Նշանները, որ ածխածնի օքսիդը (ածխածնի օքսիդ (II), ածխածնի օքսիդ, ածխածնի օքսիդ) օդում ձևավորվել է վտանգավոր կոնցենտրացիաներով, դժվար է որոշել՝ անտեսանելի է, կարող է հոտ չգալ, աստիճանաբար, աննկատելիորեն կուտակվում է սենյակում: Այն չափազանց վտանգավոր է մարդու կյանքի համար. ունի բարձր թունավորություն, թոքերում ավելորդ պարունակությունը հանգեցնում է ծանր թունավորումների և մահվան դեպքեր | մահացություններ. Ամեն տարի գազի թունավորումից մահացության բարձր ցուցանիշ է գրանցվում։ Թունավորման ռիսկը կարելի է նվազեցնել՝ հետևելով պարզ կանոններև հատուկ ածխածնի երկօքսիդի սենսորների օգտագործումը:
Ինչ է ածխածնի երկօքսիդը
Բնական գազը ձևավորվում է ցանկացած կենսազանգվածի այրման ժամանակ, արդյունաբերության մեջ այն ածխածնի վրա հիմնված ցանկացած միացությունների այրման արդյունք է։ Երկու դեպքում էլ գազի էվոլյուցիայի նախապայմանն է թթվածնի պակասը: Դրա մեծ ծավալները մթնոլորտ են մտնում անտառային հրդեհների հետեւանքով՝ ավտոմեքենաների շարժիչներում վառելիքի այրման ժամանակ առաջացած արտանետվող գազերի տեսքով։ Արդյունաբերական նպատակներով այն օգտագործվում է օրգանական ալկոհոլի, շաքարավազի արտադրության, կենդանիների մսի և ձկան վերամշակման մեջ։ Փոքր քանակությամբ մոնօքսիդ արտադրվում է նաև մարդու մարմնի բջիջների կողմից։
Հատկություններ
Մոնօքսիդի քիմիայի առումով - անօրգանական միացությունմոլեկուլում մեկ թթվածնի ատոմի դեպքում քիմիական բանաձևը CO է: Քիմիական նյութ է, որը չունի բնորոշ գույն, համ ու հոտ, օդից թեթեւ է, բայց ջրածնից ծանր է, սենյակային ջերմաստիճանում անգործուն է։ Մարդը, ով հոտ է գալիս, զգում է միայն օրգանական կեղտերի առկայությունը օդում: Պատկանում է թունավոր արտադրանքների կատեգորիային, մահը օդում 0,1% կոնցենտրացիայի դեպքում տեղի է ունենում մեկ ժամվա ընթացքում: Առավելագույն թույլատրելի կոնցենտրացիայի բնութագիրը 20 մգ/մ3 է:
Ածխածնի երկօքսիդի ազդեցությունը մարդու մարմնի վրա
Մարդկանց համար ածխածնի երկօքսիդը մահացու վտանգ է: Դրա թունավոր ազդեցությունը բացատրվում է արյան բջիջներում կարբոքսիհեմոգլոբինի ձևավորմամբ՝ արյան հեմոգլոբինին ածխածնի օքսիդի (II) ավելացման արդյունք։ Բարձր մակարդակկարբոքսիհեմոգլոբինի պարունակությունը առաջացնում է թթվածնային սով, ուղեղի և մարմնի այլ հյուսվածքների թթվածնի անբավարար մատակարարում: Թեթև թունավորմամբ արյան մեջ դրա պարունակությունը ցածր է, բնական ճանապարհով ոչնչացումը հնարավոր է 4-6 ժամվա ընթացքում։ Միայն բարձր կոնցենտրացիաների դեպքում բժշկական պատրաստուկներ.
Ածխածնի երկօքսիդի թունավորում
Ածխածնի երկօքսիդը ամենաշատերից մեկն է վտանգավոր նյութեր. Թունավորման դեպքում առաջանում է օրգանիզմի թունավորում, որն ուղեկցվում է վատթարացումով ընդհանուր վիճակմարդ. Շատ կարևոր է վաղաժամ ճանաչել ածխածնի երկօքսիդի թունավորման նշանները: Բուժման արդյունքը կախված է օրգանիզմում նյութի մակարդակից և նրանից, թե որքան շուտ է հասել օգնությունը: Այս դեպքում րոպեները հաշվում են. տուժողը կարող է կամ ամբողջությամբ ապաքինվել, կամ ընդմիշտ մնալ հիվանդ (ամեն ինչ կախված է փրկարարների արձագանքման արագությունից):
Ախտանիշներ
Կախված թունավորման աստիճանից՝ նկատվում են գլխացավեր, գլխապտույտ, ականջների զնգոց, սրտի բաբախյուն, սրտխառնոց, շնչահեղձություն, աչքերում թարթում, ընդհանուր թուլություն։ Հաճախ նկատվում է քնկոտություն, ինչը հատկապես վտանգավոր է, երբ մարդը գտնվում է գազավորված սենյակում։ Ինհալացիայի դեպքում մեծ թվով թունավոր նյութերկան ցնցումներ, գիտակցության կորուստ, հատկապես ծանր դեպքերում՝ կոմա։
Առաջին օգնություն ածխածնի երկօքսիդի թունավորման համար
Շմոլ գազի թունավորման դեպքում տուժածին պետք է տեղում ցուցաբերել առաջին օգնություն։ Մենք պետք է անմիջապես տեղափոխենք այն Մաքուր օդև բժիշկ կանչեք: Պետք է հիշել նաև ձեր անվտանգության մասին. այս նյութի աղբյուր ունեցող սենյակ պետք է մտնել միայն խորը ներշնչելով, ներսից մի շնչեք։ Մինչ բժշկի ժամանումը, անհրաժեշտ է հեշտացնել թթվածնի մուտքը թոքեր՝ արձակել կոճակները, հանել կամ թուլացնել հագուստը։ Եթե տուժածը կորցրել է գիտակցությունը և դադարել է շնչել, անհրաժեշտ է թոքերի արհեստական օդափոխություն։
Թունավորման հակաթույն
Ածխածնի երկօքսիդի թունավորման համար հատուկ հակաթույն (հակաթույն) է դեղամիջոցի պատրաստում, որն ակտիվորեն կանխում է կարբոքսիհեմոգլոբինի առաջացումը։ Հակաթույնի գործողությունը հանգեցնում է օրգանիզմի թթվածնի կարիքի նվազմանը, թթվածնի պակասի նկատմամբ զգայուն օրգաններին՝ ուղեղին, լյարդին և այլն: Այն ներարկվում է ներմկանային 1 մլ դեղաչափով հիվանդին հեռացնելուց անմիջապես հետո: թունավոր նյութերի բարձր կոնցենտրացիայով տարածք. Դուք կարող եք կրկին մուտքագրել հակաթույնը առաջին ներարկումից ոչ շուտ, քան մեկ ժամ հետո: Այն կարող է օգտագործվել կանխարգելման համար։
Բուժում
Ածխածնի երկօքսիդի մեղմ ազդեցության դեպքում բուժումն իրականացվում է ամբուլատոր հիմունքներով, ծանր դեպքերում՝ հիվանդը հոսպիտալացվում է։ Արդեն շտապօգնության մեքենայում նրան թթվածնի պարկ կամ դիմակ են տալիս։ Ծանր դեպքերում մարմնին թթվածնի մեծ չափաբաժին տալու համար հիվանդին տեղադրում են ճնշման խցիկում։ Հակաթույնը ներարկվում է ներմկանային: Արյան մեջ գազի մակարդակը մշտապես վերահսկվում է։ Հետագա վերականգնումը բժշկական է, բժիշկների գործողություններն ուղղված են ուղեղի, սրտանոթային համակարգի, թոքերի աշխատանքի վերականգնմանը։
Էֆեկտներ
Ածխածնի երկօքսիդի ազդեցությունը մարմնում կարող է առաջացնել լուրջ հիվանդություններփոխվում է ուղեղի աշխատունակությունը, վարքը, մարդու գիտակցությունը, առաջանում են անբացատրելի գլխացավեր։ Հիշողության վրա հատկապես ազդում են վնասակար նյութերը՝ ուղեղի այն հատվածը, որը պատասխանատու է անցման համար կարճաժամկետ հիշողություներկարաժամկետ հեռանկարում: Հիվանդը կարող է զգալ շմոլ գազի թունավորման հետեւանքները միայն մի քանի շաբաթ անց։ Տուժածների մեծ մասը լիովին ապաքինվում է վերականգնողական շրջանից հետո, բայց ոմանք դրա հետևանքները զգում են ողջ կյանքի ընթացքում:
Ինչպես հայտնաբերել ածխածնի երկօքսիդը սենյակում
Ածխածնի երկօքսիդի թունավորումը տանը հեշտ է, և դա տեղի է ունենում ոչ միայն հրդեհի ժամանակ: Ածխածնի երկօքսիդի կոնցենտրացիան ձևավորվում է վառարանի կափույրի անզգույշ վարվելուց, անսարք գեյզերի կամ օդափոխության ժամանակ: Գազի վառարանը կարող է լինել ածխածնի երկօքսիդի աղբյուր։ Եթե սենյակում ծուխ է, սա արդեն ահազանգ է հնչեցնում։ Գազի մակարդակի մշտական մոնիտորինգի համար կան հատուկ սենսորներ: Նրանք վերահսկում են գազի կոնցենտրացիայի մակարդակը և հայտնում նորմայի ավելցուկը։ Նման սարքի առկայությունը նվազեցնում է թունավորման վտանգը։
Տեսանյութ
Ածխածնի երկօքսիդի ֆիզիկական հատկությունները (ածխածնի օքսիդ CO) նորմալ վիճակում մթնոլորտային ճնշումկախված ջերմաստիճանից իր բացասական և դրական արժեքներով:
Աղյուսակներում ներկայացված են CO-ի հետևյալ ֆիզիկական հատկությունները.ածխածնի երկօքսիդի խտությունը ρ , հատուկ ջերմությունմշտական ճնշման տակ Cp, ջերմահաղորդականության գործակիցները λ և դինամիկ մածուցիկություն μ .
