Monoksidi i karbonit (II ), ose monoksidi i karbonit, CO u zbulua nga kimisti anglez Joseph Priestley në 1799. Është një gaz pa ngjyrë, pa shije dhe erë, është pak i tretshëm në ujë (3,5 ml në 100 ml ujë në 0 ° C), ka të ulët pikat e shkrirjes (-205 °C) dhe pikat e vlimit (-192 °C).
Monoksidi i karbonit hyn në atmosferën e Tokës gjatë djegies jo të plotë të substancave organike, gjatë shpërthimeve vullkanike, si dhe si rezultat i aktivitetit jetësor të disa bimëve më të ulëta (algave). Niveli natyror i CO në ajër është 0,01-0,9 mg/m3. Monoksidi i karbonit është shumë toksik. Në trupin e njeriut dhe kafshët më të larta, ajo reagon në mënyrë aktive me
Flaka e djegies oksid karboni- një ngjyrë e bukur blu-vjollcë. Është e lehtë të vëzhgosh vetë. Për ta bërë këtë, ju duhet të ndizni një ndeshje. Pjesa e poshtme flaka e ndezur - kjo ngjyrë i jepet nga grimcat e nxehta të karbonit (një produkt i djegies jo të plotë të drurit). Nga lart, flaka është e rrethuar nga një kufi blu-vjollcë. Kjo djeg monoksidin e karbonit të formuar gjatë oksidimit të drurit.
një përbërje komplekse e hekurit - hema e gjakut (e lidhur me proteinën glo-bin), duke prishur funksionet e transferimit dhe konsumit të oksigjenit nga indet. Përveç kësaj, ajo hyn në një ndërveprim të pakthyeshëm me disa enzima të përfshira në metabolizmin e energjisë të qelizës. Në një përqendrim të monoksidit të karbonit në një dhomë prej 880 mg / m 3, vdekja ndodh pas disa orësh, dhe në 10 g / m 3 - pothuajse menjëherë. Përmbajtja maksimale e lejuar e monoksidit të karbonit në ajër është 20 mg / m 3. Shenjat e para të helmimit me CO (në një përqendrim 6-30 mg / m 3) janë një rënie në ndjeshmërinë e shikimit dhe dëgjimit, dhimbje koke dhe një ndryshim në ritmin e zemrës. Nëse një person është helmuar nga monoksidi i karbonit, duhet të çohet në ajër të pastër, t'i bëhet frymëmarrje artificiale, në rastet e lehta të helmimit, të jepet çaj i fortë ose kafe.
Sasi të mëdha të monoksidit të karbonit ( II ) hyjnë në atmosferë si rezultat i aktiviteteve njerëzore. Kështu, një makinë lëshon mesatarisht rreth 530 kg CO2 në ajër në vit. Kur digjet në motor djegia e brendshme 1 litër emetim i monoksidit të karbonit benzinë luhatet nga 150 në 800 g. Në autostradat e Rusisë, përqendrimi mesatar i CO është 6-57 mg / m 3, d.m.th. tejkalon pragun e helmimit. Monoksidi i karbonit grumbullohet në oborret e përparme të ajrosura keq pranë autostradave, në bodrume dhe garazhe. Vitet e fundit janë organizuar pika të veçanta në rrugë për të kontrolluar përmbajtjen e monoksidit të karbonit dhe produkteve të tjera të djegies jo të plotë të karburantit (CO-CH-control).
Në temperatura e dhomës monoksidi i karbonit është mjaft inert. Nuk ndërvepron me ujë dhe zgjidhje alkali, d.m.th., është një oksid që nuk formon kripë, megjithatë, kur nxehet, ai reagon me alkalet e ngurta: CO + KOH \u003d HSOOK (format kaliumi, kripë e acidit formik); CO + Ca (OH) 2 \u003d CaCO 3 + H 2. Këto reaksione përdoren për çlirimin e hidrogjenit nga gazi i sintezës (CO + 3H 2), i cili formohet gjatë bashkëveprimit të metanit me avujt e ujit të mbinxehur.
Një veti interesante e monoksidit të karbonit është aftësia e tij për të formuar komponime me metale kalimtare - karbonile, për shembull: Ni +4CO ® 70°C Ni(CO) 4 .
Monoksidi i karbonit (II ) është një agjent i shkëlqyer reduktues. Kur nxehet, oksidohet nga oksigjeni atmosferik: 2CO + O 2 \u003d 2CO 2. Ky reagim mund të kryhet edhe në temperaturën e dhomës duke përdorur një katalizator - platin ose paladium. Katalizatorë të tillë janë instaluar në makina për të reduktuar emetimet e CO në atmosferë.
Reagimi i CO me klorin prodhon një gaz shumë helmues, fosgjen (t kip \u003d 7,6 ° С): CO + Cl 2 \u003d COCl 2 . Më parë, ai përdorej si një agjent lufte kimike, ndërsa tani përdoret në prodhimin e polimereve sintetike poliuretani.
Monoksidi i karbonit përdoret në shkrirjen e hekurit dhe çelikut për reduktimin e hekurit nga oksidet; ai përdoret gjithashtu gjerësisht në sintezën organike. Gjatë bashkëveprimit të një përzierjeje të oksidit të karbonit ( II ) me hidrogjen, në varësi të kushteve (temperatura, presioni), formohen produkte të ndryshme - alkoole, komponime karbonil, acide karboksilike. Sidomos rëndësi të madhe ka një reaksion të sintezës së metanolit: CO + 2H 2 \u003d CH3OH , i cili është një nga produktet kryesore të sintezës organike. Monoksidi i karbonit përdoret për të sintetizuar gjenin fos, acid formik, si lëndë djegëse me kalori të lartë.
Monoksidi i karbonit, monoksidi i karbonit (CO) është një gaz pa ngjyrë, pa erë dhe shije që është pak më pak i dendur se ajri. Është toksik për kafshët e hemoglobinës (përfshirë njerëzit) nëse përqendrimet janë mbi 35 ppm, megjithëse prodhohet gjithashtu në metabolizmin normal të kafshëve në sasi të vogla dhe mendohet se ka një sasi normale. funksionet biologjike. Në atmosferë, ai është i ndryshueshëm nga pikëpamja hapësinore dhe kalbet shpejt, dhe ka një rol në formimin e ozonit në nivelin e tokës. Monoksidi i karbonit përbëhet nga një atom karboni dhe një atom oksigjeni të lidhur nga një lidhje e trefishtë, e cila përbëhet nga dy lidhje kovalente si dhe nga një lidhje kovalente dative. Është monoksidi më i thjeshtë i karbonit. Ai është izoelektronik me anionin cianid, kationin e nitrosoniumit dhe azotin molekular. Në komplekset e koordinimit, ligandi i monoksidit të karbonit quhet karbonil.
Histori
Aristoteli (384-322 para Krishtit) përshkroi për herë të parë procesin e djegies së qymyrit, i cili çon në formimin e tymrave toksikë. Në kohët e lashta, ekzistonte një metodë ekzekutimi - mbyllja e kriminelit në një banjë me qymyr të ndezur. Megjithatë, në atë kohë mekanizmi i vdekjes ishte i paqartë. Mjeku grek Galen (129-199 pas Krishtit) sugjeroi se kishte një ndryshim në përbërjen e ajrit që dëmtonte një person kur thithej. Në 1776, kimisti francez de Lasson prodhoi CO duke ngrohur oksidin e zinkut me koks, por shkencëtari arriti në përfundimin e gabuar se produkt i gaztë ishte hidrogjen sepse digjej me një flakë blu. Gazi u identifikua si një përbërës që përmban karbon dhe oksigjen nga kimisti skocez William Cumberland Cruikshank në 1800. Toksiciteti i tij tek qentë u hetua tërësisht nga Claude Bernard rreth vitit 1846. Gjatë Luftës së Dytë Botërore, përzierje gazi, duke përfshirë monoksidin e karbonit, u përdor për të ruajtur mekanikën Automjeti që vepronin në pjesë të botës ku benzina dhe nafta ishin të pakta. U instaluan gjeneratorë të jashtëm (me disa përjashtime) të qymyrit ose gazit me prejardhje druri dhe një përzierje e azotit atmosferik, monoksidit të karbonit dhe sasive të vogla të gazrave të tjerë të gazifikimit u fut në mikserin e gazit. Përzierja e gazit që rezulton nga ky proces njihet si gaz druri. Monoksidi i karbonit u përdor gjithashtu në një shkallë të gjerë gjatë Holokaustit në disa kampe gjermane të vdekjes naziste, veçanërisht në furgonët e gazit Chelmno dhe në programin e vrasjes së "eutanazisë" T4.
