Hem Träd och buskar Hur man får kolmonoxidgas. Vad är kolmonoxid? Dess egenskaper och formel. Varför är kolmonoxid farligt för människor?

Hur man får kolmonoxidgas. Vad är kolmonoxid? Dess egenskaper och formel. Varför är kolmonoxid farligt för människor?

Tecken på att kolmonoxid (kolmonoxid (II), kolmonoxid, kolmonoxid) har bildats i luften i en farlig koncentration är svåra att avgöra - osynlig, kanske inte luktar, ackumuleras i rummet gradvis, omärkligt. Det är extremt farligt för människors liv: det har hög toxicitet, överdrivet innehåll i lungorna leder till allvarlig förgiftning och dödsfall... En hög dödlighet i gasförgiftning registreras årligen. Du kan minska risken för förgiftning genom att observera enkla regler och användningen av speciella kolmonoxidsensorer.

Vad är kolmonoxid

Naturgas bildas vid förbränning av vilken biomassa som helst, inom industrin är det produkten av förbränning av alla kolbaserade föreningar. Och i själva verket, och i ett annat fall, är en förutsättning för utsläpp av gas brist på syre. Stora volymer av det kommer in i atmosfären som ett resultat av skogsbränder, i form av avgaser som genereras vid förbränning av bränsle i bilmotorer. För industriella ändamål används den vid produktion av organisk alkohol, socker, bearbetning av djur- och fiskkött. En liten mängd monooxid produceras också av cellerna i människokroppen.

Egenskaper

Ur kemisynpunkt, monooxid - oorganisk förening med en enda syreatom i molekylen är den kemiska formeln CO. Det är en kemikalie som inte har en karakteristisk färg, smak eller lukt, den är lättare än luft, men tyngre än väte och är inaktiv vid rumstemperatur. En person som luktar känner bara närvaron av organiska föroreningar i luften. Tillhör kategorin giftiga produkter, döden vid en koncentration av 0,1% i luften inträffar inom en timme. Den karakteristiska högsta tillåtna koncentrationen är 20 mg/m3.

Effekten av kolmonoxid på människokroppen

Kolmonoxid är dödligt för människor. Dess toxiska effekt förklaras av bildandet av karboxihemoglobin i blodkroppar, en produkt av tillsats av kolmonoxid (II) till blodhemoglobin. Hög nivå innehållet av karboxihemoglobin orsakar syresvält, otillräcklig syretillförsel till hjärnan och andra vävnader i kroppen. Med svag berusning är dess innehåll i blodet lågt, förstörelse på ett naturligt sätt är möjligt inom 4-6 timmar. Endast vid höga koncentrationer mediciner.

Kolmonoxid-förgiftning

Kolmonoxid är en av de mest farliga ämnen... Vid förgiftning uppstår förgiftning av kroppen, åtföljd av en försämring allmäntillstånd person. Det är mycket viktigt att känna igen tecknen på kolmonoxidförgiftning i tid. Resultatet av behandlingen beror på halten av ämnet i kroppen och på hur snart hjälpen kom. I det här fallet räknas varje minut - offret kan antingen återhämta sig helt eller förbli sjuk för alltid (allt beror på hur snabbt räddarna svarar).

Symtom

Beroende på graden av förgiftning kan huvudvärk, yrsel, tinnitus, hjärtklappning, illamående, andnöd, flimmer i ögonen och allmän svaghet förekomma. Dåsighet observeras ofta, vilket är särskilt farligt när en person befinner sig i ett gasförorenat rum. Vid inandning ett stort antal giftiga ämnen kramper, medvetslöshet observeras, i särskilt allvarliga fall - koma.

Första hjälpen vid kolmonoxidförgiftning

Offret på plats bör ges första hjälpen vid kolmonoxidförgiftning. Vi måste omedelbart flytta den till Frisk luft och ring en läkare. Du bör också komma ihåg om din säkerhet: du behöver bara andas djupt in i ett rum med en källa till detta ämne, andas inte inuti. Tills läkaren kommer är det nödvändigt att underlätta åtkomsten av syre till lungorna: lossa knappar, ta bort eller lossa kläder. Om offret har förlorat medvetandet och slutat andas krävs konstgjord ventilation.

Motgift mot förgiftning

En speciell motgift (motgift) mot förgiftning med kolmonoxid är medicin, som aktivt förhindrar bildandet av karboxihemoglobin. Motgiftens verkan leder till en minskning av kroppens behov av syre, stöd av organ som är känsliga för syrebrist: hjärnan, levern etc. Det administreras intramuskulärt i en dos på 1 ml omedelbart efter att patienten avlägsnats från zonen med en hög koncentration av giftiga ämnen. Du kan återinföra motgiftet tidigast en timme efter den första injektionen. Det kan användas för profylax.

Behandling

Vid mild exponering för kolmonoxid utförs behandling polikliniskt, i svåra fall läggs patienten på sjukhus. Redan i ambulansen får han en syrgaspåse eller mask. I svåra fall, för att ge kroppen en stor dos syre, placeras patienten i en tryckkammare. En motgift injiceras intramuskulärt. Blodgasnivån övervakas ständigt. Ytterligare läkemedelsrehabilitering, läkarnas åtgärder syftar till att återställa hjärnans, kardiovaskulära systemets och lungornas arbete.

Effekter

Exponering för kolmonoxid i kroppen kan orsaka allvarlig sjukdom: hjärnans arbetsförmåga, beteende, mänsklig medvetenhet förändras, oförklarlig huvudvärk dyker upp. Minnet är särskilt känsligt för påverkan av skadliga ämnen - den del av hjärnan som är ansvarig för övergången korttidsminne i längden. Patienten kan känna konsekvenserna av kolmonoxidförgiftning först efter några veckor. De flesta av offren återhämtar sig helt efter en tids rehabilitering, men en del känner konsekvenserna för livet.

Hur man identifierar kolmonoxid inomhus

Det är lätt att bli förgiftad av kolmonoxid hemma, och det händer inte bara under en brand. Koncentrationen av kolmonoxid bildas genom vårdslös hantering av spisspjället, under drift av en felaktig gasvattenberedare eller ventilation. En gasspis kan vara en källa till kolmonoxid. Om det röker i rummet är detta redan en anledning att slå larm. Det finns speciella sensorer för konstant övervakning av gasnivån. De övervakar nivån på gaskoncentrationen och rapporterar överskridande av normen. Närvaron av en sådan anordning minskar risken för förgiftning.

Video

Anses de fysikaliska egenskaperna hos kolmonoxid (kolmonoxid CO) under normal atmosfärstryck beroende på temperaturen vid negativa och positiva värden.

