Chemikové mohou získat oxid uhličitý z chladného vzduchu. Říká se tomu destilace vzduchu. Tato metoda je neúčinná, protože k získání malého množství CO2 je třeba ochladit velké množství vzduchu. Chemici mohou k oddělení oxidu uhličitého použít také několik různých chemických reakcí. Oxid uhličitý vzniká při reakcích mezi většinou kyselin a většinou uhličitanů kovů. Například reakcí mezi kyselinou chlorovodíkovou a uhličitanem vápenatým (vápenec nebo křída) vzniká oxid uhličitý:
2 H C l + C a C O 3 ⟶ C a C l 2 + H 2 C O 3 {\displaystyle \mathrm {2\ HCl+CaCO_{3}\longrightarrow CaCl_{2}+H_{2}CO_{3}} } 
Kyselina uhličitá (H2CO3) se pak rozkládá na vodu a CO2. Tyto reakce způsobují pěnění nebo bublání, případně obojí. V průmyslu se tyto reakce mnohokrát používají k neutralizaci odpadních kyselých toků.
Vápenec (CaO), chemická látka, která má široké využití, lze vyrobit zahřátím vápence na teplotu přibližně 850 °C. Touto reakcí vzniká také CO2:
C a C O 3 ⟶ C a O + C O 2 {\displaystyle \mathrm {CaCO_{3}\longrightarrow CaO+CO_{2}} } 
Oxid uhličitý vzniká také při spalování všech paliv obsahujících uhlík, jako je metan (zemní plyn), ropné destiláty (benzín, nafta, petrolej, propan), uhlí nebo dřevo. Ve většině případů se také uvolňuje voda. Jako příklad lze uvést chemickou reakci mezi metanem a kyslíkem:
C H 4 + 2 O 2 ⟶ C O 2 + 2 H 2 O {\displaystyle \mathrm {CH_{4}+2\ O_{2}\longrightarrow CO_{2}+2\ H_{2}O} } 
Oxid uhličitý se vyrábí v ocelárnách. Železo se redukuje z oxidů pomocí koksu ve vysoké peci, čímž vzniká surové železo a oxid uhličitý:
F e 2 O 3 + 3 C O ⟶ 2 F e + 3 C O 2 {\displaystyle \mathrm {Fe_{2}O_{3}+3\ CO\longrightarrow 2\ Fe+3\ CO_{2}} } 
Kvasinky metabolizují cukr za vzniku oxidu uhličitého a etanolu, známého také jako alkohol, při výrobě vína, piva a jiných lihovin, ale také při výrobě bioetanolu:
C 6 H 12 O 6 ⟶ 2 C O 2 + 2 C 2 H 5 O H {\displaystyle \mathrm {C_{6}H_{12}O_{6}\longrightarrow 2\ CO_{2}+2\ C_{2}H_{5}OH} } 
Všechny aerobní organismy produkují CO
2 při oxidaci sacharidů, mastných kyselin a bílkovin v mitochondriích buněk. Velké množství reakcí, které se na tom podílejí, je nesmírně složité a není snadné je popsat. (Patří mezi ně buněčné dýchání, anaerobní dýchání a fotosyntéza). Fotoautotrofy (tj. rostliny, sinice) používají jinou reakci: Rostliny absorbují CO
2 ze vzduchu a spolu s vodou jej zreagují za vzniku sacharidů:
n C O 2 + n H 2 O ⟶ ( C H 2 O ) n + n O 2 {\displaystyle \mathrm {nCO_{2}+nH_{2}O\longrightarrow (CH_{2}O)n+nO_{2}}} } 
Oxid uhličitý je rozpustný ve vodě, ve které se samovolně přeměňuje na CO2 a H
2CO
3 (kyselina uhličitá). Relativní koncentrace CO
2, H
2CO
3 a deprotonovaných forem HCO-
3 (hydrogenuhličitan) a CO2-
3 (uhličitan) závisí na kyselosti (pH). V neutrální nebo mírně alkalické vodě (pH > 6,5) převažuje hydrogenuhličitanová forma (> 50 %), která se stává nejčastější (> 95 %) při pH mořské vody, zatímco ve velmi alkalické vodě (pH > 10,4) převažuje (> 50 %) uhličitanová forma. Hydrogenuhličitanové a uhličitanové formy jsou velmi dobře rozpustné. Vzduchem vyrovnaná oceánská voda (mírně zásaditá s typickým pH = 8,2-8,5) tedy obsahuje přibližně 120 mg hydrogenuhličitanu na litr.
Průmyslová výroba
Průmyslový oxid uhličitý vzniká především při šesti procesech:
- Zachycováním přírodních pramenů oxidu uhličitého, který vzniká působením okyselené vody na vápenec nebo dolomit.
- Jako vedlejší produkt zařízení na výrobu vodíku, kde se metan přeměňuje na CO2;
- Ze spalování fosilních paliv nebo dřeva;
- Jako vedlejší produkt kvašení cukru při výrobě piva, whisky a jiných alkoholických nápojů;
- Z tepelného rozkladu vápence vzniká CaCO
3 při výrobě vápna (oxidu vápenatého, CaO);
