Какво е въглероден окис и защо е опасен? Отравяне с въглероден окис поради проблеми с вентилацията

Отравяне с продукти на горенето -основната причина (80% от всички случаи) за смъртни случаи при пожари. Над 60% от тях се дължат на отравяне с въглероден окис.

Какво е въглероден окис и защо е опасен?

Нека се опитаме да разберем и запомним знанията по физика и химия.

Въглероден окис(въглероден оксид или въглероден оксид, химична формула CO) е газообразно съединение, образувано при изгаряне от всякакъв вид. Какво се случва, когато това вещество попадне в тялото? След навлизане в дихателните пътища, молекулите на въглеродния оксид незабавно се появяват в кръвта и се свързват с молекулите на хемоглобина. Образува се напълно ново вещество - карбоксихемоглобин, което предотвратява транспорта на кислород. Поради тази причина недостигът на кислород се развива много бързо.

Най-голямата опасност- въглеродният оксид е невидим и не се забелязва по никакъв начин, няма нито мирис, нито цвят, тоест причината за заболяването не е очевидна, не винаги е възможно да се открие веднага. Въглеродният оксид не се усеща по никакъв начин, поради което второто му име е тихият убиец.

Усещайки умора, загуба на сила и виене на свят, човек прави фатална грешка - решава да легне. И дори тогава да разбере причината и необходимостта да излезе във въздуха, като правило, той не е в състояние да направи нищо. Знанието може да спаси много хора симптоми на отравяне с CO- познавайки ги, е възможно навреме да подозирате причината за заболяването и да предприемете необходимите мерки за спасяване.

Симптоми и признаци

Тежестта на нараняването зависи от няколко фактора:

• здравословното състояние и физиологичните характеристики на човек. Отслабен, имащ хронични болести, особено тези, придружени от анемия, възрастните хора, бременните жени и децата са по-чувствителни към въздействието на CO;
• продължителността на ефекта на CO съединението върху тялото;
• концентрацията на въглероден оксид във вдишвания въздух;
• физическа активност по време на отравяне. Колкото по-висока е активността, толкова по-бързо настъпва отравянето.

Тежест

(Инфографиката е достъпна, като щракнете върху бутона за изтегляне след статията)

Степен на светлина тежестта се характеризира със следните симптоми:

• обща слабост;
• главоболие, главно в предната и темпоралната област;
• почукване в слепоочията;
• шум в ушите;
• световъртеж;

• замъглено зрение - трептене, точки пред очите;
• непродуктивни, т.е. суха кашлица;
• бързо дишане;
• задух, недостиг на въздух;
• сълзене;
• гадене;
• хиперемия (зачервяване) кожаи лигавиците;
• тахикардия;
• повишаване на кръвното налягане.

Симптоми средна степентежестта е запазването на всички симптоми на предишния етап и тяхната по-тежка форма:

• замъглено съзнание, възможна загуба на съзнание за кратко време;
• повръщане;
• халюцинации, както зрителни, така и слухови;
• нарушение на вестибуларния апарат, некоординирани движения;
• притискащи болки в гърдите.

Тежка степен Отравянето се характеризира със следните симптоми:

• парализа;
• продължителна загуба на съзнание, кома;
• конвулсии;
• разширяване на зениците;
• неволно изпразване на пикочния мехур и червата;
• повишен сърдечен ритъм до 130 удара в минута, но в същото време е слабо осезаем;
• цианоза (синьо) на кожата и лигавиците;
• нарушения на дишането - става повърхностно и периодично.

Атипични форми

Те са две – припадък и еуфория.

Симптоми на синкоп:

• бледност на кожата и лигавиците;
• понижаване на кръвното налягане;
• загуба на съзнание.

Симптоми на еуфорична форма:

• психомоторна възбуда;
• нарушение на психичните функции: делириум, халюцинации, смях, странности в поведението;
• загуба на съзнание;
• дихателна и сърдечна недостатъчност.

Първа помощ на ранените

Само числа

• Лека степен на отравяне настъпва вече при концентрация на въглероден окис от 0,08% - има главоболие, виене на свят, задушаване, обща слабост.
• Увеличаването на концентрацията на CO до 0,32% причинява моторна парализа и припадък. Смъртта настъпва след около половин час.
• При концентрация на CO от 1,2% или повече се развива светкавична форма на отравяне - след няколко вдишвания човек получава смъртоносна доза, летален изход настъпва след максимум 3 минути.
• В ауспуха пътнически автомобилсъдържа от 1,5 до 3% въглероден оксид. Противно на общоприетото схващане е възможно да се отровите, докато двигателят работи не само на закрито, но и на открито.
• Около две и половина хиляди души в Русия годишно се хоспитализират с различна степен на тежест на отравяне с въглероден окис.

Въглероден оксид (въглероден оксид) // Вредни веществав индустрията. Наръчник за химици, инженери и лекари / Изд. Н. В. Лазарева и И. Д. Гадаскина. - 7-мо изд. - Л .: Химия, 1977. - Т. 3. - С. 240-253. - 608 стр.

Концентрация на въглероден окис и симптоми на отравяне

Мерки за превенция

За да се сведат до минимум рисковете от отравяне с въглероден оксид, достатъчно е да се спазват следните правила:

• работи с печки и камини в съответствие с правилата, редовно проверявайте работата вентилационна системаи своевременно и само професионалисти трябва да се доверяват на полагането на печки и камини;
• да не бъде дълго времеблизо до натоварени пътища;
• винаги изключвайте двигателя на автомобила в затворен гараж. За да стане смъртоносна концентрацията на въглероден оксид, са достатъчни само пет минути работа на двигателя - запомнете това;
• когато стоите дълго време в колата и още повече, когато спите в колата, винаги изключвайте двигателя;
• направете си правило – ако имате симптоми, за които може да се подозира отравяне с въглероден окис, осигурете свеж въздух възможно най-скоро, като отворите прозорците или по-скоро напуснете стаята. Не лягайте, ако почувствате замаяност, гадене или слабост.

Запомнете – въглеродният окис е коварен, действа бързо и неусетно, така че животът и здравето зависят от скоростта. предприети мерки. Грижете се за себе си и близките си!

Всеки, който е трябвало да се занимава с работа, знае колко опасен е въглеродният оксид за хората. отоплителни системи, - печки, бойлери, бойлери, бойлери, предназначени за битово гориво под всякаква форма. Доста е трудно да се неутрализира в газообразно състояние, няма ефективни домашни методи за справяне с въглеродния оксид, така че повечето от защитните мерки са насочени към предотвратяване и навременно откриване на въглероден окис във въздуха.

Свойства на токсично вещество

Няма нищо необичайно в природата и свойствата на въглеродния оксид. Всъщност това е продукт на частичното окисление на въглища или въглищни горива. Формулата за въглероден окис е проста и неусложнена - CO, в химично отношение - въглероден окис. Един въглероден атом е свързан с кислороден атом. Природата на процесите на изгаряне на изкопаеми горива е подредена по такъв начин, че въглеродният оксид е неразделна част от всеки пламък.

