namai
Priešgaisrinė sauga
Kaip anglies monoksidas susidaro bute. Apsinuodijimas anglies monoksidu

Kaip anglies monoksidas susidaro bute. Apsinuodijimas anglies monoksidu

Anglies monoksidas, anglies monoksidas (CO) yra bespalvės, bekvapės, beskonės dujos, kurios yra šiek tiek mažiau tankios nei oras. Jis yra toksiškas hemoglobino kiekiui gyvūnams (įskaitant žmones), kai koncentracija viršija maždaug 35 ppm, nors nedidelis jo kiekis taip pat susidaro vykstant normaliai gyvūnų medžiagų apykaitai ir manoma, kad jis yra normalus. biologines funkcijas. Atmosferoje jis yra kintantis erdvėje ir greitai irstantis bei turi įtakos ozono susidarymui žemės lygyje. Anglies monoksidas susideda iš vieno anglies atomo ir vieno deguonies atomo, sujungto triguba jungtimi, kurią sudaro dvi kovalentinės jungtys ir viena kovalentinė jungtis. Tai paprasčiausias anglies monoksidas. Jis yra izoelektroninis su cianido anijonu, nitrozonio katijonu ir molekuliniu azotu. Koordinavimo kompleksuose anglies monoksido ligandas vadinamas karbonilu.

Istorija

Aristotelis (384–322 m. pr. Kr.) pirmą kartą aprašė anglies deginimo procesą, dėl kurio susidaro toksiški dūmai. Senovėje buvo egzekucijos būdas – užrakinti nusikaltėlį vonioje su smilkstančiomis anglimis. Tačiau tuo metu mirties mechanizmas buvo neaiškus. Graikų gydytojas Galenas (129–199 m. po Kr.) teigė, kad pasikeitė oro sudėtis, o tai pakenkė žmonėms. 1776 metais prancūzų chemikas de Lasonas gamino CO kaitindamas cinko oksidą koksu, tačiau mokslininkas padarė klaidingą išvadą, kad dujinis produktas buvo vandenilis, nes degė mėlyna liepsna. 1800 m. škotų chemikas Williamas Cumberlandas Cruikshankas dujas nustatė kaip junginį, kuriame yra anglies ir deguonies. Jo toksiškumą šunims nuodugniai ištyrė Claude'as Bernardas apie 1846 m. Antrojo pasaulinio karo metu dujų mišinys, įskaitant anglies monoksidą, buvo naudojamas motorinėms transporto priemonėms, veikiančioms kai kuriose pasaulio vietose, kur buvo mažai benzino ir dyzelino, varyti. Buvo sumontuoti išoriniai (su kai kuriomis išimtimis) medžio anglies arba medienos dujofikatoriai, į dujų maišytuvą įvedamas atmosferinio azoto, anglies monoksido ir nedidelių kiekių kitų dujofikavimo dujų mišinys. Šio proceso metu susidarantis dujų mišinys yra žinomas kaip medienos dujos. Anglies monoksidas taip pat buvo plačiai naudojamas Holokausto metu kai kuriose Vokietijos nacių mirties stovyklose, akivaizdžiausiai Chelmno dujų furgonuose ir T4 „eutanazijos“ žudymo programoje.

Šaltiniai

Anglies monoksidas susidaro dalinai oksiduojant anglies turinčius junginius; jis susidaro, kai nepakanka deguonies susidaryti anglies dioksidui (CO2), pvz., veikiant viryklei ar vidaus degimo varikliui, uždaroje erdvėje. Esant deguoniui, įskaitant atmosferos koncentraciją, anglies monoksidas dega mėlyna liepsna, gamindamas anglies dioksidą. Anglies dujos, kurios buvo plačiai naudojamos iki septintojo dešimtmečio vidaus apšvietimas, gaminant maistą ir kaitinant, anglies monoksidas yra svarbus kuro komponentas. Kai kurie procesai moderni technologija Atliekant tokias operacijas kaip geležies lydymas, anglies monoksidas vis dar susidaro kaip šalutinis produktas. Visame pasaulyje didžiausi anglies monoksido šaltiniai yra natūralūs, dėl nuotraukos cheminės reakcijos troposferoje, kurios per metus išskiria apie 5 × 1012 kg anglies monoksido. Kiti natūralūs CO šaltiniai yra ugnikalniai, miškų gaisrai ir kitos degimo formos. Biologijoje anglies monoksidas natūraliai susidaro veikiant hemo oksigenazei 1 ir hemo 2, skaidant hemoglobiną. Šis procesas normaliems žmonėms gamina tam tikrą kiekį karboksihemoglobino, net jei jie neįkvepia anglies monoksido. Nuo tada, kai 1993 m. pirmą kartą buvo pranešta, kad anglies monoksidas yra normalus neurotransmiteris, taip pat viena iš trijų dujų, kurios natūraliai moduliuoja uždegiminius organizmo atsakus (kitos dvi yra azoto oksidas ir vandenilio sulfidas), anglies monoksidas sulaukė daug mokslinio dėmesio kaip biologinis. reguliatorius Daugelyje audinių visos trys dujos veikia kaip priešuždegiminės medžiagos, kraujagysles plečiančios ir neovaskulinio augimo skatintojai. Klinikiniai tyrimai atliekami naudojant nedidelius anglies monoksido kiekius kaip a vaistas. Tačiau per didelis anglies monoksido kiekis sukelia apsinuodijimą anglies monoksidu.

Molekulinės savybės

Anglies monoksido molekulinė masė yra 28,0, todėl jis yra šiek tiek lengvesnis už orą, kurio vidutinė molekulinė masė yra 28,8. Todėl pagal idealiųjų dujų dėsnį CO tankis yra mažesnis nei oro. Ryšio ilgis tarp anglies atomo ir deguonies atomo yra 112,8 pm. Šis jungties ilgis atitinka trigubą ryšį, kaip ir molekuliniame azote (N2), kurio jungties ilgis yra panašus ir molekulinė masė beveik tokia pati. Anglies ir deguonies dvigubos jungtys yra daug ilgesnės, pavyzdžiui, formaldehido 120,8 m. Virimo temperatūra (82 K) ir lydymosi temperatūra (68 K) yra labai panaši į N2 (atitinkamai 77 K ir 63 K). Ryšio disociacijos energija 1072 kJ/mol yra stipresnė nei N2 (942 kJ/mol) ir yra stipriausia žinoma cheminė jungtis. Anglies monoksido pagrindo elektronų būsena yra vienguba, nes nėra nesuporuotų elektronų.

Klijavimo ir dipolio momentas

Anglies ir deguonies valentiniame apvalkale iš viso yra 10 elektronų. Laikantis okteto anglies ir deguonies taisyklės, du atomai sudaro trigubą jungtį su šešiais bendrais elektronais trijose jungiančiose molekulinėse orbitalėse, o ne įprastą dvigubą ryšį, randamą organiniuose karbonilo junginiuose. Kadangi keturi iš bendrų elektronų yra iš deguonies atomo ir tik du iš anglies, vieną jungiamąją orbitą užima du elektronai iš deguonies atomų, sudarydami datyvinį arba dipolinį ryšį. Dėl to susidaro molekulės C←O poliarizacija, kai anglies krūvis yra šiek tiek neigiamas, o deguonies - šiek tiek teigiamas. Kitos dvi jungiamosios orbitalės kiekviena užima po vieną elektroną iš anglies ir vieną iš deguonies, sudarydamos (polinius) kovalentinius ryšius su atvirkštine C → O poliarizacija, nes deguonis yra labiau elektronegatyvus nei anglis. Laisvajame anglies monokside grynasis neigiamas krūvis δ- lieka anglies gale, o molekulės dipolio momentas yra mažas – 0,122 D. Taigi molekulė yra asimetrinė: deguonis turi didesnį elektronų tankį nei anglis, taip pat mažas teigiamas krūvis, palyginti su anglimi, kuri yra neigiama. Priešingai, izoelektroninė diazoto molekulė neturi dipolio momento. Jei anglies monoksidas veikia kaip ligandas, dipolio poliškumas gali pasikeisti esant grynajam neigiamam krūviui deguonies gale, priklausomai nuo koordinacinio komplekso struktūros.