Առաջին աղյուսակը ցույց է տալիս ածխածնի երկօքսիդի CO-ի խտությունը և տեսակարար ջերմությունը -73-ից մինչև 2727°C ջերմաստիճանի միջակայքում:
Երկրորդ աղյուսակը տալիս է ածխածնի երկօքսիդի այնպիսի ֆիզիկական հատկությունների արժեքները, ինչպիսիք են ջերմային հաղորդունակությունը և դրա դինամիկ մածուցիկությունը մինուս 200-ից մինչև 1000 °C ջերմաստիճանի միջակայքում:
Ածխածնի երկօքսիդի խտությունը, ինչպես նաև, զգալիորեն կախված է ջերմաստիճանից. երբ ածխածնի օքսիդ CO-ն տաքանում է, նրա խտությունը նվազում է: Օրինակ, սենյակային ջերմաստիճանում ածխածնի երկօքսիդի խտությունը 1,129 կգ / մ 3 է, բայց 1000 ° C ջերմաստիճանի տաքացման գործընթացում այս գազի խտությունը նվազում է 4,2 անգամ ՝ մինչև 0,268 կգ / մ 3 արժեք:
Նորմալ պայմաններում (ջերմաստիճանը 0°C) ածխածնի երկօքսիդը ունի 1,25 կգ/մ 3 խտություն: Եթե համեմատենք դրա խտությունը կամ այլ սովորական գազերի հետ, ապա ածխածնի մոնօքսիդի խտությունը օդի նկատմամբ ավելի քիչ կարևոր է՝ ածխածնի օքսիդը օդից թեթև է։ Այն նաև ավելի թեթև է, քան արգոնը, բայց ավելի ծանր, քան ազոտը, ջրածինը, հելիումը և այլ թեթև գազերը։
Ածխածնի երկօքսիդի տեսակարար ջերմային հզորությունը նորմալ պայմաններում կազմում է 1040 Ջ/(կգ աստիճան): Քանի որ այս գազի ջերմաստիճանը բարձրանում է, նրա հատուկ ջերմային հզորությունը մեծանում է: Օրինակ, 2727°C ջերմաստիճանում դրա արժեքը 1329 Ջ/(կգ աստիճան է):
| t, °С | ρ, կգ / մ 3 | C p, J/(կգ աստիճան) | t, °С | ρ, կգ / մ 3 | C p, J/(կգ աստիճան) | t, °С | ρ, կգ / մ 3 | C p, J/(կգ աստիճան) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| -73 | 1,689 | 1045 | 157 | 0,783 | 1053 | 1227 | 0,224 | 1258 |
| -53 | 1,534 | 1044 | 200 | 0,723 | 1058 | 1327 | 0,21 | 1267 |
| -33 | 1,406 | 1043 | 257 | 0,635 | 1071 | 1427 | 0,198 | 1275 |
| -13 | 1,297 | 1043 | 300 | 0,596 | 1080 | 1527 | 0,187 | 1283 |
| -3 | 1,249 | 1043 | 357 | 0,535 | 1095 | 1627 | 0,177 | 1289 |
| 0 | 1,25 | 1040 | 400 | 0,508 | 1106 | 1727 | 0,168 | 1295 |
| 7 | 1,204 | 1042 | 457 | 0,461 | 1122 | 1827 | 0,16 | 1299 |
| 17 | 1,162 | 1043 | 500 | 0,442 | 1132 | 1927 | 0,153 | 1304 |
| 27 | 1,123 | 1043 | 577 | 0,396 | 1152 | 2027 | 0,147 | 1308 |
| 37 | 1,087 | 1043 | 627 | 0,374 | 1164 | 2127 | 0,14 | 1312 |
| 47 | 1,053 | 1043 | 677 | 0,354 | 1175 | 2227 | 0,134 | 1315 |
| 57 | 1,021 | 1044 | 727 | 0,337 | 1185 | 2327 | 0,129 | 1319 |
| 67 | 0,991 | 1044 | 827 | 0,306 | 1204 | 2427 | 0,125 | 1322 |
| 77 | 0,952 | 1045 | 927 | 0,281 | 1221 | 2527 | 0,12 | 1324 |
| 87 | 0,936 | 1045 | 1027 | 0,259 | 1235 | 2627 | 0,116 | 1327 |
| 100 | 0,916 | 1045 | 1127 | 0,241 | 1247 | 2727 | 0,112 | 1329 |
Ածխածնի երկօքսիդի ջերմային հաղորդունակությունը նորմալ պայմաններում կազմում է 0,02326 Վտ/(մ աստիճան): Այն բարձրանում է իր ջերմաստիճանի հետ և 1000°C-ում դառնում է 0,0806 Վտ/(մ աստիճան): Հարկ է նշել, որ ածխածնի մոնօքսիդի ջերմային հաղորդունակությունը մի փոքր պակաս է այս արժեքից y:
Ածխածնի երկօքսիդի դինամիկ մածուցիկությունը սենյակային ջերմաստիճանում 0,0246·10 -7 Pa·s է: Երբ ածխածնի երկօքսիդը տաքացվում է, նրա մածուցիկությունը մեծանում է։ Ջերմաստիճանից դինամիկ մածուցիկության կախվածության նման բնույթ նկատվում է . Պետք է նշել, որ ածխածնի երկօքսիդն ավելի մածուցիկ է, քան ջրային գոլորշին և ածխաթթու գազը CO 2, բայց ավելի ցածր մածուցիկություն ունի՝ համեմատած ազոտի օքսիդի և օդի հետ:
Ածխածնի օքսիդներ
Վերջին տարիներին մանկավարժական գիտությունը նախապատվությունը տալիս է անձին ուղղված ուսուցմանը: Անհատական անհատականության գծերի ձևավորումը տեղի է ունենում գործունեության ընթացքում՝ ուսում, խաղ, աշխատանք: Ահա թե ինչու կարևոր գործոնուսուցումը ուսուցման գործընթացի կազմակերպումն է, ուսուցիչների և ուսանողների և ուսանողների միջև հարաբերությունների բնույթը: Այս գաղափարների հիման վրա ես փորձում եմ առանձնահատուկ կերպով կառուցել ուսումնական գործընթացը։ Միաժամանակ, յուրաքանչյուր ուսանող ընտրում է նյութի ուսումնասիրման իր տեմպը, հնարավորություն ունի աշխատելու մատչելի մակարդակով, հաջողության իրավիճակում։ Դասին հնարավոր է յուրացնել և կատարելագործել ոչ միայն առարկայական, այլև այնպիսի ընդհանուր կրթական հմտություններ և կարողություններ, ինչպիսիք են բեմադրությունը. ուսուցման նպատակը, դրան հասնելու միջոցների ու ուղիների ընտրությունը, դրանց ձեռքբերումների նկատմամբ վերահսկողության իրականացումը, սխալների ուղղումը։ Սովորողները սովորում են աշխատել գրականության հետ, կազմել նշումներ, գծապատկերներ, գծագրեր, աշխատել խմբով, զույգերով, անհատական, վարել կարծիքների կառուցողական փոխանակում, տրամաբանորեն տրամաբանել և եզրակացություններ անել։
Նման դասեր անցկացնելը հեշտ չէ, բայց եթե հաջողվում ես, բավարարվածություն ես զգում։ Ես առաջարկում եմ իմ դասերից մեկի սցենարը. Դրան մասնակցում էին գործընկերները, ղեկավարությունը և հոգեբանը։
Դասի տեսակը.Նոր նյութ սովորելը.
Նպատակներ.Հիմնվելով մոտիվացիայի և ակտուալացման վրա հիմնական գիտելիքև ուսանողների հմտությունները՝ հաշվի առնելու կառուցվածքը, ֆիզիկական և քիմիական հատկությունները, ածխածնի երկօքսիդի և ածխածնի երկօքսիդի արտադրությունն ու օգտագործումը:
Հոդվածը պատրաստվել է www.Artifex.Ru կայքի աջակցությամբ։ Եթե որոշեք ընդլայնել ձեր գիտելիքները ոլորտում ժամանակակից արվեստ, ապա լավագույն լուծումը կլինի այցելել www.Artifex.Ru կայքը։ ARTIFEX ստեղծագործական ալմանախը թույլ կտա առանց տանից դուրս գալու ծանոթանալ ժամանակակից արվեստի գործերին։ Ավելին մանրամասն տեղեկություններկարող եք գտնել www.Artifex.Ru կայքում: Երբեք ուշ չէ սկսել ընդլայնել ձեր հորիզոնները և գեղեցկության զգացումը:
Սարքավորումներ և ռեակտիվներ.«Ծրագրված հարցաքննություն» քարտեր, պաստառների գծապատկեր, գազեր ստանալու սարքեր, ակնոցներ, փորձանոթներ, կրակմարիչներ, լուցկիներ. կրաքարի ջուր, նատրիումի օքսիդ, կավիճ, աղաթթու, ցուցիչ լուծույթներ, H 2 SO 4 (կոնց.), HCOOH, Fe 2 O 3:
Պաստառի դիագրամ
«Ածխածնի երկօքսիդի մոլեկուլի կառուցվածքը (ածխածնի (II)) CO»
ԴԱՍԵՐԻ ԺԱՄԱՆԱԿ
Դասարանում սովորողների համար նախատեսված սեղանները դասավորված են շրջանաձև: Ուսուցիչը և աշակերտները հնարավորություն ունեն ազատ տեղաշարժվելու դեպի լաբորատոր սեղաններ (1, 2, 3): Դասի համար երեխաները նստում են ուսումնական սեղանների մոտ (4, 5, 6, 7, ...) միմյանց հետ ըստ ցանկության (4 հոգուց բաղկացած անվճար խմբեր):
Ուսուցիչ. Իմաստուն չինական ասացվածք(գրատախտակին գրված է գեղեցիկ) ասում է:
«Լսում եմ, մոռանում եմ,
Ես տեսնում եմ - հիշում եմ
Ես անում եմ - հասկանում եմ:
Համաձա՞յն եք չինացի իմաստունների եզրակացությունների հետ։
Իսկ ռուսական ո՞ր ասացվածքներն են արտացոլում չինական իմաստությունը:
Երեխաները օրինակներ են բերում.
Ուսուցիչ. Իսկապես, միայն ստեղծելով, ստեղծելով կարող ես ստանալ արժեքավոր ապրանքնոր նյութեր, սարքեր, մեքենաներ, ինչպես նաև ոչ նյութական արժեքներ՝ եզրակացություններ, ընդհանրացումներ, եզրակացություններ: Այսօր հրավիրում եմ ձեզ մասնակցելու երկու նյութերի հատկությունների ուսումնասիրությանը։ Հայտնի է, որ մեքենայի տեխզննման ժամանակ վարորդը տեղեկանք է տրամադրում մեքենայի արտանետվող գազերի վիճակի մասին։ Ինչ գազի կոնցենտրացիան նշված է վկայագրում:
(O t in e t. CO.)