Въглищата, свързаните с тях горива, торф, дърва за огрев, когато се нагряват в пещ, се газифицират във въглероден окис и едва след това се изгарят от въздушен поток. Ако въглеродният оксид е изтекъл от горивната камера в помещението, тогава той ще остане в стабилно състояние до момента, когато потокът от въглероден окис се отстрани от помещението чрез вентилация или се натрупва, запълвайки цялото пространство, от пода до тавана. В последния случай само електронен детектор за въглероден оксид може да спаси ситуацията, реагирайки на най-малкото повишаване на концентрацията на токсични пари в атмосферата на помещението.

Какво трябва да знаете за въглеродния оксид:

• При стандартни условия плътността на въглеродния оксид е 1,25 kg/m 3 , което е много близко до специфичното тегло на въздуха от 1,25 kg/m 3 . Горещият и дори топъл монооксид лесно се издига до тавана, утаява се и се смесва с въздуха, докато се охлажда;
• Въглеродният оксид е без вкус, цвят и мирис, дори при високи концентрации;
• За да започне образуването на въглероден оксид, достатъчно е металът в контакт с въглерод да се нагрее до температура 400-500 o C;
• Газът може да гори във въздуха с отделяне на голямо количество топлина, приблизително 111 kJ / mol.

Опасно е не само да се вдишва въглероден окис, сместа газ и въздух може да експлодира, когато се достигне обемна концентрация от 12,5% до 74%. В този смисъл газовата смес е подобна на битовия метан, но много по-опасна от мрежовия газ.

Метанът е по-лек от въздуха и по-малко токсичен при вдишване; освен това, поради добавянето на специална добавка, меркаптан, към газовия поток, присъствието му в помещението е лесно да се открие по миризма. При леко замърсяване на кухнята с газ можете да влезете в стаята без последствия за здравето и да я проветрите.

С въглеродния оксид всичко е по-сложно. Тясната връзка между CO и въздуха предотвратява ефективно отстраняванеоблак от токсичен газ. Докато се охлажда, газовият облак постепенно ще се утаи в областта на пода. Ако се задейства детектор за въглероден оксид или се установи изтичане на продукти от горенето от печка или котел на твърдо гориво, трябва незабавно да се вземат мерки за вентилация, в противен случай децата и домашните любимци ще пострадат първи.

Подобно свойство на облак от въглероден оксид преди беше широко използвано за борба с гризачи и хлебарки, но ефективността на газовата атака е много по-ниска от съвременните средства, а рискът от спечелване на отравяне е непропорционално по-висок.

Забележка! Газовият облак от CO, при липса на вентилация, е в състояние да поддържа свойствата си непроменени за дълго време.

Ако има подозрение за натрупване на въглероден оксид в мазето, помощни помещения, котелни помещения, мазета, първата стъпка е да се осигури максимална вентилация с скорост на обмен на газ от 3-4 единици на час.

Условия за поява на изпарения в помещението

Въглеродният окис може да се получи с помощта на десетки варианти на химични реакции, но това изисква специфични реагенти и условия за тяхното взаимодействие. Рискът от отравяне с газ по този начин е практически нула. Основните причини за появата на въглероден оксид в котелното или в кухнята са два фактора:

• Лоша тяга и частично преливане на продукти от горенето от източника на горене в кухнята;
• Неправилна работа на котелно, газово и пещно оборудване;
• Пожари и локални източници на запалване на пластмаса, окабеляване, полимерни покрития и материали;
• Отработени газове от канализационни комуникации.

Източникът на въглероден окис може да бъде вторичното изгаряне на пепел, насипни отлагания на сажди в комините, сажди и катран, които са погълнали тухлената зидария на камините и пожарогасителите на сажди.

Най-често тлеещите въглища, които изгарят в пещта при затворен клапан, стават източник на CO газ. Особено много газ се отделя по време на термичното разлагане на дърва за огрев при липса на въздух, около половината от газовия облак е заета от въглероден окис. Следователно всякакви експерименти с опушване на месо и риба върху дима, получен от тлеещи стърготини, трябва да се извършват само на открито.

По време на готвене може да се появи и малко количество въглероден окис. Например, всеки, който е изпитал инсталирането на газови затворени котли в кухнята, знае как сензорите за въглероден окис реагират на пържени картофи или каквато и да е храна, приготвена във врящо олио.

Коварната природа на въглеродния оксид

Основната опасност от въглеродния оксид е, че е невъзможно да се почувства и усети присъствието му в атмосферата на помещението, докато газът не влезе в дихателните органи с въздух и се разтвори в кръвта.

Последиците от вдишването на CO зависят от концентрацията на газа във въздуха и продължителността на престоя в стаята:

• Главоболието, неразположението и развитието на сънливост започват, когато обемното съдържание на газ във въздуха е 0,009-0,011%. Физически здрав човекспособни да издържат до три часа в газова атмосфера;
• При концентрация от 0,065-0,07% може да се развие гадене, силна мускулна болка, конвулсии, припадък, загуба на ориентация. Времето, прекарано в стаята до появата на неизбежни последици, е само 1,5-2 часа;
• При концентрация на въглероден оксид над 0,5%, дори няколко секунди пребиваване в обгазено пространство означава фатален изход.

Дори ако човек безопасно излезе от стая с висока концентрация на въглероден оксид сам, все още ще се изисква медицинска помощ и използването на антидоти, тъй като последствията от отравяне на кръвоносната система и нарушения на кръвообращението на мозъка все още ще се появят , само малко по-късно.

Молекулите на въглеродния оксид се абсорбират добре от вода и физиологични разтвори. Ето защо обикновените кърпи, салфетки, навлажнени с всяка налична вода, често се използват като първото налично средство за защита. Това ви позволява да спрете навлизането на въглероден окис в тялото за няколко минути, докато стане възможно да напуснете стаята.

Често това свойство на въглеродния оксид се злоупотребява от някои собственици на отоплително оборудване, в което са вградени сензори за CO. Когато се задейства чувствителен сензор, вместо да проветрява стаята, устройството често просто се покрива с мокра кърпа. В резултат на това след дузина такива манипулации сензорът за въглероден окис се проваля и рискът от отравяне се увеличава с порядък.

Технически системи за регистрация на въглероден оксид

Всъщност днес има само един начин за успешно справяне с въглеродния оксид, като се използват специални електронни устройства и сензори, които регистрират превишената концентрация на CO в помещението. Можете, разбира се, да го направите по-лесно, например да оборудвате мощна вентилация, както любителите на релакса правят от истинска тухлена камина. Но при такова решение съществува известен риск от отравяне с въглероден оксид при промяна на посоката на тягата в тръбата, а освен това животът при силно течение също не е много здравословен.

Устройство за детектор на въглероден оксид

Проблемът за контролиране на съдържанието на въглероден окис в атмосферата на жилищни и битови помещения днес е толкова актуален, колкото наличието на пожарна или аларма срещу взлом.