Ryšio poliškumas ir oksidacijos būsena

Teoriniai ir eksperimentiniai tyrimai rodo, kad nepaisant didesnio deguonies elektronegatyvumo, dipolio momentas atsiranda nuo neigiamo anglies galo iki teigiamesnio deguonies galo. Šios trys jungtys iš tikrųjų yra polinės kovalentinės jungtys, kurios yra labai poliarizuotos. Apskaičiuota deguonies atomo poliarizacija yra 71% σ ryšiui ir 77% abiem π ryšiams. Anglies oksidacijos laipsnis į anglies monoksidą kiekvienoje iš šių struktūrų yra +2. Jis apskaičiuojamas taip: visi jungiantys elektronai laikomi priklausančiais labiau elektronegatyviems deguonies atomams. Tik du nesusiejantys elektronai ant anglies priskiriami anglims. Šiuo skaičiavimu anglies molekulėje yra tik du valentiniai elektronai, palyginti su keturiais laisvajame atome.

Biologinės ir fiziologinės savybės

Toksiškumas

Apsinuodijimas anglies monoksidu yra labiausiai paplitęs tipas mirtinas apsinuodijimas oro daugelyje šalių. Anglies monoksidas yra bespalvė, bekvapė, beskonė, bet labai toksiška medžiaga. Jis jungiasi su hemoglobinu ir gamina karboksihemoglobiną, kuris „uzurpuoja“ hemoglobino vietą, kuri paprastai perneša deguonį, bet neefektyviai tiekia deguonį į organizmo audinius. Net 667 ppm koncentracija gali sukelti iki 50% organizmo hemoglobino pavertimą karboksihemoglobinu. 50% karboksihemoglobino kiekis gali sukelti traukulius, komą ir mirtį. Jungtinėse Amerikos Valstijose Darbo departamentas riboja ilgalaikio anglies monoksido poveikio darbo vietoje lygį iki 50 dalių milijonui. Per trumpą laiką anglies monoksido absorbcija yra kumuliacinė, nes gryname ore jo pusinės eliminacijos laikas yra apie 5 valandas. Dažniausi apsinuodijimo anglies monoksidu simptomai gali būti panašūs į kitus apsinuodijimo ir infekcijų tipus ir apima tokius simptomus kaip galvos skausmas, pykinimas, vėmimas, galvos svaigimas, nuovargis ir silpnumo jausmas. Nukentėjusios šeimos dažnai mano, kad yra apsinuodijusios maistu. Kūdikiai gali būti irzlūs ir blogai valgyti. Neurologiniai simptomai yra sumišimas, dezorientacija, neryškus matymas, sinkopė (sąmonės netekimas) ir traukuliai. Kai kurie apsinuodijimo anglies monoksidu aprašymai apima tinklainės kraujavimą, taip pat nenormalią vyšnių raudonumo spalvą kraujyje. Daugumoje klinikinių diagnozių šie požymiai pastebimi retai. Vienas iš šio „vyšninio“ efekto naudingumo sunkumų yra tai, kad jis pakoreguoja arba užmaskuoja kitaip nesveiką išvaizdą, nes pagrindinis veninio hemoglobino pašalinimo poveikis yra tas, kad pasmaugtas žmogus atrodo normalesnis arba miręs žmogus atrodo gyvas, panašus į raudonų dažų poveikį balzamavimo kompozicijoje. Šis dažymo efektas be deguonies CO užnuodytuose audiniuose yra susijęs su anglies monoksido komerciniu naudojimu dažant mėsą. Anglies monoksidas taip pat jungiasi su kitomis molekulėmis, tokiomis kaip mioglobinas ir mitochondrijų citochromo oksidazė. Anglies monoksido poveikis gali labai pakenkti širdžiai ir centrinei nervų sistemai, ypač globus pallidus, dažnai siejamas su ilgalaikėmis lėtinėmis ligomis. Anglies monoksidas gali turėti rimtų neigiamų pasekmių nėščios moters vaisiui.

Normali žmogaus fiziologija

Anglies monoksidas natūraliai gaminamas žmogaus organizme kaip signalinė molekulė. Taigi anglies monoksidas gali atlikti fiziologinį vaidmenį organizme kaip neuromediatorius arba kraujagysles atpalaiduojantis agentas. Dėl anglies monoksido vaidmens organizme jo metabolizmo sutrikimai yra susiję su įvairiomis ligomis, įskaitant neurodegeneraciją, hipertenziją, širdies nepakankamumą ir uždegimus.

    CO veikia kaip endogeninė signalinė molekulė.

    CO moduliuoja širdies ir kraujagyslių funkcijas

    CO slopina trombocitų agregaciją ir sukibimą

    CO gali atlikti potencialaus terapinio agento vaidmenį

Mikrobiologija

Anglies monoksidas yra metanogeninių archėjų veisimosi vieta, statybinis blokas acetilkofermentui A. Tai naujos bioorganometalinės chemijos srities tema. Taigi ekstremofiliniai mikroorganizmai gali metabolizuoti anglies monoksidą tokiose vietose kaip ugnikalnių šiluminės angos. Bakterijose anglies monoksidas susidaro redukuojant anglies dioksidą fermentu anglies monoksido dehidrogenaze, baltymu, kurio sudėtyje yra Fe-Ni-S. CooA yra anglies monoksido receptorių baltymas. Jo biologinio aktyvumo mastas vis dar nežinomas. Tai gali būti bakterijų ir archėjų signalizacijos kelio dalis. Jo paplitimas tarp žinduolių nenustatytas.

Paplitimas

Anglies monoksidas atsiranda įvairiose natūraliose ir dirbtinėse aplinkose.

Anglies monoksido atmosferoje yra nedideliais kiekiais, daugiausia kaip vulkaninės veiklos produktas, tačiau jis taip pat yra natūralių ir žmogaus sukeltų gaisrų (pavyzdžiui, miškų gaisrų, pasėlių likučių deginimo ir deginimo) produktas. cukranendrė). Deginant iškastinį kurą, taip pat susidaro anglies monoksidas. Anglies monoksidas yra ištirpęs išlydytose vulkaninėse uolienose aukšto slėgioŽemės mantijoje. Kadangi natūralūs anglies monoksido šaltiniai yra įvairūs, labai sunku tiksliai išmatuoti natūralų išmetamų dujų kiekį. Anglies monoksidas yra greitai irstančios šiltnamio efektą sukeliančios dujos, be to, jis daro netiesioginį spinduliuotę, padidindamas metano ir troposferos ozono koncentraciją cheminėmis reakcijomis su kitais atmosferos komponentais (pvz., hidroksilo radikalu, OH), kurie kitu atveju juos sunaikintų. Dėl natūralių procesų atmosferoje jis galiausiai oksiduojamas iki anglies dioksido. Anglies monoksidas atmosferoje yra trumpalaikis (vidutiniškai apie du mėnesius), ir jo koncentracija yra kintama. Veneros atmosferoje anglies monoksidas susidaro dėl anglies dioksido fotodisociacijos veikiant elektromagnetinei spinduliuotei, kurios bangos ilgis yra mažesnis nei 169 nm. Dėl savo ilgalaikio gyvybingumo vidurio troposferoje anglies monoksidas taip pat naudojamas kaip kenksmingų medžiagų srautų pernešimo žymeklis.

Miesto tarša

Anglies monoksidas yra laikinas oro teršalas kai kuriose miesto vietovėse, pirmiausia iš vidaus degimo variklių išmetimo vamzdžių (įskaitant transporto priemones, nešiojamus ir budėjimo generatorius, vejapjoves, elektrines plovimo mašinas ir kt.) ir dėl nepilno degimo įvairių kitų kuro rūšių (įskaitant medieną, anglis, anglis, nafta, parafinas, propanas, gamtinės dujos ir šiukšlės). Didelė CO tarša gali būti stebima iš kosmoso virš miestų.

