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일산화탄소는 무엇이며 왜 위험한가요? 환기 문제로 인한 일산화탄소 중독

연소 생성물에 의한 중독 -화재로 인한 사망의 주요 원인(전체 사례의 80%). 그 중 60% 이상이 일산화탄소 중독에 의한 것입니다.

일산화탄소는 무엇이며 왜 위험한가요?

물리학과 화학에 대한 지식을 이해하고 기억하도록 노력합시다.

일산화탄소(일산화탄소 또는 일산화탄소, 화학식 CO)는 모든 종류의 연소 중에 형성되는 기체 화합물입니다. 이 물질이 몸에 들어가면 어떻게됩니까? 호흡기에 들어간 후 일산화탄소 분자는 즉시 혈액에 나타나 헤모글로빈 분자와 결합합니다. 완전히 새로운 물질 인 카르복시 헤모글로빈이 형성되어 산소 수송을 방지합니다. 이러한 이유로 산소 결핍은 매우 빠르게 발생합니다.

가장 큰 위험- 일산화탄소는 눈에 띄지 않고 눈에 띄지 않으며 냄새도 색도 없습니다. 즉, 질병의 원인이 분명하지 않으며 즉시 감지하는 것이 항상 가능한 것은 아닙니다. 일산화탄소는 어떤 식으로든 느낄 수 없기 때문에 두 번째 이름은 침묵의 살인자입니다.

피로, 힘의 상실 및 현기증을 느끼면서 사람은 치명적인 실수를 범합니다. 그는 누워 있기로 결정합니다. 그리고 그 이유와 공중으로 나갈 필요성을 이해하더라도 원칙적으로 그는 아무 것도 할 수 없습니다. 지식은 많은 사람들을 구할 수 있습니다 일산화탄소 중독의 증상- 그것을 알면 질병의 원인을 적시에 의심하고 필요한 조치를 취하는 것이 가능합니다.

증상 및 징후

부상의 심각성은 다음과 같은 여러 요인에 따라 다릅니다.

  • 사람의 건강 상태 및 생리적 특성. 약해진, 가지고 있는 만성 질환, 특히 빈혈이 동반된 사람들, 노인, 임산부 및 어린이는 CO의 영향에 더 민감합니다.
  • CO 화합물이 신체에 미치는 영향의 지속 시간;
  • 흡입된 공기의 일산화탄소 농도;
  • 중독 중 신체 활동. 활동이 높을수록 중독이 더 빨리 발생합니다.

심각성

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광도 중증도는 다음과 같은 증상이 특징입니다.

  • 일반적인 약점;
  • 주로 전두엽 및 측두엽 부위의 두통;
  • 사원을 두드리는 것;
  • 귀의 소음;
  • 현기증;
  • 흐린 시력 - 깜박임, 눈 앞의 점;
  • 비생산적, 즉 마른 기침;
  • 빠른 호흡;
  • 호흡 곤란, 호흡 곤란;
  • 눈물;
  • 메스꺼움;
  • 충혈(붉어짐) 피부및 점막;
  • 빈맥;
  • 혈압의 증가.

증상 중간 정도심각도는 이전 단계의 모든 증상과 더 심각한 형태의 보존입니다.

  • 의식 흐림, 짧은 시간 동안 의식 상실 가능성;
  • 토하다;
  • 시각 및 청각 모두의 환각;
  • 전정 기관의 위반, 조정되지 않은 움직임;
  • 압박 가슴 통증.

심한 정도 중독은 다음과 같은 증상이 특징입니다.

  • 마비;
  • 장기간 의식 상실, 혼수 상태;
  • 경련;
  • 동공 확장;
  • 방광과 장의 비자발적 비우기;
  • 분당 최대 130회까지 심박수가 증가하지만 동시에 약하게 촉지됩니다.
  • 피부 및 점막의 청색증(파란색);
  • 호흡 장애 - 피상적이고 간헐적입니다.

비정형 형태

기절과 행복감의 두 가지가 있습니다.

실신 증상:

  • 피부와 점막의 창백함;
  • 혈압 강하;
  • 의식 소실.

행복감 형태의 증상:

  • 정신 운동 동요;
  • 정신 기능 위반: 섬망, 환각, 웃음, 이상한 행동;
  • 의식 소실;
  • 호흡기 및 심부전.

부상자를 위한 응급처치

숫자만

  • 경미한 중독은 이미 0.08 %의 일산화탄소 농도에서 발생합니다. 두통, 현기증, 질식, 전반적인 약점이 있습니다.
  • CO 농도가 0.32%로 증가하면 운동 마비와 실신이 발생합니다. 사망은 약 30분 후에 발생합니다.
  • 1.2% 이상의 CO 농도에서는 번개처럼 빠른 중독이 발생합니다. 몇 번의 호흡으로 사람이 치사량을 받으면 최대 3분 후에 치명적인 결과가 발생합니다.
  • 배기에서 승용차 1.5~3%의 일산화탄소를 함유하고 있습니다. 일반적으로 생각하는 것과 달리 실내는 물론 실외에서도 엔진이 작동하는 동안 중독될 수 있습니다.
  • 러시아에서는 매년 약 250만 명의 사람들이 다양한 정도의 일산화탄소 중독으로 입원합니다.

일산화탄소(일산화탄소) // 유해 물질산업에서. 화학자, 엔지니어 및 의사를 위한 핸드북 / Ed. N. V. 라자레바와 I. D. 가다스키나. - 7판. - L .: Chemistry, 1977. - T. 3. - S. 240-253. - 608쪽

일산화탄소 농도와 중독 증상

예방 조치

일산화탄소 중독의 위험을 최소화하려면 다음 규칙을 준수하는 것으로 충분합니다.

  • 규칙에 따라 스토브와 벽난로를 작동하고 정기적으로 작동을 확인하십시오. 환기 시스템적시에 전문가 만이 스토브와 벽난로를 신뢰해야합니다.
  • 되지 않도록 장기바쁜 도로에 가까움;
  • 항상 닫힌 차고에서 자동차의 엔진을 끄십시오. 일산화탄소 농도가 치명적이 되기 위해서는 5분의 엔진 작동만으로 충분합니다. 이것을 기억하십시오.
  • 차 안에 오랫동안 있을 때, 특히 차 안에서 잘 때는 항상 엔진을 끄십시오.
  • 규칙을 만드십시오 - 일산화탄소 중독이 의심될 수 있는 증상이 나타나면 가능한 한 빨리 창문을 열어 신선한 공기를 마시거나 방을 떠나십시오. 현기증, 메스꺼움 또는 허약함을 느끼면 눕지 마십시오.

기억하십시오-일산화탄소는 교활하고 빠르고 눈에 띄지 않게 작용하므로 생명과 건강은 속도에 달려 있습니다. 취해진 조치. 자신과 사랑하는 사람을 돌보십시오!

일을 겪어본 사람이라면 누구나 일산화탄소가 인간에게 얼마나 위험한지 압니다. 난방 시스템, - 모든 형태의 가정용 연료 용으로 설계된 스토브, 보일러, 보일러, 온수기. 가스 상태에서 그것을 중화하는 것은 매우 어렵고 일산화탄소를 처리하는 효과적인 가정 방법이 없으므로 대부분의 보호 조치는 공기 중 일산화탄소를 예방하고 적시에 감지하는 것을 목표로합니다.

독성 물질의 특성

일산화탄소의 성질과 성질에는 특별한 것이 없습니다. 사실, 이것은 석탄 또는 석탄 함유 연료의 부분 산화의 산물입니다. 일산화탄소의 공식은 간단하고 복잡하지 않습니다. CO는 화학적 용어로 일산화탄소입니다. 하나의 탄소 원자는 산소 원자에 연결됩니다. 화석 연료 연소 과정의 특성은 일산화탄소가 모든 화염의 필수적인 부분이 되도록 배열됩니다.