В специализирани салони за отопление и газово оборудване можете да закупите няколко опции за устройства за контрол на съдържанието на газ:

• Химически аларми;
• инфрачервени скенери;
• твърдотелни сензори.

Чувствителният сензор на устройството обикновено е оборудван с електронна платка, която осигурява мощност, калибриране и преобразуване на сигнала в разбираема форма на индикация. Това могат да бъдат само зелени и червени светодиоди на панела, звукова сирена, цифрова информация за подаване на сигнал към компютърна мрежа или контролен импулс за автоматичен вентил, който изключва подаването на битови газове към отоплителния котел.

Ясно е, че използването на сензори с контролиран спирателен вентил е необходима мярка, но често производителите на отоплително оборудване умишлено вграждат „защита от глупаци“, за да избегнат всякакви манипулации с безопасността на газовото оборудване.

Инструменти за контрол на химически и твърдо състояние

Най-евтината и достъпна версия на сензора за химически индикатор е направена под формата на мрежеста колба, която е лесно пропусклива за въздух. Вътре в колбата има два електрода, разделени от пореста преграда, импрегнирана с алкален разтвор. Появата на въглероден оксид води до карбонизация на електролита, проводимостта на сензора рязко спада, което веднага се чете от електрониката като алармен сигнал. След монтажа устройството е в неактивно състояние и не работи, докато във въздуха не се появят следи от въглероден окис, които надвишават допустимата концентрация.

Сензорите в твърдо състояние използват двуслойни торби с калай и рутениев диоксид вместо напоено с алкали парче азбест. Появата на газ във въздуха причинява повреда между контактите на сензорното устройство и автоматично задейства аларма.

Скенери и електронни часовници

Инфрачервени сензори, които работят на принципа на сканиране на околния въздух. Вграденият инфрачервен сензор възприема сиянието на лазерния светодиод и чрез промяна на интензитета на поглъщане на топлинното излъчване от газа се активира задействащото устройство.

CO поглъща много добре топлинната част на спектъра, така че такива устройства работят в режим на наблюдение или скенер. Резултатът от сканирането може да бъде показан като двуцветен сигнал или индикация за количеството въглероден оксид във въздуха в цифрова или линейна скала.

Кой сензор е по-добър

За правилния избор на сензор за въглероден оксид е необходимо да се вземе предвид режимът на работа и естеството на помещението, в което ще бъде инсталирано сензорното устройство. Например, химическите сензори, които се считат за остарели, работят чудесно в котелни и помощни помещения. Евтин детектор за въглероден окис може да бъде инсталиран в селска къща или работилница. В кухнята решетката бързо се покрива с прах и мазнини, което драстично намалява чувствителността на химическия конус.

Твърдотелните сензори за въглероден окис работят еднакво добре при всякакви условия, но изискват мощни външен източникхранене. Цената на устройството е по-висока от цената на химическите сензорни системи.

Инфрачервените сензори са най-често срещаните. Те се използват активно за завършване на системите за сигурност на котлите на апартаменти за индивидуално отопление. В същото време чувствителността на системата за управление практически не се променя с течение на времето поради прах или температура на въздуха. Освен това такива системи като правило имат вградени механизми за тестване и калибриране, което ви позволява периодично да проверявате тяхната производителност.

Монтаж на устройства за мониторинг на въглероден оксид

Сензорите за въглероден окис трябва да се монтират и обслужват само от квалифициран персонал. Инструментите трябва периодично да се проверяват, калибрират, обслужват и сменят.

Сензорът трябва да се монтира на разстояние от източника на газ от 1 до 4 m, корпусът или дистанционните сензори се монтират на височина 150 cm над пода и трябва да се калибрират според горния и долния праг на чувствителност.

Срокът на експлоатация на апартаментните сензори за въглероден окис е 5 години.

Заключение

Борбата с образуването на въглероден оксид изисква точност и отговорно отношение към инсталираното оборудване. Всякакви експерименти със сензори, особено от полупроводниковия тип, рязко намаляват чувствителността на устройството, което в крайна сметка води до увеличаване на съдържанието на въглероден окис в атмосферата на кухнята и целия апартамент и бавно отравяне на всички негови обитатели. Проблемът с контрола на въглеродния оксид е толкова сериозен, че може би използването на сензори в бъдеще може да стане задължително за всички категории индивидуално отопление.

Въглеродният оксид, въглеродният оксид (CO) е безцветен газ без мирис и вкус, който е малко по-малко плътен от въздуха. Токсичен е за хемоглобина при животни (включително хора), ако концентрациите му са над около 35 ppm, въпреки че се произвежда и при нормалния животински метаболизъм в малки количества и се смята, че има някои нормални биологични функции. В атмосферата той е пространствено променлив и бързо разпадащ се и има роля в образуването на озон на нивото на земята. Въглеродният оксид се състои от един въглероден атом и един кислороден атом, свързани с тройна връзка, която се състои от две ковалентни връзки, както и една дативна ковалентна връзка. Това е най-простият въглероден окис. Той е изоелектронен с цианидния анион, нитрозониевия катион и молекулния азот. В координационните комплекси лигандът на въглеродния оксид се нарича карбонил.

История

Аристотел (384-322 г. пр. н. е.) за първи път описва процеса на изгаряне на въглища, което води до образуването на токсични изпарения. В древни времена е имало метод за екзекуция - да се затвори престъпникът в баня с тлеещи въглища. По това време обаче механизмът на смъртта е неясен. Гръцкият лекар Гален (129-199 г. сл. Хр.) предполага, че има промяна в състава на въздуха, която уврежда човек при вдишване. През 1776 г. френският химик дьо Ласон произвежда CO чрез нагряване на цинков оксид с кокс, но ученият погрешно заключава, че газообразният продукт е водород, тъй като гори със син пламък. Газът е идентифициран като съединение, съдържащо въглерод и кислород от шотландския химик Уилям Къмбърланд Круикшанк през 1800 г. Неговата токсичност при кучета е обстойно изследвана от Клод Бернар около 1846 г. По време на Втората световна война се използва газова смес, съдържаща въглероден окис, за поддържане на механично Превозно средствоработещи в части на света, където бензинът беше оскъден и дизелово гориво. Външен (с някои изключения) дървени въглищаили са монтирани газови генератори, получени от дървесина и смес от атмосферен азот, въглероден окис и малки количества други газове за газификация се подава към газовия смесител. Газовата смес, получена в резултат на този процес, е известна като дървесен газ. Въглеродният оксид също е бил използван в голям мащаб по време на Холокоста в някои германски нацистки лагери на смъртта, най-вече в газовите микробуси в Челмно и в програмата за убийства на Т4 „евтаназия“.