Vaidmuo formuojant pažemio ozoną

Anglies monoksidas kartu su aldehidais yra dalis cheminių reakcijų ciklų, kurie sudaro fotocheminį smogą. Jis reaguoja su hidroksilo radikalu (OH), kad susidarytų radikalo tarpinis produktas HOCO, kuris greitai perneša radikalą vandenilį į O2, kad susidarytų peroksido radikalas (HO2) ir anglies dioksidas (CO2). Tada peroksido radikalas reaguoja su azoto oksidu (NO), sudarydamas azoto dioksidą (NO2) ir hidroksilo radikalą. NO 2 fotolizės būdu gamina O(3P), taip po reakcijos su O2 susidaro O3. Kadangi hidroksilo radikalas susidaro formuojantis NO2, cheminių reakcijų sekos, prasidedančios anglies monoksidu, balansas lemia ozono susidarymą: CO + 2O2 + hν → CO2 + O3 (kur hν reiškia sugertos šviesos fotoną NO2 molekulės sekoje) Nors NO2 susidarymas yra svarbus žingsnis, vedantis į žemo lygio ozono susidarymą, jis taip pat padidina ozono kiekį kitu, šiek tiek vienas kitą paneigiančiu būdu, sumažindamas NO kiekį, kuris gali reaguoti. su ozonu.

Vidaus oro tarša

Uždaroje aplinkoje anglies monoksido koncentracija gali lengvai padidėti iki mirtino lygio. Vidutiniškai kasmet Jungtinėse Amerikos Valstijose miršta 170 žmonių nuo ne automobiliams skirtų plataus vartojimo prekių, gaminančių anglies monoksidą. Tačiau, Floridos sveikatos departamento duomenimis, „daugiau nei 500 amerikiečių kasmet miršta nuo atsitiktinio anglies monoksido poveikio, o dar tūkstančiams JAV reikia skubios medicininės pagalbos dėl nemirtino apsinuodijimo anglies monoksidu“. Šie gaminiai apima sugedusius kuro deginimo įrenginius, tokius kaip krosnys, viryklės, vandens šildytuvai ir dujiniai bei žibaliniai patalpų šildytuvai; mechaniškai varoma įranga, pvz., nešiojamieji generatoriai; židiniai; ir anglis, kuri deginama namuose ir kitose vidaus patalpose. Amerikos apsinuodijimų kontrolės centrų asociacija (AAPCC) pranešė apie 15 769 apsinuodijimo anglies monoksidu atvejus, dėl kurių 2007 m. mirė 39 žmonės. 2005 m. CPSC pranešė apie 94 mirtis, susijusias su apsinuodijimu anglies monoksidu iš generatoriaus. Keturiasdešimt septynios iš šių mirčių įvyko dėl atšiaurių oro sąlygų, įskaitant uraganą „Katrina“, nutrūkus elektrai. Tačiau žmonės miršta nuo apsinuodijimo anglies monoksidu, kurį sukelia ne maisto produktai, tokie kaip automobiliai, palikti važiuoti garažuose prie jų namų. Ligų kontrolės ir prevencijos centrai praneša, kad kasmet keli tūkstančiai žmonių kreipiasi į greitosios medicinos pagalbos skyrių dėl apsinuodijimo anglies monoksidu.

Buvimas kraujyje

Anglies monoksidas absorbuojamas kvėpuojant ir patenka į kraują per dujų mainus plaučiuose. Jis taip pat gaminamas hemoglobino metabolizmo metu ir iš audinių patenka į kraują, todėl yra visuose normaliuose audiniuose, net jei į organizmą nepatenka per kvėpavimą. Normalus anglies monoksido kiekis kraujyje svyruoja nuo 0% iki 3%, o rūkantiems yra didesnis. Anglies monoksido kiekis negali būti įvertintas atliekant fizinį patikrinimą. Laboratoriniams tyrimams reikalingas kraujo mėginys (arterinis ar veninis) ir laboratorinis CO-oksimetro tyrimas. Be to, neinvazinis karboksihemoglobinas (SPCO) su pulsine CO oksimetrija yra veiksmingesnis nei invaziniai metodai.

Astrofizika

Už Žemės ribų anglies monoksidas yra antra pagal gausumą tarpžvaigždinėje terpėje esanti molekulė po molekulinio vandenilio. Dėl savo asimetrijos anglies monoksido molekulė sukuria daug ryškesnes spektrines linijas nei vandenilio molekulė, todėl CO yra daug lengviau aptikti. Tarpžvaigždinis CO pirmą kartą buvo atrastas naudojant radijo teleskopus 1970 m. Šiuo metu tai yra dažniausiai naudojamas molekulinių dujų indikatorius tarpžvaigždinėje galaktikų terpėje, o molekulinį vandenilį galima aptikti tik naudojant ultravioletinę šviesą, tam reikalingi kosminiai teleskopai. Anglies monoksido stebėjimai suteikia daugiausia informacijos apie molekulinius debesis, kuriuose susidaro dauguma žvaigždžių. Beta Pictoris, antroji pagal ryškumą žvaigždė Pictor žvaigždyne, demonstruoja perteklių infraraudonoji spinduliuotė palyginti su įprastomis tokio tipo žvaigždėmis, o tai yra dėl didelio dulkių ir dujų kiekio (įskaitant anglies monoksidą) šalia žvaigždės.

Gamyba

Buvo sukurta daug anglies monoksido gamybos būdų.

Pramoninė gamyba

Pagrindinis pramoninis CO šaltinis yra generatoriaus dujos, daugiausia anglies monoksido ir azoto mišinys, susidarantis deginant anglį ore. aukštos temperatūros kai yra anglies perteklius. Krosnyje oras praleidžiamas per kokso sluoksnį. Iš pradžių pagamintas CO2 subalansuojamas su likusia karšta anglimi, kad susidarytų CO2. CO2 reakcija su anglimi, kad susidarytų CO, apibūdinama kaip Buduaro reakcija. Esant aukštesnei nei 800°C temperatūrai, CO yra vyraujantis produktas:

    CO2 + C → 2 CO (ΔH = 170 kJ/mol)

Kitas šaltinis yra „vandens dujos“, vandenilio ir anglies monoksido mišinys, susidarantis vykstant garų ir anglies endoterminei reakcijai:

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

Iš gamtinių dujų ir kito kuro gali būti gaminamos ir kitos panašios „sintezės dujos“. Anglies monoksidas taip pat yra metalo oksido rūdų redukavimo anglimi šalutinis produktas:

    MO + C → M + CO

Anglies monoksidas taip pat susidaro tiesiogiai oksiduojant anglį ribotame deguonies ar oro kiekyje.

    2C (s) + O 2 → 2СО (g)

Kadangi CO yra dujos, redukcijos procesą galima valdyti kaitinant, naudojant teigiamą (palankią) reakcijos entropiją. Ellinghamo diagrama rodo, kad aukštoje temperatūroje CO susidarymas yra palankesnis nei CO2.

Paruošimas laboratorijoje

Anglies monoksidas yra patogiai gaunamas laboratorijoje dehidratuojant skruzdžių rūgštį arba oksalo rūgštį, pavyzdžiui, naudojant koncentruotą sieros rūgštį. Kitas būdas yra kaitinti homogeninį miltelių pavidalo cinko metalo ir kalcio karbonato mišinį, kuris išskiria CO ir palieka cinko oksidą ir kalcio oksidą:

    Zn + CaCO3 → ZnO + CaO + CO

Sidabro nitratas ir jodoformas taip pat gamina anglies monoksidą:

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

Koordinacinė chemija

Dauguma metalų sudaro koordinacinius kompleksus, kuriuose yra kovalentiškai prijungto anglies monoksido. Tik žemesnės oksidacijos būsenos metalai susijungs su anglies monoksido ligandais. Taip yra todėl, kad reikalingas pakankamas elektronų tankis, kad būtų lengviau perkelti iš metalo DXZ orbitos į π * molekulinę orbitalę iš CO. Vienintelė pora ant anglies atomo CO taip pat suteikia elektronų tankį dx²-y² ant metalo, kad sudarytų sigma ryšį. Ši elektronų donorystė taip pat pasireiškia cis efektu arba CO ligandų labilizavimu cis padėtyje. Pavyzdžiui, nikelio karbonilą sudaro tiesioginis anglies monoksido ir metalo nikelio derinys:

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

Dėl šios priežasties vamzdyje ar jo dalyje esantis nikelis neturėtų ilgai liestis su anglies monoksidu. Nikelio karbonilas lengvai skyla atgal į Ni ir CO, kai liečiasi su karštais paviršiais, ir šis metodas naudojamas pramoniniam nikelio valymui Mond procese. Nikelio karboniluose ir kituose karboniluose elektronų pora ant anglies sąveikauja su metalu; anglies monoksidas atiduoda metalui elektronų porą. Tokiose situacijose anglies monoksidas vadinamas karbonilo ligandu. Vienas iš svarbiausių metalų karbonilų yra geležies pentakarbonilas, Fe(CO)5. Daugelis metalo-CO kompleksų gaminami dekarbonilinant organinius tirpiklius, o ne iš CO. Pavyzdžiui, iridžio trichloridas ir trifenilfosfinas reaguoja verdančiame 2-metoksietanolyje arba DMF, kad susidarytų IrCl(CO)(PPh3)2, naudojant infraraudonųjų spindulių spektroskopiją.

