灰水变浑浊） 氢氧化钠溶液（NaOH） 2NaOH + CO₂ = Na₂CO₃ + H₂O（CO₂少量）；Na₂CO₃ + CO₂ + H₂O = 2NaHCO₃（CO₂过量） 工业尾气处理（如电厂、钢厂 CO₂回收）、潜水艇换气系统 关键对比：NaOH 溶液吸收 CO₂的能力比澄清石灰水强（因为 Ca (OH)₂溶解度小，浓度低），所以工业上优先用 NaOH 溶液，实验室仅用石灰水检验。 （2）碳酸盐吸收（长效固碳） 原理：CO₂与碳酸盐反应生成碳酸氢盐，或直接转化为稳定的碳酸盐矿物（如碳酸钙、碳酸镁）。 示例：将 CO₂通入石灰乳（浓 Ca (OH)₂悬浊液），生成 CaCO₃沉淀，可用于生产建筑材料（如石灰石、水泥），实现 “碳封存 + 资源利用”。 2. 物理吸附法 原理：利用多孔材料（如活性炭、沸石、分子筛）的吸附性，将 CO₂气体吸附在材料表面，实现分离储存。 应用场景：天然气提纯（去除 CO₂杂质）、室内空气净化（小型 CO₂吸附装置）。 优点：操作简单、无化学副产物；缺点：吸附量有限，需要定期再生材料（加热或减压释放 CO₂后重新使用）。 3. 工业固碳技术（前沿应用） 碳捕捉与封存（CCS 技术）： 捕捉：从电厂、水泥厂等工业尾气中分离 CO₂（用化学吸收或物理吸附法）； 运输：通过管道或高压容器将液态 CO₂运输到储存地点； 封存：将 CO₂注入地下深层岩层（如枯竭油田、盐矿层），使其长期稳定储存，不进入大气。 碳转化技术：将 CO₂与氢气、甲烷等反应，转化为甲醇、乙醇、塑料等化工产品，实现 “变废为宝”（如 CO₂ + 3H₂ 催 化 剂 CH₃OH + H₂O）。 三、低碳行动中的实际应用（知识落地） 个人层面：爱护绿植、参与植树活动（助力自然固碳）；减少一次性用品使用（间接减少 CO₂排放，降低固碳压力）。 社会层面： 城市绿化：增加公园、道路绿化带面积，提升城市 “碳汇能力”； 工业减排：推广 NaOH 溶液处理工业尾气、发展 CCS 技术； 新能源替代：减少化石燃料使用（从源头减少 CO₂排放），配合固碳技术形成 “减排 + 固碳” 闭环。 四、易错点辨析 误区：“澄清石灰水可用于大量吸收 CO₂”—— 错误！澄清石灰水 Ca (OH)₂溶解度小，浓度低，仅能检验 CO₂，大量吸收需用 NaOH 溶液。 误区：“植物光合作用吸收 CO₂，所以种树越多越好”—— 不完全正确！植物死亡后若被分解（如腐烂、燃烧），会重新释放 CO₂；只有长期存活的森林（如原始森林）才能实现 “长期固碳”。 关键区分：“吸收 CO₂”vs“减少 CO₂排放”—— 吸收是 “清除已有的 CO₂”，减排是 “减少新增的 CO₂”，二者结合才是完整的低碳行动。