Източници

Въглеродният оксид се образува при частичното окисление на въглерод-съдържащи съединения; образува се, когато няма достатъчно кислород за образуване на въглероден диоксид (CO2), като например при работа на печка или двигател с вътрешно горене, в затворено пространство. В присъствието на кислород, включително атмосферни концентрации, въглеродният оксид гори със син пламък, произвеждайки въглероден диоксид. Въглищен газ, който е бил широко използван до 60-те години на миналия век за вътрешно осветление, готвене и отопление, съдържаше въглероден окис като значителна горивна съставка. Някои процеси в модерна технология, като топенето на желязо, все още произвеждат въглероден оксид като страничен продукт. В световен мащаб най-големите източници на въглероден оксид са естествените източници, поради фотохимичните реакции в тропосферата, които генерират около 5 × 1012 kg въглероден окис годишно. Други естествени източници на CO включват вулкани, горски пожари и други форми на изгаряне. В биологията въглеродният оксид се произвежда естествено от действието на хем оксигеназа 1 и 2 върху хема от разграждането на хемоглобина. Този процес произвежда определено количество карбоксихемоглобин при нормални хора, дори ако те не вдишват въглероден оксид. От първия доклад, че въглеродният оксид е нормален невротрансмитер през 1993 г., както и един от трите газа, които естествено модулират възпалителните реакции в тялото (другите два са азотен оксид и сероводород), въглеродният оксид е получил много внимание като биологичен регулатор. В много тъкани и трите газа действат като противовъзпалителни агенти, вазодилататори и стимулатори на неоваскуларния растеж. Малки количества въглероден оксид се тестват клинично като лекарство. Въпреки това, прекомерните количества въглероден оксид причиняват отравяне с въглероден оксид.

Молекулни свойства

Въглеродният окис има молекулно тегло 28,0, което го прави малко по-лек от въздуха, който има средно молекулно тегло 28,8. Следователно според закона за идеалния газ CO е по-малко плътен от въздуха. Дължината на връзката между въглеродния атом и кислородния атом е 112,8 pm. Тази дължина на връзката е в съответствие с тройна връзка, както при молекулния азот (N2), който има подобна дължина на връзката и почти същото молекулно тегло. Двойните връзки въглерод-кислород са много по-дълги, например 120,8 m за формалдехид. Точката на кипене (82 K) и точката на топене (68 K) са много подобни на N2 (77 K и 63 K, съответно). Енергията на дисоциация на връзката от 1072 kJ/mol е по-силна от тази на N2 (942 kJ/mol) и представлява най-силната известна химическа връзка. Основното състояние на електрона на въглеродния оксид е синглетно, тъй като няма несдвоени електрони.

Свързване и диполен момент

Въглеродът и кислородът заедно имат общо 10 електрона във валентната обвивка. Следвайки правилото на октета за въглерод и кислород, два атома образуват тройна връзка, с шест общи електрона в три свързващи молекулярни орбитали, вместо обичайната двойна връзка, открита в органичните карбонилни съединения. Тъй като четири от споделените електрони идват от кислородния атом и само два от въглерода, една свързваща орбитала е заета от два електрона от кислородните атоми, образувайки дативна или диполна връзка. Това води до C ← O поляризация на молекулата, с малък отрицателен заряд на въглерода и малък положителен заряд на кислорода. Всяка от другите две свързващи орбитали заема един електрон от въглерод и един от кислород, образувайки (полярни) ковалентни връзки с обърната C → O поляризация, тъй като кислородът е по-електроотрицателен от въглерода. В свободния въглероден оксид нетният отрицателен заряд δ- остава на въглеродния край и молекулата има малък диполен момент от 0,122 D. По този начин молекулата е асиметрична: кислородът има по-голяма електронна плътност от въглерода, а също и малък положителен заряд , в сравнение с въглерода, което е отрицателно. За разлика от тях, изоелектронната молекула на азота няма диполен момент. Ако въглеродният оксид действа като лиганд, полярността на дипола може да се обърне с нетен отрицателен заряд в кислородния край, в зависимост от структурата на координационния комплекс.

Полярност на връзката и степен на окисление

Теоретични и експериментални изследвания показват, че въпреки по-голямата електроотрицателност на кислорода, диполният момент преминава от по-отрицателния край на въглерода към по-положителния край на кислорода. Тези три връзки всъщност са полярни ковалентни връзки, които са силно поляризирани. Изчислената поляризация към кислородния атом е 71% за σ връзката и 77% за двете π връзки. Степента на окисление на въглерод до въглероден оксид във всяка от тези структури е +2. Изчислява се по следния начин: счита се, че всички свързващи електрони принадлежат към по-електроотрицателни кислородни атоми. Само два несвързващи електрона върху въглерода се приписват на въглерода. В този брой въглеродът има само два валентни електрона в молекулата в сравнение с четири в свободния атом.

Биологични и физиологични свойства

токсичност

Отравянето с въглероден окис е най-често срещаният вид фатално отравяне на въздуха в много страни. Въглеродният окис е безцветно вещество, без мирис и вкус, но силно токсичен. Той се комбинира с хемоглобина, за да образува карбоксихемоглобин, който "узурпира" мястото в хемоглобина, което обикновено пренася кислород, но е неефективно за доставяне на кислород до телесните тъкани. Концентрации от 667 ppm могат да доведат до превръщането на до 50% от хемоглобина в тялото в карбоксихемоглобин. 50% нива на карбоксихемоглобин могат да доведат до конвулсии, кома и смърт. В Съединените щати Министерството на труда ограничава дългосрочните нива на излагане на въглероден окис на работното място до 50 части на милион. За кратък период от време абсорбцията на въглероден оксид е кумулативна, тъй като неговият полуживот е около 5 часа на чист въздух. Най-честите симптоми на отравяне с въглероден оксид могат да бъдат подобни на други видове отравяния и инфекции и включват симптоми като главоболие, гадене, повръщане, замаяност, умора и чувство на слабост. Засегнатите семейства често вярват, че са жертви хранително отравяне. Бебетата могат да бъдат раздразнителни и да се хранят лошо. Неврологичните симптоми включват объркване, дезориентация, замъглено зрение, припадък (загуба на съзнание) и гърчове. Някои описания на отравяне с въглероден оксид включват кръвоизлив в ретината, както и необичаен черешово-червен цвят на кръвта. При повечето клинични диагнози тези признаци са редки. Една от трудностите с полезността на този "черешов" ефект е свързана с факта, че той коригира или маскира, иначе нездравословно външен вид, тъй като основният ефект от премахването на венозния хемоглобин е да накара удушеното лице да изглежда по-нормално, или мъртвецизглежда жив, подобен на ефекта на червените багрила в състава за балсамиране. Този ефект на оцветяване в тъкани, отровени с безкислен СО2, се дължи на търговската употреба на въглероден оксид при оцветяване на месо. Въглеродният оксид също се свързва с други молекули като миоглобин и митохондриална цитохром оксидаза. Излагането на въглероден оксид може да причини значително увреждане на сърцето и централната част нервна система, особено в globus pallidus, често се свързва с дългосрочни хронични патологични състояния. Въглеродният окис може да има сериозни неблагоприятни ефекти върху плода на бременна жена.