Organinė chemija ir pagrindinių elementų grupių chemija

Esant stiprioms rūgštims ir vandeniui, anglies monoksidas reaguoja su alkenais, sudarydamas karboksirūgštis, vadinamą Koch-Haaf reakcija. Guttermann-Koch reakcijoje arenai paverčiami benzaldehido dariniais, esant AlCl3 ir HCl. Organiniai ličio junginiai (pavyzdžiui, butillitis) reaguoja su anglies monoksidu, tačiau šios reakcijos turi mažai mokslinio pritaikymo. Nors CO reaguoja su karbokationais ir karbanionais, jis santykinai nereaguoja į organinius junginius be metalo katalizatorių įsikišimo. Su pagrindinės grupės reagentais CO patiria keletą reikšmingų reakcijų. CO chlorinimas yra pramoninis procesas, kurio metu susidaro svarbus junginys fosgenas. Su boranu CO sudaro aduktą H3BCO, kuris yra izoelektroninis su acilu + katijonu. CO reaguoja su natriu ir sukuria produktus, gautus iš S-S jungtys. Anglies monoksido polimerais gali būti laikomi junginiai cikloheksahegeksonas arba trichinoilas (C6O6) ir ciklopentanpentonas arba leukono rūgštis (C5O5), kurių iki šiol buvo gauta tik nedideliais kiekiais. Esant didesniam nei 5 GPa slėgiui, anglies monoksidas virsta kietu anglies ir deguonies polimeru. Tai metastabili medžiaga Atmosferos slėgis, bet tai galingas sprogmuo.

Naudojimas

Chemijos pramonė

Anglies monoksidas yra pramoninės dujos, kurios gali būti plačiai naudojamos birių cheminių medžiagų gamyboje. Dideli aldehidų kiekiai susidaro vykstant alkenų, anglies monoksido ir H2 hidroformilinimo reakcijai. Hidroformilinimas Shell procese leidžia sukurti ploviklio pirmtakus. Fosgenas, naudingas izocianatų, polikarbonatų ir poliuretanų gamybai, gaunamas išvalytas anglies monoksidas ir chloro dujas leidžiant per porėtą sluoksnį. aktyvuota anglis, kuris tarnauja kaip katalizatorius. Pasaulinė šio junginio gamyba 1989 m. buvo įvertinta 2,74 mln. tonų.

    CO + Cl2 → COCl2

Metanolis gaunamas hidrinant anglies monoksidą. Susijusioje reakcijoje anglies monoksido hidrinimas apima C-C jungties susidarymą, kaip ir Fischer-Tropsch procese, kai anglies monoksidas hidrinamas iki skysto angliavandenilio kuro. Ši technologija leidžia anglį ar biomasę paversti dyzelinu. Monsanto procese anglies monoksidas ir metanolis reaguoja esant rodžio katalizatoriui ir vienalytei vandenilio jodo rūgščiai. acto rūgštis. Šis procesas yra atsakingas už daugumą pramoninės gamybos acto rūgštis. IN pramoniniu mastu, grynas anglies monoksidas naudojamas nikeliui išvalyti Mond procese.

Mėsos dažymas

Anglies monoksidas naudojamas modifikuotos atmosferos pakavimo sistemose JAV, visų pirma pakuojant šviežios mėsos produktus, tokius kaip jautiena, kiauliena ir žuvis, siekiant išlaikyti jų šviežią išvaizdą. Anglies monoksidas, susijungęs su mioglobinu, sudaro karboksimioglobiną, ryškų vyšnių raudonumo pigmentą. Karboksimioglobinas yra stabilesnis nei oksiduota mioglobino forma oksimioglobinas, kuris gali oksiduotis iki rudo pigmento metmioglobino. Ši stabili raudona spalva gali išsilaikyti daug ilgiau nei įprasta supakuota mėsa. Įprasti anglies monoksido kiekiai, naudojami šį procesą naudojančiuose augaluose, yra nuo 0,4 % iki 0,5 %. JAV Maisto ir vaistų administracija (FDA) šią technologiją pirmą kartą pripažino „bendrai saugia“ (GRAS) 2002 m., kad ji būtų naudojama kaip antrinė pakavimo sistema, ir jai nereikia ženklinti. 2004 m. FDA patvirtino CO kaip pagrindinį pakavimo būdą, nurodydama, kad CO neužmaskuoja sugadintų kvapų. Nepaisant šio sprendimo, tebėra ginčytina, ar šis metodas užmaskuoja maisto gedimą. 2007 m. JAV Atstovų Rūmuose buvo pasiūlytas įstatymo projektas, kuriuo modifikuotas anglies monoksido pakavimo procesas būtų pavadintas spalvotu priedu, tačiau įstatymo projektas nebuvo priimtas. Šis pakavimo procesas yra uždraustas daugelyje kitų šalių, įskaitant Japoniją, Singapūrą ir Europos Sąjungą.

Vaistas

Biologijoje anglies monoksidas natūraliai susidaro veikiant hemo oksigenazei 1 ir hemo 2, skaidant hemoglobiną. Šis procesas normaliems žmonėms gamina tam tikrą kiekį karboksihemoglobino, net jei jie neįkvepia anglies monoksido. Nuo tada, kai 1993 m. pirmą kartą buvo pranešta, kad anglies monoksidas yra normalus neuromediatorius, taip pat viena iš trijų dujų, kurios natūraliai moduliuoja uždegiminius organizmo atsakus (kitos dvi yra azoto oksidas ir vandenilio sulfidas), anglies monoksidas sulaukė didelio klinikinio dėmesio kaip biologinis. reguliatorius. Yra žinoma, kad daugelyje audinių visos trys dujos veikia kaip priešuždegiminės medžiagos, kraujagysles plečiančios ir neovaskulinio augimo skatintojai. Tačiau šios problemos yra sudėtingos, nes neovaskulinis augimas ne visada yra naudingas, nes jis turi įtakos naviko augimui, taip pat šlapios geltonosios dėmės degeneracijos vystymuisi – ligai, kurios rizika rūkant padidėja 4–6 kartus (pagrindinis šaltinis). anglies monoksido kiekis kraujyje, kelis kartus daugiau nei natūralus). Egzistuoja teorija, kad kai kurių nervų ląstelių sinapsių metu, kai saugomi ilgalaikiai prisiminimai, priimančioji ląstelė gamina anglies monoksidą, kuris perduodamas atgal į siuntimo kamerą, todėl ateityje jis bus lengviau perduodamas. Kai kurie tokie nervų ląstelės Nustatyta, kad juose yra guanilato ciklazės – fermento, kurį aktyvuoja anglies monoksidas. Daugelis laboratorijų visame pasaulyje atliko tyrimus, susijusius su anglies monoksidu dėl jo priešuždegiminių ir citoprotekcinių savybių. Šios savybės gali būti naudojamos siekiant išvengti daugelio patologinių būklių, įskaitant išeminį reperfuzijos pažeidimą, transplantato atmetimą, aterosklerozę, sunkų sepsį, sunkią maliariją ar autoimunines ligas. Klinikiniai tyrimai buvo atlikti su žmonėmis, tačiau rezultatai dar nepaskelbti.

Anglies monoksidas (CO) yra bespalvės, labai lengvos (lengvesnės už orą) ir bekvapės dujos. Tačiau „anglies monoksido kvapas“ jaučiamas dėl priemaišų organinių elementų degaluose. Anglies monoksidas atsiranda kiekvieną kartą, kai deginate medieną savo namuose. Pagrindinė anglies monoksido priežastis – nepakankamas deguonies kiekis degimo zonoje.