Burimet
Monoksidi i karbonit formohet gjatë oksidimit të pjesshëm të përbërjeve që përmbajnë karbon; ajo formohet kur nuk ka oksigjen të mjaftueshëm për të formuar dioksid karboni (CO2), si për shembull kur punoni në një sobë ose motor me djegie të brendshme, në një hapësirë të mbyllur. Në prani të oksigjenit, duke përfshirë përqendrimet atmosferike, monoksidi i karbonit digjet me një flakë blu, duke prodhuar dioksid karboni. Gazi i qymyrit, i cili u përdor gjerësisht deri në vitet 1960 për ndriçimin e ambienteve të brendshme, gatimin dhe ngrohjen, përmbante monoksid karboni si një komponent i rëndësishëm i karburantit. Disa procese në Teknologji moderne, të tilla si shkrirja e hekurit, ende prodhojnë monoksid karboni si nënprodukt. Në mbarë botën, burimet më të mëdha të monoksidit të karbonit janë burimet natyrore, për shkak të fotografisë reaksionet kimike në troposferë, të cilat gjenerojnë rreth 5 × 1012 kg monoksid karboni në vit. Të tjera burime natyrore CO-të përfshijnë vullkanet, zjarret në pyje dhe forma të tjera djegieje. Në biologji, monoksidi i karbonit prodhohet natyrshëm nga veprimi i heme oksigjenazës 1 dhe 2 në hem nga shpërbërja e hemoglobinës. Ky proces prodhon një sasi të caktuar karboksihemoglobine te njerëzit normalë, edhe nëse ata nuk thithin monoksid karboni. Që nga raporti i parë që monoksidi i karbonit ishte një neurotransmetues normal në 1993, si dhe një nga tre gazrat që rregullojnë natyrshëm përgjigjet inflamatore në trup (dy të tjerët janë oksidi nitrik dhe sulfidi i hidrogjenit), monoksidi i karbonit ka fituar vëmendje e madhe shkencëtarët si një rregullator biologjik. Në shumë inde, të tre gazrat veprojnë si agjentë anti-inflamatorë, vazodilatorë dhe nxitës të rritjes neovaskulare. Sasi të vogla të monoksidit të karbonit po testohen klinikisht si ilaç. Megjithatë, sasitë e tepërta të monoksidit të karbonit shkaktojnë helmim nga monoksidi i karbonit.
Vetitë molekulare
Monoksidi i karbonit ka peshë molekulare 28.0, duke e bërë atë pak më të lehtë se ajri, i cili ka një peshë molekulare mesatare prej 28.8. Sipas ligjit ideal të gazit, CO është pra më pak i dendur se ajri. Gjatësia e lidhjes midis atomit të karbonit dhe atomit të oksigjenit është 112.8 pm. Kjo gjatësi lidhjeje është në përputhje me një lidhje të trefishtë, si në azotin molekular (N2), i cili ka një gjatësi të ngjashme lidhjeje dhe pothuajse të njëjtën peshë molekulare. Lidhjet e dyfishta karbon-oksigjen janë shumë më të gjata, për shembull 120.8 m për formaldehidin. Pika e vlimit (82 K) dhe pika e shkrirjes (68 K) janë shumë të ngjashme me N2 (77 K dhe 63 K, respektivisht). Energjia e shkëputjes së lidhjes prej 1072 kJ/mol është më e fortë se ajo e N2 (942 kJ/mol) dhe përfaqëson lidhjen kimike më të fortë të njohur. Gjendja bazë e elektronit të monoksidit të karbonit është e vetme, pasi nuk ka elektrone të paçiftuar.
Momenti i lidhjes dhe dipolit
Karboni dhe oksigjeni së bashku kanë gjithsej 10 elektrone në shtresën e valencës. Duke ndjekur rregullin e oktetit për karbonin dhe oksigjenin, dy atome formojnë një lidhje të trefishtë, me gjashtë elektrone të përbashkëta në tre orbitale molekulare lidhëse, në vend të lidhjes së zakonshme të dyfishtë që gjendet në përbërjet organike karbonil. Meqenëse katër nga elektronet e përbashkëta vijnë nga atomi i oksigjenit dhe vetëm dy nga karboni, një orbitale lidhëse është e zënë nga dy elektrone nga atomet e oksigjenit, duke formuar një lidhje dative ose dipole. Kjo rezulton në një polarizim C ← O të molekulës, me një ngarkesë të vogël negative në karbon dhe një ngarkesë të vogël pozitive në oksigjen. Dy orbitalet e tjera lidhëse zënë secila një elektron nga karboni dhe një nga oksigjeni, duke formuar lidhje kovalente (polare) me polarizim të kundërt C → O, pasi oksigjeni është më elektronegativ se karboni. Në monoksidin e lirë të karbonit, ngarkesa negative neto δ- mbetet në skajin e karbonit, dhe molekula ka një moment të vogël dipoli prej 0,122 D. Kështu, molekula është asimetrike: oksigjeni ka më shumë densitet elektron se karboni, dhe gjithashtu një ngarkesë të vogël pozitive. , krahasuar me karbonin, i cili është negativ. Në të kundërt, molekula izoelektronike e dinitrogjenit nuk ka një moment dipoli. Nëse monoksidi i karbonit vepron si një ligand, polariteti i dipolit mund të ndryshojë me një ngarkesë negative neto në skajin e oksigjenit, në varësi të strukturës së kompleksit të koordinimit.
Polariteti i lidhjes dhe gjendja e oksidimit
Studimet teorike dhe eksperimentale tregojnë se, pavarësisht nga elektronegativiteti më i madh i oksigjenit, momenti dipol kalon nga fundi më negativ i karbonit në skajin më pozitiv të oksigjenit. Këto tre lidhje janë në të vërtetë lidhje kovalente polare që janë shumë të polarizuara. Polarizimi i llogaritur në atomin e oksigjenit është 71% për lidhjen σ dhe 77% për të dy lidhjet π. Gjendja e oksidimit të karbonit në monoksid karboni në secilën prej këtyre strukturave është +2. Ai llogaritet si më poshtë: të gjitha elektronet lidhëse konsiderohen se i përkasin atomeve më elektronegative të oksigjenit. Vetëm dy elektrone jo-lidhëse në karbon i caktohen karbonit. Në këtë numërim, karboni ka vetëm dy elektrone valente në molekulë në krahasim me katër në një atom të lirë.
Vetitë biologjike dhe fiziologjike
Toksiciteti
Helmimi me monoksid karboni është lloji më i zakonshëm i helmimit fatal të ajrit në shumë vende. Monoksidi i karbonit është një substancë pa ngjyrë, pa erë dhe shije, por shumë toksike. Ai kombinohet me hemoglobinën për të formuar karboksihemoglobinë, e cila "uzurpon" vendin në hemoglobinë që normalisht mbart oksigjen, por është joefikas për dërgimin e oksigjenit në indet e trupit. Përqendrimet deri në 667 ppm mund të bëjnë që deri në 50% e hemoglobinës së trupit të shndërrohet në karboksihemoglobinë. Nivelet e karboksihemoglobinës 50% mund të çojnë në konvulsione, koma dhe vdekje. Në Shtetet e Bashkuara, Departamenti i Punës kufizon nivelet afatgjatë të ekspozimit ndaj monoksidit të karbonit në vendin e punës në 50 pjesë për milion. Për një periudhë të shkurtër kohore, përthithja e monoksidit të karbonit është kumulative, pasi gjysma e jetës së tij është rreth 5 orë në ajër të pastër. Simptomat më të zakonshme të helmimit nga monoksidi i karbonit mund të jenë të ngjashme me llojet e tjera të helmimeve dhe infeksioneve dhe përfshijnë simptoma të tilla si dhimbje koke, të përziera, të vjella, marramendje, lodhje dhe një ndjenjë dobësie. Familjet e prekura shpesh besojnë se janë viktima të helmimit nga ushqimi. Foshnjat mund të jenë të irrituar dhe të ushqehen keq. Simptomat neurologjike përfshijnë konfuzion, çorientim, shikim të paqartë, të fikët (humbje të vetëdijes) dhe konvulsione. Disa përshkrime të helmimit nga monoksidi i karbonit përfshijnë hemorragji në retinë, si dhe një ngjyrë jonormale të gjakut në të kuqe vishnje. Në shumicën e diagnozave klinike, këto karakteristika janë të rralla. Një nga vështirësitë me dobinë e këtij efekti "qershie" ka të bëjë me faktin se ai korrigjon, ose maskon, përndryshe i pashëndetshëm. pamjen, meqenëse efekti kryesor i heqjes së hemoglobinës venoze është që personi i mbytur të duket më normal, ose njeri i vdekur duket e gjallë, e ngjashme me efektin e ngjyrave të kuqe në përbërjen balsamuese. Ky efekt ngjyrosës në indet anoksike të helmuara me CO është për shkak të përdorimit komercial të monoksidit të karbonit në ngjyrosjen e mishit. Monoksidi i karbonit lidhet gjithashtu me molekula të tjera si mioglobina dhe oksidaza e citokromit mitokondrial. Ekspozimi ndaj monoksidit të karbonit mund të shkaktojë dëme të konsiderueshme në zemër dhe sistemin nervor qendror, veçanërisht në globus pallidus, shpesh i shoqëruar me kushte kronike afatgjatë. Monoksidi i karbonit mund të ketë efekte negative serioze në fetusin e një gruaje shtatzënë.
fiziologji normale e njeriut
Monoksidi i karbonit prodhohet natyrshëm në trupin e njeriut si një molekulë sinjalizuese. Kështu, monoksidi i karbonit mund të ketë një rol fiziologjik në trup si një neurotransmetues ose relaksues. enët e gjakut. Për shkak të rolit të monoksidit të karbonit në trup, anomalitë në metabolizmin e tij shoqërohen me sëmundje të ndryshme, duke përfshirë neurodegjenerimin, hipertensionin, dështimin e zemrës dhe inflamacionin.