нормална човешка физиология

Въглеродният оксид се произвежда естествено в човешкото тяло като сигнална молекула. По този начин въглеродният оксид може да има физиологична роля в тялото като невротрансмитер или релаксант на кръвоносните съдове. Поради ролята на въглеродния оксид в организма, аномалиите в неговия метаболизъм се свързват с различни заболявания, включително невродегенерация, хипертония, сърдечна недостатъчност и възпаление.

CO функционира като ендогенна сигнална молекула.

CO модулира функциите на сърдечно-съдовата система

CO инхибира агрегацията и адхезията на тромбоцитите

CO може да играе роля като потенциален терапевтичен агент

микробиология

Въглеродният окис е хранително вещество за метаногенните археи, градивен елемент за ацетил коензим А. Това е тема за нова област на биоорганометалната химия. По този начин екстремофилните микроорганизми могат да метаболизират въглеродния оксид на места като топлинните отвори на вулканите. В бактериите въглеродният оксид се произвежда чрез редукция на въглеродния диоксид от ензима въглероден оксид дехидрогеназа, Fe-Ni-S-съдържащ протеин. CooA е рецепторен протеин на въглероден оксид. Все още не е известен обхватът на неговата биологична активност. Може да е част от сигналния път при бактериите и археите. Неговото разпространение при бозайници не е установено.

Разпространение

Въглеродният окис се намира в различни естествени и създадени от човека среди.

Въглеродният окис присъства в малки количества в атмосферата, главно като продукт на вулканична дейност, но също така е продукт на естествени и предизвикани от човека пожари (напр. горски пожари, изгаряне на растителни остатъци и изгаряне на захарна тръстика). Изгарянето на изкопаеми горива също допринася за образуването на въглероден оксид. Въглеродният окис се намира в разтворена форма в разтопените вулканични скали по време на високи наляганияв мантията на Земята. Тъй като естествените източници на въглероден оксид са променливи, е изключително трудно точното измерване на емисиите на природен газ. Въглеродният оксид е бързо разлагащ се парников газ и също така упражнява непряко радиационно въздействие чрез увеличаване на концентрациите на метан и тропосферен озон чрез химични реакции с други атмосферни съставки (например хидроксилни радикали, OH), които иначе биха ги унищожили. В резултат на естествените процеси в атмосферата, той в крайна сметка се окислява до въглероден диоксид. Въглеродният оксид е краткотраен в атмосферата (средно около два месеца) и има пространствено променлива концентрация. В атмосферата на Венера въглеродният оксид се създава в резултат на фотодисоциацията на въглеродния диоксид електромагнитно излъчванес дължина на вълната, по-къса от 169 nm. Поради дългия си живот в средната тропосфера, въглеродният оксид се използва и като транспортен индикатор за замърсители.

Градско замърсяване

Въглеродният окис е временен замърсител на атмосферата в някои градски райони, главно от изпускателните тръби на двигателите с вътрешно горене (включително превозни средства, преносими и резервни генератори, косачки, перални и др.) и от непълно изгаряне на различни други горива (включително дърва за огрев, въглища, дървени въглища, петрол, восък, пропан, природен газ и боклук). Голямо замърсяване с CO може да се наблюдава от космоса над градовете.

Роля в образуването на приземен озон

Въглеродният окис, заедно с алдехидите, е част от поредица от химически реакционни цикли, които образуват фотохимичен смог. Той реагира с хидроксилния радикал (OH), за да даде междинния радикал HOCO, който бързо прехвърля радикала на водорода O2, за да образува пероксиден радикал (HO2) и въглероден диоксид (CO2). След това пероксидният радикал реагира с азотен оксид (NO) за образуване на азотен диоксид (NO2) и хидроксилен радикал. NO 2 дава O(3P) чрез фотолиза, като по този начин образува O3 след реакция с O2. Тъй като хидроксилният радикал се образува по време на образуването на NO2, балансът на последователността от химични реакции, започвайки с въглероден оксид, води до образуването на озон: CO + 2O2 + hν → CO2 + O3 (където hν се отнася до фотона на светлина, абсорбирана от молекулата NO2 в последователността) Въпреки че създаването на NO2 е важна стъпка в производството на озон с ниско ниво, то също така увеличава количеството озон по друг, донякъде взаимно изключващ се начин, като намалява количеството NO, което е налично за реакция с озон.

замърсяване на въздуха на закрито

В затворени среди концентрацията на въглероден оксид може лесно да се повиши до смъртоносни нива. Средно 170 души умират всяка година в Съединените щати от неавтомобилни потребителски продукти, които произвеждат въглероден окис. Въпреки това, според Министерството на здравеопазването на Флорида, „Повече от 500 американци умират всяка година от случайно излагане на въглероден оксид и хиляди други в Съединените щати се нуждаят от спешна помощ“. медицински грижис нефатално отравяне с въглероден окис. Тези продукти включват дефектни уреди за изгаряне на гориво, като печки, готварски печки, бойлери и бойлери на газ и керосин; механично задвижвани съоръжения като преносими генератори; камини; и дървени въглища, които се изгарят в домове и други затворени пространства. Американската асоциация на центровете за контрол на отравянията (AAPCC) съобщава за 15 769 случая на отравяне с въглероден оксид, което е довело до 39 смъртни случая през 2007 г. През 2005 г. CPSC съобщава за 94 смъртни случая, свързани с отравяне с въглероден окис от генератор. Четиридесет и седем от тези смъртни случаи са настъпили по време на прекъсване на електрозахранването поради тежки последици метеорологични условиявключително поради урагана Катрина. Хората обаче умират от отравяне с въглероден окис от нехранителни стоки, като например коли, оставени да работят в гаражи, прикрепени към домовете. Центровете за контрол и превенция на заболяванията съобщават, че всяка година няколко хиляди души отиват в спешното отделение на болницата за отравяне с въглероден окис.

Наличие в кръвта

Въглеродният окис се абсорбира чрез дишане и навлиза в кръвния поток чрез газообмен в белите дробове. Той също така се произвежда по време на метаболизма на хемоглобина и навлиза в кръвта от тъканите и по този начин присъства във всички нормални тъкани, дори ако не се вдишва в тялото. Нормалните нива на въглероден оксид, циркулиращ в кръвта, са между 0% и 3% и са по-високи при пушачите. Нивата на въглероден окис не могат да бъдат оценени чрез физически преглед. Лабораторни изследванияизискват кръвна проба (артериална или венозна) и лабораторен анализ за CO-оксиметър. В допълнение, неинвазивният карбоксихемоглобин (SPCO) с импулсна CO оксиметрия е по-ефективен от инвазивните методи.

астрофизика

Извън Земята въглеродният окис е втората най-разпространена молекула в междузвездната среда след молекулния водород. Поради своята асиметрия, молекулата на въглеродния оксид произвежда много по-ярки спектрални линии от водородната молекула, което прави CO ​​много по-лесно за откриване. Междузвездният CO е открит за първи път от радиотелескопи през 1970 г. Понастоящем това е най-често използваният индикатор за молекулен газ в междузвездната среда на галактиките, а молекулярният водород може да бъде открит само с ултравиолетова светлина, което изисква космически телескопи. Наблюденията на въглеродния оксид предоставят по-голямата част от информацията за молекулярните облаци, в които се образуват повечето звезди. Бета Пикторис, втората най-ярка звезда в съзвездието Пиктор, проявява излишък от инфрачервено лъчение в сравнение с нормалните звезди от своя тип, поради голямото количество прах и газ (включително въглероден оксид) близо до звездата.