Atliekų atsiradimas

Anglies monoksidas namuose atsiranda, kai anglis deginama dėl deguonies trūkumo. Kuro degimas krosnyse vyksta keliais etapais:

  1. Pirma, anglis dega, išskirdama anglies dioksidą CO2;
  2. Tada anglies dioksidas liečiasi su karštomis kokso arba anglies liekanomis, sudarydamas anglies monoksidą;
  3. Tada anglies monoksidas dega (mėlyna liepsna), kad susidarytų anglies dioksidas, kuris išeina per kaminą.

Krosnyje nėra traukos (kaminas užsikimšęs, nedega tiekiamas oras, sklendė užsidaro per anksti), anglys ir toliau rūko be silpno deguonies tiekimo, todėl anglies monoksidas nedega ir gali pasklisti po visą šildomą patalpą, sukeldamas toksinį poveikį organizmui ir apsinuodijimą (anglies garai).

Apsinuodijimo anglies dioksidu veiksniai

Anglies monoksidas yra bekvapis ir bespalvis, todėl labai pavojingas. Apsinuodijimo dūmais priežastys gali būti šios:

  • Netinkamai veikianti židinio krosnelė ir kaminas (užsikimšęs kaminas, krosnelės įtrūkimai).
  • Pažeidimas (nelaikas užsidaro krosnies sklendė, bloga trauka, nepakankamas gryno oro patekimas į pakurą).
  • Asmens buvimas prie gaisro židinio.
  • Automobilio priežiūra mažai vėdinamoje patalpoje.
  • Žemos kokybės oro naudojimas kvėpavimo aparatuose ir akvalango įrangoje.
  • Miegamas automobilyje su įjungtu varikliu.
  • Naudojant grilį su žema ventiliacija.

Apsinuodijimo signalai ir požymiai

Esant mažai dujų koncentracijai, gali formuotis pirmieji toksinio poveikio ir apsinuodijimo požymiai: ašarojimas, galvos svaigimas ir skausmas, pykinimas ir silpnumas, sumišimas, sausas kosulys, gali būti klausos ir regos haliucinacijų. Pajutus apsinuodijimo simptomus, reikia kuo greičiau išeiti į gryną orą.

Jei ilgą laiką praleidžiate mažo anglies monoksido tankio patalpoje, atsiranda apsinuodijimo simptomai: tachikardija, pasunkėjęs kvėpavimas, koordinacijos sutrikimas, mieguistumas, regos haliucinacijos, veido odos ir gleivinių pamėlynavimas, vėmimas, sąmonės netekimas ir galimi traukuliai.

Padidėjus koncentracijai, atsiranda sąmonės netekimas ir koma su traukuliais. Nesuteikus pirmosios pagalbos, nukentėjusysis gali mirti įkvėpęs dūmų.

Anglies monoksido poveikis namuose žmogaus organizmui

Anglies monoksidas patenka per plaučius, susisiekia su hemoglobinu kraujyje ir neleidžia deguoniui patekti į organus ir audinius. Deguonies badas turi įtakos nervų sistema ir smegenų funkcija. Kuo didesnė anglies monoksido koncentracija ir kuo ilgesnis laikotarpis praleidžiamas patalpoje, tuo stipresnis apsinuodijimas ir didesnė mirties tikimybė.

Po apsinuodijimo kelias dienas reikalinga medikų priežiūra, nes dažnai stebimos komplikacijos. Sunkaus apsinuodijimo aukos turi būti hospitalizuojamos. Nervų sistemos ir plaučių problemos galimos net praėjus savaitėms po incidento. Įdomu tai, kad anglies monoksidas mažiau paveikia moteris nei vyrus.

Anglies monoksido detektorius namams

Apsinuodijimo ar anglies įkvėpimo galima išvengti naudojant autonominį anglies monoksido signalizatorių arba jutiklį. Jei anglies monoksido tūris gyvenamojoje ar techninė patalpa Jei viršijamas leistinas lygis, jutiklis signalizuoja, įspės apie grėsmę. Anglies monoksido detektoriai yra elektrocheminiai jutikliai, skirti nuolat stebėti patalpų CO lygį ir reaguoti su šviesa ir garso signalus iki didelės anglies monoksido koncentracijos ore.

Nusprendę įsigyti anglies monoksido signalizaciją savo namams, atkreipkite dėmesį į įrenginių ypatybes (net jei jie yra panašios išvaizdos): atviro gaisro detektorius ir dūmų signalizatorius, anglies monoksido ir anglies dioksido detektorius reaguoja į skirtingas. elementai kambario ore. Anglies monoksido detektoriai namams įrengiami pusantro metro aukštyje nuo grindų (kai kurie rekomenduoja montuoti 15–20 cm nuo lubų). Anglies dioksido detektorius turi būti šalia prietaisų skydelio arba grindų lygyje (anglies dioksidas yra daug sunkesnis už orą), o dūmų detektorius turi būti ant lubų.

Daugelyje šalių pirmiau minėti jutikliai naudojami reikalinga sąlygaįstatymų numatytas gyventojų saugumui ir sveikatai užtikrinti. Europoje reikalingas tik dūmų detektorius. Mums šiuo metu anglies monoksido detektoriaus įrengimas yra savanoriškas. Tokie jutikliai apskritai yra nebrangus įrenginys, todėl geriau nerizikuoti gyvybe ir įsigyti anglies monoksido signalizaciją savo namams.

Kaip išvengti apsinuodijimo anglies monoksidu namuose

Laikantis saugos taisyklių, apsinuodijimo dūmais galima išvengti:

— Nenaudokite kurą kūrenančių prietaisų, neturėdami pakankamai įgūdžių, žinių ir įrankių.

— Nedeginkite anglies patalpoje, kurioje blogai vėdinama.

— Įsitikinkite, kad krosnelė, ištraukiamoji ir tiekiamoji ventiliacija bei kaminas veikia tinkamai.

— Ant dūmų kanalų malkinės krosnys, būtina numatyti 2 sandarių vožtuvų montavimą nuosekliai, o ant krosnių, veikiančių su anglimi ar durpėmis, kanaluose tik vieną vožtuvą su 15 mm anga.

— Nepalikite automobilio garaže su įjungtu varikliu.

Jutikliai, signalizuojantys apie anglies monoksido koncentracijos padidėjimą, gali papildomai apsaugoti nuo apsinuodijimo, tačiau jie neturėtų pakeisti kitų prevencinių darbų.

Anglies monoksidas iš krosnies šildymo

Židinys ar krosnis su uždaru vožtuvu ir nesudegusio kuro likučiais yra anglies monoksido šaltinis ir nematomas nuodytojas. Darant prielaidą, kad kuras visiškai sudegė, krosnelių savininkai uždaro kamino sklendę, kad išsaugotų šilumą. Rūkstant žarijai, kai trūksta oro, susidaro anglies monoksidas, kuris pro nesandarias krosnies sistemos vietas prasiskverbia į patalpą.

Taip pat kamine, esant silpnai traukai ir be oro tiekimo, cheminis perdegimas kuro, o dėl to – anglies monoksido atsiradimas ir kaupimasis namuose.

Anglies monoksidas arba anglies monoksidas (cheminė formulė CO) yra labai nuodingos, bespalvės dujos. Tai yra privalomas anglies turinčių medžiagų nepilno degimo produktas: aptinkamas automobilių išmetamosiose dujose, cigarečių dūmuose, gaisrų dūmuose ir kt. Anglies monoksidas neturi kvapo, todėl neįmanoma nustatyti jo buvimo ir įvertinti koncentracijos įkvepiamas oras be instrumentų.

Šaltinis: depositphotos.com

Patekęs į kraują, anglies monoksidas išstumia deguonį iš jo jungties su kvėpavimo takų baltymu hemoglobinu ir slopina aktyvių centrų, atsakingų už naujo hemoglobino susidarymą, veiklą, taip sukeldamas ūmų audinių deguonies badą. Be to, anglies monoksidas sutrikdo oksidacinių procesų eigą organizme.