석탄, 관련 연료, 이탄, 장작은 용광로에서 가열될 때 일산화탄소로 가스화되고 그 후에야 공기 흐름에 의해 연소됩니다. 일산화탄소가 연소실에서 실내로 누출된 경우 일산화탄소 흐름이 환기에 의해 실내에서 제거되거나 축적되어 바닥에서 천장까지 전체 공간을 채우는 순간까지 안정적인 상태를 유지합니다. 후자의 경우 전자 일산화탄소 감지기만이 상황을 구할 수 있으며 실내 대기의 유독 가스 농도가 약간 증가해도 반응합니다.

일산화탄소에 대해 알아야 할 사항:

  • 표준 조건에서 일산화탄소의 밀도는 1.25kg/m 3 이며, 이는 공기의 비중 1.25kg/m 3 에 매우 가깝습니다. 뜨겁고 따뜻한 일산화탄소도 쉽게 천장으로 올라가 냉각되면서 공기와 섞이고 가라앉습니다.
  • 일산화탄소는 고농도에서도 무미, 무색, 무취입니다.
  • 일산화탄소의 형성을 시작하려면 탄소와 접촉하는 금속을 400-500 o C의 온도로 가열하면 충분합니다.
  • 가스는 많은 양의 열(약 111kJ/mol)을 방출하면서 공기 중에서 연소할 수 있습니다.

일산화탄소를 흡입하는 것은 위험할 뿐만 아니라 12.5% ​​~ 74%의 부피 농도에 도달하면 가스-공기 혼합물이 폭발할 수 있습니다. 이러한 의미에서 가스 혼합물은 가정용 메탄과 유사하지만 네트워크 가스보다 훨씬 위험합니다.

메탄은 공기보다 가볍고 흡입 시 독성이 적으며, 가스 흐름에 특수 첨가제인 메르캅탄이 첨가되어 실내에서 냄새로 쉽게 감지할 수 있습니다. 주방의 약간의 가스 오염으로 건강에 해를 끼치 지 않고 방에 들어가서 환기시킬 수 있습니다.

일산화탄소를 사용하면 모든 것이 더 복잡해집니다. CO와 공기의 밀접한 관계는 효과적인 제거유독가스 구름. 냉각되면 가스 구름이 바닥에 점차적으로 정착합니다. 일산화탄소 감지기가 작동하거나 스토브 또는 고체 연료 보일러에서 연소 생성물 누출이 감지되면 즉시 환기 조치를 취해야 합니다. 그렇지 않으면 어린이와 애완동물이 가장 먼저 피해를 입을 것입니다.

일산화탄소 구름의 유사한 특성은 이전에 설치류 및 바퀴벌레 퇴치에 널리 사용되었지만 가스 공격의 효과는 현대 수단보다 훨씬 낮고 중독 위험이 불균형적으로 높습니다.

메모! CO 가스 구름은 환기가 되지 않으면 오랫동안 속성을 변경하지 않고 유지할 수 있습니다.

지하실, 유틸리티 룸, 보일러 실, 지하실에 일산화탄소 축적이 의심되는 경우 첫 번째 단계는 시간당 3-4 단위의 가스 교환 속도로 최대 환기를 보장하는 것입니다.

방에 연기가 나타나는 조건

일산화탄소는 수십 가지 화학 반응 변형을 사용하여 얻을 수 있지만 상호 작용을 위해서는 특정 시약과 조건이 필요합니다. 이러한 방식으로 가스 중독에 걸릴 위험은 실질적으로 영. 보일러 실이나 주방에 일산화탄소가 나타나는 주된 이유는 두 가지입니다.

  • 열악한 통풍 및 연소원에서 주방으로 연소 생성물이 부분적으로 넘침;
  • 보일러, 가스 및 용광로 장비의 부적절한 작동;
  • 플라스틱, 배선, 폴리머 코팅 및 재료의 화재 및 지역 발화원;
  • 하수도 통신에서 나오는 배기 가스.

일산화탄소의 원인은 재의 2차 연소, 굴뚝의 느슨한 그을음 퇴적물, 벽난로 조각 및 그을음 소화기의 벽돌을 삼킨 그을음 및 타르일 수 있습니다.

대부분의 경우 밸브가 닫힌 상태에서 용광로에서 타는 연기가 나는 석탄이 CO 가스의 소스가 됩니다. 특히 공기가 없는 상태에서 장작이 열분해되는 동안 많은 양의 가스가 방출되며, 가스 구름의 약 절반은 일산화탄소로 채워집니다. 따라서 연기가 나는 부스러기에서 얻은 연기에 고기와 생선을 피우는 실험은 야외에서만 수행해야합니다.

요리하는 동안 소량의 일산화탄소도 나타날 수 있습니다. 예를 들어, 주방에 가스 연소 폐쇄 연소 보일러를 설치한 경험이 있는 모든 사람은 일산화탄소 센서가 튀긴 감자나 끓는 기름에 조리된 음식에 어떻게 반응하는지 알고 있습니다.

일산화탄소의 교활한 성질

일산화탄소의 주요 위험은 가스가 공기와 함께 호흡기에 들어가 혈액에 녹을 때까지 실내 대기에서 그 존재를 느끼고 느낄 수 없다는 것입니다.

CO 흡입의 결과는 공기 중의 가스 농도와 실내 체류 기간에 따라 다릅니다.

  • 두통, 권태감 및 졸음 상태의 발달은 공기 중 가스의 부피 함량이 0.009-0.011%일 때 시작됩니다. 육체적으로 건강한 남자가스 대기에서 최대 3시간을 견딜 수 있습니다.
  • 메스꺼움, 심한 근육통, 경련, 실신, 방향 상실이 0.065-0.07%의 농도에서 발생할 수 있습니다. 불가피한 결과가 나타날 때까지 방에서 보낸 시간은 1.5-2 시간에 불과합니다.
  • 일산화탄소 농도가 0.5%를 초과하면 가스가 있는 공간에 몇 초만 있어도 치명적인 결과를 초래할 수 있습니다.

사람이 고농도의 일산화탄소가있는 방에서 안전하게 나왔더라도 순환계 중독 및 뇌 순환 장애의 결과가 여전히 나타나기 때문에 의료 지원과 해독제의 사용이 여전히 필요합니다. , 조금 후에.

일산화탄소 분자는 물과 식염수에 잘 흡수됩니다. 따라서 일반 수건, 사용 가능한 물에 적신 냅킨이 가장 먼저 사용 가능한 보호 수단으로 자주 사용됩니다. 이렇게하면 방을 나갈 수있을 때까지 몇 분 동안 일산화탄소가 몸으로 침투하는 것을 막을 수 있습니다.

종종 일산화탄소의 이러한 특성은 CO 센서가 내장된 난방 장비의 일부 소유자에 의해 남용됩니다. 민감한 센서가 작동되면 방을 환기시키는 대신 장치를 젖은 수건으로 덮는 경우가 많습니다. 결과적으로 수십 번의 이러한 조작 후에 일산화탄소 센서가 고장나고 중독의 위험이 수십 배 증가합니다.

기술적인 일산화탄소 등록 시스템

사실, 오늘날 방의 과도한 CO 농도를 감지하는 특수 전자 장치와 센서를 사용하여 일산화탄소를 성공적으로 처리하는 방법은 단 한 가지뿐입니다. 물론 휴식을 좋아하는 사람들이 실제 벽돌 벽난로에서 하는 것처럼 강력한 환기 장치를 갖추는 것과 같이 더 쉽게 할 수 있습니다. 그러나 그러한 결정에는 파이프의 드래프트 방향을 변경할 때 일산화탄소 중독에 걸릴 위험이 있으며 게다가 강한 드래프트 아래에서 사는 것도 그다지 건강하지 않습니다.

일산화탄소 검출기

주거 및 다용도실의 대기에서 일산화탄소 함량을 제어하는 ​​문제는 오늘날 화재나 도난 경보기의 존재만큼이나 화제가 되고 있습니다.

난방 및 가스 장비 전문 살롱에서는 가스 함량 제어 장치에 대한 몇 가지 옵션을 구입할 수 있습니다.