I tabeller följande fysikaliska egenskaper hos CO presenteras: kolmonoxiddensitet ρ , specifik värme vid konstant tryck C sid, värmeledningskoefficienter λ och dynamisk viskositet μ .

Den första tabellen visar värdena för densitet och specifik värmekapacitet för kolmonoxid CO i temperaturområdet från -73 till 2727 ° C.

Den andra tabellen ger värdena för sådana fysiska egenskaper hos kolmonoxid som värmeledningsförmåga och dess dynamiska viskositet i temperaturområdet från minus 200 till 1000 ° C.

Densiteten av kolmonoxid beror också avsevärt på temperaturen - när kolmonoxid CO värms upp minskar dess densitet. Till exempel, vid rumstemperatur har densiteten av kolmonoxid ett värde av 1,129 kg / m 3, men under uppvärmningsprocessen till en temperatur på 1000 ° C, minskar densiteten för denna gas med 4,2 gånger - till ett värde av 0,268 kg / m 3.

Under normala förhållanden (temperatur 0 ° C) har kolmonoxid en densitet på 1,25 kg / m 3. Om vi ​​jämför dess densitet med den för andra vanliga gaser, så är densiteten av kolmonoxid i förhållande till luft mindre viktig - kolmonoxid är lättare än luft. Det är också lättare än argon, men tyngre än kväve, väte, helium och andra lätta gaser.

Den specifika värmekapaciteten för kolmonoxid under normala förhållanden är 1040 J / (kg · grader). När temperaturen på denna gas stiger, ökar dess specifika värmekapacitet. Till exempel, vid 2727 ° C, är dess värde 1329 J / (kg · grader).

Densitet av kolmonoxid CO och dess specifika värme
t, ° С ρ, kg/m 3 C p, J / (kg grader) t, ° С ρ, kg/m 3 C p, J / (kg grader) t, ° С ρ, kg/m 3 C p, J / (kg grader)
-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

Den termiska ledningsförmågan för kolmonoxid under normala förhållanden har ett värde på 0,02326 W / (m · grader). Den ökar med en ökning av dess temperatur och vid 1000 ° C blir den lika med 0,0806 W / (m · grader). Det bör noteras att värdet på den termiska konduktiviteten för kolmonoxid är något mindre än detta värde y.

Den dynamiska viskositeten för kolmonoxid vid rumstemperatur är 0,0246 · 10 -7 Pa · s. När kolmonoxid värms upp ökar dess viskositet. Denna karaktär av beroendet av den dynamiska viskositeten på temperaturen observeras i y. Det bör noteras att kolmonoxid är mer trögflytande än vattenånga och koldioxid CO 2, men har en lägre viskositet än kväveoxid NO och luft.

Koloxider

De senaste åren, inom pedagogisk vetenskap, har elevcentrerat lärande företräde. Bildandet av individuella personlighetsdrag sker i aktivitetsprocessen: studier, lek, arbete. Det är därför viktig faktor lärande är organisationen av inlärningsprocessen, arten av lärarens relation till elever och elever sinsemellan. Utifrån dessa idéer försöker jag bygga upp utbildningsprocessen på ett speciellt sätt. Samtidigt väljer varje elev sin egen takt för att lära sig materialet, har möjlighet att arbeta på en nivå som är tillgänglig för honom, i en situation av framgång. I lektionen är det möjligt att bemästra och förbättra inte bara ämnet utan också allmänna pedagogiska färdigheter och förmågor som iscensättning lärandemål, valet av medel och sätt att uppnå det, kontroll över deras prestationer, felkorrigering. Eleverna lär sig att arbeta med litteratur, göra anteckningar, diagram, ritningar, arbeta i grupp, i par, individuellt, genomföra ett konstruktivt åsiktsutbyte, resonera logiskt och dra slutsatser.

Det är inte lätt att göra sådana lektioner, men har man tur kan man känna tillfredsställelse. Här är ett manus till en av mina lektioner. Det deltog kollegor, administration och en psykolog.

Lektionstyp. Att lära sig nytt material.

Mål. Utifrån motivation och aktualisering grundläggande kunskap och elevernas förmåga att beakta struktur, fysikaliska och kemiska egenskaper, produktion och användning av kolmonoxid och koldioxid.

Artikeln förbereddes med stöd av webbplatsen www.Artifex.Ru. Om du bestämmer dig för att utöka dina kunskaper inom området samtida konst, då skulle den bästa lösningen vara att besöka webbplatsen www.Artifex.Ru. Den kreativa almanackan ARTIFEX gör att du kan bekanta dig med samtida konstverk utan att lämna ditt hem. Mer detaljerad information du kan hitta den på webbplatsen www.Artifex.Ru. Det är aldrig för sent att börja vidga dina horisonter och din skönhetskänsla.

Utrustning och reagens. Kort "Programmerad förhör", affischschema, anordningar för att erhålla gaser, glas, provrör, brandsläckare, tändstickor; kalkvatten, natriumoxid, krita, saltsyra, indikatorlösningar, H 2 SO 4 (konc.), HCOOH, Fe 2 O 3.

Affischdiagram
"Strukturen av kolmonoxid (kolmonoxid (II)) CO-molekylen"

UNDER Lektionerna

Tabeller för studerande i studien är uppställda i en cirkel. Läraren och eleverna har möjlighet att fritt röra sig till laboratoriebord (1, 2, 3). Till lektionen sitter barn vid studiebord (4, 5, 6, 7, ...) med varandra efter behag (gratisgrupper om 4 personer).

Lärare. Klokt kinesiskt ordspråk(skrivet vackert på tavlan) läser:

"Jag hör - jag glömmer
Jag förstår - jag minns
Jag gör - jag förstår."

Håller du med om de kinesiska vises slutsatser?

Vilka ryska ordspråk återspeglar kinesisk visdom?

Barn ger exempel.

Lärare. Faktum är att bara genom att skapa, genom att skapa, kan man få värdefull produkt: nya ämnen, enheter, maskiner, såväl som immateriella värden - slutsatser, generaliseringar, slutsatser. Idag föreslår jag att du deltar i studien av egenskaperna hos två ämnen. Det är känt att när föraren passerar en teknisk inspektion av en bil tillhandahåller föraren ett intyg om tillståndet för bilens avgaser. Vilken gaskoncentration anges i certifikatet?

(Svara CO.)

Studerande. Denna gas är giftig. Väl i blodomloppet orsakar det förgiftning av kroppen ("utbrändhet", därav namnet på oxiden - kolmonoxid). Det finns i livsfarliga mängder i bilavgaser(läser ett meddelande från tidningen att föraren som somnade medan motorn gick i garaget blev galen ihjäl). Motgiften mot kolmonoxidförgiftning är inandning av frisk luft och rent syre. En annan kolmonoxid är koldioxid.