CO funksionon si një molekulë sinjalizuese endogjene.
CO modulon funksionet e sistemit kardiovaskular
CO pengon grumbullimin dhe ngjitjen e trombociteve
CO mund të luajë një rol si një agjent potencial terapeutik
Mikrobiologjia
Monoksidi i karbonit është një terren mbarështues për arkeat metanogjene, një bllok ndërtimi për koenzimën acetil A. Kjo është një temë për zonë e re kimia bioorganometrike. Kështu, mikroorganizmat ekstremofilë mund të metabolizojnë monoksidin e karbonit në vende të tilla si kanalet e nxehtësisë së vullkaneve. Në bakteret, monoksidi i karbonit prodhohet nga reduktimi i dioksidit të karbonit nga enzima dehidrogjenaza e monoksidit të karbonit, një proteinë që përmban Fe-Ni-S. CooA është një proteinë e receptorit të monoksidit të karbonit. Fushëveprimi i tij aktiviteti biologjikështë ende i panjohur. Mund të jetë pjesë e rrugës së sinjalizimit në baktere dhe arkea. Prevalenca e tij tek gjitarët nuk është vërtetuar.
Prevalenca
Monoksidi i karbonit gjendet në mjedise të ndryshme natyrore dhe të krijuara nga njeriu.
Monoksidi i karbonit është i pranishëm në sasi të vogla në atmosferë, kryesisht si produkt i aktivitetit vullkanik, por është gjithashtu produkt i zjarreve natyrore dhe të shkaktuara nga njeriu (për shembull, zjarret në pyje, djegia e mbetjeve bimore dhe djegia kallam sheqeri). Djegia e lëndëve djegëse fosile gjithashtu kontribuon në formimin e monoksidit të karbonit. Monoksidi i karbonit gjendet në formë të tretur në shkëmbinjtë vullkanikë të shkrirë në presione të larta në mantelin e Tokës. Për shkak se burimet natyrore të monoksidit të karbonit janë të ndryshueshme, është jashtëzakonisht e vështirë të maten me saktësi emetimet e gazit natyror. Monoksidi i karbonit është një gaz serrë që shpërbëhet me shpejtësi dhe gjithashtu ushtron forcë indirekte rrezatuese duke rritur përqendrimet e metanit dhe ozonit troposferik përmes reaksioneve kimike me përbërës të tjerë atmosferikë (p.sh. radikal hidroksil, OH) që përndryshe do t'i shkatërronte ato. Si rezultat i proceseve natyrore në atmosferë, ai përfundimisht oksidohet në dioksid karboni. Monoksidi i karbonit është jetëshkurtër në atmosferë (zgjat mesatarisht rreth dy muaj) dhe ka një përqendrim të ndryshueshëm hapësinor. Në atmosferën e Venusit, monoksidi i karbonit krijohet si rezultat i fotodissociimit të dioksidit të karbonit. rrezatimi elektromagnetik me një gjatësi vale më të shkurtër se 169 nm. Për shkak të jetëgjatësisë së tij të gjatë në troposferën e mesme, monoksidi i karbonit përdoret gjithashtu si gjurmues transporti për shtëllungat e ndotësve.
Ndotja urbane
Monoksidi i karbonit është një ndotës i përkohshëm atmosferik në disa zona urbane, kryesisht nga gypat e shkarkimit të motorëve me djegie të brendshme (përfshirë automjetet, gjeneratorët portativë dhe në gatishmëri, kositësit e lëndinës, lavatriçet, etj.) dhe nga djegia jo e plotë e lëndëve djegëse të tjera të ndryshme (përfshirë dru zjarri, qymyri, qymyri, vaji, dylli, propani, gazi natyror dhe mbeturinat). Ndotje e madhe CO mund të vërehet nga hapësira mbi qytete.
Roli në formimin e ozonit në nivelin e tokës
Monoksidi i karbonit, së bashku me aldehidet, është pjesë e një serie ciklesh reaksionesh kimike që formojnë smogun fotokimik. Ai reagon me radikalin hidroksil (OH) për të dhënë radikalin e ndërmjetëm HOCO, i cili transferon me shpejtësi radikalin hidrogjen O2 për të formuar një radikal peroksid (HO2) dhe dioksid karboni (CO2). Radikali i peroksidit më pas reagon me oksid nitrik (NO) për të formuar dioksid azoti (NO2) dhe një radikal hidroksil. NO 2 jep O(3P) përmes fotolizës, duke formuar kështu O3 pasi reagon me O2. Meqenëse radikali hidroksil formohet gjatë formimit të NO2, ekuilibri i sekuencës së reaksioneve kimike, duke filluar me monoksidin e karbonit, çon në formimin e ozonit: CO + 2O2 + hν → CO2 + O3 (Ku hν i referohet fotonit të drita e absorbuar nga molekula NO2 në sekuencë) Edhe pse krijimi i NO2 është një hap i rëndësishëm që çon në formimin e ozonit nivel i ulët, ai gjithashtu rrit sasinë e ozonit në një mënyrë tjetër, disi ekskluzive reciproke, duke reduktuar sasinë e NO që është në dispozicion për të reaguar me ozonin.
ndotja e ajrit të brendshëm
Në mjedise të mbyllura, përqendrimi i monoksidit të karbonit mund të rritet lehtësisht në nivele vdekjeprurëse. Mesatarisht, 170 njerëz vdesin çdo vit në Shtetet e Bashkuara nga produktet e konsumit jo automobilistik që prodhojnë monoksid karboni. Megjithatë, sipas Departamentit të Shëndetit të Floridës, "Më shumë se 500 amerikanë vdesin çdo vit nga ekspozimi aksidental ndaj monoksidit të karbonit dhe mijëra të tjerë në SHBA kërkojnë kujdes urgjent mjekësor për helmim jo-fatal nga monoksidi i karbonit". Këto produkte përfshijnë pajisje me djegie të karburantit me defekt si soba, soba, ngrohës uji dhe ngrohës dhomash me gaz dhe vajguri; pajisje të drejtuara mekanikisht si gjeneratorë portativë; zjarrit; dhe qymyr druri, i cili digjet në shtëpi dhe hapësira të tjera të mbyllura. Shoqata Amerikane e Qendrave të Kontrollit të Helmimeve (AAPCC) raportoi 15,769 raste të helmimit nga monoksidi i karbonit, i cili rezultoi në 39 vdekje në 2007. Në vitin 2005, CPSC raportoi 94 vdekje të lidhura me helmimin me monoksid karboni nga një gjenerator. Dyzet e shtatë nga këto vdekje kanë ndodhur gjatë ndërprerjeve të energjisë elektrike për shkak të rënda Kushtet e motit duke përfshirë edhe për shkak të uraganit Katrina. Megjithatë, njerëzit po vdesin nga helmimi nga monoksidi i karbonit nga artikujt jo-ushqimor, siç janë makinat e lëna në punë në garazhe të lidhura me shtëpitë. Qendrat për Kontrollin dhe Parandalimin e Sëmundjeve raportojnë se çdo vit, disa mijëra njerëz shkojnë në urgjencën e spitalit për helmim nga monoksidi i karbonit.
Prania në gjak
Monoksidi i karbonit absorbohet përmes frymëmarrjes dhe hyn në qarkullimin e gjakut përmes shkëmbimit të gazit në mushkëri. Ai gjithashtu prodhohet gjatë metabolizmit të hemoglobinës dhe hyn në gjak nga indet, dhe kështu është i pranishëm në të gjitha indet normale, edhe nëse nuk thithet në trup. Nivelet normale të monoksidit të karbonit që qarkullojnë në gjak janë midis 0% dhe 3%, dhe janë më të larta tek duhanpirësit. Nivelet e monoksidit të karbonit nuk mund të vlerësohen përmes një ekzaminimi fizik. Testet laboratorike kërkojnë një mostër gjaku (arteriale ose venoze) dhe analiza laboratorike në një oksimetër të CO. Përveç kësaj, karboksihemoglobina jo-invazive (SPCO) me oksimetri pulsuese të CO është më efektive se metodat invazive.
Astrofizika
Jashtë Tokës, monoksidi i karbonit është molekula e dytë më e bollshme në mjedisin ndëryjor, pas hidrogjenit molekular. Për shkak të asimetrisë së saj, molekula e monoksidit të karbonit prodhon linja spektrale shumë më të ndritshme se molekula e hidrogjenit, duke e bërë CO2 shumë më të lehtë për t'u zbuluar. CO ndëryjor u zbulua për herë të parë nga radio teleskopët në vitin 1970. Aktualisht është gjurmuesi më i zakonshëm i gazit molekular në mjedisin ndëryjor të galaktikave dhe hidrogjeni molekular mund të zbulohet vetëm duke përdorur dritën ultravjollcë, duke kërkuar teleskopët hapësinorë. Vëzhgimet e monoksidit të karbonit japin shumicën e informacionit rreth reve molekulare në të cilat formohen shumica e yjeve. Beta Pictoris, ylli i dytë më i ndritshëm në yjësinë Pictor, shfaq një tepricë të rrezatimit infra të kuq në krahasim me yjet normalë të llojit të tij, për shkak të sasisë së madhe të pluhurit dhe gazit (përfshirë monoksidin e karbonit) pranë yllit.