  • 화학 경보;
  • 적외선 스캐너;
  • 솔리드 스테이트 센서.

장치의 민감한 센서에는 일반적으로 전원, 교정 및 신호를 이해할 수 있는 표시 형식으로 변환하는 전자 기판이 장착되어 있습니다. 패널의 녹색 및 빨간색 LED, 소리 사이렌, 컴퓨터 네트워크에 신호를 보내기 위한 디지털 정보 또는 난방 보일러에 대한 가정용 가스 공급을 차단하는 자동 밸브의 제어 펄스일 수 있습니다.

제어된 차단 밸브가 있는 센서를 사용하는 것이 필요한 조치라는 것은 분명하지만 난방 장비 제조업체는 가스 장비의 안전과 함께 모든 종류의 조작을 피하기 위해 의도적으로 "바보 보호" 기능을 구축하는 경우가 많습니다.

화학 및 고체 상태 제어 기기

가장 저렴하고 가장 사용 가능한 화학 표시기 센서 버전은 공기가 쉽게 투과할 수 있는 메쉬 플라스크 형태로 만들어집니다. 플라스크 내부에는 알칼리 용액이 함침된 다공성 파티션으로 분리된 두 개의 전극이 있습니다. 일산화탄소의 출현은 전해질의 탄화로 이어지고 센서의 전도도는 급격히 떨어지며 전자 장치는 즉시 경보 신호로 읽습니다. 설치 후 장치는 비활성 상태이며 허용 농도를 초과하는 미량의 일산화탄소가 공기 중에 나타날 때까지 작동하지 않습니다.

고체 상태 센서는 알칼리에 적신 석면 조각 대신 주석과 이산화루테늄의 2층 백을 사용합니다. 공기 중 가스의 출현은 센서 장치의 접점 사이에 고장을 일으키고 자동으로 경보를 발생시킵니다.

스캐너 및 전자 파수꾼

주변 공기를 스캔하는 원리에 따라 작동하는 적외선 센서. 내장된 적외선 센서는 레이저 LED의 빛을 감지하고 가스에 의한 열복사 흡수 강도를 변경하여 트리거 장치가 활성화됩니다.

CO는 스펙트럼의 열 부분을 매우 잘 흡수하므로 이러한 장치는 파수꾼 또는 스캐너 모드에서 작동합니다. 스캔 결과는 2색 신호로 표시되거나 디지털 또는 선형 눈금으로 공기 중의 일산화탄소 양을 표시할 수 있습니다.

어떤 센서가 더 나은지

일산화탄소 센서를 올바르게 선택하려면 작동 모드와 센서 장치가 설치될 공간의 특성을 고려해야 합니다. 예를 들어, 더 이상 사용되지 않는 것으로 간주되는 화학 센서는 보일러실 및 다용도실에서 잘 작동합니다. 저렴한 일산화탄소 감지기는 시골집이나 작업장에 설치할 수 있습니다. 주방에서 그리드는 먼지와 기름으로 빠르게 덮여 케미컬 콘의 감도를 크게 줄입니다.

고체 상태의 일산화탄소 센서는 모든 조건에서 똑같이 잘 작동하지만 강력한 외부 소스영양물 섭취. 장치의 비용은 화학 센서 시스템의 가격보다 높습니다.

적외선 센서가 가장 일반적입니다. 그들은 개별 난방을위한 아파트 보일러의 보안 시스템을 완성하는 데 적극적으로 사용됩니다. 동시에 제어 시스템의 감도는 먼지 또는 공기 온도로 인해 시간이 지남에 따라 거의 변하지 않습니다. 또한 이러한 시스템에는 일반적으로 테스트 및 교정 메커니즘이 내장되어있어 성능을 주기적으로 확인할 수 있습니다.

일산화탄소 모니터링 장치 설치

일산화탄소 센서는 자격을 갖춘 직원만 설치하고 서비스해야 합니다. 기기는 주기적으로 점검, 교정, 서비스 및 교체해야 합니다.

센서는 가스 소스에서 1 ~ 4m 떨어진 곳에 설치해야 하며 본체 또는 원격 센서는 바닥에서 150cm 높이에 설치해야 하며 상한 및 하한 감도 임계값에 따라 보정해야 합니다.

아파트 일산화탄소 센서의 수명은 5년입니다.

결론

일산화탄소 형성과의 싸움에는 설치된 장비에 대한 정확성과 책임감 있는 태도가 필요합니다. 특히 반도체 유형의 센서를 사용한 모든 실험은 장치의 감도를 급격히 감소시켜 궁극적으로 부엌과 전체 아파트 분위기의 일산화탄소 함량이 증가하고 모든 거주자의 느린 중독으로 이어집니다. 일산화탄소 제어의 문제는 매우 심각하여 향후 모든 범주의 개별 난방에 대해 센서 사용이 의무화될 수 있습니다.

일산화탄소, 일산화탄소(CO)는 공기보다 밀도가 약간 낮은 무색, 무취, 무미 기체입니다. 농도가 약 35ppm 이상이면 헤모글로빈 동물(인간 포함)에게 독성이 있지만 정상적인 동물 대사에서도 소량 생성되며 정상적인 생물학적 기능을 갖는 것으로 믿어집니다. 대기에서는 공간적으로 가변적이고 빠르게 붕괴하며 지표면에서 오존을 형성하는 역할을 합니다. 일산화탄소는 1개의 탄소 원자와 1개의 산소 원자가 삼중 결합으로 연결되어 구성되며, 이는 2개의 공유 결합과 1개의 날짜 공유 결합으로 구성됩니다. 가장 단순한 일산화탄소입니다. 그것은 시안화물 음이온, 니트로소늄 양이온 및 분자 질소와 등전자입니다. 배위 착물에서 일산화탄소 리간드는 카르보닐이라고 합니다.

이야기

아리스토텔레스(Aristotle, 384-322 BC)는 석탄을 태우는 과정을 처음 기술했는데, 이는 유독 가스의 형성으로 이어집니다. 고대에는 연기가 나는 석탄이있는 욕실에서 범죄자를 닫는 처형 방법이있었습니다. 그러나 그 당시에는 죽음의 메커니즘이 불분명했습니다. 그리스 의사 Galen(AD 129-199)은 흡입했을 때 사람에게 해를 입히는 공기 구성의 변화가 있다고 제안했습니다. 1776년 프랑스의 화학자 드 라송은 산화아연을 코크스와 함께 가열하여 CO를 생성했지만 과학자는 기체 생성물이 푸른 불꽃으로 타서 수소라고 잘못 결론지었습니다. 이 가스는 1800년 스코틀랜드 화학자 William Cumberland Cruikshank에 의해 탄소와 산소를 포함하는 화합물로 확인되었습니다. 개에 대한 독성은 1846년경 Claude Bernard에 의해 철저히 조사되었습니다. 제2차 세계 대전 동안, 일산화탄소를 함유한 혼합 가스는 기계적 유지를 위해 사용되었습니다. 차량휘발유가 부족한 세계의 일부 지역에서 일하고 디젤 연료. 외부(일부 예외 있음) 숯또는 목제 가스 발생기를 설치하고 대기 질소, 일산화탄소 및 소량의 기타 가스화 가스의 혼합물을 가스 혼합기에 공급했습니다. 이 과정에서 발생하는 혼합 가스를 목질 가스라고 합니다. 일산화탄소는 홀로코스트 동안 독일 나치 수용소, 특히 Chelmno 가스 밴과 T4 "안락사" 살인 프로그램에서 대규모로 사용되었습니다.