Lärare. Det finns ett programmerat undersökningskort på dina bord. Bekanta dig med dess innehåll och markera på ett rent papper numren på dessa uppgifter, svaren som du vet utifrån dina livserfarenhet... Skriv formeln för den kolmonoxid som påståendet gäller, mittemot uppgiftsnumret.

Elev-konsulter (2 personer) samlar in svarsblanketter och bildar utifrån resultatet av svaren nya grupper för fortsatt arbete.

Programmerad polling "Koloxider"

1. Molekylen av denna oxid består av en kolatom och en syreatom.

2. Bindningen mellan atomer i en molekyl är kovalent polär.

3. En gas som är praktiskt taget olöslig i vatten.

4. Molekylen av denna oxid har en kolatom och två syreatomer.

5. Har ingen lukt och färg.

6. Vattenlöslig gas.

7. Blir inte flytande även vid -190 ° С ( t bal = -191,5°C).

8. Sur oxid.

9. Lätt komprimerad, vid 20 ° C under ett tryck på 58,5 atm blir flytande, stelnar till "torris".

10. Inte giftig.

11. Icke-saltbildande.

12. Brännbar.

13. Interagerar med vatten.

14. Interagerar med basiska oxider.

15. Reagerar med metalloxider och reducerar fria metaller från dem.

16. Erhålls genom interaktion av syror med kolsyrasalter.

17. jag.

18. Interagerar med alkalier.

19. Kolkällan för växter att använda i växthus och växthus ger högre avkastning.

20. Används vid kolsyresättning av vatten och drycker.

Lärare. Granska innehållet på kortet igen. Gruppera informationen i 4 block:

strukturera,

fysikaliska egenskaper,

Kemiska egenskaper,

tar emot.

Läraren ger möjlighet att tala till varje grupp elever, sammanfattar talen. Sedan eleverna olika grupper välja sin arbetsplan - proceduren för att studera oxider. För detta ändamål numrerar de informationsblock och motiverar sitt val. Studieordningen kan vara som skriven ovan, eller med någon annan kombination av de fyra blocken markerade.

Läraren uppmärksammar eleverna på huvudpunkterna i ämnet. Eftersom koloxider gasformiga ämnen, måste de hanteras med försiktighet (säkerhetsföreskrifter). Läraren godkänner planen för varje grupp och utser handledare (förutbildade elever).

Demonstrationsexperiment

1. Häller koldioxid från glas till glas.

2. Släckning av ljus i ett glas när CO 2 ansamlas.

3. Lägg några små bitar av "torris" i ett glas vatten. Vattnet kommer att gurgla och tjock vit rök kommer att strömma ut ur det.

CO2-gas kondenserar redan vid rumstemperatur under ett tryck på 6 MPa. I flytande tillstånd lagras och transporteras den i stålcylindrar. Om du öppnar ventilen på en sådan cylinder kommer den flytande CO 2 att börja avdunsta, på grund av vilken stark kylning uppstår och en del av gasen förvandlas till en snöliknande massa - "torris", som pressas och används för att lagra glass.

4. Demonstration av en kemisk skumbrandsläckare (CFS) och en förklaring av principen för dess funktion med hjälp av en modell - ett provrör med en propp och ett gasutloppsrör.

Information om strukturera vid tabell 1 (instruktionskort 1 och 2, strukturen av CO och CO 2 molekyler).

Information om fysikaliska egenskaper- vid bord nummer 2 (arbeta med läroboken - Gabrielyan O.S. Kemi-9. M .: Bustard, 2002, sid. 134-135).

Data om att ta emot och kemiska egenskaper - på tabell 3 och 4 (instruktionskort 3 och 4, instruktioner för praktiskt arbete, s. 149–150 i läroboken).

Praktiskt arbete
Erhålla kolmonoxid (IV) och studera dess egenskaper

Tillsätt några bitar krita eller marmor i ett provrör och tillsätt lite utspädd saltsyra. Stäng flaskan snabbt med en propp med ett ventilationsrör. Doppa änden av röret i ett annat rör som innehåller 2-3 ml kalkvatten. Se gasbubblor passera genom kalkvattnet i några minuter. Ta sedan bort änden av rökröret från lösningen och skölj det i destillerat vatten. Placera röret i ett annat rör med 2-3 ml destillerat vatten och för gasen genom det. Efter några minuter, ta bort röret från lösningen, tillsätt några droppar blå lackmus till den resulterande lösningen.

Häll 2-3 ml utspädd natriumhydroxidlösning i ett provrör och tillsätt några droppar fenolftalein till det. För sedan gasen genom lösningen. Svara på frågorna.

Frågor

1. Vad händer om krita eller marmor påverkas saltsyra?

2. Varför, när koldioxid passerar genom kalkvatten, blir lösningen först grumlig, och sedan löser sig kalken?

3. Vad händer när du passerar kolmonoxid (IV) genom destillerat vatten? Skriv ekvationerna för motsvarande reaktioner i molekylär, jonisk och jonisk form.

Igenkänning av karbonater

De fyra provrören som du fått innehåller kristallina ämnen: natriumsulfat, zinkklorid, kaliumkarbonat, natriumsilikat. Bestäm vilket ämne som finns i varje rör. Skriv reaktionsekvationerna i molekylära, joniska och förkortade jonformer.

Läxa

Läraren föreslår att du tar med dig kortet "Programmerbar undersökning" hem och, som förberedelse för nästa lektion, funderar på sätt att få information. (Hur visste du att gasen som studeras flyter, interagerar med syra, är giftig etc.?)

Självständigt arbete av studenter

Praktiskt arbete barngrupper uppträder med olika hastighet... Därför erbjuds spel till dem som slutför sitt arbete snabbare.

Femte extra

Fyra ämnen kan konstateras ha något gemensamt, och det femte ämnet är utöver det vanliga, överflödigt.

1. Kol, diamant, grafit, karbid, karbyn. (Karbid.)

2. Antracit, torv, koks, olja, glas. (Glas.)

3. Kalksten, krita, marmor, malakit, kalcit. (Malakit.)

4. Kristallin soda, marmor, kaliumklorid, kaustik, malakit. (Frätande.)

5. Fosgen, fosfin, cyanvätesyra, kaliumcyanid, koldisulfid. (Fosfin.)

6. Havsvatten, Mineral vatten, destillerat vatten, grundvatten, hårt vatten. (Destillerat vatten.)

7. Limemjölk, fluff, släckt lime, kalksten, limevatten. (Kalksten.)

8. Li2CO3; (NH4)2CO3; CaCO3; K 2 CO 3, Na 2 CO 3. (CaCO 3.)

Synonymer

Skriva kemiska formlerämnen eller deras namn.

