在物理性質上，二氧化碳的熔點為-56.6℃(527千帕)，沸點為-78.5℃。它的密度高於空氣(在標準條件下)，並且可溶於水。
從化學性質來說，二氧化碳是惰性的，熱穩定性高(2000℃時只有1.8%分解)，所以不能燃燒，通常不支持燃燒。屬於酸性氧化物，具有酸性氧化物的共性。因為它與水反應生成碳酸，所以它是碳酸的酸酐。
壹般來說，二氧化碳可以通過高溫煆燒石灰石或石灰石與稀鹽酸反應來制備。主要用於冷藏易腐食品(固體)，作為制冷劑(液體)，制作碳酸軟飲料(氣體)，作為均相反應的溶劑(超臨界)。
二氧化碳的主要應用
高純二氧化碳主要用於電子工業、醫學研究和臨床診斷、二氧化碳激光器、檢測儀器的校準氣體和其他特殊混合氣體的制備，在聚乙烯聚合中用作調節劑。
固態二氧化碳廣泛應用於乳制品、肉類、冷凍食品等運輸途中易腐食品的冷藏，以及在許多工業過程中作為制冷劑，如粉碎熱敏材料、橡膠拋光、金屬冷處理、機械零件的收縮裝配、真空冷阱等。
氣態二氧化碳用於碳酸軟飲料、水處理過程中的pH值控制、化學加工、食品保存、化學和食品加工過程中的惰性保護、焊接氣體、植物生長刺激劑、鑄造中的硬化模具和型芯、氣動裝置、滅菌氣體的稀釋劑(即環氧乙烷和二氧化碳的混合氣體用作滅菌劑、殺蟲劑和熏蒸劑，廣泛用於醫療器械、包裝材料、衣服、毛皮、床上用品等的滅菌。
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