Prodhimi
Janë zhvilluar shumë metoda për prodhimin e monoksidit të karbonit.
prodhimit industrial
Burimi kryesor industrial i CO është gazi prodhues, një përzierje që përmban kryesisht monoksid karboni dhe azot, i formuar kur karboni digjet në ajër në temperaturë të lartë kur ka një tepricë karboni. Në furrë, ajri kalon përmes një shtrese koksi. CO2 i prodhuar fillimisht balancohet me qymyrin e mbetur të nxehtë për të prodhuar CO. Reagimi i CO2 me karbonin për të prodhuar CO përshkruhet si reaksioni Boudouard. Mbi 800°C, CO është produkti dominues:
CO2 + C → 2 CO (ΔH = 170 kJ/mol)
Një burim tjetër është "gazi i ujit", një përzierje e hidrogjenit dhe monoksidit të karbonit të prodhuar nga një reaksion endotermik i avullit dhe karbonit:
H2O + C → H2 + CO (ΔH = +131 kJ/mol)
Të tjera "singa" të ngjashme mund të merren nga gazi natyror dhe lëndë djegëse të tjera. Monoksidi i karbonit është gjithashtu një nënprodukt i reduktimit të xeheve të oksidit të metalit me karbon:
MO + C → M + CO
Monoksidi i karbonit prodhohet gjithashtu nga oksidimi i drejtpërdrejtë i karbonit në një sasi të kufizuar oksigjeni ose ajri.
2C (s) + O 2 → 2CO (g)
Meqenëse CO është një gaz, procesi i reduktimit mund të kontrollohet duke ngrohur duke përdorur entropinë pozitive (të favorshme) të reaksionit. Diagrami Ellingham tregon se prodhimi i CO është i preferuar mbi CO2 në temperaturat e larta Oh.
Përgatitja në laborator
Monoksidi i karbonit merret lehtësisht në laborator nga dehidratimi i acidit formik ose acid oksalik s, për shembull, me acid sulfurik të koncentruar. Një mënyrë tjetër është të ngrohni një përzierje homogjene të metalit të zinkut pluhur dhe karbonatit të kalciumit, i cili çliron CO dhe lë oksid zinku dhe oksid kalciumi:
Zn + CaCO3 → ZnO + CaO + CO
Nitrati i argjendit dhe jodoformi gjithashtu japin monoksid karboni:
CHI3 + 3AgNO3 + H2O → 3HNO3 + CO + 3AgI
kimia e koordinimit
Shumica e metaleve formojnë komplekse koordinimi që përmbajnë monoksid karboni të lidhur në mënyrë kovalente. Vetëm metale në shkallë më të ulëta oksidimi do të kombinohet me ligandët e monoksidit të karbonit. Kjo është për shkak se nevojitet densitet i mjaftueshëm elektron për të lehtësuar dhurimin e kundërt nga orbitalja metalike DXZ, në orbitalën molekulare π* nga CO. Çifti i vetëm në atomin e karbonit në CO dhuron gjithashtu densitetin e elektronit në dx²-y² në metal për të formuar një lidhje sigma. Ky dhurim elektroni manifestohet edhe nga efekti cis, ose labilizimi i ligandëve të CO në pozicionin cis. Nikel karbonili, për shembull, formohet nga kombinim i drejtpërdrejtë monoksidi i karbonit dhe nikeli metalik:
Ni + 4 CO → Ni(CO) 4 (1 bar, 55 °C)
Për këtë arsye, nikeli në tub ose një pjesë e tij nuk duhet të kontaktojë për një kohë të gjatë me monoksidin e karbonit. Karbonili i nikelit zbërthehet lehtësisht në Ni dhe CO në kontakt me sipërfaqet e nxehta dhe kjo metodë përdoret për rafinimin komercial të nikelit në procesin Mond. Në karbonilin e nikelit dhe karbonilet e tjera, çifti elektronik në karbon ndërvepron me metalin; monoksidi i karbonit i dhuron metalit një çift elektronik. Në situata të tilla, monoksidi i karbonit quhet ligand karbonil. Një nga karbonilet më të rëndësishme të metaleve është pentakarbonili i hekurit, Fe(CO) 5. Shumë komplekse metal-CO bëhen nga dekarbonilimi i tretësve organikë dhe jo nga CO. Për shembull, trikloruri i iridiumit dhe trifenilfosfina reagojnë në refluksin e 2-metoksietanolit ose DMF për të dhënë IrCl(CO) (PPh3) 2. Karbonilet metalike në kiminë e koordinimit zakonisht studiohen duke përdorur spektroskopinë infra të kuqe.
Kimi organike dhe kimia e grupeve kryesore të elementeve
Në prani të acideve të forta dhe ujit, monoksidi i karbonit reagon me alkenet për të formuar acidet karboksilike në një proces të njohur si reagimi Koch-Haaf. Në reaksionin Guttermann-Koch, arenet shndërrohen në derivate të benzaldehidit në prani të AlCl3 dhe HCl. Komponimet e organolitit (si butilitiumi) reagojnë me monoksidin e karbonit, por këto reaksione kanë pak zbatim shkencor. Megjithëse CO reagon me karbokacione dhe karbanione, ai është relativisht joreaktiv me përbërjet organike pa ndërhyrjen e katalizatorëve metalikë. Me reagentët nga grupi kryesor, CO pëson disa reagime të jashtëzakonshme. Klorifikimi i CO është një proces industrial që prodhon përbërjen e rëndësishme të fosgjenit. Me boranin, CO formon një addukt, H3BCO, i cili është izoelektronik me acilium + kation. CO reagon me natriumin për të krijuar produkte që rrjedhin nga Lidhjet C-C. Përbërjet ciklohexahehekson ose triquinoyl (C6O6) dhe ciklopentanepenton ose acid leukonik (C5O5), të cilat deri më tani janë marrë vetëm në sasi të vogla, mund të konsiderohen si polimere të monoksidit të karbonit. Në presione mbi 5 GPa, monoksidi i karbonit shndërrohet në një polimer të ngurtë të karbonit dhe oksigjenit. Është metastabil në presionin atmosferik, por është një eksploziv i fuqishëm.
Përdorimi
Industria kimike
Monoksidi i karbonit është një gaz industrial që ka shumë përdorime në prodhimin e kimikateve me shumicë. Sasi të mëdha aldehidesh fitohen nga reaksioni i hidroformilimit të alkeneve, monoksidit të karbonit dhe H2. Hidroformilimi në procesin Shell bën të mundur krijimin e prekursorëve të detergjentit. Fosgjeni, i përshtatshëm për prodhimin e izocianateve, polikarbonateve dhe poliuretaneve, prodhohet duke kaluar monoksidin e karbonit dhe gazin e klorit të pastruar përmes një shtrese poroze. karboni i aktivizuar, i cili shërben si katalizator. Prodhimi botëror i këtij kompleksi në vitin 1989 u vlerësua në 2.74 milion ton.
CO + Cl2 → COCl2
Metanoli prodhohet nga hidrogjenizimi i monoksidit të karbonit. Në një reagim të lidhur, hidrogjenizimi i monoksidit të karbonit përfshin formimin e një lidhjeje C-C, si në procesin Fischer-Tropsch, ku monoksidi i karbonit hidrogjenizohet në lëndë djegëse të lëngshme hidrokarbure. Kjo teknologji lejon që qymyri ose biomasa të shndërrohet në karburant dizel. Në procesin Monsanto, monoksidi i karbonit dhe metanoli reagojnë në prani të një katalizatori me bazë rodiumi dhe acidit hidrojodik homogjen për të formuar acid acetik. Ky proces është përgjegjës për shumicën prodhimit industrial acid acetik. AT shkallë industriale, monoksidi i pastër i karbonit përdoret për të pastruar nikelin në procesin Mond.
ngjyrosje e mishit
Monoksidi i karbonit përdoret në sistemet e modifikuara të paketimit atmosferik në Shtetet e Bashkuara, kryesisht në produktet e mishit të freskët si viçi, derri dhe peshku, për të ruajtur pamjen e tyre të freskët. Monoksidi i karbonit kombinohet me mioglobinën për të formuar karboksimioglobinë, një pigment i kuq i ndezur vishnje. Karboksimioglobina është më e qëndrueshme se forma e oksiduar e mioglobinës, oksimyoglobina, e cila mund të oksidohet në pigmentin kafe metmioglobinë. Kjo ngjyrë e kuqe e qëndrueshme mund të zgjasë shumë më gjatë se mishi i ambalazhuar konvencional. Nivelet tipike të monoksidit të karbonit të përdorura në bimët që përdorin këtë proces janë 0.4% deri në 0.5%. Kjo teknologji u njoh për herë të parë si "përgjithësisht e sigurt" (GRAS) nga Administrata Amerikane e Ushqimit dhe Barnave (FDA) në 2002 për përdorim si një sistem paketimi dytësor dhe nuk kërkon etiketim. Në vitin 2004, FDA miratoi CO si metodën kryesore të paketimit, duke deklaruar se CO nuk maskon erën e prishjes. Pavarësisht këtij vendimi, ai mbetet çështje e diskutueshme nëse kjo metodë maskon prishjen e ushqimit. Në vitin 2007, një projekt-ligj u propozua në Dhomën e Përfaqësuesve të SHBA për të quajtur procesin e modifikuar të paketimit duke përdorur monoksidin e karbonit një shtesë me ngjyra, por projektligji nuk u miratua. Ky proces paketimi është i ndaluar në shumë vende të tjera, duke përfshirë Japoninë, Singaporin dhe vendet e Bashkimit Evropian.