1. Halogen - ... (Klor eller brom.)

2. Magnesit - ... (MgCO 3.)

3. Urea - ... ( Urea H 2 NC (O) NH 2.)

4. Potaska - ... (K 2 CO 3.)

5. Torris -... (CO 2.)

6. Väteoxid - ... ( Vatten.)

7. Ammoniak - ... ( 10% vattenhaltig ammoniaklösning.)

8. Salter av salpetersyra - ... ( Nitrater- KNO 3, Ca (NO 3) 2, NaNO 3.)

9. Naturgas - ... ( Metan CH 4.)

Antonymer

Skriv kemiska termer som har motsatt betydelse till de föreslagna.

1. Oxidant - ... ( Reduktionsmedel.)

2. Elektrondonator - ... ( Elektronacceptor.)

3. Sura egenskaper – … (Grundläggande egenskaper.)

4. Dissociation - ... ( Förening.)

5. Adsorption - ... ( Desorption.)

6. Anod - ... ( Katod.)

7. Anjon - ... ( Katjon.)

8. Metall - ... ( Icke-metall.)

9. Inledande ämnen - ... ( Reaktionsprodukter.)

Sök efter mönster

Etablera ett tecken som förenar de angivna ämnena och fenomenen.

1. Diamant, karbyn, grafit - ... ( Allotropa modifieringar av kol.)

2. Glas, cement, tegel - ... ( Byggmaterial.)

3. Andning, förfall, vulkanutbrott - ... ( Processer som åtföljs av utsläpp av koldioxid.)

4. CO, CO 2, CH 4, SiH 4 - ... ( Föreningar av IV-gruppelement.)

5. NaHCO 3, CaCO 3, CO 2, H 2 CO 3 - ... ( Syreföreningar av kol.)

Kolmonoxid, kolmonoxid (CO) är en färglös, luktfri och smaklös gas som är något mindre tät än luft. Det är giftigt för hemoglobindjur (inklusive människor) om koncentrationerna är högre än cirka 35 ppm, även om det också produceras i normal djurmetabolism i små mängder och tros ha en viss normal biologiska funktioner... I atmosfären är det rumsligt varierande och sönderfaller snabbt och har en roll i bildandet av ozon på marknivå. Kolmonoxid består av en kolatom och en syreatom sammanlänkade med en trippelbindning, som består av två kovalenta bindningar samt en dativ kovalent bindning. Det är den enklaste kolmonoxiden. Det är en isoelektron med cyanidanjon, nitrosoniumkatjon och molekylärt kväve. I koordinationskomplex kallas kolmonoxidliganden en karbonyl.

Historia

Aristoteles (384-322 f.Kr.) var den första som beskrev processen att bränna kol, vilket leder till bildandet av giftiga ångor. I gamla tider fanns det en avrättningsmetod - att stänga en brottsling i ett badrum med glöd. Men vid den tiden var dödsmekanismen inte klar. Den grekiske läkaren Galenus (129-199 e.Kr.) föreslog att det fanns en förändring i luftens sammansättning som orsakade skador på människor vid inandning. År 1776 producerade den franske kemisten de Lasson CO genom att värma zinkoxid med koks, men vetenskapsmannen drog felaktigt slutsatsen att den gasformiga produkten var väte eftersom den brann med en blå låga. Gasen identifierades som en förening som innehåller kol och syre av den skotske kemisten William Cumberland Cruickshank 1800. Dess toxicitet hos hundar undersöktes omfattande av Claude Bernard omkring 1846. Under andra världskriget användes en gasblandning innehållande kolmonoxid för att hålla mekanisk Fordon verksamma i delar av världen där bensin och diesel var ont om. Extern (med vissa undantag) träkol eller vedgasgeneratorer installerades och en blandning av atmosfäriskt kväve, kolmonoxid och små mängder andra gaser från förgasning matades till gasblandaren. Gasblandningen som resulterar från denna process är känd som trägas. Kolmonoxid användes också i stor skala under Förintelsen i några tyska nazistiska dödsläger, framför allt i bensinbilar i Chelmno och i T4-dödsprogrammet "eutanasi".

Källor av

Kolmonoxid bildas vid partiell oxidation av kolhaltiga föreningar; det bildas när det inte finns tillräckligt med syre för att bilda koldioxid (CO2), till exempel när man arbetar med en kamin eller en förbränningsmotor i ett slutet utrymme. I närvaro av syre, inklusive dess koncentration i atmosfären, brinner kolmonoxid med en blå låga och producerar koldioxid. Kolgas, som användes flitigt fram till 1960-talet för inomhusbelysning, matlagning och uppvärmning, innehöll kolmonoxid som en betydande bränslebeståndsdel. Vissa processer i modern teknologi såsom järnsmältning producerar fortfarande kolmonoxid som en biprodukt. I världen är de största källorna till kolmonoxid naturliga källor, på grund av fotokemiska reaktioner i troposfären, som genererar cirka 5 × 1012 kg kolmonoxid per år. Övrig naturliga källor COs inkluderar vulkaner, skogsbränder och andra former av förbränning. Inom biologin produceras kolmonoxid naturligt genom verkan av hem oxygenas 1 och 2 på hem från nedbrytningen av hemoglobin. Denna process producerar en viss mängd karboxihemoglobin hos normala människor, även om de inte andas in kolmonoxid. Efter den första rapporten att kolmonoxid är en normal signalsubstans 1993, och en av tre gaser som naturligt modulerar inflammatoriska reaktioner i kroppen (de andra två är kväveoxid och vätesulfid), fick kolmonoxid stor uppmärksamhet forskare som en biologisk regulator. I många vävnader fungerar alla tre gaserna som antiinflammatoriska medel, vasodilatorer och promotorer för neovaskulär tillväxt. Kliniska prövningar pågår med små mängder kolmonoxid som en läkemedel... Men för stora mängder kolmonoxid orsakar kolmonoxidförgiftning.

Molekylära egenskaper

Kolmonoxid har en molekylvikt på 28,0, vilket gör den något lättare än luft, som har en medelmolekylvikt på 28,8. Enligt idealgaslagen har CO därför lägre densitet än luft. Bindningslängden mellan en kolatom och en syreatom är 112,8 pm. Denna bindningslängd överensstämmer med trippelbindningen, som i molekylärt kväve(N2), som har en liknande bindningslängd och nästan samma molekylvikt. Kol-syre-dubbelbindningarna är mycket längre, till exempel 120,8 m för formaldehyd. Kokpunkten (82 K) och smältpunkten (68 K) är mycket lika N2 (77 K respektive 63 K). Bindningsdissociationsenergin på 1072 kJ/mol är starkare än N2 (942 kJ/mol) och representerar den starkaste kända kemiska bindningen. Grundtillståndet för kolmonoxidelektronen är singlett, eftersom det inte finns några oparade elektroner.

