【二氧化碳水中溶解度】二氧化碳（CO₂）在水中的溶解度是化学和环境科学中一个重要的物理性质，广泛应用于碳酸饮料、海洋酸化研究以及工业气体吸收等领域。了解其溶解度有助于更好地控制相关过程，并预测在不同条件下的行为。
一、总结
二氧化碳在水中的溶解度受温度、压力及溶液的pH值等多种因素影响。一般来说，在常温常压下，1体积的水可以溶解约1体积的CO₂。随着温度升高，溶解度降低；而压力增加则会显著提高溶解度。此外，当CO₂溶解于水时，会与水反应生成碳酸（H₂CO₃），从而影响溶液的pH值，进一步影响溶解度。
二、二氧化碳在水中的溶解度数据表
| 温度（℃） | 压力（atm） | 溶解度（g/L） | 备注 |
| 0 | 1 | 3.32 | 标准条件 |
| 20 | 1 | 1.49 | 常温 |
| 25 | 1 | 1.46 | 实验常用温度 |
| 40 | 1 | 1.08 | 温度升高，溶解度下降 |
| 0 | 2 | 6.64 | 压力加倍，溶解度成比例上升 |
| 20 | 2 | 2.98 | 压力对溶解度影响显著 |
| 25 | 2 | 2.92 | 压力增加，溶解度提升 |
三、影响因素分析
1. 温度：CO₂的溶解度随温度升高而降低。这是因为溶解过程为放热反应，升温不利于溶解。
2. 压力：根据亨利定律，气体在液体中的溶解度与其分压成正比。因此，增加压力可显著提高CO₂的溶解度。
3. pH值：CO₂溶于水后会生成H⁺，使溶液呈弱酸性。pH值的变化会影响CO₂的溶解平衡，尤其是在含有碱性物质的体系中。
4. 离子强度：溶液中其他离子的存在可能通过离子相互作用影响CO₂的溶解度，但这种影响通常较小。
四、应用实例
- 碳酸饮料：利用高压将CO₂溶解于水中，形成气泡丰富的饮料。
- 海洋酸化：大气中CO₂浓度增加导致海水吸收更多CO₂，进而影响海洋生态。
- 工业气体处理：用于烟气脱碳或制备碳酸盐等化工产品。
五、结论
二氧化碳在水中的溶解度是一个受多种因素影响的动态过程。掌握其变化规律对于环境保护、食品工业及化学工程等领域具有重要意义。通过实验测定和理论计算，可以更准确地预测和控制CO₂的溶解行为。