Ilaçi
Në biologji, monoksidi i karbonit prodhohet natyrshëm nga veprimi i heme oksigjenazës 1 dhe 2 në hem nga shpërbërja e hemoglobinës. Ky proces prodhon një sasi të caktuar karboksihemoglobine te njerëzit normalë, edhe nëse ata nuk thithin monoksid karboni. Që nga raporti i parë që monoksidi i karbonit ishte një neurotransmetues normal në 1993, si dhe një nga tre gazrat që rregullojnë natyrshëm përgjigjet inflamatore në trup (dy të tjerët janë oksidi nitrik dhe sulfidi i hidrogjenit), monoksidi i karbonit ka marrë një pjesë të madhe klinike. vëmendja si një rregullator biologjik. . Në shumë inde, të tre gazrat dihet se veprojnë si agjentë anti-inflamatorë, vazodilatorë dhe përforcues të rritjes neovaskulare. Megjithatë, këto çështje janë komplekse sepse rritja neovaskulare nuk është gjithmonë e dobishme, pasi luan një rol në rritjen e tumorit si dhe në zhvillimin e degjenerimit makular të lagësht, një sëmundje rreziku i së cilës rritet 4 deri në 6 herë nga pirja e duhanit. burimi kryesor monoksidi i karbonit në gjak, disa herë më shumë se prodhimi natyror). Ekziston një teori që në disa sinapse të qelizave nervore, kur ruhen kujtimet afatgjata, qeliza marrëse prodhon monoksid karboni, i cili kalohet përsëri në dhomën transmetuese, duke bërë që ai të transmetohet më lehtë në të ardhmen. Disa të tilla qelizat nervore janë treguar se përmbajnë guanilate ciklazë, një enzimë që aktivizohet nga monoksidi i karbonit. Shumë laboratorë në mbarë botën kanë kryer kërkime që përfshijnë monoksidin e karbonit në lidhje me vetitë e tij anti-inflamatore dhe citoprotektive. Këto veti mund të përdoren për të parandaluar zhvillimin e një sërë gjendjesh patologjike, duke përfshirë dëmtimin e riperfuzionit ishemik, refuzimin e transplantit, aterosklerozën, sepsën e rëndë, malarinë e rëndë ose sëmundjet autoimune. Janë kryer prova klinike te njerëzit, por rezultatet nuk janë publikuar ende.
Monoksidi i karbonit, ose monoksidi i karbonit (CO) është një gaz pa ngjyrë, pa erë dhe pa shije. Digjet me një flakë blu si hidrogjeni. Për shkak të kësaj, kimistët e ngatërruan atë me hidrogjenin në 1776, kur për herë të parë bënë monoksid karboni duke ngrohur oksidin e zinkut me karbon. Molekula e këtij gazi ka një lidhje të fortë të trefishtë, si molekula e azotit. Kjo është arsyeja pse ka disa ngjashmëri midis tyre: pikat e shkrirjes dhe të vlimit janë pothuajse të njëjta. Molekula e monoksidit të karbonit ka një potencial të lartë jonizimi.
I oksiduar, monoksidi i karbonit formon dioksid karboni. Ky reagim çliron një sasi të madhe të energjisë termike. Kjo është arsyeja pse monoksidi i karbonit përdoret në sistemet e ngrohjes.
Monoksidi i karbonit në temperatura të ulëta pothuajse nuk reagon me substanca të tjera, në rastin e temperaturave të larta situata është e ndryshme. Reaksionet e shtimit të substancave të ndryshme organike kalojnë shumë shpejt. Një përzierje e CO dhe oksigjenit në përmasa të caktuara është shumë e rrezikshme për shkak të mundësisë së shpërthimit të tij.
Marrja e monoksidit të karbonit
Në kushte laboratorike, monoksidi i karbonit prodhohet nga dekompozimi. Ndodh nën ndikimin e acidit sulfurik të përqendruar të nxehtë, ose kur kalon përmes oksidit të fosforit. Një mënyrë tjetër është që një përzierje e acideve formike dhe oksalike nxehet në një temperaturë të caktuar. CO në zhvillim mund të hiqet nga kjo përzierje duke e kaluar atë përmes ujit barit (tretësirë e ngopur).
Rreziku i monoksidit të karbonit
Monoksidi i karbonit është jashtëzakonisht i rrezikshëm për njerëzit. Shkakton helmim të rëndë, shpesh mund të shkaktojë vdekje. Puna është se monoksidi i karbonit ka aftësinë të reagojë me hemoglobinën e gjakut, e cila transporton oksigjen në të gjitha qelizat e trupit. Si rezultat i këtij reagimi, formohet karbohemoglobina. Për shkak të mungesës së oksigjenit, qelizat përjetojnë urinë.
Simptomat e mëposhtme të helmimit mund të dallohen: nauze, të vjella, dhimbje koke, humbje e perceptimit të ngjyrave, shqetësime në frymëmarrje dhe të tjera. Një person që është helmuar nga monoksidi i karbonit ka nevojë për ndihmën e parë sa më shpejt të jetë e mundur. Së pari, duhet ta nxirrni në ajër të pastër dhe të vendosni një shtupë pambuku të zhytur në amoniak në hundë. Më pas, fërkoni gjoksin e viktimës dhe aplikoni jastëkë ngrohjeje në këmbët e tij. Rekomandohet një pije e bollshme e ngrohtë. Është e nevojshme që menjëherë pas zbulimit të simptomave të telefononi një mjek.
Kushdo që është dashur të merret me funksionimin e sistemeve të ngrohjes - soba, kaldaja, kaldaja, ngrohës uji të projektuar për karburant shtëpiak në çdo formë, e di se sa i rrezikshëm është monoksidi i karbonit për një person. Është mjaft e vështirë për ta neutralizuar atë në një gjendje të gaztë, nuk ka metoda efektive në shtëpi për t'u marrë me monoksidin e karbonit, kështu që shumica e masave mbrojtëse kanë për qëllim parandalimin dhe zbulimin në kohë të monoksidit të karbonit në ajër.
Vetitë e një lënde toksike
Nuk ka asgjë të pazakontë për natyrën dhe vetitë e monoksidit të karbonit. Në fakt, është produkt i oksidimit të pjesshëm të qymyrit ose lëndëve djegëse që përmbajnë qymyr. Formula për monoksidin e karbonit është e thjeshtë dhe e pakomplikuar - CO, në aspektin kimik - monoksidi i karbonit. Një atom karboni është i lidhur me një atom oksigjeni. Natyra e proceseve të djegies së lëndëve djegëse fosile është rregulluar në atë mënyrë që monoksidi i karbonit të jetë pjesë përbërëse e çdo flake.
Qymyri, lëndët djegëse të lidhura me to, torfe, dru zjarri, kur nxehen në një furrë, gazifikohen në monoksid karboni dhe vetëm atëherë digjen nga rrjedha e ajrit. Nëse monoksidi i karbonit ka rrjedhur nga dhoma e djegies në dhomë, atëherë ai do të qëndrojë në një gjendje të qëndrueshme deri në momentin kur rrjedha e monoksidit të karbonit hiqet nga dhoma me ajrim ose grumbullohet, duke mbushur të gjithë hapësirën, nga dyshemeja në tavan. Në rastin e fundit, vetëm një detektor elektronik i monoksidit të karbonit mund të shpëtojë situatën, duke reaguar ndaj rritjes më të vogël të përqendrimit të tymrave toksikë në atmosferën e dhomës.
Çfarë duhet të dini për monoksidin e karbonit:
- AT kushte standarde dendësia e monoksidit të karbonit është 1,25 kg/m 3 , që është shumë afër peshës specifike të ajrit prej 1,25 kg/m 3 . Monoksidi i nxehtë dhe madje i ngrohtë ngrihet lehtësisht në tavan, vendoset dhe përzihet me ajrin ndërsa ftohet;
- Monoksidi i karbonit është pa shije, pa ngjyrë dhe erë, madje edhe në përqendrime të larta;
- Për të filluar formimin e monoksidit të karbonit, mjafton të ngrohni metalin në kontakt me karbonin në një temperaturë prej 400-500 o C;
- Gazi është në gjendje të digjet në ajër me lëshimin e një sasie të madhe nxehtësie, afërsisht 111 kJ / mol.
Është e rrezikshme jo vetëm të thithësh monoksid karboni, por përzierja gaz-ajër mund të shpërthejë kur arrihet një përqendrim vëllimor prej 12.5% deri në 74%. Në këtë kuptim, përzierja e gazit është e ngjashme me metani shtëpiak, por shumë më i rrezikshëm se gazi i rrjetit.
Metani është më i lehtë se ajri dhe më pak toksik kur thithet; për më tepër, për shkak të shtimit të një aditiv të veçantë, merkaptan, në rrjedhën e gazit, prania e tij në dhomë zbulohet lehtë nga era. Me një kontaminim të lehtë me gaz të kuzhinës, mund të hyni në dhomë pa pasoja shëndetësore dhe ta ajrosni atë.