Koppling och dipolmoment

Kol och syre har tillsammans totalt 10 elektroner i valensskalet. Efter oktettregeln för kol och syre bildar de två atomerna en trippelbindning, med sex elektroner delade i tre bindande molekylära orbitaler, snarare än den vanliga dubbelbindningen som med organiska karbonylföreningar. Eftersom fyra av de delade elektronerna kommer från syreatomen och endast två från kol, upptas en bindningsorbital av två elektroner från syreatomerna, vilket bildar en dativ- eller dipolbindning. Detta resulterar i en C ← O-polarisering av molekylen, med en liten negativ laddning på kol och en liten positiv laddning på syre. De andra två bindningsorbitalerna upptar vardera en elektron från kol och en från syre, och bildar (polära) kovalenta bindningar med omvänd C → O-polarisation, eftersom syre är mer elektronegativt än kol. I fri kolmonoxid finns den negativa nettoladdningen δ- kvar i slutet av kolet, och molekylen har ett litet dipolmoment på 0,122 D. Molekylen är alltså asymmetrisk: syre har mer elektrondensitet än kol, och även en liten positiv laddning jämfört med kol, vilket är negativt. Däremot har den isoelektroniska dikvävemolekylen inget dipolmoment. Om kolmonoxid fungerar som en ligand kan dipolens polaritet ändras med en negativ nettoladdning i syreänden, beroende på strukturen hos koordinationskomplexet.

Bindningspolaritet och oxidationstillstånd

Teoretiska och experimentella studier visar att, trots den stora elektronegativiteten hos syre, kommer dipolmomentet från den mer negativa änden av kol till den mer positiva änden av syre. Dessa tre bindningar är faktiskt polära kovalenta bindningar som är mycket polariserade. Den beräknade polarisationen till syre är 71 % för σ-bindningen och 77 % för båda π-bindningarna. Oxidationstillståndet för kol till kolmonoxid i var och en av dessa strukturer är +2. Det beräknas enligt följande: alla bindningselektroner anses tillhöra de mer elektronegativa syreatomerna. Endast två icke-bindande elektroner på kol är kol. Med denna beräkning har kol bara två valenselektroner i en molekyl, jämfört med fyra i en fri atom.

Biologiska och fysiologiska egenskaper

Giftighet

Kolmonoxidförgiftning är den vanligaste typen av dödlig luftförgiftning i många länder. Kolmonoxid är ett färglöst, luktfritt och smaklöst ämne som är mycket giftigt. Det kombineras med hemoglobin för att producera karboxihemoglobin, som tillskansar sig en plats i hemoglobin som normalt transporterar syre men är ineffektiv för att leverera syre till kroppsvävnader. Koncentrationer så låga som 667 ppm kan göra att upp till 50 % av kroppens hemoglobin omvandlas till karboxihemoglobin. 50 % karboxihemoglobinnivåer kan leda till anfall, koma och död. I USA begränsar Department of Labor långtidsnivåer av kolmonoxidexponering på arbetsplatsen till 50 ppm. Under en kort tidsperiod är absorptionen av kolmonoxid kumulativ, eftersom dess halveringstid är cirka 5 timmar i det fria. De vanligaste symtomen på kolmonoxidförgiftning kan likna andra typer av förgiftningar och infektioner och innefatta symtom som t.ex. huvudvärk, illamående, kräkningar, yrsel, trötthet och känsla av svaghet. Drabbade familjer tror ofta att de är offer för matförgiftning. Bebisar kan vara irriterade och äta dåligt. Neurologiska symtom inkluderar förvirring, desorientering, suddig syn, svimning (medvetslöshet) och kramper. Vissa beskrivningar av kolmonoxidförgiftning inkluderar retinala blödningar, såväl som en onormal körsbärsröd nyans av blodet. I de flesta kliniska diagnoser är dessa tecken sällsynta. En av svårigheterna förknippade med användbarheten av denna "körsbärs"-effekt är relaterad till det faktum att den korrigerar eller maskerar ett annat ohälsosamt utseende, eftersom huvudeffekten av att ta bort venöst hemoglobin är förknippad med det faktum att den strypta personen verkar mer normal , eller död man verkar levande, liknande effekten av de röda färgämnena i balsameringskompositionen. Denna färgningseffekt i syrefri CO-förgiftad vävnad är förknippad med kommersiell användning av kolmonoxid vid färgning av kött. Kolmonoxid binder även till andra molekyler som myoglobin och mitokondriellt cytokromoxidas. Exponering för kolmonoxid kan orsaka betydande skador på hjärtat och centrala nervsystemet, särskilt i globus pallidus, ofta förknippad med långvariga kroniska tillstånd. Kolmonoxid kan ha allvarliga negativa effekter på fostret hos en gravid kvinna.

Normal mänsklig fysiologi

Kolmonoxid produceras naturligt i människokroppen som en signalmolekyl. Sålunda kan kolmonoxid ha en fysiologisk roll i kroppen som en signalsubstans eller avslappnande medel. blodkärl... På grund av kolmonoxidens roll i kroppen är abnormiteter i dess ämnesomsättning associerade med olika sjukdomar, inklusive neurodegeneration, högt blodtryck, hjärtsvikt och inflammation.

    CO fungerar som en endogen signalmolekyl.

    CO modulerar det kardiovaskulära systemets funktioner

    CO hämmar blodplättsaggregation och vidhäftning

    CO kan spela en roll som ett potentiellt terapeutiskt medel

Mikrobiologi

Kolmonoxid är en grogrund för metanogena archaea, en byggsten för acetylkoenzym A. Detta är ett ämne för nytt område bioorganometallisk kemi. Extremofila mikroorganismer kan alltså metabolisera kolmonoxid på platser som vulkanernas termiska ventiler. I bakterier produceras kolmonoxid genom att reducera koldioxid med enzymet kolmonoxiddehydrogenas, ett Fe-Ni-S-innehållande protein. CooA är ett kolmonoxidreceptorprotein. Omfattningen av den biologisk aktivitet fortfarande okänd. Det kan vara en del av en signalväg i bakterier och arkéer. Dess förekomst hos däggdjur har inte fastställts.

Utbredning

Kolmonoxid finns i en mängd olika naturliga och konstgjorda miljöer.