출처

일산화탄소는 탄소 함유 화합물의 부분 산화 중에 형성됩니다. 밀폐된 공간에서 스토브 또는 내연 기관에서 작업할 때와 같이 이산화탄소(CO2)를 생성하기에 충분한 산소가 없을 때 형성됩니다. 대기 농도를 포함하여 산소가 있는 상태에서 일산화탄소는 푸른 불꽃으로 연소되어 이산화탄소를 생성합니다. 1960년대까지 널리 사용되었던 석탄 가스 실내 조명, 요리 및 난방에 중요한 연료 구성 요소로 일산화탄소가 포함되어 있습니다. 일부 프로세스 현대 기술철 제련과 같은 공정은 여전히 ​​부산물로 일산화탄소를 생성합니다. 전 세계적으로 일산화탄소의 가장 큰 발생원은 대류권의 광화학 반응으로 인해 연간 약 5 × 1012kg의 일산화탄소를 생성하는 천연 발생원입니다. 다른 천연 CO 공급원에는 화산, 산불 및 기타 형태의 연소가 있습니다. 생물학에서 일산화탄소는 헤모글로빈 분해로 인한 헴에 대한 헴 옥시게나제 1 및 2의 작용에 의해 자연적으로 생성됩니다. 이 과정은 정상인이 일산화탄소를 흡입하지 않더라도 일정량의 일산화탄소 헤모글로빈을 생성합니다. 1993년 일산화탄소가 정상적인 신경전달물질이라는 최초의 보고 이후, 인체의 염증 반응을 자연적으로 조절하는 세 가지 가스 중 하나(다른 두 가지는 산화질소와 황화수소) 중 하나인 일산화탄소는 생물학적으로 많은 관심을 받아왔습니다. 조절기. 많은 조직에서 세 가지 가스 모두 항염증제, 혈관 확장제 및 신생혈관 성장 촉진제로 작용합니다. 소량의 일산화탄소가 약물로 임상 시험되고 있습니다. 그러나 과도한 양의 일산화탄소는 일산화탄소 중독을 일으킵니다.

분자 특성

일산화탄소는 분자량이 28.0으로 평균 분자량이 28.8인 공기보다 약간 가볍습니다. 따라서 이상 기체 법칙에 따르면 CO는 공기보다 밀도가 낮습니다. 탄소 원자와 산소 원자 사이의 결합 길이는 112.8pm입니다. 이 결합 길이는 유사한 결합 길이와 거의 동일한 분자량을 갖는 분자 질소(N2)에서와 같이 삼중 결합과 일치합니다. 탄소-산소 이중 결합은 훨씬 더 깁니다(예: 포름알데히드의 경우 120.8m). 끓는점(82K)과 녹는점(68K)은 N2(각각 77K와 63K)와 매우 유사합니다. 1072kJ/mol의 결합 해리 에너지는 N2(942kJ/mol)의 결합 해리 에너지보다 강하며 알려진 가장 강한 화학 결합을 나타냅니다. 일산화탄소 전자의 바닥 상태는 짝을 이루지 않은 전자가 없기 때문에 단일항입니다.

결합 및 쌍극자 모멘트

탄소와 산소는 함께 원자가 껍질에 총 10개의 전자를 가지고 있습니다. 탄소와 산소에 대한 옥텟 규칙에 따라 유기 카르보닐 화합물에서 발견되는 일반적인 이중 결합이 아니라 3개의 결합 분자 궤도에서 6개의 전자가 공통으로 있는 2개의 원자가 삼중 결합을 형성합니다. 공유 전자 중 4개는 산소 원자에서 나오고 2개만 탄소에서 오기 때문에 하나의 결합 궤도는 산소 원자에서 2개의 전자에 의해 점유되어 dative 또는 쌍극자 결합을 형성합니다. 이것은 탄소에 작은 음전하와 산소에 작은 양전하와 함께 분자의 C ← O 분극을 초래합니다. 다른 두 개의 결합 궤도는 각각 탄소에서 전자 하나와 산소에서 전자 하나를 차지하여 C → O 극성이 역전된 (극성) 공유 결합을 형성합니다. 산소는 탄소보다 전기음성도가 높기 때문입니다. 자유 일산화탄소에서 순 음전하 δ-는 탄소 말단에 남아 있고 분자는 0.122D의 작은 쌍극자 모멘트를 갖습니다. 따라서 분자는 비대칭입니다. 산소는 탄소보다 전자 밀도가 더 높고 또한 작은 양전하를 가집니다. , 탄소에 비해 음수입니다. 대조적으로, 등전자 이질소 분자는 쌍극자 모멘트가 없습니다. 일산화탄소가 리간드로 작용하면 배위 복합체의 구조에 따라 쌍극자의 극성이 산소 말단에서 순 음전하로 반전될 수 있습니다.

결합 극성 및 산화 상태

이론 및 실험 연구에 따르면 산소의 전기 음성도가 더 높음에도 불구하고 쌍극자 모멘트는 탄소의 음의 쪽 끝에서 산소의 양의 쪽 끝으로 진행됩니다. 이 3개의 결합은 실제로 고도로 극성화된 극성 공유 결합입니다. 산소 원자에 대한 계산된 분극은 σ 결합에 대해 71%이고 두 π 결합에 대해 77%입니다. 이러한 각 구조에서 탄소의 일산화탄소로의 산화 상태는 +2입니다. 다음과 같이 계산됩니다. 모든 결합 전자는 전기 음성도가 더 높은 산소 원자에 속하는 것으로 간주됩니다. 탄소의 비결합 전자는 2개만 탄소에 할당됩니다. 이 계산에서 탄소는 자유 원자에서 4개와 비교하여 분자에서 2개의 원자가 전자만 가지고 있습니다.

생물학적 및 생리학적 특성

독성

일산화탄소 중독은 많은 국가에서 치명적인 공기 중독의 가장 흔한 유형입니다. 일산화탄소는 무색, 무취, 무미하지만 독성이 강한 물질입니다. 그것은 헤모글로빈과 결합하여 일산화탄소 헤모글로빈을 형성하는데, 이는 일반적으로 산소를 운반하지만 신체 조직에 산소를 전달하는 데는 비효율적인 헤모글로빈의 부위를 "강탈"합니다. 667ppm의 낮은 농도에서도 신체 헤모글로빈의 최대 50%가 일산화탄소 헤모글로빈으로 전환될 수 있습니다. 50% 일산화탄소 헤모글로빈 수치는 경련, 혼수 상태 및 사망으로 이어질 수 있습니다. 미국 노동부는 직장에서 장기간 일산화탄소 노출 수준을 50ppm으로 제한합니다. 반감기가 신선한 공기에서 약 5시간이므로 짧은 시간 동안 일산화탄소의 흡수는 누적됩니다. 일산화탄소 중독의 가장 흔한 증상은 다른 유형의 중독 및 감염과 유사할 수 있으며 두통, 메스꺼움, 구토, 현기증, 피로 및 허약감 등의 증상을 포함합니다. 피해를 입은 가족은 종종 자신이 희생자라고 생각합니다. 식중독. 아기는 짜증을 내고 잘 먹지 않을 수 있습니다. 신경학적 증상에는 혼란, 방향 감각 상실, 시야 흐림, 실신(의식 상실) 및 발작이 포함됩니다. 일산화탄소 중독에 대한 일부 설명에는 망막 출혈과 혈액의 비정상적인 체리 레드 색상이 포함됩니다. 대부분의 임상 진단에서 이러한 특징은 드뭅니다. 이 "체리" 효과의 유용성과 관련된 어려움 중 하나는 그것이 건강에 해로운 것을 교정하거나 은폐한다는 사실과 관련이 있습니다. 모습, 정맥 헤모글로빈 제거의 주요 효과는 교살된 사람을 더 정상으로 보이게 하는 것이기 때문에, 또는 죽은 사람방부제 구성에서 적색 염료의 효과와 유사하게 살아 있는 것처럼 보입니다. 무산소 CO 중독 조직에서 이러한 염색 효과는 육류 염색에 일산화탄소를 상업적으로 사용하기 때문입니다. 일산화탄소는 또한 미오글로빈 및 미토콘드리아 시토크롬 산화효소와 같은 다른 분자와 결합합니다. 일산화탄소에 노출되면 심장과 중추에 심각한 손상을 일으킬 수 있습니다. 신경계, 특히 창백색에서 이는 종종 장기간의 만성 병리학적 상태와 관련이 있습니다. 일산화탄소는 임산부의 태아에게 심각한 악영향을 미칠 수 있습니다.