Производство

Разработени са много методи за производство на въглероден оксид.

промишлено производство

Основният промишлен източник на CO е производителният газ, смес, съдържаща предимно въглероден окис и азот, образуван при изгаряне на въглерод във въздуха при висока температура, когато има излишък от въглерод. Във фурната въздухът се прокарва през слой от кокс. Първоначално произведеният CO2 се балансира с останалите горещи въглища, за да се получи CO. Реакцията на CO2 с въглерод за получаване на CO се описва като реакция на Boudouard. Над 800°C CO е доминиращият продукт:

CO2 + C → 2 CO (ΔH = 170 kJ/mol)

Друг източник е "воден газ", смес от водород и въглероден оксид, получен чрез ендотермична реакция на пара и въглерод:

H2O + C → H2 + CO (ΔH = +131 kJ/mol)

Друг подобен "сингаз" може да се получи от природен газ и други горива. Въглеродният оксид също е страничен продукт от редукцията на метални оксидни руди с въглерод:

MO + C → M + CO

Въглеродният окис също се получава чрез директно окисление на въглерод в ограничено количество кислород или въздух.

2C (s) + O 2 → 2CO (g)

Тъй като CO е газ, процесът на редукция може да се контролира чрез нагряване, като се използва положителната (благоприятна) ентропия на реакцията. Диаграмата на Ellingham показва, че производството на CO е предпочитано пред CO2 при високи температури.

Подготовка в лабораторията

Въглеродният оксид се получава удобно в лабораторията чрез дехидратация на мравчена киселина или оксалова киселина, например с концентрирана сярна киселина. Друг начин е да се нагрее хомогенна смес от прахообразен метален цинк и калциев карбонат, която отделя CO и оставя цинков оксид и калциев оксид:

Zn + CaCO3 → ZnO + CaO + CO

Сребърният нитрат и йодоформът също дават въглероден оксид:

CHI3 + 3AgNO3 + H2O → 3HNO3 + CO + 3AgI

координационна химия

Повечето метали образуват координационни комплекси, съдържащи ковалентно прикрепен въглероден оксид. Само метали в по-ниски степени на окисление ще се комбинират с лиганди на въглероден оксид. Това е така, защото е необходима достатъчна електронна плътност, за да се улесни обратното даряване от металната DXZ орбитала към π* молекулярната орбитала от CO. Самотната двойка на въглеродния атом в CO също дарява електронна плътност в dx²-y² върху метала, за да образува сигма връзка. Това даряване на електрони се проявява и чрез цис ефекта или лабилизиране на СО лиганди в цис позиция. Никеловият карбонил, например, се образува от директната комбинация от въглероден оксид и метален никел:

Ni + 4 CO → Ni(CO) 4 (1 бар, 55 °C)

Поради тази причина никелът в тръбата или част от нея не трябва да влиза в продължителен контакт с въглероден окис. Никеловият карбонил лесно се разлага обратно до Ni и CO при контакт с горещи повърхности и този метод се използва за търговско рафиниране на никел в процеса на Mond. В никеловия карбонил и други карбонили, електронната двойка на въглерода взаимодейства с метала; въглеродният оксид дарява електронна двойка на метала. В такива ситуации въглеродният оксид се нарича карбонилен лиганд. Един от най-важните метални карбонили е желязо пентакарбонил, Fe(CO)5 Много метал-CO комплекси се получават чрез декарбонилиране органични разтворители, не от CO. Например, иридиев трихлорид и трифенилфосфин реагират в кипящ 2-метоксиетанол или DMF, за да се получи IrCl(CO)(PPh3)2. Металните карбонили в координационната химия обикновено се изследват с помощта на инфрачервена спектроскопия.

Органична химия и химия на основните групи елементи

В присъствието на силни киселини и вода въглеродният окис реагира с алкени, за да се образува карбоксилни киселинив процес, известен като реакцията на Кох-Хааф. В реакцията на Гутерман-Кох арените се превръщат в бензалдехидни производни в присъствието на AlCl3 и HCl. Органолитиевите съединения (като бутиллитий) реагират с въглероден оксид, но тези реакции нямат малко научно приложение. Въпреки че CO реагира с карбокатиони и карбаниони, той е относително нереактивен с органични съединения без намесата на метални катализатори. С реагентите от основната група CO претърпява няколко забележителни реакции. Хлорирането на CO е промишлен процес, който произвежда важното фосгенно съединение. С боран CO образува адукт, H3BCO, който е изоелектронен с ацилиевия + катион. CO реагира с натрий, за да създаде продукти, получени от C-C връзки. Съединенията циклохексахексон или трихиноил (C6O6) и циклопентанпентон или левконова киселина (C5O5), които досега са били получени само в следи, могат да се разглеждат като полимери на въглероден оксид. При налягане над 5 GPa въглеродният оксид се превръща в твърд полимер от въглерод и кислород. Той е метастабилен при атмосферно налягане, но е мощен експлозив.

Използване

Химическа индустрия

Въглеродният оксид е индустриален газ, който има много приложения в производството на насипно състояние химични вещества. Големи количестваалдехидите се получават чрез реакцията на хидроформилиране на алкени, въглероден оксид и Н2. Хидроформилирането в процеса на Shell прави възможно създаването на предшественици на детергента. Фосгенът, подходящ за производство на изоцианати, поликарбонати и полиуретани, се получава чрез преминаване на пречистен въглероден оксид и хлорен газ през слой от порест активен въглен, който служи като катализатор. Световното производство на това съединение през 1989 г. се оценява на 2,74 милиона тона.

CO + Cl2 → COCl2

Метанолът се получава чрез хидрогениране на въглероден оксид. В свързана реакция, хидрогенирането на въглеродния оксид включва образуването на C-C връзка, както в процеса на Фишер-Тропш, където въглеродният оксид се хидрогенира до течни въглеводородни горива. Тази технология позволява въглищата или биомасата да бъдат превърнати в дизелово гориво. В процеса на Монсанто въглеродният оксид и метанолът реагират в присъствието на катализатор на базата на родий и хомогенна йодоводородна киселина, за да образуват оцетна киселина. Този процес е отговорен за повечето промишлено производствооцетна киселина. В промишлен мащаб чистият въглероден оксид се използва за пречистване на никел в процеса на Mond.