Kolmonoxid finns i små mängder i atmosfären, huvudsakligen som en produkt av vulkanisk aktivitet, men är också en produkt av naturliga och konstgjorda bränder (till exempel skogsbränder, brinnande växtrester och förbränning sockerrör). Förbränning av fossila bränslen bidrar också till bildningen av kolmonoxid. Kolmonoxid förekommer i löst form i smälta vulkaniska bergarter när höga tryck i jordens mantel. Eftersom naturliga källor till kolmonoxid är varierande är det extremt svårt att exakt mäta naturgasutsläpp. Kolmonoxid är en snabbt sönderfallande växthusgas, och den utövar också en indirekt strålningskraft genom att öka koncentrationen av metan och troposfäriskt ozon som ett resultat av kemiska reaktioner med andra komponenter i atmosfären (till exempel hydroxylradikal, OH), vilket skulle annars förstör dem. Som ett resultat av naturliga processer i atmosfären oxideras det så småningom till koldioxid. Kolmonoxid är samtidigt kortlivad i atmosfären (den stannar i genomsnitt i cirka två månader) och har en rumsligt variabel koncentration. I Venus atmosfär skapas kolmonoxid genom fotodissociation av koldioxid elektromagnetisk strålning med en våglängd kortare än 169 nm. På grund av sin långa livslängd i mellantroposfären används kolmonoxid även som transportspårare för strålar av skadliga ämnen.

Föroreningar av städer

Kolmonoxid är en tillfällig luftförorening i vissa stadsområden, främst från avgasrören från förbränningsmotorer (inklusive fordon, bärbara och standby-generatorer, gräsklippare, tvättmaskiner etc.) och från ofullständig förbränning av olika andra bränslen (inklusive ved, kol, träkol, olja, paraffin, propan, naturgas och sopor). Stora koldioxidföroreningar kan observeras från rymden över städer.

Roll i bildandet av marknära ozon

Kolmonoxid, tillsammans med aldehyder, är en del av en serie kemiska reaktionscykler som bildar fotokemisk smog. Den reagerar med en hydroxylradikal (OH) för att bilda radikalmellanprodukten HOCO, som snabbt överför radikalen väte till O2 för att bilda en peroxidradikal (HO2) och koldioxid (CO2). Peroxidradikalen reagerar sedan med kväveoxid (NO) för att bilda kvävedioxid (NO2) och en hydroxylradikal. NO 2 ger O (3P) genom fotolys och bildar därigenom O3 efter reaktion med O2. Eftersom hydroxylradikalen bildas under bildandet av NO2, leder balansen i sekvensen av kemiska reaktioner, som börjar med kolmonoxid, till bildningen av ozon: CO + 2O2 + hν → CO2 + O3 (där hν hänvisar till fotonen av ljus som absorberas av NO2-molekylen i sekvensen) Även om skapandet av NO2 är ett viktigt steg för att producera låghaltigt ozon, ökar det också ozon på ett annat, något ömsesidigt uteslutande sätt genom att minska mängden NO som är tillgänglig för att reagera med ozon.

Luftföroreningar inomhus

I slutna miljöer kan koncentrationen av kolmonoxid lätt öka till dödliga nivåer. I genomsnitt dör 170 personer varje år av icke-bila konsumentprodukter som producerar kolmonoxid i USA. Men enligt Florida Department of Health, "Mer än 500 amerikaner dör varje år av oavsiktlig exponering för kolmonoxid och tusentals fler i USA kräver akut Sjukvård med icke-dödlig kolmonoxidförgiftning." Dessa produkter inkluderar felaktiga bränsleförbränningsapparater såsom spisar, spisar, varmvattenberedare och gas- och fotogenrumsvärmare; mekaniskt driven utrustning såsom bärbara generatorer; eldstäder; och träkol, som bränns i hem och andra slutna utrymmen. American Association of Poison Control Centers (AAPCC) rapporterade 15 769 fall av kolmonoxidförgiftning, vilket resulterade i 39 dödsfall under 2007. Under 2005 rapporterade CPSC 94 dödsfall i samband med kolmonoxidförgiftning från generatorn. Fyrtiosju av dessa dödsfall inträffade under strömavbrott på grund av allvarliga väderförhållanden, inklusive på grund av orkanen Katrina. Däremot dör människor av kolmonoxidförgiftning från icke-livsmedelsartiklar som bilar som lämnas efter av arbetare i garage i anslutning till deras hem. Centers for Disease Control and Prevention rapporterar att flera tusen människor besöker ett akutsjukhus varje år för kolmonoxidförgiftning.

Närvaro i blod

Kolmonoxid absorberas genom andning och kommer in i blodomloppet genom gasutbyte i lungorna. Det produceras också under metabolismen av hemoglobin och kommer in i blodomloppet från vävnader, och finns således i alla normala vävnader, även om det inte kommer in i kroppen genom andning. Normala nivåer av kolmonoxid som cirkulerar i blodet är mellan 0 % och 3 % och är högre hos rökare. Kolmonoxidnivåer kan inte bedömas genom fysisk undersökning. Laboratorietester kräver ett blodprov (artärt eller venöst) och laboratorieanalys på en CO-oximeter. Dessutom är icke-invasivt karboxihemoglobin (SPCO) med pulsad CO-oximetri effektivare än invasiva metoder.

Astrofysik

Utanför jorden är kolmonoxid den näst vanligaste molekylen i det interstellära mediet, efter molekylärt väte. På grund av sin asymmetri producerar kolmonoxidmolekylen mycket ljusare spektrallinjer än vätemolekylen, vilket gör CO mycket lättare att upptäcka. Interstellär CO upptäcktes första gången med radioteleskop 1970. Det är för närvarande den mest använda indikatorn för molekylär gas i det interstellära mediet i galaxer, och molekylärt väte kan endast detekteras med hjälp av ultraviolett ljus, vilket kräver rymdteleskop... Observationer av kolmonoxid ger mest information om de molekylära moln där de flesta stjärnorna bildas. Beta Pictoris, den näst ljusaste stjärnan i stjärnbilden Pictor, visar överskott infraröd strålning jämfört med normala stjärnor av sin typ, på grund av den stora mängden damm och gas (inklusive kolmonoxid) nära stjärnan.

Produktion

Många metoder har utvecklats för framställning av kolmonoxid.

Industriell produktion

Den huvudsakliga industriella koldioxidkällan är generatorgas, en blandning av främst kolmonoxid och kväve som bildas när kol förbränns i högtemperaturluft när det finns överskott av kol. I en ugn leds luft genom ett lager koks. Den ursprungliga CO2 som produceras jämviktas med det återstående varma kolet för att producera CO. Reaktionen av CO2 med kol för att producera CO beskrivs som Boudouard-reaktionen. Vid temperaturer över 800 ° C är CO den dominerande produkten:

    CO2 + C → 2 CO (ΔH = 170 kJ/mol)

En annan källa är "vattengas", en blandning av väte och kolmonoxid som produceras genom den endotermiska reaktionen av ånga och kol:

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

Annan liknande "syngas" kan erhållas från naturgas och andra bränslen. Kolmonoxid är också en biprodukt av reduktionen av metalloxidmalmer med kol:

    MO + C → M + CO

Kolmonoxid framställs också genom direkt oxidation av kol i en begränsad mängd syre eller luft.