Me monoksidin e karbonit, gjithçka është më e ndërlikuar. Marrëdhënia e ngushtë midis CO dhe ajrit parandalon heqjen efektive të resë së gazit toksik. Ndërsa ftohet, reja e gazit gradualisht do të vendoset në zonën e dyshemesë. Nëse një detektor i monoksidit të karbonit është fikur ose është zbuluar një rrjedhje e produkteve të djegies nga një sobë ose kaldaja e karburantit të ngurtë, duhet të merren menjëherë masat e ventilimit, përndryshe fëmijët dhe kafshët shtëpiake do të jenë të parët që do të vuajnë.
Një pronë e ngjashme e një reje të monoksidit të karbonit ishte përdorur më parë gjerësisht për të kontrolluar brejtësit dhe buburrecat, por efektiviteti i një sulmi me gaz është shumë më i ulët. mjete moderne, dhe rreziku për të fituar helmim është në mënyrë disproporcionale më i lartë.
Shënim! Një re gazi CO, në mungesë të ventilimit, është në gjendje të ruajë vetitë e saj të pandryshuara për një kohë të gjatë.
Nëse ekziston dyshimi për akumulimin e monoksidit të karbonit në bodrum, dhomat e shërbimeve, dhomat e bojlerit, bodrumet, hapi i parë është sigurimi i ventilimit maksimal me një kurs shkëmbimi të gazit 3-4 njësi në orë.
Kushtet për shfaqjen e tymrave në dhomë
Monoksidi i karbonit mund të merret duke përdorur dhjetëra variante të reaksioneve kimike, por kjo kërkon reagentë dhe kushte specifike për ndërveprimin e tyre. Rreziku për të fituar helmim me gaz në këtë mënyrë është praktikisht zero. Arsyet kryesore për shfaqjen e monoksidit të karbonit në dhomën e bojlerit ose në kuzhinë janë dy faktorë:
- Dridhja e dobët dhe derdhja e pjesshme e produkteve të djegies nga burimi i djegies në kuzhinë;
- Funksionimi jo i duhur i pajisjeve të bojlerit, gazit dhe furrës;
- Zjarret dhe burimet lokale të ndezjes së plastikës, instalimeve elektrike, veshjeve dhe materialeve polimer;
- Gazrat e shkarkimit nga komunikimet e kanalizimeve.
Burimi i monoksidit të karbonit mund të jetë djegia dytësore e hirit, depozitat e lirshme të blozës në oxhaqe, bloza dhe katrani që kanë ngrënë në tullat e tullave të parzmoreve dhe aparateve fikëse të blozës.
Më shpesh, qymyri i djegur që digjet në furrë me valvulën e mbyllur bëhen burim i gazit CO. Sidomos shumë gaz lëshohet gjatë dekompozimit termik të druve të zjarrit në mungesë të ajrit, rreth gjysma e resë së gazit është e zënë nga monoksidi i karbonit. Prandaj, çdo eksperiment me pirjen e duhanit të mishit dhe peshkut mbi tymin e marrë nga shkrirja e djegur duhet të kryhet vetëm jashtë.
Një sasi e vogël e monoksidit të karbonit mund të shfaqet edhe gjatë gatimit. Për shembull, të gjithë ata që kanë hasur në instalimin e kaldajave të gazit me zjarr të mbyllur në kuzhinë e dinë se si reagojnë sensorët e monoksidit të karbonit ndaj patate te skuqura ose ndonjë ushqim të gatuar në vaj të vluar.
Natyra tinëzare e monoksidit të karbonit
Rreziku kryesor i monoksidit të karbonit është se është e pamundur të ndihet dhe ndjehet prania e tij në atmosferën e dhomës derisa gazi të hyjë me ajër në organet e frymëmarrjes dhe të tretet në gjak.
Pasojat e thithjes së CO varen nga përqendrimi i gazit në ajër dhe kohëzgjatja e qëndrimit në dhomë:
- Dhimbja e kokës, keqtrajtimi dhe zhvillimi i gjendjes së përgjumjes fillojnë kur përmbajtja vëllimore e gazit në ajër është 0,009-0,011%. Fizikisht njeri i shendetshem në gjendje të përballojë deri në tre orë në një atmosferë të gazuar;
- Nauze, dhimbje të forta muskulore, konvulsione, të fikët, humbje orientimi mund të zhvillohen në një përqendrim 0,065-0,07%. Koha e kaluar në dhomë deri në fillimin e pasojave të pashmangshme është vetëm 1.5-2 orë;
- Në një përqendrim të monoksidit të karbonit mbi 0.5%, edhe disa sekonda qëndrimi në një hapësirë të gazuar do të thotë një rezultat fatal.
Edhe nëse një person doli i sigurt nga një dhomë me një përqendrim të lartë të monoksidit të karbonit vetë, ndihma mjekësore dhe përdorimi i antidoteve do të kërkohet ende, pasi pasojat e helmimit sistemi i qarkullimit të gjakut dhe çrregullimet e qarkullimit të trurit do të shfaqen ende, vetëm pak më vonë.
Molekulat e monoksidit të karbonit absorbohen lehtësisht nga uji dhe tretësirat e kripura. Prandaj, peshqirët e zakonshëm, pecetat e lagura me çdo ujë të disponueshëm shpesh përdoren si mjetet e para të disponueshme të mbrojtjes. Kjo ju lejon të ndaloni depërtimin e monoksidit të karbonit në trup për disa minuta, derisa të bëhet e mundur të dilni nga dhoma.
Shpesh kjo pronë e monoksidit të karbonit abuzohet nga disa pronarë të pajisjeve të ngrohjes në të cilat janë ndërtuar sensorë CO. Kur aktivizohet një sensor i ndjeshëm, në vend që të ajroset dhoma, pajisja shpesh mbulohet thjesht me një peshqir të lagur. Si rezultat, pas një duzinë manipulimesh të tilla, sensori i monoksidit të karbonit dështon, dhe rreziku i helmimit rritet me një renditje të madhësisë.
Sistemet teknike të regjistrimit të monoksidit të karbonit
Në fakt, sot ekziston vetëm një mënyrë për të përballuar me sukses monoksidin e karbonit, duke përdorur pajisje elektronike dhe sensorë të veçantë që zbulojnë përqendrimin e tepërt të CO në dhomë. Ju, sigurisht, mund ta bëni më lehtë, për shembull, të pajisni ventilim të fuqishëm, siç bëjnë dashamirët e relaksimit pranë një oxhaku të vërtetë me tulla. Por në një vendim të tillë ekziston një rrezik i caktuar për të fituar helmim nga monoksidi i karbonit kur ndryshoni drejtimin e rrymës në tub, dhe përveç kësaj, të jetosh nën një rrymë të fortë nuk është gjithashtu shumë e shëndetshme.
Pajisja për zbulimin e monoksidit të karbonit
Problemi i kontrollit të përmbajtjes së monoksidit të karbonit në atmosferën e banesave dhe dhomat e shërbimeve sot është po aq aktuale sa prania e një alarmi zjarri apo hajduti.
Në sallonet e specializuara të pajisjeve të ngrohjes dhe gazit, mund të blini disa opsione për pajisjet e kontrollit të përmbajtjes së gazit:
- Alarme kimike;
- skanerë infra të kuqe;
- sensorë të gjendjes së ngurtë.
Sensori i ndjeshëm i pajisjes zakonisht është i pajisur me një tabelë elektronike që siguron fuqinë, kalibrimin dhe shndërrimin e sinjalit në një formë të kuptueshme treguesi. Mund të jenë vetëm LED jeshile dhe të kuqe në panel, një sirenë zanore, informacion dixhital për lëshimin e një sinjali në një rrjet kompjuterik ose një puls kontrolli për një valvul automatike që mbyll furnizimin me gaz të brendshëm në bojlerin e ngrohjes.
Është e qartë se përdorimi i sensorëve me një valvul mbyllëse të kontrolluar është një masë e nevojshme, por shpesh prodhuesit e pajisjeve të ngrohjes ndërtojnë qëllimisht "mbrojtjen e budallenjve" për të shmangur të gjitha llojet e manipulimeve me sigurinë e pajisjeve të gazit.
Instrumentet e kontrollit kimik dhe të ngurtë
Versioni më i lirë dhe më i disponueshëm i sensorit të treguesit kimik është bërë në formën e një balone rrjetë që është lehtësisht e përshkueshme nga ajri. Brenda balonës ka dy elektroda të ndara nga një ndarje poroze e ngopur me një zgjidhje alkali. Shfaqja e monoksidit të karbonit çon në karbonizimin e elektrolitit, përçueshmëria e sensorit bie ndjeshëm, gjë që lexohet menjëherë nga elektronika si një sinjal alarmi. Pas instalimit, pajisja është në gjendje joaktive dhe nuk funksionon derisa në ajër të shfaqen gjurmë të monoksidit të karbonit që tejkalojnë përqendrimin e lejuar.
Sensorët e gjendjes së ngurtë përdorin qese me dy shtresa kallaji dhe dioksid ruteniumi në vend të një pjese të asbestit të njomur me alkali. Shfaqja e gazit në ajër shkakton një prishje midis kontakteve të pajisjes së sensorit dhe automatikisht shkakton një alarm.