Ուսանող. Այս գազը թունավոր է։ Արյան մեջ մտնելով՝ այն առաջացնում է օրգանիզմի թունավորում («այրվում», այստեղից էլ օքսիդի անվանումը՝ ածխածնի օքսիդ): Կյանքի համար վտանգ սպառնացող քանակությամբ այն հայտնաբերված է ավտոմեքենաների արտանետվող գազերում։(կարդում է թերթի հաղորդագրության մեջ, որ վարորդը, ով մահացել է քնած վիճակում, երբ շարժիչը աշխատում էր ավտոտնակում, մահացել է): Ածխածնի երկօքսիդի թունավորման հակաթույնը մաքուր օդն ու մաքուր թթվածինն է: Մեկ այլ ածխածնի երկօքսիդ է ածխաթթու գազ.
Ուսուցիչ. Ձեր սեղանների վրա կա Ծրագրավորված Հարցման քարտ: Ծանոթացեք դրա բովանդակությանը և մաքուր թղթի վրա նշեք այն առաջադրանքների համարները, որոնց պատասխանները դուք գիտեք՝ ելնելով ձեր կյանքի փորձը. Առաջադրանք-հայտարարության թվի դիմաց գրեք ածխածնի օքսիդի բանաձևը, որին վերաբերում է այս պնդումը:
Ուսանողների խորհրդատուները (2 հոգի) հավաքում են պատասխանների թերթիկներ և պատասխանների արդյունքների հիման վրա կազմում նոր խմբեր հետագա աշխատանքի համար։
Ծրագրավորված հետազոտություն «Ածխածնի օքսիդներ»
1. Այս օքսիդի մոլեկուլը բաղկացած է մեկ ածխածնի ատոմից և մեկ թթվածնի ատոմից։
2. Մոլեկուլում ատոմների միջև կապը կովալենտ բևեռային է:
3. Գազ, որը գործնականում չի լուծվում ջրում։
4. Այս օքսիդի մոլեկուլն ունի մեկ ածխածնի ատոմ և երկու թթվածնի ատոմ։
5. Այն չունի հոտ և գույն:
6. Ջրում լուծվող գազ։
7. Չի հեղուկանում նույնիսկ -190 °C-ում ( տ bp = –191,5 °С):
8. Թթվային օքսիդ.
9. Հեշտ սեղմվում է, 20 °C-ում 58,5 ատմ ճնշման տակ դառնում է հեղուկ, պնդանում «չոր սառույցի»։
10. Ոչ թունավոր:
11. Ոչ աղ առաջացնող.
12. այրվող
13. Փոխազդում է ջրի հետ:
14. Փոխազդում է հիմնական օքսիդների հետ։
15. Փոխազդում է մետաղների օքսիդների հետ՝ վերականգնելով դրանցից ազատ մետաղները։
16. Ստացվում է թթուների փոխազդեցությամբ կարբոնաթթվի աղերի հետ։
17. Թույն.
18. Փոխազդում է ալկալիների հետ։
19. Ջերմոցներում և ջերմոցներում բույսերի կողմից ներծծվող ածխածնի աղբյուրը բերում է բերքատվության ավելացման։
20. Օգտագործվում է ջրի և ըմպելիքների ածխաջրացման մեջ։
Ուսուցիչ. Կրկին վերանայեք քարտի բովանդակությունը: Խմբավորել տեղեկատվությունը 4 բլոկի մեջ.
կառուցվածքը,
ֆիզիկական հատկություններ,
Քիմիական հատկություններ,
անդորրագիր.
Ուսուցիչը հնարավորություն է տալիս խոսել սովորողների յուրաքանչյուր խմբի հետ, ամփոփում է ելույթները։ Ապա ուսանողները տարբեր խմբերընտրել իրենց աշխատանքային պլանը՝ օքսիդների ուսումնասիրման կարգը: Այդ նպատակով նրանք համարակալում են տեղեկատվության բլոկները և հիմնավորում իրենց ընտրությունը: Ուսումնասիրության կարգը կարող է լինել այնպես, ինչպես գրված է վերևում, կամ նշված չորս բլոկների ցանկացած այլ համադրությամբ:
Ուսուցիչը ուսանողների ուշադրությունը հրավիրում է թեմայի հիմնական կետերի վրա: Քանի որ ածխածնի օքսիդները գազային նյութերպետք է խնամքով վարվել (անվտանգության կանոններ): Ուսուցիչը հաստատում է յուրաքանչյուր խմբի պլանը և բաժանում խորհրդատուներին (նախապես պատրաստված ուսանողներին):
Ցուցադրական փորձեր
1. Ածխածնի երկօքսիդը ապակուց ապակի լցնելը:
2. Մոմերը մարել բաժակի մեջ, քանի որ CO 2-ը կուտակվում է:
3. Մի բաժակ ջրի մեջ գցեք մի քանի փոքր կտոր «չոր սառույց»: Ջուրը եռալու է, և դրանից թանձր սպիտակ ծուխ կթափվի։
CO 2 գազն արդեն հեղուկացված է սենյակային ջերմաստիճանում 6 ՄՊա ճնշման տակ: Հեղուկ վիճակում այն պահվում և տեղափոխվում է պողպատե բալոններում։ Եթե բացեք նման բալոնի փականը, ապա հեղուկ CO 2-ը կսկսի գոլորշիանալ, ինչի պատճառով տեղի է ունենում ուժեղ սառեցում և գազի մի մասը վերածվում է ձյան նման զանգվածի՝ «չոր սառույցի», որը սեղմվում և օգտագործվում է պահելու համար։ պաղպաղակ.
4. Քիմիական փրփուր կրակմարիչի (OHP) ցուցադրություն և դրա շահագործման սկզբունքի բացատրություն՝ օգտագործելով մոդել՝ փորձանոթներ՝ խցանով և գազի ելքի խողովակով:
Տեղեկություններ կառուցվածքըթիվ 1 աղյուսակում (հրահանգային քարտեր 1 և 2, CO և CO 2 մոլեկուլների կառուցվածքը):
մասին տեղեկություններ ֆիզիկական հատկություններ- թիվ 2 սեղանի մոտ (դասագրքի հետ աշխատանք - Գաբրիելյան Օ.Ս.Քիմիա-9. M.: Bustard, 2002, էջ. 134–135):
Տվյալներ ստանալու մասին և քիմիական հատկություններ - 3-րդ և 4-րդ աղյուսակների վրա (հրահանգային քարտեր 3 և 4, գործնական աշխատանք կատարելու հրահանգներ, դասագրքի էջ 149–150):
Գործնական աշխատանք Փորձանոթի մեջ լցրեք մի քանի կտոր կավիճ կամ մարմար և ավելացրեք մի փոքր նոսր աղաթթու։ Արագ փակեք փորձանոթը գազի ելքի խողովակով խցանով: Խողովակի ծայրը իջեցրեք մեկ այլ փորձանոթի մեջ, որը պարունակում է 2-3 մլ կրաքարի ջուր: Դիտեք մի քանի րոպե, երբ գազի փուչիկները անցնում են կրաքարի ջրի միջով: Այնուհետև լուծույթից հանեք օդափոխման խողովակի ծայրը և լվացեք այն թորած ջրի մեջ: Խողովակը թաթախեք մեկ այլ փորձանոթի մեջ 2-3 մլ թորած ջրով և գազն անցկացրեք դրա միջով։ Մի քանի րոպե անց խողովակը հանեք լուծույթից, ստացված լուծույթին ավելացրեք մի քանի կաթիլ կապույտ լակմուս։ Փորձանոթի մեջ լցնել 2–3 մլ նատրիումի հիդրօքսիդի նոսր լուծույթ և դրան ավելացնել մի քանի կաթիլ ֆենոլֆթալեին։ Այնուհետեւ գազն անցկացրեք լուծույթի միջով։ Պատասխանել հարցերին. Հարցեր 1. Ինչ է տեղի ունենում, եթե կավիճը կամ մարմարը ազդում են աղաթթու? 2. Ինչո՞ւ, երբ ածխաթթու գազը կրաքարի ջրի միջով անցնում է, լուծույթը սկզբում պղտորվում է, իսկ հետո կրաքարը լուծվում է: 3. Ի՞նչ է տեղի ունենում, երբ ածխածնի (IV) օքսիդը անցնում է թորած ջրի միջով: Գրի՛ր համապատասխան ռեակցիաների հավասարումները մոլեկուլային, իոնային և իոնային կրճատ ձևերով: Կարբոնատների ճանաչում Ձեզ տրված չորս փորձանոթները պարունակում են բյուրեղային նյութերՆատրիումի սուլֆատ, ցինկի քլորիդ, կալիումի կարբոնատ, նատրիումի սիլիկատ: Որոշեք, թե որ նյութն է յուրաքանչյուր փորձանոթում: Գրե՛ք ռեակցիայի հավասարումները մոլեկուլային, իոնային և կրճատված իոնային ձևերով: |
Տնային աշխատանք
Ուսուցիչը առաջարկում է տուն տանել «Ծրագրված հարցում» բացիկը և նախապատրաստվելով հաջորդ դասին՝ դիտարկել տեղեկատվություն ստանալու ուղիները։ (Ինչպե՞ս իմացաք, որ ուսումնասիրվող գազը հեղուկանում է, արձագանքում թթվի հետ, թունավոր է և այլն):
Ուսանողների ինքնուրույն աշխատանք
գործնական աշխատանքերեխաների խմբերը կատարում են տարբեր արագություն. Ուստի աշխատանքն ավելի արագ ավարտողներին խաղեր են առաջարկում։
Հինգերորդ լրացուցիչ
Չորս նյութ կարող է ընդհանուր բան ունենալ, իսկ հինգերորդ նյութը շարքից դուրս է, ավելորդ։
1. Ածխածին, ադամանդ, գրաֆիտ, կարբիդ, կարաբին։ (Կարբիդ.)
2. Անտրացիտ, տորֆ, կոքս, ձեթ, ապակի։ (Ապակի.)
3. Կրաքար, կավիճ, մարմար, մալաքիտ, կալցիտ։ (Մալաքիտ.)
4. Բյուրեղային սոդա, մարմար, պոտաշ, կաուստիկ, մալաքիտ: (Կաուստիկ.)
5. Ֆոսգեն, ֆոսֆին, հիդրոցյանաթթու, կալիումի ցիանիդ, ածխածնի դիսուլֆիդ։ (Ֆոսֆին.)
6. Ծովի ջուր, հանքային ջուր, թորած ջուր, ստորերկրյա ջուր, կոշտ ջուր։ (Թորած ջուր.)
7. Կրաքարի կաթ, բմբուլ, խարխուլ կրաքար, կրաքար, կրաքարի ջուր։ (Կրաքար.)
8. Li 2 CO 3; (NH 4) 2 CO 3; CaCO 3; K 2 CO 3 , Na 2 CO 3 . (CaCO 3.)
Հոմանիշներ
Գրել քիմիական բանաձևերնյութեր կամ դրանց անվանումները.
1. Հալոգեն - ... (Քլոր կամ բրոմ):
2. Մագնեզիտ - ... (MgCO 3 .)