оцветяване на месо

Въглеродният окис се използва в модифицирани атмосферни опаковъчни системи в Съединените щати, предимно в пресни месни продукти като говеждо, свинско и риба, за да се запази свежият им вид. Въглеродният оксид се комбинира с миоглобина, за да образува карбоксимиоглобин, ярко вишневочервен пигмент. Карбоксимиоглобинът е по-стабилен от окислената форма на миоглобина, оксимиоглобин, който може да се окисли до кафявия пигмент метмиоглобин. Този стабилен червен цвят може да продължи много по-дълго от конвенционалното пакетирано месо. Типичните нива на въглероден оксид, използвани в растенията, използващи този процес, са 0,4% до 0,5%. Тази технология за първи път беше призната за "общо безопасна" (GRAS) от Американската администрация по храните и лекарствата (FDA) през 2002 г. за използване като система за вторично опаковане и не изисква етикетиране. През 2004 г. FDA одобри CO като основен метод за опаковане, заявявайки, че CO не маскира миризмата на разваляне. Въпреки това решение, то остава спорен проблемза това дали този метод маскира развалянето на храната. През 2007 г. в Камарата на представителите на САЩ беше предложен законопроект, който да нарече модифицирания процес на опаковане, използващ въглероден окис, цветна добавка, но законопроектът не беше приет. Този процес на опаковане е забранен в много други страни, включително Япония, Сингапур и страни от Европейския съюз.

Лекарството

В биологията въглеродният оксид се произвежда естествено от действието на хем оксигеназа 1 и 2 върху хема от разграждането на хемоглобина. Този процес произвежда определено количество карбоксихемоглобин при нормални хора, дори ако те не вдишват въглероден оксид. От първия доклад, че въглеродният оксид е нормален невротрансмитер през 1993 г., както и един от трите газа, които естествено модулират възпалителните реакции в тялото (другите два са азотен оксид и сероводород), въглеродният оксид е получил много клинични внимание като биологичен регулатор. В много тъкани е известно, че и трите газа действат като противовъзпалителни агенти, вазодилататори и подобрители на неоваскуларния растеж. Тези проблеми обаче са сложни, тъй като неоваскуларният растеж не винаги е полезен, тъй като играе роля в растежа на тумора, както и в развитието на мокра дегенерация на макулата, заболяване, чийто риск се увеличава 4 до 6 пъти от тютюнопушенето (основен източник въглероден оксид). в кръвта, няколко пъти повече от естественото производство). Има теория, че в някои синапси на нервните клетки, когато се съхраняват дългосрочни спомени, приемащата клетка произвежда въглероден оксид, който се предава обратно в предавателната камера, което води до по-лесното му предаване в бъдеще. Доказано е, че някои от тези нервни клетки съдържат гуанилат циклаза, ензим, който се активира от въглероден оксид. Много лаборатории по света са провели проучвания, включващи въглероден оксид по отношение на неговите противовъзпалителни и цитопротективни свойства. Тези свойства могат да се използват за предотвратяване на развитието на редица патологични състояния, включително исхемично реперфузионно увреждане, отхвърляне на трансплантат, атеросклероза, тежък сепсис, тежка малария или автоимунни заболявания. Бяха проведени клинични изпитвания при хора, но резултатите все още не са публикувани.

Здравей Мария. Благодарим ви за доверието на нашите специалисти и на ресурса като цяло.

Появата на въглероден оксид в апартаментите на горните етажи е доста често срещано явление по няколко причини (ако не вземете предвид теорията на конспирацията):

• В случай на неизправност на комините и свързаните към тях съоръжения (газови бойлери, отоплителни котли).
• Когато газовото оборудване не работи правилно.
• Въглеродният окис идва от вентилационната система.
• Продуктите от горенето (които включват голям процент въглероден окис) влизат в помещението отвън.

Нека се опитаме да го разберем.

1 Вие посочихте, че апартаментът има гейзер. Първият въпрос е къде е свързан?

Въпросът е, че в жилищни сградис централно отоплениепо проекта не са предвидени комини. По правило в апартаментите на пететажни сгради има два аспиратора: един в кухнята и един в банята (ако е комбиниран; ако е отделен, тогава два вентилационни отвора се комбинират в една шахта). Всички аспиратори са проектирани за естествена вентилация. Споменахме това, за да разберете: ако сте внесли изгорелите продукти от горенето във вентилацията (в кухнята), тогава съседите отдолу биха могли (и най-вероятно са направили) да свържат нагревателите по същия начин.

Сега си представете, че всички апартаменти в щранга (и всъщност половината от апартаментите са достатъчни) са включени отоплителни инсталации и аспиратори: напречното сечение на вентилационния канал не е предназначено за такива пропускателна способност, замърсеният въздух няма време да напусне и го избутва в горните апартаменти. Защо горните апартаменти страдат? Това се дължи на проектирането на вентилационната система в пететажни сгради (почти пълна липса на сателитен канал) и неправилно свързване на газови уреди.

2 Написахте, че сте блокирали капака. Въпрос втори: в кухнята и банята или само в кухнята? А какво да кажем за дупката, към която беше свързана колоната?

За да разберете дали въздухът достига до вас от вентилационната система, залепете ленти хартия в горната част на изпускателния отвор. Ако свободните им краища са изтеглени в шахтата, тогава изпускателната вентилация работи нормално.

Важно: Направете това с затворени прозорци, врати - като цяло, без въздушен поток. Опитът ще покаже как се държи вентилационната система в ежедневието, а не в идеални условия. Ако при затворени прозорци хартиените ленти останат на мястото си или (много по-лошо) се накланят към жилището, тогава е напълно възможно въглеродният окис все още да навлиза в стаята от вентилацията (а не през затворен отвор). Ако установите, че вентилацията духа, опитайте да отворите прозорците. Ако е помогнало, значи във вашия апартамент няма въздушен поток, което е причинило появата на задната тяга. Този проблем може да бъде решен чрез инсталиране на вентили за стени и прозорци.

3 Въпрос трети: Има ли зависимост от отравяне от времето на годината?

Има предположение, че най-вероятно отравяне с въглероден оксид се случва през отоплителния сезон. Причината може да е изолацията на вентилационния канал на вашия щранг. С други думи, коминът и вентилационният канал или два вентилационни канала са свързани.

безцветен газ Топлинни свойства Температура на топене -205°C Температура на кипене -191,5°С Енталпия (ст. арб.) −110,52 kJ/mol Химични свойства Разтворимост във вода 0,0026 г/100 мл Класификация CAS номер

• Клас на опасност по ООН 2.3
• Вторична опасност на ООН 2.1

Структурата на молекулата

Молекулата CO, подобно на изоелектронната азотна молекула, има тройна връзка. Тъй като тези молекули са сходни по структура, техните свойства също са сходни - много ниски точки на топене и кипене, близки стойности на стандартните ентропии и т.н.

В рамките на метода на валентните връзки структурата на молекулата CO може да бъде описана с формулата: C≡O:, а третата връзка се образува по механизма донор-акцептор, където въглеродът е акцептор на електронна двойка, а кислородът е донор.

Поради наличието на тройна връзка, молекулата на CO е много силна (енергията на дисоциация е 1069 kJ / mol, или 256 kcal / mol, което е повече от тази на всички други двуатомни молекули) и има малко междуядрено разстояние (d C≡O = 0,1128 nm или 1, 13Å).