    2C (s) + O2 → 2CO (g)

Eftersom CO är en gas kan reduktionsprocessen styras genom uppvärmning med hjälp av reaktionens positiva (gynnsamma) entropi. Ellingham-diagrammet visar att bildning av CO föredras framför CO2 vid höga temperaturer.

Laboratorieförberedelser

Kolmonoxid erhålls lämpligen i laboratoriet genom uttorkning av myrsyra eller oxalsyra till exempel med koncentrerad svavelsyra. En annan metod är att värma en homogen blandning av pulveriserad zinkmetall och kalciumkarbonat, som frigör CO och lämnar zinkoxid och kalciumoxid:

    Zn + CaCO3 → ZnO + CaO + CO

Silvernitrat och jodoform ger också kolmonoxid:

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

Koordinationskemi

De flesta metaller bildar koordinationskomplex som innehåller kovalent bunden kolmonoxid. Endast metaller i lägre grader oxidationer kommer att kombineras med kolmonoxidligander. Detta beror på att tillräcklig elektrontäthet behövs för att underlätta den omvända donationen från metall DXZ orbital till π * molekylorbital från CO. Det ensamma paret på kolatomen i CO donerar också elektrontätheten i dx²-y² på metallen för att bilda en sigmabindning. Denna elektrondonation visar sig också som en cis-effekt, eller labilisering av CO-ligander i cis-position. Nickelkarbonyl, till exempel, bildas av den direkta kombinationen av kolmonoxid och metalliskt nickel:

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

Av denna anledning bör nickel i röret eller en del av det inte komma i långvarig kontakt med kolmonoxid. Nickelkarbonyl sönderdelas lätt tillbaka till Ni och CO vid kontakt med heta ytor, och denna metod används för att industriell rengöring nickel i Mond-processen. I nickelkarbonyl och andra karbonyler interagerar ett elektronpar på kol med en metall; kolmonoxid donerar ett elektronpar till metall. I dessa situationer kallas kolmonoxid en karbonylligand. En av de viktigaste metallkarbonylerna är järnpentakarbonyl, Fe (CO) 5. Många metall-CO-komplex produceras genom dekarbonylering av organiska lösningsmedel snarare än CO. Till exempel reagerar iridiumtriklorid och trifenylfosfin i kokande 2-metoxietanol eller DMF för att ge IrCl (CO) (PPh3) 2. Metallkarbonyler i koordinationskemi studeras vanligtvis med infraröd spektroskopi.

Organisk kemi och kemi för huvudgrupperna av grundämnen

I närvaro av starka syror och vatten reagerar kolmonoxid med alkener för att bilda karboxylsyror i en process som kallas Koch-Haaf-reaktionen. I Guttermann-Koch-reaktionen omvandlas arener till bensaldehydderivat i närvaro av AlCl3 och HCl. Organolitiumföreningar (till exempel butyllitium) reagerar med kolmonoxid, men dessa reaktioner har liten vetenskaplig tillämpning. Även om CO reagerar med karbokatjoner och karbanjoner är det relativt oreaktivt mot organiska föreningar utan inblandning av metallkatalysatorer. Med reagens från huvudgruppen genomgår CO flera anmärkningsvärda reaktioner. Klorering av CO är en industriell process som leder till bildandet av den viktiga föreningen fosgen. Med boran bildar CO en addukt, H3BCO, som är isoelektronisk med acyl + katjonen. CO reagerar med natrium för att skapa produkter som härrör från C-C länkar... Föreningarna cyklohexagehexon eller trivinoyl (C6O6) och cyklopentanpentone eller leukonsyra (C5O5), som hittills endast erhållits i spårmängder, kan betraktas som polymerer av kolmonoxid. Vid tryck över 5 GPa omvandlas kolmonoxid till en fast polymer av kol och syre. Det är ett metastabilt ämne vid atmosfärstryck, men det är ett kraftfullt sprängämne.

Användande

Kemisk industri

Kolmonoxid är en industrigas som har många användningsområden vid tillverkning av bulk kemiska substanser... Stora mängder aldehyder erhålls genom hydroformyleringsreaktionen av alkener, kolmonoxid och H2. Hydroformylering i Shell-processen gör det möjligt att skapa detergentprekursorer. Fosgen, lämplig för framställning av isocyanater, polykarbonater och polyuretaner, framställs genom att renad kolmonoxid och klorgas passerar genom en bädd av poröst aktivt kol som fungerar som katalysator. Världsproduktion denna förening 1989 uppskattades till 2,74 miljoner ton.

    CO + Cl2 → COCI2

Metanol framställs genom hydrogenering av kolmonoxid. I en relaterad reaktion är hydrering av kolmonoxid associerad med bildningen av en C-C-bindning, som i Fischer-Tropsch-processen, där kolmonoxid hydreras till flytande kolvätebränslen. Denna teknik omvandlar kol eller biomassa till dieselbränsle. I Monsanto-processen reagerar kolmonoxid och metanol i närvaro av en rodiumkatalysator och homogen jodvätesyra för att bilda ättiksyra. Denna process är ansvarig för det mesta industriell produktionättiksyra. V industriell skala, ren kolmonoxid används för att rena nickel i Mond-processen.

Köttfärgning

Kolmonoxid används i modifierade atmosfäriska förpackningssystem i USA, främst i förpackningar av färska köttprodukter som nötkött, fläsk och fisk för att hålla dem färska. Kolmonoxid kombineras med myoglobin för att bilda karboxymyoglobin, ett ljust körsbärsrött pigment. Karboxymyoglobin är mer stabilt än den oxiderade formen av myoglobin, oxymyoglobin, som kan oxideras till det bruna pigmentet metmyoglobin. Denna stabila röda färg kan hålla mycket längre än vanligt förpackat kött. Typiska halter av kolmonoxid som används i anläggningar som använder denna process är mellan 0,4 % och 0,5 %. Denna teknik erkändes först som "Generally Safe" (GRAS) av US Food and Drug Administration (FDA) 2002 för användning som ett sekundärt förpackningssystem och kräver ingen märkning. År 2004 godkände FDA CO som sin primära förpackningsmetod, och angav att CO inte döljer lukten av förstörelse. Trots denna dom kvarstår den kontroversiell fråga om denna metod maskerar matförstöring. 2007 lades ett lagförslag fram i det amerikanska representanthuset som kallade den modifierade kolmonoxidförpackningsprocessen för en färgtillsats, men lagförslaget antogs inte. Denna förpackningsprocess är förbjuden i många andra länder, inklusive Japan, Singapore och Europeiska unionen.