3. Միզանյութ - ... ( Միզանյութ H2NC(O)NH2.)
4. Պոտաշ - ... (K 2 CO 3 .)
5. Չոր սառույց - ... (CO 2 .)
6. Ջրածնի օքսիդ - ... ( Ջուր.)
7. Ամոնիակ - ... ( 10% ջրային ամոնիակի լուծույթ:)
8. Ազոտական թթվի աղեր - ... ( Նիտրատներ- KNO 3, Ca(NO 3) 2, NaNO 3.)
9. Բնական գազ - ... ( Մեթան CH 4.)
Հականիշներ
Գրե՛ք քիմիական տերմիններ, որոնք իրենց իմաստով հակադիր են առաջարկվածներին:
1. Օքսիդատոր - ... ( Կրճատող միջոց.)
2. Էլեկտրոնների դոնոր - ... ( էլեկտրոն ընդունող.)
3. Թթվային հատկություններ – … (Հիմնական հատկություններ.)
4. Դիսոցացիա - ... ( Ասոցիացիա.)
5. Ադսորբցիա - ... ( Դեզորբցիա.)
6. Անոդ - ... ( Կաթոդ.)
7. Անիոն - ... ( Կատիոն.)
8. Մետաղ - ... ( Ոչ մետաղական.)
9. Ելակետային նյութեր - ... ( ռեակցիայի արտադրանք.)
Որոնեք նախշեր
Սահմանեք նշան, որը միավորում է նշված նյութերը և երևույթները:
1. Ադամանդ, կարաբին, գրաֆիտ - ... ( Ածխածնի ալոտրոպային փոփոխություններ.)
2. Ապակի, ցեմենտ, աղյուս - ... ( Շինանյութեր.)
3. Շնչառություն, քայքայում, հրաբխի ժայթքում - ... ( Ածխածնի երկօքսիդի արտազատմամբ ուղեկցվող գործընթացներ.)
4. CO, CO 2, CH 4, SiH 4 - ... ( IV խմբի տարրերի միացություններ.)
5. NaHCO 3, CaCO 3, CO 2, H 2 CO 3 - ... ( Ածխածնի թթվածնային միացություններ.)
Ածխածնի օքսիդը, ածխածնի մոնօքսիդը (CO) անգույն, անհոտ և անհամ գազ է, որը մի փոքր ավելի քիչ խտություն ունի, քան օդը։ Այն թունավոր է հեմոգլոբինի կենդանիների (ներառյալ մարդկանց) համար, եթե կոնցենտրացիաները մոտ 35 ppm-ից բարձր են, թեև այն նաև արտադրվում է կենդանիների նորմալ նյութափոխանակության մեջ փոքր քանակությամբ և ենթադրվում է, որ այն ունի որոշակի նորմալ: կենսաբանական գործառույթներ. Մթնոլորտում այն տարածականորեն փոփոխական է և արագ քայքայվում, և դեր ունի գետնի մակարդակում օզոնի ձևավորման գործում: Ածխածնի երկօքսիդը կազմված է մեկ ածխածնի ատոմից և մեկ թթվածնի ատոմից՝ կապված եռակի կապով, որը բաղկացած է երկու կովալենտային կապից, ինչպես նաև մեկ կովալենտային կապից։ Այն ամենապարզ ածխածնի օքսիդն է։ Այն իզոէլեկտրոնային է ցիանիդ անիոնի, նիտրոզոնիումի կատիոնի և մոլեկուլային ազոտի հետ։ Կոորդինացիոն համալիրներում ածխածնի մոնօքսիդի լիգանդը կոչվում է կարբոնիլ։
Պատմություն
Արիստոտելը (Ք.ա. 384-322 թթ.) առաջին անգամ նկարագրել է ածուխի այրման գործընթացը, որը հանգեցնում է թունավոր գոլորշիների առաջացմանը: Հին ժամանակներում մահապատժի մեթոդ է եղել՝ հանցագործին փակել շիկացած ածուխներով լոգարանում։ Սակայն այն ժամանակ մահվան մեխանիզմը անհասկանալի էր։ Հույն բժիշկ Գալենը (մ.թ. 129-199 թթ.) ենթադրել է, որ օդի բաղադրության փոփոխություն է տեղի ունեցել, որը վնասում է մարդուն ներշնչելիս: 1776 թվականին ֆրանսիացի քիմիկոս դե Լասսոնը CO արտադրեց՝ տաքացնելով ցինկի օքսիդը կոքսով, սակայն գիտնականը սխալմամբ եզրակացրեց, որ գազային արտադրանքը ջրածին է, քանի որ այն այրվում է կապույտ բոցով։ Գազը որպես ածխածին և թթվածին պարունակող միացություն ճանաչվել է շոտլանդացի քիմիկոս Ուիլյամ Քամբերլենդ Քրուքշանկի կողմից 1800 թվականին: Շների մեջ դրա թունավորությունը մանրակրկիտ ուսումնասիրվել է Կլոդ Բեռնարդի կողմից մոտ 1846 թ. Երկրորդ համաշխարհային պատերազմի ժամանակ մեխանիկական պահպանման համար օգտագործվել է ածխածնի օքսիդ պարունակող գազային խառնուրդ Փոխադրամիջոցգործում է աշխարհի այն մասերում, որտեղ բենզինը և դիզվառելիքը սակավ էին: Արտաքին (որոշ բացառություններով) փայտածուխկամ փայտից գազի գեներատորներ են տեղադրվել, և գազախառնիչ է սնվել մթնոլորտային ազոտի, ածխածնի օքսիդի և փոքր քանակությամբ այլ գազաֆիկացման գազերի խառնուրդով: Այս գործընթացի արդյունքում առաջացող գազային խառնուրդը հայտնի է որպես փայտի գազ: Ածխածնի երկօքսիդը լայնորեն օգտագործվել է նաև Հոլոքոստի ժամանակ գերմանական որոշ նացիստական մահվան ճամբարներում, հատկապես Չելմնո գազային ֆուրգոններում և T4 «էվթանազիայի» սպանության ծրագրում։
Աղբյուրներ
Ածխածնի օքսիդը ձևավորվում է ածխածին պարունակող միացությունների մասնակի օքսիդացման ժամանակ. այն ձևավորվում է, երբ բավարար թթվածին չկա ածխաթթու գազ (CO2) արտադրելու համար, օրինակ՝ վառարանի կամ ներքին այրման շարժիչի վրա աշխատելիս, սահմանափակ տարածքում: Թթվածնի առկայության դեպքում, ներառյալ մթնոլորտային կոնցենտրացիաները, ածխածնի երկօքսիդը այրվում է կապույտ բոցով, առաջացնելով ածխաթթու գազ։ Ածուխ գազը, որը լայնորեն օգտագործվում էր մինչև 1960-ական թվականները ներքին լուսավորության, ճաշ պատրաստելու և ջեռուցման համար, պարունակում էր ածխածնի երկօքսիդ՝ որպես վառելիքի կարևոր բաղադրիչ։ Որոշ գործընթացներ ժամանակակից տեխնոլոգիա, ինչպիսիք են երկաթի ձուլումը, դեռևս արտադրում են ածխածնի երկօքսիդ՝ որպես կողմնակի արտադրանք։ Ամբողջ աշխարհում ածխածնի օքսիդի ամենամեծ աղբյուրները բնական աղբյուրներն են՝ պայմանավորված տրոպոսֆերայում տեղի ունեցող ֆոտոքիմիական ռեակցիաներով, որոնք տարեկան առաջացնում են մոտ 5 × 1012 կգ ածխածնի օքսիդ։ Այլ բնական աղբյուրներ CO-ները ներառում են հրաբուխներ, անտառային հրդեհներ և այրման այլ ձևեր: Կենսաբանության մեջ ածխածնի երկօքսիդը բնականաբար արտադրվում է հեմոօքսիգենազ 1-ի և 2-ի ազդեցությամբ հեմի վրա՝ հեմոգլոբինի քայքայման արդյունքում: Այս գործընթացը նորմալ մարդկանց մոտ արտադրում է որոշակի քանակությամբ կարբոքսիհեմոգլոբին, նույնիսկ եթե նրանք չեն ներշնչում ածխածնի օքսիդը: 1993 թվականին առաջին զեկույցից ի վեր, որ ածխածնի մոնօքսիդը նորմալ նեյրոհաղորդիչ է, ինչպես նաև երեք գազերից մեկը, որոնք բնականաբար կարգավորում են մարմնի բորբոքային պատասխանները (մյուս երկուսը ազոտի օքսիդ և ջրածնի սուլֆիդ են), ածխածնի օքսիդը ավելացել է. մեծ ուշադրությունգիտնականները՝ որպես կենսաբանական կարգավորիչ։ Շատ հյուսվածքներում բոլոր երեք գազերը գործում են որպես հակաբորբոքային նյութեր, վազոդիլացնողներ և նեովասկուլյար աճի խթանիչներ: Կլինիկական փորձարկումները շարունակվում են փոքր քանակությամբ ածխածնի երկօքսիդի համար որպես ա դեղորայք. Այնուամենայնիվ, չափազանց մեծ քանակությամբ ածխածնի օքսիդը առաջացնում է ածխածնի երկօքսիդի թունավորում:
Մոլեկուլային հատկություններ
Ածխածնի երկօքսիդն ունի 28.0 մոլեկուլային զանգված, ինչը այն դարձնում է մի փոքր ավելի թեթև, քան օդը, որի միջին մոլեկուլային քաշը 28.8 է: Իդեալական գազի օրենքի համաձայն, CO-ն ավելի քիչ խտություն է, քան օդը: Ածխածնի ատոմի և թթվածնի ատոմի միջև կապի երկարությունը 112,8 pm է: Այս կապի երկարությունը համահունչ է եռակի կապին, ինչպես մոլեկուլային ազոտ(N2), որն ունի կապի նման երկարություն և գրեթե նույն մոլեկուլային քաշը։ Ածխածին-թթվածին կրկնակի կապերը շատ ավելի երկար են, օրինակ՝ 120,8 մ ֆորմալդեհիդի համար։ Եռման կետը (82 Կ) և հալման կետը (68 Կ) շատ նման են N2-ին (համապատասխանաբար 77 Կ և 63 Կ)։ 1072 կՋ/մոլ կապի դիսոցման էներգիան ավելի ուժեղ է, քան N2-ը (942 կՋ/մոլ) և ներկայացնում է հայտնի ամենաուժեղ քիմիական կապը։ Ածխածնի մոնօքսիդի էլեկտրոնի հիմնական վիճակը միայնակ է, քանի որ չկան չզույգված էլեկտրոններ:
Կապակցման և դիպոլային պահ