정상적인 인간 생리학

일산화탄소는 신호 분자로 인체에서 자연적으로 생성됩니다. 따라서 일산화탄소는 신경 전달 물질 또는 혈관 이완제로서 신체에서 생리학적 역할을 할 수 있습니다. 일산화탄소는 체내에서 역할을 하기 때문에 신진대사의 이상은 신경변성, 고혈압, 심부전, 염증 등 다양한 질병과 관련이 있습니다.

    CO는 내인성 신호 분자로 기능합니다.

    CO는 심혈관계의 기능을 조절합니다

    CO는 혈소판 응집 및 부착을 억제합니다.

    CO는 잠재적 치료제로서의 역할을 할 수 있습니다

미생물학

일산화탄소는 아세틸 조효소 A의 빌딩 블록인 메탄 생성 고세균의 영양소입니다. 이것은 생체 유기 금속 화학의 새로운 분야에 대한 주제입니다. 따라서 극한성 미생물은 화산의 열 배출구와 같은 장소에서 일산화탄소를 대사할 수 있습니다. 박테리아에서 일산화탄소는 Fe-Ni-S 함유 단백질인 일산화탄소 탈수소효소 효소에 의해 이산화탄소가 환원되어 생성됩니다. CooA는 일산화탄소 수용체 단백질입니다. 생물학적 활동의 범위는 아직 알려지지 않았습니다. 그것은 박테리아와 고세균의 신호 전달 경로의 일부일 수 있습니다. 포유류에서의 유병률은 확립되지 않았습니다.

널리 퍼짐

일산화탄소는 다양한 자연 및 인공 환경에서 발견됩니다.

일산화탄소는 주로 화산 활동의 산물로 대기 중에 소량으로 존재하지만 자연 및 인공 화재(예: 산불, 농작물 잔사 연소, 사탕수수 연소)의 산물이기도 합니다. 화석 연료의 연소는 또한 일산화탄소의 형성에 기여합니다. 일산화탄소는 화산암이 녹은 상태에서 용해된 형태로 발견됩니다. 고압지구의 맨틀에서. 일산화탄소의 천연 공급원은 다양하기 때문에 천연 가스 배출량을 정확하게 측정하는 것은 극히 어렵습니다. 일산화탄소는 빠르게 부패하는 온실 가스이며, 다른 대기 성분(예: 하이드록실 라디칼, OH)과의 화학 반응을 통해 메탄 및 대류권 오존의 농도를 증가시켜 간접적인 복사 강제력을 가합니다. 대기 중의 자연적 과정의 결과로 결국 이산화탄소로 산화됩니다. 일산화탄소는 대기 중에서 수명이 짧고(평균 약 2개월 지속) 공간적으로 다양한 농도를 가지고 있습니다. 금성의 대기에서는 이산화탄소의 광해리로 인해 일산화탄소가 생성됩니다. 전자기 방사선 169 nm보다 짧은 파장으로. 중층 대류권에서 수명이 길기 때문에 일산화탄소는 오염 물질 기둥의 수송 추적자로도 사용됩니다.

도시 오염

일산화탄소는 주로 내연기관(자동차, 휴대용 및 대기 발전기, 잔디 깎는 기계, 세탁기 등 포함)의 배기관과 불완전 연소로 인한 다양한 기타 연료(장작, 석탄, 숯, 기름, 왁스, 프로판, 천연 가스 및 쓰레기). 대규모 CO 오염은 도시의 우주에서 관찰할 수 있습니다.

지표면 오존 형성에서의 역할

일산화탄소는 알데히드와 함께 광화학 스모그를 형성하는 일련의 화학 반응 주기의 일부입니다. 이것은 하이드록실 라디칼(OH)과 반응하여 라디칼 중간체 HOCO를 생성하고, 라디칼 수소 O2를 빠르게 전달하여 과산화물 라디칼(HO2)과 이산화탄소(CO2)를 형성합니다. 과산화물 라디칼은 산화질소(NO)와 반응하여 이산화질소(NO2)와 하이드록실 라디칼을 형성합니다. NO 2는 광분해를 통해 O(3P)를 생성하여 O2와 반응하여 O3를 형성한다. NO2가 형성되는 동안 하이드록실 라디칼이 형성되기 때문에 일산화탄소로 시작하는 화학 반응 순서의 균형이 오존을 형성합니다. CO + 2O2 + hν → CO2 + O3 (여기서 hν는 순서에서 NO2 분자에 의해 흡수되는 빛) 생성 NO2는 낮은 수준의 오존을 생성하는 중요한 단계이지만 반응에 사용할 수 있는 NO의 양을 줄임으로써 다소 상호 배타적인 또 다른 방식으로 오존의 ​​양을 증가시킵니다. 오존으로.

실내 공기 오염

밀폐된 환경에서 일산화탄소 농도는 치명적인 수준까지 쉽게 올라갈 수 있습니다. 미국에서 매년 평균 170명이 일산화탄소를 생성하는 비자동차 소비재로 인해 사망합니다. 그러나 플로리다 보건부에 따르면 "매년 500명 이상의 미국인이 일산화탄소에 우발적으로 노출되어 사망하고 수천 명이 미국에서 응급 치료를 필요로 합니다." 의료치명적이지 않은 일산화탄소 중독. 이러한 제품에는 스토브, 밥솥, 온수기, 가스 및 등유 실내 난방기; 휴대용 발전기와 같은 기계적으로 구동되는 장비; 벽난로; 가정 및 기타 밀폐된 공간에서 태우는 숯. 미국 독극물 통제 센터 협회(AAPCC)는 2007년에 39명이 사망한 일산화탄소 중독 사례가 15,769건이라고 보고했습니다. 2005년에 CPSC는 발전기의 일산화탄소 중독과 관련된 94명의 사망을 보고했습니다. 이 사망자 중 47명은 심각한 정전으로 인한 정전 중에 발생했습니다. 기상 조건허리케인 카트리나로 인한 것 포함. 그러나 사람들은 집과 연결된 차고에 방치된 자동차와 같은 비식품 품목으로 인한 일산화탄소 중독으로 사망하고 있습니다. 질병 통제 예방 센터(Centers for Disease Control and Prevention)에 따르면 매년 수천 명이 일산화탄소 중독으로 병원 응급실을 찾습니다.

혈액 내 존재

일산화탄소는 호흡을 통해 흡수되고 폐의 가스 교환을 통해 혈류로 들어갑니다. 헤모글로빈 대사 과정에서도 생성되어 조직에서 혈액으로 들어가므로 체내로 흡입되지 않더라도 모든 정상 조직에 존재한다. 혈액에서 순환하는 일산화탄소의 정상적인 수준은 0%에서 3% 사이이며 흡연자에서 더 높습니다. 일산화탄소 수치는 신체 검사를 통해 평가할 수 없습니다. 실험실 테스트 CO-oximeter에 대한 혈액 샘플(동맥 또는 정맥) 및 실험실 분석이 필요합니다. 또한 펄스 CO 산소 측정기를 사용하는 비침습적 일산화탄소 헤모글로빈(SPCO)은 침습적 방법보다 더 효과적입니다.

천체물리학

지구 밖에서 일산화탄소는 수소 분자 다음으로 성간 매질에서 두 번째로 풍부한 분자입니다. 비대칭으로 인해 일산화탄소 분자는 수소 분자보다 훨씬 더 밝은 스펙트럼 선을 생성하여 CO를 훨씬 더 쉽게 감지할 수 있습니다. 성간 CO는 1970년 전파 망원경으로 처음 발견되었습니다. 그것은 현재 은하계의 성간 매질에서 분자 가스의 가장 일반적으로 사용되는 추적자이며 분자 수소는 우주 망원경이 필요한 자외선으로만 감지할 수 있습니다. 일산화탄소 관측은 대부분의 별이 형성되는 분자 구름에 대한 대부분의 정보를 제공합니다. 픽터자리에서 두 번째로 밝은 별인 픽토리스 베타는 별 근처에 많은 양의 먼지와 가스(일산화탄소 포함)로 인해 일반 별에 비해 과도한 적외선 복사를 보입니다.