Молекулата е слабо поляризирана, електрическият момент на нейния дипол μ = 0,04·10 -29 C·m (посока на диполния момент O - →C +). Йонизационен потенциал 14,0 V, константа на свързване на сила k = 18,6.

История на откритията

Въглеродният окис е произведен за първи път от френския химик Жак дьо Ласон чрез нагряване на цинков оксид с въглен, но първоначално е бил сбъркан с водород, тъй като гори със син пламък. Фактът, че този газ съдържа въглерод и кислород, е открит от английския химик Уилям Крукшанк. Въглеродният оксид извън земната атмосфера е открит за първи път от белгийския учен М. Мижо (M. Migeotte) през 1949 г. чрез наличието на основната вибрационно-ротационна лента в IR спектъра на Слънцето.

Въглероден окис в земната атмосфера

Има естествени и антропогенни източници на навлизане в земната атмосфера. AT vivo, на земната повърхност, CO се образува при непълно анаеробно разлагане на органични съединения и при изгаряне на биомаса, главно при горски и степни пожари. Въглеродният окис се образува в почвата както биологично (изхвърля се от живи организми), така и небиологично. Експериментално е доказано отделянето на въглероден оксид поради фенолни съединения, често срещани в почви, съдържащи OCH3 или OH групи в орто- или пара-положения по отношение на първата хидроксилна група.

Общият баланс на производството на небиологичен CO и неговото окисляване от микроорганизми зависи от специфичните условия на околната среда, преди всичко от влажността и стойността на . Например, от сухи почви въглеродният окис се отделя директно в атмосферата, като по този начин се създават локални максимуми в концентрацията на този газ.

В атмосферата CO е продукт на верижни реакции, включващи метан и други въглеводороди (предимно изопрен).

Основният антропогенен източник на CO в момента са отработените газове на двигателите с вътрешно горене. Въглеродният оксид се образува, когато въглеводородните горива се изгарят в двигатели с вътрешно горене при недостатъчни температури или когато системата за подаване на въздух е лошо настроена (не се подава достатъчно кислород за окисляване на CO до CO 2 ). В миналото значителна част от антропогенните CO емисии в атмосферата идват от осветителния газ, използван за вътрешно осветление през 19 век. По състав той приблизително съответства на воден газ, тоест съдържа до 45% въглероден окис. В момента този газ е заменен с много по-малко токсичен газ в комуналния сектор. природен газ(нисшите представители на хомоложната серия алкани - пропан и др.)

Приемът на CO от природни и антропогенни източници е приблизително еднакъв.

Въглеродният окис в атмосферата е в бърз цикъл: средното време на престой е около 0,1 година, окислява се от хидроксил до въглероден диоксид.

Разписка

индустриален начин

2C + O 2 → 2CO (термичният ефект на тази реакция е 22 kJ),

2. или при намаляване на въглеродния диоксид с горещи въглища:

CO 2 + C ↔ 2CO (ΔH=172 kJ, ΔS=176 J/K).

Тази реакция често се случва в пещ на пещ, когато клапата на пещта е затворена твърде рано (докато въглищата не изгорят напълно). Полученият въглероден оксид, поради своята токсичност, причинява физиологични нарушения („прегаряне“) и дори смърт (виж по-долу), откъдето идва и едно от тривиалните имена – „въглероден оксид“. Картината на реакциите, протичащи в пещта, е показана на диаграмата.

Реакцията на редукция на въглероден диоксид е обратима, ефектът на температурата върху равновесното състояние на тази реакция е показан на графиката. Потокът на реакцията вдясно осигурява ентропийния фактор, а наляво - енталпийния фактор. При температури под 400°C равновесието почти напълно се измества наляво, а при температури над 1000°C вдясно (в посока на образуване на CO). При ниски температури скоростта на тази реакция е много бавна, така че въглеродният оксид е доста стабилен при нормални условия. Това равновесие има специално име будоарен баланс.

3. Смеси от въглероден оксид с други вещества се получават чрез пропускане на въздух, водна пара и др. през слой от горещ кокс, твърди или кафяви въглища и т.н. (вижте производителен газ, воден газ, смесен газ, синтез газ).

лабораторен метод

TLV (максимална прагова концентрация, САЩ): 25 MPC r.z. съгласно хигиенни стандарти GN 2.2.5.1313-03 е 20 mg/m³

Защита срещу въглероден оксид

Благодарение на такъв добър калорична стойност, CO е компонент на различни технически газови смеси (виж, например, генераторен газ), използвани, наред с други неща, за отопление.

халогени. Реакцията с хлор е получила най-голямо практическо приложение:

CO + Cl 2 → COCl 2

Реакцията е екзотермична, нейният топлинен ефект е 113 kJ, в присъствието на катализатор (активен въглен) протича вече при стайна температура. В резултат на реакцията се образува фосген - вещество, което е получило широко използванев различни клонове на химията (а също и като химически боен агент). Чрез аналогични реакции могат да се получат COF 2 (карбонил флуорид) и COBr 2 (карбонил бромид). Карбонилов йодид не е получен. Екзотермичността на реакциите бързо намалява от F до I (за реакции с F 2 термичният ефект е 481 kJ, с Br 2 - 4 kJ). Възможно е също така да се получат смесени производни, като COFCl (за подробности вижте халогенни производни на въглеродната киселина).

Чрез реакцията на CO с F2, в допълнение към карбонил флуорид, може да се получи пероксидно съединение (FCO) 2 O 2. Неговите характеристики: точка на топене -42°C, точка на кипене +16°C, има характерна миризма (подобна на миризмата на озон), разлага се с експлозия при нагряване над 200°C (продукти на реакцията CO 2 , O 2 и COF 2), в кисела среда реагира с калиев йодид съгласно уравнението:

(FCO) 2 O 2 + 2KI → 2KF + I 2 + 2CO 2

Въглеродният окис реагира с халкогени. Със сярата образува въглероден сулфид COS, реакцията протича при нагряване, съгласно уравнението:

CO + S → COS ΔG° 298 = −229 kJ, ΔS° 298 = −134 J/K

Също така са получени подобни селеноксид CSe и телуроксид COTe.

Възстановява SO 2:

SO 2 + 2CO → 2CO 2 + S

С преходните метали образува много летливи, запалими и токсични съединения - карбонили, като Cr (CO) 6, Ni (CO) 4, Mn 2 CO 10, Co 2 (CO) 9 и др.

Както беше посочено по-горе, въглеродният оксид е слабо разтворим във вода, но не реагира с него. Освен това не реагира с разтвори на основи и киселини. Въпреки това, той реагира с алкални стопилки:

CO + KOH → HCOOK

Интересна реакция е реакцията на въглероден оксид с метален калий в разтвор на амоняк. В този случай се образува експлозивното съединение калиев диоксодикарбонат:

2K + 2CO → K + O - -C 2 -O - K +

Чрез реакция с амоняк при високи температури може да се получи важно индустриално съединение, HCN. Реакцията протича в присъствието на катализатор (оксид