Anglies monoksidas, turintis didelį afinitetą kvėpavimo takų baltymams, prie jo prisijungia daug aktyviau nei deguonis. Pavyzdžiui, jei CO koncentracija įkvepiamame ore yra tik 0,1% viso tūrio (anglies monoksido ir deguonies santykis yra atitinkamai 1:200), hemoglobinas suriš vienodus kiekius abiejų dujų, t. y. pusę kvėpavimo takų. baltymų, cirkuliuojančių sisteminėje kraujotakoje, užims anglies dvideginio dujos.

Karboksihemoglobino molekulės (hemoglobino-anglies monoksido) skilimas vyksta maždaug 10 000 kartų lėčiau nei oksihemoglobino molekulė (hemoglobinas-deguonis), o tai lemia apsinuodijimo pavojų ir sunkumą.

Automobilių išmetamosiose dujose daugiausia yra 13,5 % anglies monoksido, vidutiniškai 6-6,5 %. Taigi, mažos galios 20 AG variklis. Su. per minutę pagamina iki 28 litrų CO, per 5 minutes uždaroje patalpoje (garaže, remonto dėžėje) ore susidaro mirtina dujų koncentracija.

Būdingi apsinuodijimo simptomai pasireiškia po 2–6 valandų įkvėpus oro, kurio litre yra 0,22–0,23 mg anglies monoksido; sunkus apsinuodijimas su sąmonės netekimu ir mirtimi gali išsivystyti po 20-30 minučių, kai anglies monoksido koncentracija yra 3,4-5,7 mg/l, ir po 1-3 minučių, kai nuodų koncentracija yra 14 mg/l.

Apsinuodijimas anglies monoksidu dažniausiai pasireiškia šiais atvejais:

  • netinkamas krosnių įrangos, dujinio šildymo prietaisų veikimas ar gedimas;
  • buvimas nevėdinamoje uždaroje patalpoje, kai veikia automobilio variklis;
  • Ugnis;
  • rusenanti elektros instaliacija, Buitinė technika, interjero detalės ir baldai;
  • saugos taisyklių pažeidimas dirbant chemijos gamyboje, kurioje naudojamas anglies monoksidas.

Apsinuodijimo tikimybė yra tiesiogiai proporcinga anglies monoksido koncentracijai įkvėptame ore ir jo poveikio organizmui laikui.

Apsinuodijimo simptomai

Nervų sistema jautriausia deguonies kiekio kraujyje pokyčiams. Žalos laipsnis gali būti įvairus – nuo ​​lengvo, grįžtamojo iki generalizuoto, sukeliančio laikiną ar nuolatinį neįgalumą, o ypač sunkiais atvejais – mirtį.

Be nervų sistemos, patologiniame procese dažniausiai dalyvauja kvėpavimo (tracheitas, tracheobronchitas, pneumonija) ir širdies ir kraujagyslių (miokardo distrofija ir nekrotizacija, degeneraciniai kraujagyslių sienelių pokyčiai) sistemos.

Atsižvelgiant į CO koncentraciją ore ir atitinkamai karboksihemoglobino kiekį kraujyje, išskiriami keli apsinuodijimo anglies monoksidu laipsniai.

Lengvo apsinuodijimo simptomai (karboksihemoglobino kiekis kraujyje neviršija 30%):

  • sąmonė išsaugoma;
  • spaudžiantis, spaudžiantis galvos skausmas, primenantis surišimą lanku;
  • galvos svaigimas, triukšmas, spengimas ausyse;
  • ašarojimas, gausios išskyros iš nosies;
  • pykinimas Vėmimas;
  • galimas lengvas trumpalaikis regėjimo sutrikimas;
  • sunku kvėpuoti;
  • gerklės skausmas, sausas kosulys.

Vidutinis apsinuodijimas (išsivysto, kai karboksihemoglobino koncentracija kraujyje yra nuo 30 iki 40%):

  • trumpalaikis sąmonės netekimas ar kiti sąmonės sutrikimai (svaiginimas, stuporinga būsena arba koma);
  • sunkus kvėpavimas, stiprus dusulys;
  • nuolatinis vyzdžių išsiplėtimas, anisokorija (įvairių dydžių vyzdžiai);
  • haliucinacijos, kliedesiai;
  • tonikas arba kloniniai traukuliai;
  • tachikardija, spaudžiantis skausmas krūtinėje;
  • odos ir matomų gleivinių hiperemija;
  • koordinacijos sutrikimas;
  • regėjimo sutrikimas (sumažėjęs regėjimo aštrumas, mirgančios dėmės);
  • sumažėjęs klausos aštrumas.

Sunkaus apsinuodijimo atveju (karboksihemoglobino koncentracija 40-50%):

  • įvairaus gylio ir trukmės koma (iki kelių dienų);
  • toniniai arba kloniniai traukuliai, paralyžius, parezė;
  • nevalingas šlapinimasis ir (arba) tuštinimasis;
  • silpnas siūlinis pulsas;
  • negilus protarpinis kvėpavimas;
  • odos ir matomų gleivinių cianozė.

Be klasikinių apsinuodijimo anglies monoksidu apraiškų, netipiniai simptomai gali pasireikšti viena iš šių formų:

  • alpimas – būdingas staigus kraujospūdžio sumažėjimas (iki 70/50 mmHg ir mažesnis) ir sąmonės netekimas;
  • euforija – galimi aštrūs psichomotoriniai susijaudinimai, sumažėjusi kritika, dezorientacija laike ir erdvėje, galimos haliucinacijos ir kliedesiai;
  • fulminantinis – išsivysto, kai CO koncentracija įkvepiamame ore yra 1,2% ir daugiau, karboksihemoglobino kiekis sisteminėje kraujotakoje šiuo atveju viršija 75%. Aukos mirtis įvyksta greitai, per 2-3 minutes.

Kiekvienas, kam teko susidurti su šildymo sistemų – krosnių, katilų, katilų, vandens šildytuvų, skirtų bet kokio pavidalo buitiniam kurui – eksploatavimu, žino, koks pavojingas anglies monoksidas yra žmogui. Gana sunku jį neutralizuoti dujinėje būsenoje, nėra veiksmingų namų kovos su anglies monoksidu būdų, todėl dauguma apsaugos priemonių yra skirtos užkirsti kelią ir laiku nustatyti anglies monoksidą ore.

Toksiškos medžiagos savybės

Anglies monoksido prigimtyje ir savybėse nėra nieko neįprasto. Iš esmės tai yra anglies arba anglies turinčio kuro dalinės oksidacijos produktas. Anglies monoksido formulė yra paprasta ir nesudėtinga – CO, chemiškai – anglies monoksidas. Vienas anglies atomas yra prijungtas prie deguonies atomo. Organinio kuro degimo procesų pobūdis yra toks, kad anglies monoksidas yra neatsiejama bet kokios liepsnos dalis.

Kaitinant krosnyje, anglys, susijęs kuras, durpės, malkos dujofikuojamos į anglies monoksidą ir tik tada sudeginamos pritekėjus oro. Jei anglies dioksidas iš degimo kameros nutekėjo į patalpą, jis išliks stabilios būklės iki to momento, kai anglies srautas bus pašalintas iš patalpos ventiliacijos būdu arba susikaups, užpildydamas visą erdvę, nuo grindų iki lubų. Pastaruoju atveju situaciją gali išgelbėti tik elektroninis anglies monoksido jutiklis, reaguojantis į menkiausią nuodingų dūmų koncentracijos padidėjimą patalpos atmosferoje.

Ką reikia žinoti apie anglies monoksidą:

  • Standartinėmis sąlygomis anglies monoksido tankis yra 1,25 kg/m3, o tai labai artima savitajam oro tankiui 1,25 kg/m3. Karštas ir net šiltas monoksidas lengvai pakyla iki lubų, o vėsdamas nusėda ir susimaišo su oru;
  • Anglies monoksidas yra beskonis, bespalvis ir bekvapis, net ir esant didelei koncentracijai;
  • Norint pradėti formuotis anglies monoksidui, pakanka metalą, besiliečiantį su anglimi, pašildyti iki 400-500 o C temperatūros;
  • Dujos gali degti ore, išsiskirti didelis kiekisšilumos, maždaug 111 kJ/mol.

Pavojinga ne tik anglies monoksido įkvėpimas, bet ir dujų-oro mišinys gali sprogti, kai tūrinė koncentracija pasiekia nuo 12,5% iki 74%. Šia prasme dujų mišinys panašus į buitinį metaną, tačiau daug pavojingesnis už tinklo dujas.