생산

일산화탄소를 생산하기 위해 많은 방법이 개발되었습니다.

산업 생산품

CO의 주요 산업 소스는 과량의 탄소가 있을 때 고온의 공기 중에서 탄소가 연소될 때 형성되는 주로 일산화탄소와 질소를 포함하는 혼합물인 생성 가스입니다. 오븐에서 공기는 코크스 층을 통해 강제로 통과됩니다. 초기에 생성된 CO2는 나머지 뜨거운 석탄과 균형을 이루어 CO를 생성합니다. CO를 생성하는 CO2와 탄소의 반응은 Boudouard 반응으로 설명됩니다. 800°C 이상에서는 CO가 지배적인 제품입니다.

    CO2 + C → 2 CO (ΔH = 170kJ/mol)

또 다른 소스는 증기와 탄소의 흡열 반응에 의해 생성되는 수소와 일산화탄소의 혼합물인 "수성 가스"입니다.

    H2O + C → H2 + CO (ΔH = +131 kJ/mol)

다른 유사한 "합성 가스"는 천연 가스 및 기타 연료에서 얻을 수 있습니다. 일산화탄소는 또한 금속 산화물 광석을 탄소로 환원시키는 부산물입니다.

    MO + C → M + CO

일산화탄소는 또한 제한된 양의 산소 또는 공기에서 탄소를 직접 산화시켜 생성됩니다.

    2C(s) + O 2 → 2CO(g)

CO는 기체이므로 환원 과정은 반응의 양의(유리한) 엔트로피를 사용하여 가열하여 제어할 수 있습니다. Ellingham 도표는 CO 생산이 고온에서 CO2보다 선호됨을 보여줍니다.

실험실에서의 준비

일산화탄소는 예를 들어 진한 황산을 사용하여 포름산 또는 옥살산을 탈수하여 실험실에서 편리하게 얻을 수 있습니다. 또 다른 방법은 분말 아연 금속과 탄산칼슘의 균질한 혼합물을 가열하는 것입니다. 이 혼합물은 CO를 방출하고 산화아연과 산화칼슘을 남깁니다.

    Zn + CaCO3 → ZnO + CaO + CO

질산은과 요오드포름은 또한 일산화탄소를 생성합니다.

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

조정 화학

대부분의 금속은 공유적으로 부착된 일산화탄소를 포함하는 배위 착물을 형성합니다. 낮은 산화 상태의 금속만이 일산화탄소 리간드와 결합합니다. 이는 금속 DXZ 궤도에서 CO에서 π* 분자 궤도로의 역공여를 용이하게 하려면 충분한 전자 밀도가 필요하기 때문입니다. CO의 탄소 원자에 있는 고독한 쌍은 또한 금속의 dx²-y² 단위 전자 밀도를 제공하여 시그마 결합을 형성합니다. 이 전자 공여는 시스 효과 또는 시스 위치에서 CO 리간드의 불안정화로도 나타납니다. 예를 들어, 니켈 카르보닐은 일산화탄소와 금속성 니켈이 직접 결합하여 형성됩니다.

    Ni + 4 CO → Ni(CO) 4 (1 bar, 55 °C)

이러한 이유로 튜브 또는 튜브의 일부에 있는 니켈은 일산화탄소와 장기간 접촉하지 않아야 합니다. 니켈 카보닐은 뜨거운 표면과 접촉하면 쉽게 Ni 및 CO로 분해되며 이 방법은 Mond 공정에서 상업적 니켈 정제에 사용됩니다. 니켈 카르보닐 및 기타 카르보닐에서 탄소의 전자 쌍은 금속과 상호 작용합니다. 일산화탄소는 금속에 전자쌍을 제공합니다. 이러한 상황에서 일산화탄소를 카르보닐 리간드라고 합니다. 가장 중요한 금속 카르보닐 중 하나는 철 펜타카르보닐, Fe(CO)5입니다. 많은 금속-CO 착물은 탈카르보닐화에 의해 제조됩니다. 유기 용제, CO가 아닙니다. 예를 들어, 삼염화이리듐과 트리페닐포스핀은 환류 2-메톡시에탄올 또는 DMF에서 반응하여 IrCl(CO)(PPh3)2를 생성합니다. 배위 화학의 금속 카르보닐은 일반적으로 적외선 분광기를 사용하여 연구됩니다.

주요 원소 그룹의 유기 화학 및 화학

강산과 물이 있는 상태에서 일산화탄소는 알켄과 반응하여 카르복실산 Koch-Haaf 반응으로 알려진 과정에서. Guttermann-Koch 반응에서 아렌은 AlCl3 및 HCl의 존재하에 벤즈알데히드 유도체로 전환됩니다. 유기 리튬 화합물(예: 부틸리튬)은 일산화탄소와 반응하지만 이러한 반응은 과학적으로 거의 적용되지 않습니다. CO는 탄소 양이온 및 탄소 음이온과 반응하지만 금속 촉매의 개입 없이는 유기 화합물과 비교적 반응성이 없습니다. 주요 그룹의 시약을 사용하여 CO는 몇 가지 놀라운 반응을 겪습니다. CO 염소화는 중요한 포스겐 화합물을 생산하는 산업 공정입니다. 보란과 함께 CO는 아실륨 + 양이온과 등전자인 부가물인 H3BCO를 형성합니다. CO는 나트륨과 반응하여 다음에서 파생된 생성물을 생성합니다. CC 연결. 지금까지 미량으로만 얻어졌던 시클로헥사헥손 또는 트리퀴노일(C6O6) 및 시클로펜탄펜톤 또는 류콘산(C5O5) 화합물은 일산화탄소의 중합체로 간주될 수 있습니다. 5GPa 이상의 압력에서 일산화탄소는 탄소와 산소의 고체 중합체로 전환됩니다. 대기압에서 준안정하지만 강력한 폭발입니다.

용법

화학 산업

일산화탄소는 벌크 생산에 많은 응용 분야가 있는 산업용 가스입니다. 화학 물질. 대량알데히드는 알켄, 일산화탄소 및 H2의 히드로포르밀화 반응에 의해 얻어진다. Shell 공정의 히드로포르밀화를 통해 세제 전구체를 생성할 수 있습니다. 이소시아네이트, 폴리카보네이트 및 폴리우레탄 생산에 적합한 포스겐은 촉매 역할을 하는 다공성 활성탄 층을 통해 정제된 일산화탄소와 염소 가스를 통과시켜 생산됩니다. 1989년 이 화합물의 세계 생산량은 274만 톤으로 추산되었습니다.

    CO + Cl2 → COCl2

메탄올은 일산화탄소의 수소화에 의해 생성됩니다. 관련된 반응에서 일산화탄소의 수소화는 일산화탄소가 액체 탄화수소 연료로 수소화되는 Fischer-Tropsch 공정에서와 같이 C-C 결합의 형성을 포함합니다. 이 기술을 통해 석탄이나 바이오매스를 디젤 연료로 전환할 수 있습니다. 몬산토 공정에서 일산화탄소와 메탄올은 로듐 기반 촉매와 균일한 요오드화수소산의 존재 하에 반응하여 아세트산을 형성합니다. 이 프로세스는 대부분의 산업 생산품아세트산. 산업적 규모에서 순수한 일산화탄소는 Mond 공정에서 니켈을 정제하는 데 사용됩니다.