Ածխածինը և թթվածինը միասին ունեն 10 էլեկտրոն վալենտական թաղանթում: Հետևելով ածխածնի և թթվածնի ութետան կանոնին, երկու ատոմները ձևավորում են եռակի կապ, վեց ընդհանուր էլեկտրոններով երեք կապող մոլեկուլային ուղեծրերում, քան օրգանական կարբոնիլային միացություններում հայտնաբերված սովորական կրկնակի կապը: Քանի որ ընդհանուր էլեկտրոններից չորսը գալիս են թթվածնի ատոմից և միայն երկուսը՝ ածխածնից, մեկ կապող ուղեծրը զբաղեցնում է թթվածնի ատոմներից երկու էլեկտրոններ՝ ձևավորելով դաթիվ կամ դիպոլային կապ։ Սա հանգեցնում է մոլեկուլի C ← O բևեռացման՝ ածխածնի վրա փոքր բացասական լիցքով և թթվածնի վրա՝ դրական լիցքով: Մյուս երկու կապող ուղեծրերը զբաղեցնում են մեկական էլեկտրոն ածխածնից և մեկը՝ թթվածնից՝ ձևավորելով (բևեռային) կովալենտային կապեր հակադարձ C → O բևեռացմամբ, քանի որ թթվածինն ավելի էլեկտրաբացասական է, քան ածխածինը։ Ազատ ածխածնի երկօքսիդում δ- զուտ բացասական լիցքը մնում է ածխածնի վերջում, և մոլեկուլն ունի 0,122 D փոքր դիպոլային մոմենտ: Այսպիսով, մոլեկուլն ասիմետրիկ է. թթվածինն ունի ավելի շատ էլեկտրոնի խտություն, քան ածխածինը, և նաև փոքր: դրական լիցք՝ համեմատած ածխածնի հետ, որը բացասական է։ Ի հակադրություն, իզոէլեկտրոնային դիազոտի մոլեկուլը չունի դիպոլային մոմենտ։ Եթե ածխածնի երկօքսիդը հանդես է գալիս որպես լիգանդ, ապա դիպոլի բևեռականությունը կարող է փոխվել զուտ բացասական լիցքով թթվածնի վերջում՝ կախված կոորդինացիոն համալիրի կառուցվածքից:
Կապի բևեռականություն և օքսիդացման վիճակ
Տեսական և փորձարարական ուսումնասիրությունները ցույց են տալիս, որ չնայած թթվածնի ավելի մեծ էլեկտրաբացասականությանը, դիպոլային մոմենտը անցնում է ածխածնի ավելի բացասական ծայրից դեպի թթվածնի ավելի դրական ծայրը: Այս երեք կապերը իրականում բևեռային կովալենտային կապեր են, որոնք խիստ բևեռացված են: Հաշվարկված բևեռացումը դեպի թթվածնի ատոմը 71% է σ կապի և 77% երկու π կապերի համար: Այս կառույցներից յուրաքանչյուրում ածխածնի ածխածնի երկօքսիդի օքսիդացման աստիճանը +2 է։ Այն հաշվարկվում է հետևյալ կերպ՝ բոլոր կապող էլեկտրոնները համարվում են ավելի էլեկտրաբացասական թթվածնի ատոմներին: Ածխածնի վրա միայն երկու չկապող էլեկտրոն է վերագրվում ածխածնին: Այս հաշվարկով ածխածինը մոլեկուլում ունի ընդամենը երկու վալենտային էլեկտրոն՝ ազատ ատոմի չորսի համեմատ:
Կենսաբանական և ֆիզիոլոգիական հատկություններ
Թունավորություն
Ածխածնի երկօքսիդի թունավորումը շատ երկրներում մահացու օդային թունավորման ամենատարածված տեսակն է: Ածխածնի երկօքսիդը անգույն նյութ է, հոտ ու անհամ, բայց խիստ թունավոր: Այն համակցվում է հեմոգլոբինի հետ՝ ձևավորելով կարբոքսիհեմոգլոբին, որը «յուրացնում է» հեմոգլոբինի այն տեղը, որը սովորաբար կրում է թթվածինը, բայց անարդյունավետ է թթվածինը մարմնի հյուսվածքներին հասցնելու համար: Մինչև 667 ppm կոնցենտրացիան կարող է հանգեցնել մարմնի հեմոգլոբինի մինչև 50%-ի փոխակերպմանը կարբոքսիհեմոգլոբինի: Կարբոքսիհեմոգլոբինի 50% մակարդակը կարող է հանգեցնել ցնցումների, կոմայի և մահվան: Միացյալ Նահանգներում Աշխատանքի դեպարտամենտը սահմանափակում է աշխատավայրում ածխածնի երկօքսիդի ազդեցության երկարաժամկետ մակարդակը մինչև 50 մաս մեկ միլիոնի համար: Կարճ ժամանակահատվածում ածխածնի երկօքսիդի կլանումը կուտակային է, քանի որ մաքուր օդում դրա կիսատ կյանքը մոտ 5 ժամ է: Ածխածնի երկօքսիդի թունավորման ամենատարածված ախտանիշները կարող են նման լինել թունավորման և վարակների այլ տեսակների և ներառում են այնպիսի ախտանիշներ, ինչպիսիք են. գլխացավ, սրտխառնոց, փսխում, գլխապտույտ, հոգնածություն և թուլության զգացում։ Տուժած ընտանիքները հաճախ կարծում են, որ իրենք սննդային թունավորման զոհ են: Երեխաները կարող են դյուրագրգիռ լինել և վատ կերակրել: Նյարդաբանական ախտանշանները ներառում են շփոթություն, ապակողմնորոշում, մշուշոտ տեսողություն, ուշագնացություն (գիտակցության կորուստ) և նոպաներ: Ածխածնի երկօքսիդի թունավորման որոշ նկարագրություններ ներառում են ցանցաթաղանթի արյունահոսություն, ինչպես նաև արյան աննորմալ բալի կարմիր գույն: Կլինիկական ախտորոշումների մեծ մասում այս հատկանիշները հազվադեպ են լինում: Այս «բալի» էֆեկտի օգտակարության դժվարություններից մեկն այն է, որ այն շտկում կամ քողարկում է այլապես անառողջ տեսքը, քանի որ երակային հեմոգլոբինի հեռացման հիմնական էֆեկտը շնչահեղձ մարդուն ավելի նորմալ երևալն է, կամ մեռած մարդկարծես կենդանի է, նման է կարմիր ներկերի ազդեցությանը զմռսման բաղադրության մեջ: Անօքսիկ CO-ով թունավորված հյուսվածքներում ներկելու այս ազդեցությունը պայմանավորված է մսի ներկման ժամանակ ածխածնի մոնօքսիդի առևտրային օգտագործմամբ: Ածխածնի երկօքսիդը նաև կապվում է այլ մոլեկուլների հետ, ինչպիսիք են միոգլոբինը և միտոքոնդրիալ ցիտոքրոմ օքսիդազը: Ածխածնի երկօքսիդի ազդեցությունը կարող է զգալի վնաս պատճառել սրտին և կենտրոնական նյարդային համակարգին, հատկապես գունատ գլոբուսում, որը հաճախ կապված է երկարատև քրոնիկ հիվանդությունների հետ: Ածխածնի երկօքսիդը կարող է լուրջ անբարենպաստ ազդեցություն ունենալ հղի կնոջ պտղի վրա:
նորմալ մարդու ֆիզիոլոգիա
Ածխածնի երկօքսիդը բնական ճանապարհով արտադրվում է մարդու մարմնում՝ որպես ազդանշանային մոլեկուլ։ Այսպիսով, ածխածնի երկօքսիդը կարող է ֆիզիոլոգիական դեր ունենալ մարմնում՝ որպես նյարդային հաղորդիչ կամ հանգստացնող: արյունատար անոթներ. Օրգանիզմում ածխածնի երկօքսիդի դերի պատճառով նրա նյութափոխանակության աննորմալությունները կապված են տարբեր հիվանդությունների, այդ թվում՝ նեյրոդեգեներացիայի, հիպերտոնիայի, սրտի անբավարարության և բորբոքումների հետ։
CO-ն գործում է որպես էնդոգեն ազդանշանային մոլեկուլ։
CO-ն կարգավորում է սրտանոթային համակարգի գործառույթները
CO-ն արգելակում է թրոմբոցիտների ագրեգացումը և կպչունությունը
CO-ն կարող է դեր խաղալ որպես պոտենցիալ թերապևտիկ միջոց
Մանրէաբանություն
Ածխածնի երկօքսիդը մեթանոգեն արխեաների համար բարենպաստ միջավայր է, ացետիլ կոֆերմենտի A-ի շինանյութ: Սա թեմա է նոր տարածքկենսաօրգանամետաղային քիմիա. Էքստրեմոֆիլ միկրոօրգանիզմներն այսպիսով կարող են նյութափոխանակել ածխածնի օքսիդը այնպիսի վայրերում, ինչպիսիք են հրաբուխների ջերմային օդափոխիչները: Բակտերիաներում ածխածնի օքսիդը արտադրվում է ածխածնի երկօքսիդի վերականգնմամբ ածխածնի մոնօքսիդ դեհիդրոգենազ ֆերմենտի միջոցով, որը Fe-Ni-S պարունակող սպիտակուց է: CooA-ն ածխածնի երկօքսիդի ընկալիչ սպիտակուց է: Դրա շրջանակը կենսաբանական ակտիվությունդեռ անհայտ է։ Այն կարող է լինել բակտերիաների և արխեաների ազդանշանային ուղու մի մասը: Նրա տարածվածությունը կաթնասունների մոտ հաստատված չէ։
Տարածվածություն
Ածխածնի օքսիդը հանդիպում է տարբեր բնական և տեխնածին միջավայրերում:
Ածխածնի երկօքսիդը փոքր քանակությամբ առկա է մթնոլորտում՝ հիմնականում որպես հրաբխային գործունեության արդյունք, բայց նաև բնական և տեխնածին հրդեհների արդյունք է (օրինակ՝ անտառային հրդեհներ, բույսերի մնացորդների այրում և այրում։ շաքարեղեգ) Հանածո վառելիքի այրումը նույնպես նպաստում է ածխածնի օքսիդի առաջացմանը։ ընթացքում հալված հրաբխային ապարներում ածխածնի երկօքսիդը լուծված է բարձր ճնշումներԵրկրի թիկնոցում։ Քանի որ ածխածնի երկօքսիդի բնական աղբյուրները փոփոխական են, բնական գազի արտանետումների ճշգրիտ չափումը չափազանց դժվար է: Ածխածնի երկօքսիդը արագ քայքայվող ջերմոցային գազ է և նաև անուղղակի ճառագայթման ուժ է գործադրում՝ ավելացնելով մեթանի և տրոպոսֆերային օզոնի կոնցենտրացիաները մթնոլորտի այլ բաղադրիչների հետ քիմիական ռեակցիաների միջոցով (օրինակ՝ հիդրօքսիլ ռադիկալ, OH), որը հակառակ դեպքում կկործանի դրանք: Մթնոլորտում բնական պրոցեսների արդյունքում այն ի վերջո օքսիդացվում է ածխաթթու գազի։ Ածխածնի երկօքսիդը և՛ կարճատև է մթնոլորտում (միջինում տևում է մոտ երկու ամիս), և՛ ունի տարածականորեն փոփոխական կոնցենտրացիան: Վեներայի մթնոլորտում ածխածնի երկօքսիդը առաջանում է ածխաթթու գազի ֆոտոդիսոցացիայի արդյունքում։ էլեկտրամագնիսական ճառագայթում 169 նմ-ից կարճ ալիքի երկարությամբ: Միջին տրոպոսֆերայում իր երկարատև կենսունակության պատճառով ածխածնի մոնօքսիդը նաև օգտագործվում է որպես աղտոտող նյութերի տրանսպորտային հետագծող միջոց:
Քաղաքային աղտոտվածություն
Ածխածնի երկօքսիդը ժամանակավոր մթնոլորտային աղտոտիչ է որոշ քաղաքային բնակավայրերում, հիմնականում ներքին այրման շարժիչների արտանետվող խողովակներից (ներառյալ տրանսպորտային միջոցները, շարժական և սպասման գեներատորները, սիզամարգահանող մեքենաները, լվացքի մեքենաները և այլն) և տարբեր այլ վառելանյութերի թերի այրումից (ներառյալ վառելափայտ, ածուխ, փայտածուխ, նավթ, մոմ, պրոպան, բնական գազ և աղբ): CO-ով մեծ աղտոտվածություն կարելի է դիտել տիեզերքից քաղաքների վրայով:
Դերը գետնի մակարդակի օզոնի ձևավորման գործում
Ածխածնի երկօքսիդը ալդեհիդների հետ միասին քիմիական ռեակցիաների մի շարք ցիկլերի մի մասն է, որոնք առաջացնում են ֆոտոքիմիական մշուշ: Այն փոխազդում է հիդրօքսիլ ռադիկալի (OH) հետ՝ առաջացնելով HOCO ռադիկալ միջանկյալ նյութ, որն արագորեն փոխանցում է O2 ռադիկալ ջրածինը՝ առաջացնելով պերօքսիդի ռադիկալ (HO2) և ածխածնի երկօքսիդ (CO2): Այնուհետև պերօքսիդի ռադիկալը փոխազդում է ազոտի օքսիդի (NO) հետ՝ առաջացնելով ազոտի երկօքսիդ (NO2) և հիդրօքսիլ ռադիկալ։ NO 2-ը ֆոտոլիզի միջոցով տալիս է O(3P)՝ դրանով իսկ առաջացնելով O3 O2-ի հետ արձագանքելուց հետո: Քանի որ հիդրօքսիլային ռադիկալը ձևավորվում է NO2-ի ձևավորման ժամանակ, քիմիական ռեակցիաների հաջորդականության հավասարակշռությունը՝ սկսած ածխածնի օքսիդից, հանգեցնում է օզոնի առաջացմանը՝ CO + 2O2 + hν → CO2 + O3 (որտեղ hν-ն վերաբերում է ֆոտոնին. լույսը, որը կլանվում է NO2 մոլեկուլի կողմից հաջորդականությամբ) Թեև NO2-ի ստեղծումը կարևոր քայլ է ցածր մակարդակի օզոն արտադրելու համար, այն նաև մեծացնում է օզոնի քանակը մեկ այլ, փոքր-ինչ փոխադարձաբար բացառող եղանակով, նվազեցնելով NO-ի քանակը, որը հասանելի է արձագանքելու համար: օզոնով:
ներսի օդի աղտոտվածությունը
Փակ միջավայրում ածխածնի երկօքսիդի կոնցենտրացիան հեշտությամբ կարող է հասնել մահացու մակարդակի: Միջին հաշվով, ԱՄՆ-ում տարեկան 170 մարդ մահանում է ոչ ավտոմոբիլային սպառողական արտադրանքից, որոնք արտադրում են ածխածնի օքսիդ: Այնուամենայնիվ, Ֆլորիդայի Առողջապահության դեպարտամենտի տվյալներով՝ «Ավելի քան 500 ամերիկացիներ ամեն տարի մահանում են ածխածնի երկօքսիդի պատահական ազդեցության հետևանքով, և հազարավոր ավելին ԱՄՆ-ում շտապ օգնություն են պահանջում»: բժշկական օգնությունածխածնի երկօքսիդի ոչ մահացու թունավորումով: Այս ապրանքները ներառում են վառելիքի այրման անսարք սարքեր, ինչպիսիք են վառարանները, կաթսաները, ջրատաքացուցիչները և գազի և կերոսինի սենյակային տաքացուցիչները. մեխանիկական շարժիչ սարքավորումներ, ինչպիսիք են շարժական գեներատորները; բուխարիներ; և փայտածուխ, որն այրվում է տներում և այլ փակ տարածքներում: Թունավորումների վերահսկման կենտրոնների ամերիկյան ասոցիացիան (AAPCC) հաղորդել է ածխածնի օքսիդով թունավորման 15769 դեպք, ինչը 2007 թվականին հանգեցրել է 39 մահվան: 2005 թվականին CPSC-ն հայտնել է 94 մահվան դեպք՝ կապված գեներատորից ածխածնի երկօքսիդի թունավորման հետ: Այս մահերից 47-ը տեղի է ունեցել հոսանքազրկման ժամանակ՝ ծանր պատճառով եղանակային պայմաններըայդ թվում՝ «Կատրինա» փոթորկի պատճառով։ Այնուամենայնիվ, մարդիկ մահանում են ածխածնի երկօքսիդի թունավորումից ոչ պարենային ապրանքներից, ինչպիսիք են տներին կից ավտոտնակներում մնացած մեքենաները: Հիվանդությունների վերահսկման և կանխարգելման կենտրոնը հայտնում է, որ ամեն տարի մի քանի հազար մարդ դիմում է հիվանդանոցի շտապ օգնության սենյակ՝ շմոլ գազից թունավորվելու համար։
Արյան մեջ առկայություն
Ածխածնի երկօքսիդը ներծծվում է շնչառության միջոցով և ներթափանցում արյան մեջ թոքերի գազի փոխանակման միջոցով: Այն նաև արտադրվում է հեմոգլոբինի նյութափոխանակության ընթացքում և հյուսվածքներից ներթափանցում է արյուն, և այդպիսով առկա է բոլոր նորմալ հյուսվածքներում, նույնիսկ եթե այն չի ներշնչվում օրգանիզմ: Արյան մեջ շրջանառվող ածխածնի երկօքսիդի նորմալ մակարդակը 0%-ից 3% է, իսկ ծխողների մոտ ավելի բարձր է: Ածխածնի երկօքսիդի մակարդակը չի կարող գնահատվել ֆիզիկական հետազոտության միջոցով: Լաբորատոր հետազոտությունների համար անհրաժեշտ է արյան նմուշառում (զարկերակային կամ երակային) և լաբորատոր վերլուծություն CO օքսիմետրի վրա: Բացի այդ, ոչ ինվազիվ կարբոքսիհեմոգլոբինը (SPCO) CO-ի իմպուլսային օքսիմետրիայով ավելի արդյունավետ է, քան ինվազիվ մեթոդները:
Աստղաֆիզիկա
Երկրից դուրս ածխածնի երկօքսիդը միջաստղային միջավայրում երկրորդ ամենաառատ մոլեկուլն է՝ մոլեկուլային ջրածնից հետո։ Իր անհամաչափության պատճառով ածխածնի մոնօքսիդի մոլեկուլը առաջացնում է շատ ավելի վառ սպեկտրային գծեր, քան ջրածնի մոլեկուլը, ինչը շատ ավելի հեշտ է դարձնում CO-ի հայտնաբերումը: Միջաստղային CO-ն առաջին անգամ հայտնաբերվել է ռադիոաստղադիտակներով 1970 թվականին: Ներկայումս այն հանդիսանում է գալակտիկաների միջաստղային միջավայրում մոլեկուլային գազի ամենատարածված հետագծողը, և մոլեկուլային ջրածինը կարող է հայտնաբերվել միայն ուլտրամանուշակագույն լույսի միջոցով, ինչը պահանջում է. տիեզերական աստղադիտակներ. Ածխածնի երկօքսիդի դիտարկումները ապահովում են մեծ մասըտեղեկատվություն մոլեկուլային ամպերի մասին, որոնցում ձևավորվում են աստղերի մեծ մասը: Բետա Պիկտորիսը՝ Պիկտոր համաստեղության երկրորդ ամենապայծառ աստղը, ցույց է տալիս դրանց առատությունը ինֆրակարմիր ճառագայթումհամեմատած իր տեսակի սովորական աստղերի հետ՝ աստղի մոտ մեծ քանակությամբ փոշու և գազի (ներառյալ ածխածնի օքսիդի) պատճառով։
Արտադրություն
Ածխածնի երկօքսիդի արտադրության համար մշակվել են բազմաթիվ մեթոդներ։
արդյունաբերական արտադրություն
CO-ի հիմնական արդյունաբերական աղբյուրը արտադրող գազն է՝ հիմնականում ածխածնի մոնօքսիդ և ազոտ պարունակող խառնուրդ, որն առաջանում է օդում բարձր ջերմաստիճանում ածխածնի այրման ժամանակ, երբ ածխածնի ավելցուկ կա։ Ջեռոցում օդը մղվում է կոքսի շերտով: Սկզբում արտադրված CO2-ը հավասարակշռվում է մնացած տաք ածխի հետ՝ CO արտադրելու համար: CO2-ի ռեակցիան ածխածնի հետ՝ CO արտադրելու համար, նկարագրված է որպես Բուդուարդի ռեակցիա։ 800°C-ից բարձր CO-ն գերիշխող արտադրանքն է.
CO2 + C → 2 CO (ΔH = 170 կՋ/մոլ)
Մեկ այլ աղբյուր է «ջրային գազը»՝ ջրածնի և ածխածնի երկօքսիդի խառնուրդ, որն առաջանում է գոլորշու և ածխածնի էնդոթերմիկ ռեակցիայի արդյունքում.
H2O + C → H2 + CO (ΔH = +131 կՋ/մոլ)
Նմանատիպ այլ «սինգաներ» կարելի է ստանալ բնական գազից և այլ վառելիքից։ Ածխածնի երկօքսիդը նաև ածխածնով մետաղական օքսիդի հանքաքարերի վերացման կողմնակի արտադրանք է.