Metanas yra lengvesnis už orą ir mažiau toksiškas įkvėpus, be to, į dujų srautą įtraukus specialų priedą – merkaptaną, jo buvimą patalpoje galima lengvai aptikti pagal kvapą. Jei virtuvė šiek tiek apnuodyta dujomis, galite įeiti į patalpą ir ją išvėdinti be jokių pasekmių sveikatai.

Su anglies monoksidu viskas yra sudėtingiau. Glaudus ryšys tarp CO ir oro neleidžia efektyvus pašalinimas toksiškų dujų debesis. Atvėsus grindų plote pamažu nusės dujų debesis. Įsijungus anglies monoksido detektoriui arba aptikus degimo produktų nuotėkį iš krosnelės ar kieto kuro katilo, būtina nedelsiant imtis vėdinimo priemonių, nes priešingu atveju pirmieji nukentės vaikai ir augintiniai.

Ši anglies monoksido debesies savybė anksčiau buvo plačiai naudojama kovojant su graužikais ir tarakonais, tačiau dujų atakos efektyvumas yra žymiai mažesnis nei šiuolaikinių priemonių, o apsinuodijimo rizika yra neproporcingai didesnė.

Tavo žiniai! CO dujų debesis, jei nėra ventiliacijos, ilgą laiką gali išlaikyti savo savybes nepakitusias.

Jei kyla įtarimas dėl anglies monoksido kaupimosi rūsiuose, ūkinėse patalpose, katilinėse, rūsiuose, pirmiausia reikia užtikrinti maksimalų vėdinimą, kai dujų mainų greitis yra 3-4 vnt. per valandą.

Dūmų atsiradimo patalpoje sąlygos

Anglies monoksidas gali būti gaminamas naudojant daugybę cheminių reakcijų, tačiau tam reikia specifinių reagentų ir jų sąveikos sąlygų. Rizika apsinuodyti dujomis tokiu būdu praktiškai lygi nuliui. Pagrindinės priežastys, dėl kurių anglies monoksidas atsiranda katilinėje ar virtuvės zonoje, išlieka du veiksniai:

  • Prasta trauka ir dalinis degimo produktų srautas iš degimo šaltinio į virtuvės zoną;
  • Netinkamas katilo, dujų ir krosnių įrangos veikimas;
  • Plastiko, laidų, polimerinių dangų ir medžiagų gaisrai ir vietiniai gaisrai;
  • Atliekos dujos iš kanalizacijos linijų.

Anglies monoksido šaltinis gali būti antrinis pelenų degimas, birių suodžių nuosėdos kaminuose, suodžiai ir derva plytų mūrasžidinių apdangalai ir suodžių gesintuvai.

Dažniausiai dujų CO šaltinis yra rūkstančios anglys, kurios, uždarius vožtuvą, išdega krosnyje. Ypač daug dujų išsiskiria termiškai skaidant malkas, kai nėra oro, maždaug pusę dujų debesies užima anglies monoksidas. Todėl bet kokie bandymai su mėsos ir žuvies rūkymu naudojant dūmus, gautus iš rusenančių drožlių, turėtų būti atliekami tik atvirame ore.

Virimo metu taip pat gali atsirasti nedidelis anglies monoksido kiekis. Pavyzdžiui, visi, kas susidūrė su dujinių šildymo katilų su uždara pakura įrengimu virtuvėje, žino, kaip reaguoja į anglies monoksido davikliai. keptos bulvės arba bet koks maistas, virtas verdančiame aliejuje.

Klastingas anglies monoksido pobūdis

Pagrindinis anglies monoksido pavojus yra tas, kad neįmanoma pajusti ir nujausti jo buvimo patalpos atmosferoje tol, kol dujos su oru nepatenka į kvėpavimo sistemą ir neištirpsta kraujyje.

CO įkvėpimo pasekmės priklauso nuo dujų koncentracijos ore ir buvimo patalpoje trukmės:

  • Galvos skausmas, negalavimas ir mieguistumo vystymasis prasideda, kai tūrinis dujų kiekis ore yra 0,009-0,011%. Fiziškai sveikas vyras gali atlaikyti iki trijų valandų veikiant užterštoje atmosferoje;
  • Pykinimas, stiprus skausmas raumenyse, esant 0,065-0,07% koncentracijai, gali išsivystyti mėšlungis, alpimas, orientacijos praradimas. Kambaryje praleidžiamas laikas iki neišvengiamų pasekmių atsiradimo yra tik 1,5-2 valandos;
  • Kai anglies monoksido koncentracija viršija 0,5%, net kelios sekundės buvimas dujomis užterštoje erdvėje reiškia mirtį.

Net jei žmogus pats saugiai pabėgo iš patalpos, kurioje yra didelė anglies monoksido koncentracija, jam vis tiek reikės sveikatos apsauga ir priešnuodžių vartojimas, nes apsinuodijus kraujotakos sistema ir sutrikus kraujotakai smegenyse pasekmės vis tiek atsiras, tik kiek vėliau.

Anglies monoksido molekules gerai sugeria vanduo ir druskos tirpalai. Todėl kaip pirmoji galima apsaugos priemonė dažnai naudojami įprasti rankšluosčiai ir servetėlės, sudrėkintos bet kokiu turimu vandeniu. Tai leidžia kelioms minutėms sustabdyti anglies monoksido patekimą į jūsų kūną, kol galėsite išeiti iš kambario.

Šia anglies monoksido savybe dažnai piktnaudžiauja kai kurie šildymo įrangos, kurioje yra įmontuoti CO jutikliai, savininkai. Įsijungus jautriam jutikliui, užuot vėdinę patalpą, prietaisas dažnai tiesiog uždengiamas drėgnu rankšluosčiu. Dėl to po keliolikos tokių manipuliacijų anglies monoksido jutiklis sugenda, o apsinuodijimo rizika padidėja eilės tvarka.

Techninės anglies monoksido aptikimo sistemos

Tiesą sakant, šiandien yra tik vienas būdas sėkmingai kovoti su anglies monoksidu, naudojant specialius elektroninius prietaisus ir jutiklius, fiksuojančius perteklinę CO koncentraciją patalpoje. Galima, žinoma, ir ką nors paprastesnio, pavyzdžiui, įsirengti galingą ventiliaciją, kaip tai daro mėgstantys ilsėtis prie tikro mūrinio židinio. Tačiau tokiame sprendime yra tam tikra apsinuodijimo anglies monoksidu rizika keičiant traukos kryptį vamzdyje, be to, gyventi esant stipriai traukai taip pat nėra labai naudinga sveikatai.

Anglies monoksido jutiklio įtaisas

Anglies monoksido kiekio valdymo gyvenamųjų ir buitinių patalpų atmosferoje problema šiandien yra tokia pat aktuali kaip gaisro ar apsaugos signalizacija.

Specializuotose šildymo ir dujų įrangos parduotuvėse galite įsigyti keletą dujų kiekio stebėjimo prietaisų variantų:

  • Cheminiai signalai;
  • Infraraudonųjų spindulių skaitytuvai;
  • Kietojo kūno jutikliai.

Jautrus prietaiso jutiklis paprastai turi elektroninę plokštę, kuri užtikrina maitinimą, kalibravimą ir signalo konvertavimą į suprantamą indikacijos formą. Tai gali būti tiesiog žalios ir raudonos šviesos diodai skydelyje, garso sirena, skaitmeninė informacija, skirta signalui perduoti į kompiuterių tinklą, arba automatinio vožtuvo, kuris išjungia buitinių dujų tiekimą į šildymo katilą, valdymo impulsas.

Akivaizdu, kad jutiklių su kontroliuojamu uždarymo vožtuvu naudojimas yra būtina priemonė, tačiau dažnai šildymo įrangos gamintojai sąmoningai sukuria „apsaugą“, kad išvengtų visokių manipuliacijų su dujų įrangos saugumu.

Cheminiai ir kietojo kūno valdymo prietaisai

Pigiausia ir prieinamiausia jutiklio versija su cheminiu indikatoriumi yra pagaminta tinklinės kolbos pavidalu, lengvai pralaidžia orui. Kolbos viduje yra du elektrodai, atskirti akyta pertvara, impregnuota šarmo tirpalu. Anglies monoksido atsiradimas sukelia elektrolito karbonizaciją, jutiklio laidumas smarkiai sumažėja, kurį elektronika iš karto nuskaito kaip pavojaus signalą. Sumontavus prietaisas yra neaktyvios būsenos ir neveikia tol, kol ore nėra anglies monoksido pėdsakų, viršijančių leistiną koncentraciją.