고기 착색

일산화탄소는 신선한 외관을 유지하기 위해 주로 쇠고기, 돼지고기, 생선과 같은 신선한 육류 제품에 미국의 수정된 대기 포장 시스템에 사용됩니다. 일산화탄소는 미오글로빈과 결합하여 밝은 체리 레드 색소인 카르복시미오글로빈을 형성합니다. 카르복시미오글로빈은 갈색 색소인 메트미오글로빈으로 산화될 수 있는 미오글로빈의 산화된 형태인 옥시미오글로빈보다 더 안정적입니다. 이 안정적인 붉은 색은 기존의 포장육보다 훨씬 오래 지속됩니다. 이 공정을 사용하는 공장에서 사용되는 일반적인 일산화탄소 수준은 0.4~0.5%입니다. 이 기술은 2002년 미국 식품의약국(FDA)에서 2차 포장 시스템으로 사용하기 위해 "일반적으로 안전한(GRAS)"(GRAS)으로 처음 인정되었으며 라벨링이 필요하지 않습니다. 2004년에 FDA는 CO가 부패 냄새를 가리지 않는다는 것을 명시하여 일차 포장 방법으로 CO를 승인했습니다. 이러한 결정에도 불구하고 논쟁 적 이슈이 방법이 식품 부패를 은폐하는지 여부. 2007년 미국 하원에서 일산화탄소를 사용한 포장 공정을 착색제라고 하는 법안이 발의됐지만 통과되지 못했다. 이 포장 공정은 일본, 싱가포르 및 유럽 연합 국가를 비롯한 많은 국가에서 금지되어 있습니다.

약

생물학에서 일산화탄소는 헤모글로빈 분해로 인한 헴에 대한 헴 옥시게나제 1 및 2의 작용에 의해 자연적으로 생성됩니다. 이 과정은 정상인이 일산화탄소를 흡입하지 않더라도 일정량의 일산화탄소 헤모글로빈을 생성합니다. 1993년 일산화탄소가 정상적인 신경 전달 물질이라는 최초의 보고 이후, 신체의 염증 반응을 자연적으로 조절하는 세 가지 가스 중 하나(나머지 두 가지는 산화질소와 황화수소), 일산화탄소는 많은 임상적 평가를 받았습니다. 생물학적 조절제로 주목.. 많은 조직에서 세 가지 가스 모두 항염증제, 혈관 확장제 및 신생혈관 성장 촉진제로 작용하는 것으로 알려져 있습니다. 그러나 이러한 문제는 신생혈관 성장이 종양 성장뿐만 아니라 흡연에 의해 위험이 4-6배 증가하는 질병인 습성 황반변성(주요 원인)의 발병에 중요한 역할을 하기 때문에 항상 유익한 것은 아니기 때문에 복잡합니다. 일산화탄소). 혈액에서 자연 생산보다 몇 배 이상). 신경세포의 일부 시냅스에서 장기기억이 저장되면 수신세포가 일산화탄소를 생성해 송신실로 되돌려 미래에 더 쉽게 전달된다는 이론이 있다. 이러한 신경 세포 중 일부는 일산화탄소에 의해 활성화되는 효소인 구아닐산 사이클라제를 함유하는 것으로 나타났습니다. 전 세계의 많은 실험실에서 항염증 및 세포 보호 특성과 관련하여 일산화탄소와 관련된 연구를 수행했습니다. 이러한 특성은 허혈성 재관류 손상, 이식 거부, 죽상동맥경화증, 중증 패혈증, 중증 말라리아 또는 자가면역 질환을 비롯한 여러 병리학적 상태의 발병을 예방하는 데 사용할 수 있습니다. 인간을 대상으로 한 임상시험은 진행됐지만 아직 결과는 나오지 않았다.

안녕 마리아. 저희 전문가와 일반적으로 리소스를 믿어주셔서 감사합니다.

상층 아파트에 일산화탄소가 나타나는 것은 여러 가지 이유로 상당히 일반적인 현상입니다(음모 이론을 고려하지 않은 경우).

  • 굴뚝 및 이에 연결된 장비(가스 온수기, 난방 보일러)가 오작동하는 경우.
  • 가스 장비가 제대로 작동하지 않을 때.
  • 일산화탄소는 환기 시스템에서 나옵니다.
  • 연소 생성물(많은 비율의 일산화탄소 포함)이 외부에서 실내로 들어옵니다.

그것을 알아 내려고 노력합시다.

1 당신은 아파트에 간헐천. 첫 번째 질문은 어디에 연결되었습니까?

요점은 주거용 건물~와 함께 중앙 난방굴뚝은 프로젝트에서 제공되지 않습니다. 일반적으로 5층 건물의 아파트에는 두 개의 후드가 있습니다. 하나는 부엌에, 다른 하나는 욕실에 있습니다(결합된 경우; 분리된 경우 두 개의 환기구가 하나의 샤프트로 결합됨). 모든 후드는 자연 환기를 위해 설계되었습니다. 우리는 이것을 이해하기 위해 이것을 언급했습니다. 연소 생성물의 배기를 환기 장치(주방)로 가져오면 아래 이웃이 동일한 방식으로 히터를 연결할 수 있습니다(그리고 가장 가능성이 높음).

이제 라이저의 모든 아파트(사실 아파트의 절반이면 충분함)가 난방 설비와 후드를 켰다고 상상해 보십시오. 환기 덕트의 단면은 이러한 용도로 설계되지 않았습니다. 처리량, 오염된 공기는 떠날 시간이 없어 아파트 위층으로 밀어넣는다. 고층 아파트가 고통받는 이유는 무엇입니까? 이것은 5 층 건물의 환기 시스템 설계 (위성 채널이 거의 없음)와 가스 기기의 부적절한 연결 때문입니다.

2 후드를 차단했다고 썼습니다. 질문 2: 부엌과 욕실에 있습니까, 아니면 부엌에만 있습니까? 그리고 기둥이 연결된 구멍은 어떻습니까?

환기 시스템에서 공기가 유입되는지 확인하려면 배출구 상단에 종이 조각을 붙이십시오. 자유 끝이 샤프트로 당겨지면 배기 환기가 정상적으로 작동하는 것입니다.

중요: 다음과 같이 하십시오. 닫힌 창문, 문 - 일반적으로 공기 흐름이 없습니다. 경험은 환기 시스템이 이상적인 조건이 아닌 일상 생활에서 어떻게 작동하는지 보여줍니다. 창문이 닫힌 상태에서 종이 조각이 제자리에 남아 있거나 (훨씬 더 나쁘게) 주거 쪽으로 구부러지면 일산화탄소가 여전히 환기구(닫힌 구멍이 아님)에서 방으로 들어갈 가능성이 큽니다. 환기가 잘 되는 것 같으면 창문을 열어 보십시오. 도움이 되었다면 아파트에 공기 흐름이 없어 역류가 나타납니다. 이 문제는 벽 및 창 밸브를 설치하여 해결할 수 있습니다.

3 질문 3: 연중 시간에 대한 중독의 의존성이 있습니까?

난방 시즌에 일산화탄소 중독이 발생할 가능성이 가장 높다는 가정이 있습니다. 그 이유는 라이저의 환기 덕트가 격리되어 있기 때문일 수 있습니다. 즉, 굴뚝과 환기 덕트 또는 두 개의 환기 덕트가 연결됩니다.

무색 가스 열적 특성 녹는 온도 -205°C 끓는점 -191.5°C 엔탈피(st. arb.) −110.52kJ/mol 화학적 특성 물에서의 용해도 0.0026g/100ml 분류 CAS 번호
  • UN 위험 등급 2.3
  • UN 2차 위험 2.1

분자의 구조

등전자 질소 분자와 마찬가지로 CO 분자는 삼중 결합을 가지고 있습니다. 이 분자는 구조가 유사하기 때문에 매우 낮은 녹는점과 끓는점, 표준 엔트로피의 가까운 값 등 특성도 비슷합니다.

원자가 결합 방법의 틀 내에서 CO 분자의 구조는 화학식 C≡O:로 설명할 수 있으며 세 번째 결합은 공여체-수용체 메커니즘에 따라 형성됩니다. 여기서 탄소는 전자쌍 수용체이고, 그리고 산소는 기증자입니다.

삼중 결합의 존재로 인해 CO 분자는 매우 강하고(해리 에너지는 1069kJ/mol 또는 256kcal/mol로 다른 이원자 분자보다 높음) 핵간 거리가 작습니다(d C≡O = 0.1128 nm 또는 1, 13Å).