MO + C → M + CO
Ածխածնի երկօքսիդը նույնպես արտադրվում է ածխածնի ուղղակի օքսիդացումից սահմանափակ քանակությամբ թթվածնի կամ օդի մեջ։
2C (s) + O 2 → 2CO (գ)
Քանի որ CO-ն գազ է, նվազեցման գործընթացը կարող է վերահսկվել տաքացման միջոցով՝ օգտագործելով ռեակցիայի դրական (բարենպաստ) էնտրոպիան: Էլինգհեմի դիագրամը ցույց է տալիս, որ CO2-ի արտադրությունը գերադասում է բարձր ջերմաստիճաններում:
Պատրաստում լաբորատորիայում
Ածխածնի օքսիդը լաբորատորիայում հարմար է ստացվում մածուցիկ թթվի ջրազրկմամբ կամ oxalic թթու, օրինակ՝ խտացված ծծմբաթթվի հետ։ Մեկ այլ միջոց է տաքացնել ցինկի փոշիացված մետաղի և կալցիումի կարբոնատի միատարր խառնուրդը, որն ազատում է CO և թողնում ցինկի օքսիդ և կալցիումի օքսիդ:
Zn + CaCO3 → ZnO + CaO + CO
Արծաթի նիտրատը և յոդոֆորմը նաև ածխածնի օքսիդ են տալիս.
CHI3 + 3AgNO3 + H2O → 3HNO3 + CO + 3AgI
կոորդինացիոն քիմիա
Մետաղների մեծ մասը կազմում է կոորդինացիոն համալիրներ, որոնք պարունակում են կովալենտորեն կցված ածխածնի օքսիդ: Ներսում միայն մետաղներ ավելի ցածր աստիճաններօքսիդացումը կմիավորվի ածխածնի մոնօքսիդի լիգանների հետ: Դա պայմանավորված է նրանով, որ անհրաժեշտ է բավարար էլեկտրոնի խտություն՝ հեշտացնելու համար մետաղական DXZ ուղեծրից դեպի π* մոլեկուլային ուղեծրի հակադարձ նվիրաբերումը CO-ից: CO-ում ածխածնի ատոմի միայնակ զույգը նաև մետաղի վրա տալիս է էլեկտրոնային խտություն dx²-y²-ով՝ սիգմա կապ ստեղծելու համար: Էլեկտրոնների այս նվիրատվությունը դրսևորվում է նաև ցիս էֆեկտով, կամ CO լիգանների լաբիլիզացիայով cis դիրքում: Նիկելի կարբոնիլը, օրինակ, ձևավորվում է ածխածնի մոնօքսիդի և մետաղական նիկելի ուղղակի համադրությամբ.
Ni + 4 CO → Ni(CO) 4 (1 բար, 55 °C)
Այդ իսկ պատճառով խողովակի կամ դրա մի մասի նիկելը չպետք է երկար շփվի ածխածնի երկօքսիդի հետ: Նիկելի կարբոնիլը տաք մակերևույթների հետ շփվելիս հեշտությամբ քայքայվում է մինչև Ni և CO, և այս մեթոդն օգտագործվում է. արդյունաբերական մաքրումնիկել Մոնդի գործընթացում: Նիկելի կարբոնիլում և այլ կարբոնիլներում ածխածնի վրա գտնվող էլեկտրոնային զույգը փոխազդում է մետաղի հետ. ածխածնի երկօքսիդը մետաղին տալիս է էլեկտրոնային զույգ: Նման իրավիճակներում ածխածնի մոնօքսիդը կոչվում է կարբոնիլ լիգանդ: Մետաղների ամենակարևոր կարբոնիլներից մեկը երկաթի պենտակարբոնիլն է՝ Fe(CO)5: Շատ մետաղ-CO կոմպլեքսներ ստացվում են օրգանական լուծիչների դեկարբոնիլացման միջոցով, այլ ոչ CO-ից: Օրինակ, իրիդիումի տրիքլորիդը և տրիֆենիլֆոսֆինը փոխազդում են 2-մեթօքսիեթանոլի կամ DMF-ի ռեֆլյուքսում և տալիս են IrCl(CO)(PPh3)2: Մետաղական կարբոնիլները կոորդինացիոն քիմիայում սովորաբար ուսումնասիրվում են ինֆրակարմիր սպեկտրոսկոպիայի միջոցով:
Օրգանական քիմիա և տարրերի հիմնական խմբերի քիմիա
Ուժեղ թթուների և ջրի առկայության դեպքում ածխածնի մոնօքսիդը փոխազդում է ալկենների հետ՝ ձևավորելով կարբոքսիլաթթուներ մի գործընթացում, որը հայտնի է որպես Koch-Haaf ռեակցիա։ Գուտերման-Կոխի ռեակցիայի ժամանակ արենները վերածվում են բենզալդեհիդի ածանցյալների՝ AlCl3-ի և HCl-ի առկայության դեպքում։ Օրգանոլիտի միացությունները (օրինակ՝ բուտիլիթիումը) փոխազդում են ածխածնի օքսիդի հետ, սակայն այդ ռեակցիաները գիտականորեն քիչ կիրառություն ունեն։ Չնայած CO-ն փոխազդում է կարբոկատիոնների և կարբանիոնների հետ, այն համեմատաբար անգործուն է օրգանական միացությունների հետ՝ առանց մետաղական կատալիզատորների միջամտության։ Հիմնական խմբի ռեագենտներով CO-ն ենթարկվում է մի քանի ուշագրավ ռեակցիաների։ CO քլորացումը արդյունաբերական գործընթաց է, որն արտադրում է ֆոսգենի կարևոր միացությունը: Բորանի հետ CO-ն առաջացնում է հավելանյութ՝ H3BCO, որը իզոէլեկտրոնային է ացիլիում + կատիոնի հետ։ CO-ն փոխազդում է նատրիումի հետ՝ ստեղծելով դրանից ստացված արտադրանք C-C միացումներ. Ցիկլոհեքսահեհեքսոն կամ տրիկինոյլ (C6O6) և ցիկլոպենտանեպենտոն կամ լեյկոնաթթու (C5O5) միացությունները, որոնք մինչ այժմ ստացվել են միայն հետքային քանակությամբ, կարելի է համարել ածխածնի մոնօքսիդի պոլիմերներ։ 5 ԳՊա-ից բարձր ճնշման դեպքում ածխածնի մոնօքսիդը վերածվում է ածխածնի և թթվածնի պինդ պոլիմերի: Մթնոլորտային ճնշման դեպքում այն մետակայուն է, բայց հզոր պայթուցիկ է։
Օգտագործումը
Քիմիական արդյունաբերություն
Ածխածնի երկօքսիդը արդյունաբերական գազ է, որն ունի բազմաթիվ կիրառություններ մեծածախ արտադրության մեջ քիմիական նյութեր. Մեծ քանակությամբ ալդեհիդներ են ստացվում ալկենների, ածխածնի օքսիդի և H2-ի հիդրոֆորմիլացման ռեակցիայից։ Shell գործընթացում հիդրոֆորմիլացումը հնարավորություն է տալիս ստեղծել լվացող միջոցների պրեկուրսորներ: Ֆոսգենը, որը հարմար է իզոցիանատների, պոլիկարբոնատների և պոլիուրեթանների արտադրության համար, արտադրվում է մաքրված ածխածնի մոնօքսիդ և քլոր գազ անցկացնելով ծակոտկեն ակտիվացված ածխածնի միջով, որը ծառայում է որպես կատալիզատոր: Համաշխարհային արտադրությունԱյս միացությունը 1989 թվականին գնահատվել է 2,74 միլիոն տոննա:
CO + Cl2 → COCl2
Մեթանոլը ստացվում է ածխածնի մոնօքսիդի հիդրոգենացման արդյունքում։ Հարակից ռեակցիայի ժամանակ ածխածնի մոնօքսիդի հիդրոգենացումը ներառում է C-C կապի ձևավորում, ինչպես Ֆիշեր-Տրոպշ պրոցեսում, որտեղ ածխածնի երկօքսիդը հիդրոգենացվում է հեղուկ ածխաջրածնային վառելիքի: Այս տեխնոլոգիան թույլ է տալիս ածուխը կամ կենսազանգվածը վերածել դիզելային վառելիքի։ Մոնսանտոյի գործընթացում ածխածնի օքսիդը և մեթանոլը փոխազդում են ռոդիումի վրա հիմնված կատալիզատորի և միատարր հիդրյոդաթթվի առկայության դեպքում՝ առաջացնելով քացախաթթու։ Այս գործընթացը պատասխանատու է մեծամասնության համար արդյունաբերական արտադրությունքացախաթթու. AT արդյունաբերական մասշտաբով, մաքուր ածխածնի երկօքսիդը օգտագործվում է նիկելի մաքրման համար Մոնդ գործընթացում։
մսի գունավորում
Ածխածնի օքսիդը օգտագործվում է ԱՄՆ-ում փոփոխված մթնոլորտային փաթեթավորման համակարգերում, հիմնականում թարմ մսամթերքի մեջ, ինչպիսիք են տավարի միսը, խոզի միսը և ձուկը՝ իրենց թարմ տեսքը պահպանելու համար: Ածխածնի երկօքսիդը միաձուլվում է միոգլոբինի հետ՝ ձևավորելով կարբոքսիմյոգլոբին՝ վառ բալի կարմիր պիգմենտ: Կարբոքսիմյոգլոբինն ավելի կայուն է, քան միոգլոբինի օքսիդացված ձևը՝ օքսիմյոգլոբինը, որը կարող է օքսիդանալ մինչև մետմիոգլոբին շագանակագույն պիգմենտը։ Այս կայուն կարմիր գույնը կարող է շատ ավելի երկար մնալ, քան սովորական փաթեթավորված միսը: Այս գործընթացն օգտագործող բույսերում օգտագործվող ածխածնի օքսիդի բնորոշ մակարդակները կազմում են 0,4%-ից 0,5%: Այս տեխնոլոգիան առաջին անգամ ճանաչվել է որպես «ընդհանուր առմամբ անվտանգ» (GRAS) ԱՄՆ Սննդամթերքի և դեղերի վարչության (FDA) կողմից 2002 թվականին՝ որպես փաթեթավորման երկրորդական համակարգ օգտագործելու համար և չի պահանջում պիտակավորում: 2004 թվականին FDA-ն հաստատեց CO-ն որպես փաթեթավորման առաջնային մեթոդ՝ նշելով, որ CO-ն չի քողարկում փչացման հոտը: Չնայած այս որոշմանը, այն մնում է վիճելի հարցայն մասին, թե արդյոք այս մեթոդը քողարկում է սննդի փչացումը: 2007 թվականին ԱՄՆ Ներկայացուցիչների պալատում առաջարկվեց օրինագիծ՝ ածխածնի երկօքսիդի օգտագործմամբ փոփոխված փաթեթավորման գործընթացն անվանել գունավոր հավելում, սակայն օրինագիծը չընդունվեց։ Այս փաթեթավորման գործընթացն արգելված է շատ այլ երկրներում, այդ թվում՝ Ճապոնիայում, Սինգապուրում և Եվրամիության երկրներում:
Բժշկությունը
Կենսաբանության մեջ ածխածնի երկօքսիդը բնականաբար արտադրվում է հեմոօքսիգենազ 1-ի և 2-ի ազդեցությամբ հեմի վրա՝ հեմոգլոբինի քայքայման արդյունքում: Այս գործընթացը նորմալ մարդկանց մոտ արտադրում է որոշակի քանակությամբ կարբոքսիհեմոգլոբին, նույնիսկ եթե նրանք չեն ներշնչում ածխածնի օքսիդը: 1993 թվականին առաջին զեկույցից ի վեր, որ ածխածնի երկօքսիդը նորմալ նյարդային հաղորդիչ է, ինչպես նաև երեք գազերից մեկը, որոնք բնականաբար կարգավորում են մարմնի բորբոքային ռեակցիաները (մյուս երկուսը ազոտի օքսիդ և ջրածնի սուլֆիդ են), ածխածնի օքսիդը ստացել է մեծ կլինիկական հետազոտություն: ուշադրություն՝ որպես կենսաբանական կարգավորիչ... Հայտնի է, որ շատ հյուսվածքներում բոլոր երեք գազերը գործում են որպես հակաբորբոքային նյութեր, վազոդիլացնողներ և նեովասկուլյար աճի խթանիչներ: Այնուամենայնիվ, այս խնդիրները բարդ են, քանի որ նեովոսկուլյար աճը միշտ չէ, որ օգտակար է, քանի որ այն դեր է խաղում ուռուցքի աճի, ինչպես նաև թաց մակուլյար դեգեներացիայի զարգացման մեջ, մի հիվանդություն, որի ռիսկը 4-6 անգամ ավելանում է ծխելու պատճառով (հիմնական աղբյուրը ածխածնի երկօքսիդ) արյան մեջ, մի քանի անգամ ավելի, քան բնական արտադրությունը): Տեսություն կա, որ որոշ նյարդային բջիջների սինապսներում, երբ պահպանվում են երկարաժամկետ հիշողությունները, ընդունող բջիջը արտադրում է ածխածնի մոնօքսիդ, որը հետ է ուղարկվում փոխանցող խցիկ՝ հետագայում այն ավելի հեշտ փոխանցելով: Ցույց է տրվել, որ այս նյարդային բջիջներից մի քանիսը պարունակում են գուանիլատ ցիկլազ՝ ֆերմենտ, որն ակտիվանում է ածխածնի երկօքսիդի կողմից: Աշխարհի բազմաթիվ լաբորատորիաներ ածխածնի երկօքսիդի հետ կապված հետազոտություններ են անցկացրել՝ կապված դրա հակաբորբոքային և ցիտոպրոտեկտիվ հատկությունների հետ: Այս հատկությունները կարող են օգտագործվել մի շարք պաթոլոգիական պայմանների զարգացումը կանխելու համար, ներառյալ իշեմիկ ռեպերֆուզիայի վնասվածքը, փոխպատվաստման մերժումը, աթերոսկլերոզը, ծանր sepsis, ծանր մալարիան կամ աուտոիմուն հիվանդությունները: Կլինիկական փորձարկումներ են անցկացվել մարդկանց վրա, սակայն արդյունքները դեռ չեն հրապարակվել։
Ածխածնի երկօքսիդ (II ), կամ ածխածնի օքսիդը, CO-ն հայտնաբերել է անգլիացի քիմիկոս Ջոզեֆ Փրիսթլին 1799 թվականին: Այն անգույն գազ է, անհամ և հոտ, այն փոքր-ինչ լուծելի է ջրում (3,5 մլ 100 մլ ջրի մեջ 0 ° C-ում), ունի ցածր մակարդակ։ հալման կետերը (-205 °C) և եռման (-192 °C):
Ածխածնի երկօքսիդը մտնում է Երկրի մթնոլորտ օրգանական նյութերի թերի այրման, հրաբխային ժայթքման ժամանակ, ինչպես նաև որոշ կենսագործունեության արդյունքում։ ստորին բույսեր(ջրիմուռներ): CO-ի բնական մակարդակը օդում 0,01-0,9 մգ/մ3 է: Ածխածնի երկօքսիդը շատ թունավոր է: Մարդու մարմնում և բարձրակարգ կենդանիների մեջ այն ակտիվորեն արձագանքում է
Այրվող ածխածնի երկօքսիդի բոցը գեղեցիկ կապույտ-մանուշակագույն գույն է: Ինքներդ դիտելը հեշտ է. Դա անելու համար հարկավոր է լուցկի վառել: Ներքևի մասըշիկացած բոց - այս գույնը նրան տալիս են ածխածնի տաք մասնիկները (փայտի թերի այրման արտադրանք): Վերևից բոցը շրջապատված է կապույտ-մանուշակագույն եզրագծով։ Սա այրում է ածխածնի երկօքսիդը, որը ձևավորվել է փայտի օքսիդացման ժամանակ:
երկաթի բարդ միացություն՝ արյան հեմ (կապված գլոբին սպիտակուցի հետ), որը խախտում է հյուսվածքների կողմից թթվածնի փոխանցման և սպառման գործառույթները: Բացի այդ, այն մտնում է անդառնալի փոխազդեցության մեջ որոշ ֆերմենտների հետ, որոնք ներգրավված են բջջի էներգետիկ նյութափոխանակության մեջ: 880 մգ / մ 3 սենյակում ածխածնի երկօքսիդի կոնցենտրացիայի դեպքում մահը տեղի է ունենում մի քանի ժամ հետո, իսկ 10 գ / մ 3-ում `գրեթե ակնթարթորեն: Օդում ածխածնի երկօքսիդի առավելագույն թույլատրելի պարունակությունը 20 մգ / մ 3 է: CO թունավորման առաջին նշանները (6-30 մգ/մ 3 կոնցենտրացիայի դեպքում) տեսողության և լսողության զգայունության նվազում, գլխացավ, սրտի հաճախության փոփոխություն: Եթե մարդն իրեն թունավորել է շմոլ գազով, նրան պետք է մաքուր օդ տանել, մոտեցնել արհեստական շնչառություն, թունավորման թեթեւ դեպքերում՝ տալ ուժեղ թեյկամ սուրճ.
Մեծ քանակությամբ ածխածնի երկօքսիդ ( II ) ներթափանցել մթնոլորտ մարդու գործունեության արդյունքում. Այսպիսով, մեքենան տարեկան միջինում օդ է արտանետում մոտ 530 կգ CO2: Ներքին այրման շարժիչում 1 լիտր բենզին այրելիս ածխածնի երկօքսիդի արտանետումները տատանվում են 150-ից մինչև 800 գ: Ռուսաստանի մայրուղիներում CO-ի միջին կոնցենտրացիան 6-57 մգ / մ 3 է, այսինքն. Ածխածնի երկօքսիդը կուտակվում է ավտոմայրուղիների մոտ գտնվող վատ օդափոխվող բակերում, նկուղներում և ավտոտնակներում: Վերջին տարիներին ճանապարհներին կազմակերպվել են հատուկ կետեր՝ վերահսկելու ածխածնի օքսիդի և վառելիքի թերի այրման այլ արտադրանքների պարունակությունը (CO-CH-control):
Սենյակային ջերմաստիճանում ածխածնի օքսիդը բավականին իներտ է: Այն չի փոխազդում ջրի և ալկալիների լուծույթների հետ, այսինքն՝ այն ոչ աղ առաջացնող օքսիդ է, սակայն, երբ տաքացվում է, այն փոխազդում է պինդ ալկալիների հետ՝ CO + KOH \u003d HSOOK (կալիումի ֆորմատ, մածուցիկ թթվի աղ); CO + Ca (OH) 2 \u003d CaCO 3 + H 2: Այս ռեակցիաներն օգտագործվում են սինթեզի գազից (CO + 3H 2) ջրածնի արտազատման համար, որն առաջանում է մեթանի գերտաքացած ջրային գոլորշու փոխազդեցության ժամանակ։
Ածխածնի երկօքսիդի հետաքրքիր հատկությունը անցումային մետաղների՝ կարբոնիլների հետ միացություններ ստեղծելու կարողությունն է, օրինակ. Ni +4CO ® 70°C Ni(CO) 4:
Ածխածնի երկօքսիդ (II ) հիանալի վերականգնող միջոց է։ Երբ տաքացվում է, այն օքսիդանում է մթնոլորտային թթվածնով ՝ 2CO + O 2 \u003d 2CO 2: Այս ռեակցիան կարող է իրականացվել նաև սենյակային ջերմաստիճանում՝ օգտագործելով կատալիզատոր՝ պլատին կամ պալադիում: Նման կատալիզատորները տեղադրվում են մեքենաների վրա՝ նվազեցնելու CO արտանետումները մթնոլորտ:
Երբ CO-ն արձագանքում է քլորի հետ, շատ թունավոր գազֆոսգեն (տ kip \u003d 7,6 ° С): CO + Cl 2 \u003d COCl 2 . Նախկինում այն օգտագործվում էր որպես քիմիական պատերազմի նյութ, իսկ այժմ օգտագործվում է սինթետիկ պոլիուրեթանային պոլիմերների արտադրության մեջ։
Ածխածնի երկօքսիդը օգտագործվում է երկաթի և պողպատի ձուլման մեջ՝ օքսիդներից երկաթի վերացման համար, այն նաև լայնորեն օգտագործվում է օրգանական սինթեզում։ Ածխածնի օքսիդի խառնուրդի փոխազդեցության ժամանակ ( II ) ջրածնով, կախված պայմաններից (ջերմաստիճան, ճնշում) ձևավորվում են տարբեր արգասիքներ՝ սպիրտներ, կարբոնիլային միացություններ, կարբոքսիլաթթուներ. Հատկապես մեծ նշանակությունունի մեթանոլի սինթեզի ռեակցիա՝ CO + 2H 2 \u003d CH3OH , որը օրգանական սինթեզի հիմնական արտադրանքներից է։ Ածխածնի օքսիդը օգտագործվում է ֆոս-գենի՝ մկանաթթվի սինթեզման համար՝ որպես բարձր կալորիականությամբ վառելիք։