Skanera dhe roje elektronike
Sensorë infra të kuqe që punojnë në parimin e skanimit të ajrit përreth. Sensori i integruar infra të kuqe percepton shkëlqimin e LED-së lazer dhe duke ndryshuar intensitetin e thithjes së gazit rrezatimi termik ndezjet e pajisjes.
CO thith shumë mirë pjesën termike të spektrit, kështu që pajisje të tilla funksionojnë në modalitetin rojtar ose skaner. Rezultati i skanimit mund të shfaqet si një sinjal me dy ngjyra ose një tregues i sasisë së monoksidit të karbonit në ajër në një shkallë dixhitale ose lineare.
Cili sensor është më i mirë
Për zgjedhjen e saktë të një sensori të monoksidit të karbonit, është e nevojshme të merret parasysh mënyra e funksionimit dhe natyra e dhomës në të cilën do të instalohet pajisja e sensorit. Për shembull, sensorët kimikë, të cilët konsiderohen të vjetëruar, funksionojnë mirë në dhomat e bojlerit dhe dhomat e shërbimeve. Një detektor i lirë i monoksidit të karbonit mund të instalohet në një shtëpi të vendit ose punëtori. Në kuzhinë, rrjeti mbulohet shpejt me pluhur dhe yndyrë, gjë që redukton ndjeshëm ndjeshmërinë e konit kimik.
Sensorët e monoksidit të karbonit në gjendje të ngurtë funksionojnë njësoj mirë në të gjitha kushtet, por ata kërkojnë një burim të jashtëm të fuqishëm energjie për të funksionuar. Kostoja e pajisjes është më e lartë se çmimi i sistemeve të sensorëve kimikë.
Sensorët infra të kuqe janë deri tani më të zakonshmet. Ato përdoren në mënyrë aktive për të kompletuar sistemet e sigurisë së kaldajave të apartamenteve për ngrohje individuale. Në të njëjtën kohë, ndjeshmëria e sistemit të kontrollit praktikisht nuk ndryshon me kalimin e kohës për shkak të pluhurit ose temperaturës së ajrit. Për më tepër, sisteme të tilla, si rregull, kanë mekanizma të integruar të testimit dhe kalibrimit, gjë që ju lejon të kontrolloni periodikisht performancën e tyre.
Instalimi i pajisjeve të monitorimit të monoksidit të karbonit
Sensorët e monoksidit të karbonit duhet të instalohen dhe servisohen vetëm nga personel i kualifikuar. Instrumentet duhet të kontrollohen periodikisht, të kalibrohen, të servisohen dhe të zëvendësohen.
Sensori duhet të instalohet në një distancë nga burimi i gazit nga 1 deri në 4 m, trupi ose sensorët në distancë janë montuar në një lartësi prej 150 cm mbi dysheme dhe duhet të kalibrohen sipas pragut të sipërm dhe të poshtëm të ndjeshmërisë.
Jeta e shërbimit të sensorëve të monoksidit të karbonit në apartament është 5 vjet.
konkluzioni
Lufta kundër formimit të monoksidit të karbonit kërkon saktësi dhe një qëndrim të përgjegjshëm ndaj pajisjeve të instaluara. Çdo eksperiment me sensorë, veçanërisht të tipit gjysmëpërçues, zvogëlon ndjeshëm ndjeshmërinë e pajisjes, gjë që përfundimisht çon në një rritje të përmbajtjes së monoksidit të karbonit në atmosferën e kuzhinës dhe të gjithë banesës, dhe helmimin e ngadaltë të të gjithë banorëve të saj. Problemi i kontrollit të monoksidit të karbonit është aq serioz sa ndoshta përdorimi i sensorëve në të ardhmen mund të bëhet i detyrueshëm për të gjitha kategoritë e ngrohjes individuale.
Oksidet e karbonit
Vitet e fundit në shkencën pedagogjike i jepet përparësi mësimit të orientuar nga personaliteti. Formimi i tipareve individuale të personalitetit ndodh në procesin e veprimtarisë: studim, lojë, punë. Kjo është arsyeja pse një faktor i rëndësishëm mësimi është organizimi i procesit mësimor, natyra e marrëdhënieve mes mësuesve dhe nxënësve dhe nxënësve ndërmjet tyre. Në bazë të këtyre ideve, po përpiqem ta ndërtoj në mënyrë të veçantë procesin edukativo-arsimor. Në të njëjtën kohë, secili student zgjedh ritmin e tij të studimit të materialit, ka mundësinë të punojë në një nivel të arritshëm, në një situatë suksesi. Në mësim, është e mundur të zotëroni dhe përmirësoni jo vetëm lëndën, por edhe aftësitë dhe aftësitë e përgjithshme arsimore si vendosja e një qëllimi mësimor, zgjedhja e mjeteve dhe mënyrave për ta arritur atë, monitorimi i arritjeve të dikujt, korrigjimi i gabimeve. Nxënësit mësojnë të punojnë me literaturën, bëjnë shënime, diagrame, vizatime, punojnë në grup, në dyshe, individualisht, bëjnë një shkëmbim konstruktiv mendimesh, arsyetojnë logjikisht dhe nxjerrin përfundime.
Nuk është e lehtë të bësh mësime të tilla, por nëse ia del mbanë, ndjen kënaqësi. Unë ofroj skenarin e një prej mësimeve të mia. Në të morën pjesë kolegë, administratë dhe një psikolog.
Lloji i mësimit. Mësimi i materialit të ri.
Golat. Bazuar në motivimin dhe aktualizimin njohuri themelore dhe aftësitë e nxënësve për të marrë në konsideratë strukturën, vetitë fizike dhe kimike, prodhimin dhe përdorimin e monoksidit të karbonit dhe dioksidit të karbonit.
Artikulli u përgatit me mbështetjen e faqes www.Artifex.Ru. Nëse vendosni të zgjeroni njohuritë tuaja në këtë fushë Art Bashkëkohor, atëherë zgjidhja më e mirë do të ishte të vizitoni faqen www.Artifex.Ru. Almanaku krijues ARTIFEX do t'ju lejojë të njiheni me veprat e artit bashkëkohor pa dalë nga shtëpia. Informacione më të hollësishme mund të gjenden në faqen e internetit www.Artifex.Ru. Asnjëherë nuk është vonë për të filluar zgjerimin e horizontit dhe ndjenjës së bukurisë.
Pajisjet dhe reagentët. Kartela “Pyetje e programuar”, diagramë poster, pajisje për marrjen e gazeve, gota, epruveta, fikëse zjarri, shkrepse; ujë gëlqere, oksid natriumi, shkumës, acid klorhidrik, tretësira tregues, H 2 SO 4 (konc.), HCOOH, Fe 2 O 3 .
Skema e posterit
"Struktura e molekulës së monoksidit të karbonit (karboni (II)) CO"
GJATË KLASËVE
Tabelat për nxënësit në klasë janë të vendosura në formë rrethi. Mësuesi dhe nxënësit kanë mundësi të lëvizin lirisht në tabelat laboratorike (1, 2, 3). Për mësimin, fëmijët ulen në tavolinat e studimit (4, 5, 6, 7, ...) me njëri-tjetrin sipas dëshirës (grupe të lira prej 4 personash).
Mësues. Fjalë e urtë kineze(shkruar bukur në tabelë) thotë:
"Dëgjoj - harroj,
Unë shoh - mbaj mend
Po - e kuptoj.
A jeni dakord me përfundimet e të urtëve kinezë?
Dhe cilat fjalë të urta ruse pasqyrojnë mençurinë kineze?
Fëmijët japin shembuj.
Mësues. Në të vërtetë, vetëm duke krijuar, krijuar, mund të merrni një produkt të vlefshëm: substanca të reja, pajisje, makina, si dhe vlera të paprekshme - përfundime, përgjithësime, përfundime. Ju ftoj sot të merrni pjesë në studimin e vetive të dy substancave. Bëhet e ditur se gjatë kontrollit teknik të makinës, drejtuesi i mjetit pajiset me certifikatën e gjendjes gazrat e shkarkimit makinë. Përqendrimi i çfarë gazi tregohet në certifikatë?
(O t in e t. CO.)
Studenti. Ky gaz është helmues. Duke hyrë në gjak, ai shkakton helmim të trupit ("djegie", prandaj emri i oksidit - monoksidi i karbonit). Në sasi të rrezikshme për jetën, gjendet në gazrat e shkarkimit të makinave.(lexon një raport nga gazeta se shoferi, i cili e zuri gjumi për vdekje teksa motori po punonte në garazh, vdiq për vdekje). Antidoti për helmimin nga monoksidi i karbonit është thithja e ajrit të pastër dhe oksigjeni i pastër. Monoksidi tjetër i karbonit është dioksidi i karbonit.
Mësues. Ekziston një kartë Sondazhi i Programuar në tavolinat tuaja. Njihuni me përmbajtjen e tij dhe në një fletë të pastër letre shënoni numrat e atyre detyrave, përgjigjet për të cilat dini bazuar në përvojë jetësore. Përballë numrit të deklaratës së detyrës, shkruani formulën e monoksidit të karbonit të cilës i referohet ky pohim.
Konsulentët e studentëve (2 persona) mbledhin fletë përgjigjesh dhe, bazuar në rezultatet e përgjigjeve, formojnë grupe të reja për punë të mëtejshme.