분자는 약하게 분극되어 있으며 쌍극자의 전기 모멘트 μ = 0.04·10 -29 C·m(쌍극자 모멘트 O - →C +의 방향)입니다. 이온화 전위 14.0V, 힘 결합 상수 k = 18.6.

발견 이력

일산화탄소는 처음에는 프랑스 화학자 자크 드 라송(Jacques de Lasson)이 산화아연을 목탄으로 가열하여 생성했지만 푸른 불꽃으로 타서 처음에는 수소로 오인되었습니다. 이 가스에 탄소와 산소가 포함되어 있다는 사실은 영국의 화학자 William Cruikshank에 의해 발견되었습니다. 지구 대기 외부의 일산화탄소는 1949년 벨기에 과학자 M. Mizhot(M. Migeotte)가 태양의 IR 스펙트럼에 있는 주요 진동 회전 밴드의 존재로 처음 발견했습니다.

지구 대기의 일산화탄소

지구 대기로 유입되는 자연적 및 인위적 출처가 있습니다. 에 생체, 지구 표면에서 CO는 유기 화합물의 불완전한 혐기성 분해 및 바이오 매스 연소, 주로 산림 및 대초원 화재 동안 형성됩니다. 일산화탄소는 생물학적으로(생물체에 의해 배설됨) 생물학적으로 토양에서 형성됩니다. 첫 번째 수산기에 대해 ortho- 또는 para-위치에 OCH 3 또는 OH 기를 포함하는 토양에서 흔한 페놀 화합물로 인한 일산화탄소의 방출은 실험적으로 입증되었습니다.

비생물학적 CO 생산과 미생물에 의한 산화의 전반적인 균형은 특정 환경 조건, 주로 습도 및 의 값에 따라 달라집니다. 예를 들어, 건조한 토양에서 일산화탄소는 대기로 직접 방출되어 이 가스의 농도가 국부적으로 최대가 됩니다.

대기에서 CO는 메탄 및 기타 탄화수소(주로 이소프렌)와 관련된 연쇄 반응의 산물입니다.

CO의 주요 인위적 원인은 현재 내연 기관의 배기 가스입니다. 일산화탄소는 탄화수소 연료가 불충분한 온도 또는 제대로 조정되지 않은 공기 공급 시스템에서 연소될 때 형성됩니다(CO를 CO 2 로 산화시키기 위해 불충분한 산소가 공급됨). 과거에는 19세기 실내 조명에 사용된 조명 가스에서 대기 중으로 인위적인 CO 배출의 상당 부분이 발생했습니다. 조성에서 그것은 거의 수성 가스에 해당합니다. 즉, 일산화탄소가 45%까지 포함되어 있습니다. 현재 이 가스는 유틸리티 부문에서 훨씬 덜 유독한 가스로 대체되었습니다. 천연 가스(동종 알칸 계열의 하위 대표자 - 프로판 등)

자연 및 인위적 출처로부터의 CO 섭취량은 거의 동일합니다.

대기 중 일산화탄소는 빠른 주기를 가지고 있습니다. 평균 체류 시간은 약 0.1년이며 수산기에 의해 이산화탄소로 산화됩니다.

영수증

산업 방식

2C + O 2 → 2CO (이 반응의 열 효과는 22kJ임),

2. 또는 뜨거운 석탄으로 이산화탄소를 줄일 때:

CO 2 + C ↔ 2CO(ΔH=172kJ, ΔS=176J/K).

이 반응은 용광로 댐퍼가 너무 일찍 닫힐 때(석탄이 완전히 연소될 때까지) 용광로에서 종종 발생합니다. 생성된 일산화탄소는 독성으로 인해 생리학적 장애("번아웃")와 심지어 사망(아래 참조)을 일으키므로 사소한 이름 중 하나인 "일산화탄소"입니다. 용광로에서 일어나는 반응의 그림이 도표에 나와 있습니다.

이산화탄소 환원 반응은 가역적이며, 이 반응의 평형 상태에 대한 온도의 영향은 그래프에 나와 있습니다. 오른쪽으로의 반응 흐름은 엔트로피 인자를 제공하고 왼쪽으로 - 엔탈피 인자를 제공합니다. 400°C 미만의 온도에서 평형은 거의 완전히 왼쪽으로 이동하고 1000°C 이상의 온도에서는 CO 형성 방향으로 오른쪽으로 이동합니다. 저온에서 이 반응의 속도는 매우 느리므로 일산화탄소는 정상적인 조건에서 매우 안정적입니다. 이 평형에는 특별한 이름이 있습니다. 내실 균형.

3. 일산화탄소와 다른 물질의 혼합물은 공기, 수증기 등을 고온 코크스, 무연탄 또는 갈탄 등의 층에 통과시켜 얻습니다(생성 가스, 수성 가스, 혼합 가스, 합성 가스 참조).

실험실 방법

TLV(최대 역치 농도, 미국): 25 MPC r.z. 위생 표준 GN 2.2.5.1313-03에 따르면 20 mg/m³

일산화탄소로부터 보호

이렇게 좋은 덕분에 발열량, CO는 무엇보다도 가열에 사용되는 다양한 기술 가스 혼합물(예: 발전기 가스 참조)의 구성 요소입니다.

할로겐. 염소와의 반응은 가장 큰 실제 적용을 받았습니다.

CO + Cl 2 → COCl 2

반응은 발열 반응이며 열 효과는 113kJ이며 촉매(활성탄)가 있는 경우 이미 진행됩니다. 실온. 반응의 결과로 포스겐이 형성됩니다. 폭넓은 사용화학의 다양한 분야에서 (또한 화학 전쟁 대리인으로). 유사한 반응에 의해 COF 2 (카르보닐 플루오라이드) 및 COBr 2 (카르보닐 브로마이드)를 얻을 수 있다. 카르보닐 요오다이드를 받지 못했습니다. 반응의 발열성은 F에서 I로 빠르게 감소합니다(F 2와의 반응의 경우 열 효과는 481kJ, Br 2 - 4kJ). COFCl과 같은 혼합 유도체를 얻는 것도 가능합니다(자세한 내용은 탄산의 할로겐 유도체 참조).

CO와 F2의 반응에 의해, 카르보닐 플루오라이드 외에, 과산화물 화합물(FCO) 2 O 2 를 얻을 수 있다. 특성: 녹는점 -42°C, 끓는점 +16°C, 독특한 냄새(오존 냄새와 유사)가 있으며 200°C 이상으로 가열되면 폭발과 함께 분해됩니다(반응 생성물 CO 2 , O 2 및 COF 2) 산성 매질에서 방정식에 따라 요오드화 칼륨과 반응합니다.

(FCO) 2 O 2 + 2KI → 2KF + I 2 + 2CO 2

일산화탄소는 칼코겐과 반응합니다. 황과 함께 황화탄소 COS를 형성하고, 반응은 가열될 때 방정식에 따라 진행됩니다.

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

유사한 셀렌옥사이드 COSe 및 텔루옥사이드 COT도 획득되었습니다.

SO 2 복원:

SO 2 + 2CO → 2CO 2 + S

전이 금속을 사용하면 Cr(CO) 6, Ni(CO) 4, Mn 2 CO 10, Co 2(CO) 9 등과 같은 카르보닐과 같은 매우 휘발성, 가연성 및 독성 화합물을 형성합니다.

위에서 언급했듯이 일산화탄소는 물에 약간 용해되지만 반응하지는 않습니다. 또한 알칼리 및 산 용액과 반응하지 않습니다. 그러나 알칼리 용융물과 반응합니다.

CO + KOH → HCOOK

흥미로운 반응은 암모니아 용액에서 일산화탄소와 금속 칼륨의 반응입니다. 이 경우 폭발성 화합물인 칼륨 디옥소디카보네이트가 형성됩니다.

2K + 2CO → K + O - -C 2 -O - K +

고온에서 암모니아와 반응하여 중요한 공업용 화합물인 HCN을 얻을 수 있습니다. 반응은 촉매(산화물

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