Medicin

Inom biologin produceras kolmonoxid naturligt genom verkan av hem oxygenas 1 och 2 på hem från nedbrytningen av hemoglobin. Denna process producerar en viss mängd karboxihemoglobin hos normala människor, även om de inte andas in kolmonoxid. Efter att ha rapporterat att kolmonoxid är en normal signalsubstans 1993 och en av tre gaser som naturligt modulerar inflammatoriska reaktioner i kroppen (de andra två är kväveoxid och vätesulfid), har kolmonoxid fått mycket klinisk uppmärksamhet som en biologisk regulator. .... I många vävnader är alla tre gaserna kända för att fungera som antiinflammatoriska medel, vasodilatorer och neovaskulära tillväxtförstärkare. Dessa frågor är dock komplexa eftersom neovaskulär tillväxt inte alltid är fördelaktigt, eftersom det spelar en roll i tumörtillväxt såväl som i utvecklingen av våt makuladegeneration, en sjukdom vars risk ökar 4 till 6 gånger vid rökning (den huvudsakliga källan till kol). monooxid i blodet, flera gånger mer än naturlig produktion). Det finns en teori om att i vissa nervcellssynapser, när långtidsminnen deponeras, producerar den mottagande cellen kolmonoxid, som överförs tillbaka till sändningskammaren, vilket gör att den överförs lättare i framtiden. Vissa av dessa nervceller har visat sig innehålla guanylatcyklas, ett enzym som aktiveras av kolmonoxid. I många laboratorier runt om i världen har studier genomförts med kolmonoxid angående dess antiinflammatoriska och cytoprotektiva egenskaper. Dessa egenskaper kan användas för att förhindra utvecklingen av ett antal patologiska tillstånd, inklusive ischemisk reperfusionsskada, transplantatavstötning, ateroskleros, svår sepsis, svår malaria eller autoimmuna sjukdomar. Kliniska prövningar på människor har genomförts, men resultaten har ännu inte släppts.

Kolmonoxid (II ), eller kolmonoxid, CO upptäcktes av den engelske kemisten Joseph Priestley 1799. Det är en färglös gas, smaklös och luktlös, den är dåligt löslig i vatten (3,5 ml i 100 ml vatten vid 0 ° C), har låg smälttemperatur (-205 ° C) och kokpunkt (-192 ° C).

Kolmonoxid kommer in i jordens atmosfär under ofullständig förbränning av organiska ämnen, under vulkanutbrott, såväl som som ett resultat av den vitala aktiviteten hos vissa lägre växter(alger). Den naturliga nivån av CO i luften är 0,01-0,9 mg/m 3. Kolmonoxid är mycket giftigt. I människokroppen och högre djur reagerar den aktivt med

Lågan av brinnande kolmonoxid har en vacker blåviolett färg. Det är lätt att observera det själv. För att göra detta måste du tända en tändsticka. Nedre delen glödande låga - denna färg ges till den av glödande kolpartiklar (en produkt av ofullständig förbränning av trä). Ovanför är lågan omgiven av en blåviolett bård. Detta förbränner kolmonoxid som bildas under oxidation av trä.

en komplex förening av järn - blodhem (associerad med proteinet globin), som stör funktionerna för transport och konsumtion av syre av vävnader. Dessutom går det i irreversibel interaktion med vissa enzymer som är involverade i cellens energimetabolism. När koncentrationen av kolmonoxid i rummet är 880 mg / m 3 inträffar döden inom några timmar, och vid 10 g / m 3 - nästan omedelbart. Det högsta tillåtna innehållet av kolmonoxid i luften är 20 mg / m 3. De första tecknen på CO-förgiftning (vid en koncentration av 6-30 mg / m 3) är minskad känslighet för syn och hörsel, huvudvärk, förändringar i hjärtfrekvensen. Om en person är förgiftad av kolmonoxid, måste han tas ut i friska luften, göras till honom konst gjord andning, vid lindriga fall av förgiftning - ge starkt te eller kaffe.

Stora mängder kolmonoxid ( II ) kommer in i atmosfären som ett resultat av mänsklig aktivitet. Till exempel släpper en bil ut cirka 530 kg CO i luften om året i genomsnitt. När 1 liter bensin förbränns i en förbränningsmotor, fluktuerar kolmonoxidutsläppen från 1 50 till 800 g. På motorvägar i Ryssland är den genomsnittliga koncentrationen av CO 6-57 mg / m 3, det vill säga den överstiger förgiftningen tröskel... Kolmonoxid ansamlas i dåligt ventilerade innergårdar framför hus som ligger nära motorvägar, i källare och garage. Under senare år har särskilda punkter anordnats på motorvägarna för att kontrollera innehållet av kolmonoxid och andra produkter av ofullständig förbränning av bränsle (CO-CH-kontroll).

Vid rumstemperatur är kolmonoxid ganska inert. Det interagerar inte med vatten och alkalilösningar, det vill säga det är en icke-saltbildande oxid, men vid upphettning reagerar den med fasta alkalier: CO + KOH = NSOOK (kaliumformiat, salt av myrsyra); CO + Ca (OH)2 = CaCO3 + H2. Dessa reaktioner används för att utveckla väte från syntesgas (CO + 3H 2) som bildas genom interaktion mellan metan och överhettad ånga.

En intressant egenskap hos kolmonoxid är dess förmåga att bilda föreningar med övergångsmetaller - karbonyler, till exempel: Ni + 4CO ® 70 °C Ni (CO) 4.

Kolmonoxid (II ) Är ett utmärkt reduktionsmedel. När den värms upp oxideras den av atmosfäriskt syre: 2CO + O 2 = 2CO 2. Denna reaktion kan utföras vid rumstemperatur med användning av en katalysator - platina eller palladium. Dessa katalysatorer installeras i bilar för att minska koldioxidutsläppen till atmosfären.

När CO reagerar med klor, mycket giftig gas fosgen (t bal = 7,6 ° C): CO + Cl 2 = COCl 2 ... Tidigare användes det som ett kemiskt krigsmedel, och nu används det vid tillverkning av syntetiska polymerer av polyuretaner.

Kolmonoxid används vid smältning av järn och stål för reduktion av järn från oxider; det används också i stor utsträckning i organisk syntes. När en blandning av kolmonoxid interagerar ( II ) med väte, beroende på förhållandena (temperatur, tryck), bildas olika produkter - alkoholer, karbonylföreningar, karboxylsyror... Framförallt stor betydelse har reaktionen av syntesen av metanol: CO + 2H 2 = CH3OH , som är en av huvudprodukterna av organisk syntes. Kolmonoxid används för syntes av fos-gen, myrsyra, som ett högkaloribränsle.

Nytt på sajten

>

Mest populär