Anketa e programuar "Oksidet e karbonit"
1. Molekula e këtij oksidi përbëhet nga një atom karboni dhe një atom oksigjen.
2. Lidhja midis atomeve në një molekulë është kovalente polare.
3. Një gaz që është praktikisht i patretshëm në ujë.
4. Kjo molekulë oksidi ka një atom karboni dhe dy atome oksigjen.
5. Nuk ka erë apo ngjyrë.
6. Një gaz i tretshëm në ujë.
7. Nuk lëngëzohet as në -190°C ( t bp = –191,5 °С).
8. Oksid acid.
9. I ngjeshur lehtësisht, në 20 °C nën një presion prej 58,5 atm bëhet i lëngshëm, ngurtësohet në "akulli të thatë".
10. Jo helmuese.
11. Që nuk formojnë kripë.
12. e djegshme
13. Ndërvepron me ujin.
14. Reagon me oksidet bazë.
15. Reagon me oksidet e metaleve, duke rivendosur metalet e lira prej tyre.
16. Përftohet nga bashkëveprimi i acideve me kripërat e acidit karbonik.
17. Helmi.
18. Ndërvepron me alkalet.
19. Burimi i karbonit të përthithur nga bimët në serra dhe serra çon në një rritje të rendimentit.
20. Përdoret në karbonizimin e ujit dhe pijeve.
Mësues. Rishikoni përsëri përmbajtjen e kartës. Gruponi informacionin në 4 blloqe:
struktura,
vetitë fizike,
Vetitë kimike,
faturë.
Mësuesi ofron një mundësi për të folur me secilin grup nxënësish, përmbledh fjalimet. Më pas studentët grupe të ndryshme zgjidhni planin e tyre të punës - rendin e studimit të oksideve. Për këtë qëllim, ata numërojnë blloqe informacioni dhe justifikojnë zgjedhjen e tyre. Rendi i studimit mund të jetë siç është shkruar më sipër, ose me ndonjë kombinim tjetër të katër blloqeve të shënuara.
Mësuesi/ja tërheq vëmendjen e nxënësve për pikat kryesore të temës. Që nga oksidet e karbonit substanca të gazta duhet të trajtohet me kujdes (rregulloret e sigurisë). Mësuesi miraton planin e secilit grup dhe shpërndan konsulentët (nxënës të përgatitur paraprakisht).
Eksperimente demonstruese
1. Derdhja e dioksidit të karbonit nga xhami në gotë.
2. Shuarja e qirinjve në një gotë ndërsa CO 2 grumbullohet.
3. Hidhni disa copa të vogla "akulli të thatë" në një gotë me ujë. Uji do të vlojë dhe prej tij do të derdhet tym i trashë i bardhë.
Gazi CO 2 tashmë është i lëngëzuar në temperaturën e dhomës nën një presion prej 6 MPa. Në gjendje të lëngshme, ruhet dhe transportohet në cilindra çeliku. Nëse hapni valvulën e një cilindri të tillë, atëherë CO 2 i lëngshëm do të fillojë të avullojë, për shkak të të cilit ndodh ftohja e fortë dhe një pjesë e gazit shndërrohet në një masë të ngjashme me borën - "akulli i thatë", i cili shtypet dhe përdoret për të ruajtur akullore.
4. Demonstrimi i një aparati zjarri kimik me shkumë (OHP) dhe një shpjegim i parimit të funksionimit të tij duke përdorur një model - tuba provë me një ndalues dhe një tub daljeje gazi.
Informacion mbi strukturën në tabelën numër 1 (kartat udhëzuese 1 dhe 2, struktura e molekulave CO dhe CO 2).
Informacion rreth vetitë fizike- në tryezën numër 2 (punë me një libër shkollor - Gabrielyan O.S. Kimi-9. M.: Bustard, 2002, f. 134-135).
Të dhënat mbi përgatitjen dhe vetitë kimike- në tabelat nr. 3 dhe 4 (kartonat udhëzuese 3 dhe 4, udhëzime për kryerjen e punës praktike, f. 149–150 të tekstit shkollor).
Punë praktike Vendosni disa copa shkumës ose mermer në një provëz dhe shtoni pak acid klorhidrik të holluar. Mbyllni shpejt epruvetën me një tapë me një tub për daljen e gazit. Uleni fundin e epruvetës në një epruvetë tjetër që përmban 2–3 ml ujë gëlqereje. Shikoni për disa minuta ndërsa flluskat e gazit kalojnë nëpër ujin e gëlqeres. Më pas hiqni fundin e tubit të ventilimit nga solucioni dhe shpëlajeni me ujë të distiluar. Zhyteni epruvetën në një epruvetë tjetër me 2-3 ml ujë të distiluar dhe kaloni gazin në të. Pas disa minutash, hiqni tubin nga tretësira, shtoni disa pika lakmus blu në zgjidhjen që rezulton. Hidhni 2–3 ml tretësirë të holluar hidroksidi natriumi në një provëz dhe shtoni disa pika fenolftaleinë në të. Pastaj kaloni gazin përmes tretësirës. Përgjigju pyetjeve. Pyetje 1. Çfarë ndodh nëse preket shkumësi ose mermeri acid klorhidrik? 2. Pse, kur dioksidi i karbonit kalon nëpër ujin e gëlqeres, tretësira fillimisht bëhet e turbullt, dhe më pas gëlqerja tretet? 3. Çfarë ndodh kur oksidi i karbonit (IV) kalohet përmes ujit të distiluar? Shkruani ekuacionet për reaksionet përkatëse në formë molekulare, jonike dhe të shkurtuar jonik. Njohja e karbonateve Katër epruvetat që ju janë dhënë përmbajnë substanca kristalore: sulfat natriumi, klorur zinku, karbonat kaliumi, silikat natriumi. Përcaktoni se cila substancë është në secilën epruvetë. Shkruani ekuacionet e reaksionit në forma molekulare, jonike dhe të shkurtuara jonike. |
Detyre shtepie
Mësuesi sugjeron të marrësh në shtëpi kartën "Sondazh i Programuar" dhe, në përgatitje për mësimin tjetër, të shqyrtohen mënyrat për të marrë informacion. (Si e dini se gazi në studim lëngohet, reagon me acid, është helmues, etj.?)
Punë e pavarur nxënësit
punë praktike grupe fëmijësh performojnë me shpejtësi të ndryshme. Prandaj, atyre që e kryejnë punën më shpejt, u ofrohen lojëra.
Shtesa e pestë
Katër substanca mund të kenë diçka të përbashkët, dhe substanca e pestë është jashtë linjës, e tepërt.
1. Karbon, diamant, grafit, karabit, karabinë. (Karbid.)
2. Antracit, torfe, koks, vaj, qelq. (Xhami.)
3. Gëlqeror, shkumës, mermer, malakit, kalcit. (Malakit.)
4. Sode kristalore, mermer, potas, kaustik, malakit. (Kaustike.)
5. Fosgjeni, fosfina, acidi hidrocianik, cianidi i kaliumit, disulfidi i karbonit. (Fosfinë.)
6. Uji i detit, ujë mineral, ujë i distiluar, ujë nëntokësor, ujë i fortë. (Uje i distiluar.)
7. Qumësht gëlqere, push, gëlqere e shuar, gur gëlqeror, ujë gëlqere. (Gur gëlqeror.)
8. Li 2 CO 3; (NH 4) 2 CO 3; CaCO 3; K 2 CO 3 , Na 2 CO 3 . (CaCO 3.)
Sinonimet
Shkruaj formulat kimike substancat ose emrat e tyre.
1. Halogjen - ... (Klor ose brom.)
2. Magnezit - ... (MgCO 3 .)
3. Ure - ... ( Ure H2NC(O)NH2.)
4. Potas - ... (K 2 CO 3 .)
5. Akull i thatë - ... (CO 2 .)
6. Oksidi i hidrogjenit - ... ( Uji.)
7. Amoniaku - ... ( 10% tretësirë uji amoniaku.)
8. Kripërat e acidit nitrik - ... ( Nitratet- KNO 3, Ca(NO 3) 2, NaNO 3.)
9. Gazi natyror - ... ( Metani CH 4.)
Antonimet
Shkruani terma kimikë që janë të kundërt në kuptim me ato të sugjeruara.
1. Oksidizues - ... ( Agjent reduktues.)
2. Dhuruesi i elektroneve - ... ( pranuesi i elektroneve.)
3. Vetitë e acidit – … (Vetitë themelore.)
4. Shkëputja - ... ( Shoqata.)
5. Adsorbimi - ... ( Desorbimi.)
6. Anode - ... ( Katodë.)
7. Anion - ... ( Kation.)
8. Metal - ... ( jometal.)
9. Substancat fillestare - ... ( produktet e reagimit.)
Kërkoni për modele
Vendosni një shenjë që bashkon substancat dhe dukuritë e treguara.
1. Diamant, karabinë, grafit - ... ( Modifikimet alotropike të karbonit.)
2. Xham, çimento, tulla - ... ( Materiale Ndertimi.)
3. Frymëmarrja, prishja, shpërthimi vullkanik - ... ( Proceset e shoqëruara me çlirimin e dioksidit të karbonit.)
4. CO, CO 2, CH 4, SiH 4 - ... ( Komponimet e elementeve të grupit IV.)
5. NaHCO 3, CaCO 3, CO 2, H 2 CO 3 - ... ( Komponimet e oksigjenit të karbonit.)