Kietojo kūno jutikliuose vietoj šarmu impregnuoto asbesto gabalo naudojami dviejų sluoksnių alavo dioksido ir rutenio maišeliai. Dujų atsiradimas ore sukelia gedimą tarp jutiklio įrenginio kontaktų ir automatiškai įjungia aliarmą.

Skaitytuvai ir elektroninės apsaugos

Infraraudonųjų spindulių jutikliai, veikiantys aplinkinio oro skenavimo principu. Integruotas infraraudonųjų spindulių jutiklis suvokia lazerio šviesos diodo švytėjimą, o paleidimo įtaisas įjungiamas, atsižvelgiant į dujų šiluminės spinduliuotės sugerties intensyvumo pasikeitimą.

CO labai gerai sugeria šiluminę spektro dalį, todėl tokie įrenginiai veikia budėtojo arba skaitytuvo režimu. Nuskaitymo rezultatas gali būti rodomas kaip dviejų spalvų signalas arba anglies monoksido kiekio ore nuoroda skaitmenine arba tiesine skale.

Kuris jutiklis geresnis

Dėl teisingas pasirinkimas Montuojant anglies monoksido jutiklį, būtina atsižvelgti į darbo režimą ir patalpos, kurioje turi būti montuojamas jutiklis, pobūdį. Pavyzdžiui, cheminiai jutikliai, laikomi pasenusiais, puikiai veikia katilinėse ir pagalbinėse patalpose. Nebrangus anglies monoksido aptikimo įrenginys gali būti sumontuotas jūsų namuose ar dirbtuvėse. Virtuvėje tinklelis greitai pasidengia dulkėmis ir riebalų nuosėdomis, o tai smarkiai sumažina cheminio kūgio jautrumą.

Kietojo kūno anglies monoksido jutikliai vienodai gerai veikia visomis sąlygomis, tačiau jiems reikia galingo išorinis šaltinis mityba. Prietaiso kaina yra didesnė nei cheminių jutiklių sistemų kaina.

Šiandien labiausiai paplitę infraraudonųjų spindulių jutikliai. Jie aktyviai naudojami gyvenamųjų namų individualių šildymo katilų apsaugos sistemoms komplektuoti. Tuo pačiu metu valdymo sistemos jautrumas laikui bėgant praktiškai nekinta dėl dulkių ar oro temperatūros. Be to, tokiose sistemose, kaip taisyklė, yra įmontuoti testavimo ir kalibravimo mechanizmai, kurie leidžia periodiškai tikrinti jų veikimą.

Anglies monoksido stebėjimo prietaisų montavimas

Anglies monoksido jutiklius turi montuoti ir prižiūrėti tik kvalifikuotas personalas. Periodiškai prietaisai yra tikrinami, kalibruojami, prižiūrimi ir keičiami.

Jutiklis turi būti sumontuotas 1–4 m atstumu nuo dujų šaltinio arba nuotoliniai jutikliai montuojami 150 cm aukštyje virš grindų lygio ir turi būti sukalibruoti pagal viršutinę ir apatinę jautrumo slenksčius.

Gyvenamųjų anglies monoksido detektorių tarnavimo laikas yra 5 metai.

Išvada

Kova su anglies monoksido susidarymu reikalauja atidumo ir atsakingo požiūrio į sumontuotą įrangą. Bet kokie eksperimentai su jutikliais, ypač puslaidininkiniais, smarkiai sumažina prietaiso jautrumą, o tai galiausiai lemia anglies monoksido kiekio padidėjimą virtuvės ir viso buto atmosferoje, lėtai nuodijant visus jo gyventojus. Anglies monoksido stebėjimo problema yra tokia rimta, kad gali būti, kad jutiklių naudojimas ateityje gali būti privalomas visoms individualaus šildymo kategorijoms.

Jis neturi nei spalvos, nei kvapo. Bet jis mirtinas.

Ekspertai

Sergejus Musselius
medicinos mokslų daktaras, profesorius, toksikologas, Fundamentalios medicinos fakulteto dėstytojas


Agentūros „Romir-Monitoring“ atlikta namų savininkų apklausa 6 miestuose parodė:

81% respondentų nesuvokia apsinuodijimo anglies monoksidu pavojaus;

60% – nežino, kad toks apsinuodijimas gali baigtis mirtimi;

27% mano, kad pajus anglies monoksido kvapą, jei jis nutekės;

94% neturi anglies monoksido detektorių;

52% mano, kad pasirodžius anglies monoksidui, pakanka tiesiog išvėdinti patalpą, kad apsinuoditumėte.

Kaip susidaro anglies monoksidas?

Iš mokyklos mokymo programaŽinome, kad degimui reikalingas deguonis. Anglies monoksidas susidaro, kai nepakanka deguonies, o anglies turintis kuras (mediena, durpės, popierius, anglis, briketai, benzinas, gamtinės dujos) visiškai nesudega. Neįmanoma apsinuodyti gatvėje, tarkime, prie gaisro. Aplink yra daug deguonies, dėl degimo susidaro mažai toksiškas anglies dioksidas CO2. Ir net jei kuras prastai dega ar smirda (anglies kepsninėje), anglies monoksidas akimirksniu ištirpsta ore. Pavojingas anglies monoksidas CO susidaro patalpose, kai trūksta deguonies (degalai rūko, bet aktyviai nedega). Daugelis žmonių mano, kad anglies monoksidą galima apčiuopti nosimi, kaip tą, kuris dega dujinių viryklių degikliuose. Kaip žinia, jis specialiai „pagardintas“ vadinamuoju merkaptanu – stipriai kvepiančia medžiaga, kuri dedama į gamtines dujas dujų saugyklose, siekiant pagal kvapą aptikti nuotėkius. Su anglies monoksidu to padaryti neįmanoma – nes jis pats susidaro.

Atsiprašau už paukštį!

Pats pirmasis anglies monoksido rodiklis buvo... kanarėlės. Mažiausiai padidėjus CO koncentracijai, jie iškart nutilo ir nukrito nuo ešerio.

Norint apsaugoti save ir artimuosius nuo apsinuodijimo anglies monoksidu, specialistai pataria palaikyti tvarkingą įrangą, vėdinti patalpas, o veikiant varikliui nebūti garaže su uždarytomis durimis. Taip pat sumontuokite nebrangius anglies monoksido detektorius. Jei anglies monoksido kiekis padidės, jutiklis pradės skleisti nutrūkstamus signalus, jei pavojaus slenkstis bus kritiškai pažeistas, jis skleis nuolatinius signalus.

Koks yra anglies monoksido pavojus?

Kai anglies monoksidas patenka į plaučius, o paskui į kraują, jis labai stipriai jungiasi su hemoglobinu. Taip susidaro vadinamasis karboksihemoglobinas – toksiška medžiaga, kuri blokuoja deguonies patekimą į kraują. Dėl to atsiranda deguonies badas: kenčia smegenų ląstelės, didėja hipoksija. Pavojingiausia tai, kad pirmuosius apsinuodijimo požymius dažniausiai pats žmogus ir aplinkiniai sumaišo su nuovargiu. Vėliau pasirodo

Galvos skausmas ir galvos svaigimas, dusulys. Žmogus gali netekti sąmonės, išsivystyti širdies nepakankamumas, infarktas, išeminis insultas, sunkiais atvejais – koma ir mirtis. Kenčia visi organai – širdis, inkstai, kepenys, plaučiai. Lygūs raumenys atsipalaiduoja. Dėl to žmogus, net ir suprasdamas, kad jam skubiai reikia išeiti oro, dėl raumenų silpnumo negali žengti nė žingsnio. Arterijos taip pat atsipalaiduoja, praranda savo elastingumą. Jei auka guli, arterijos suspaudžiamos, o tai visiškai blokuoja kraujo patekimą į organus.

PO APSINUODIJIMO.

Sunkaus apsinuodijimo atveju, net jei žmogus išgyvena, jis gali likti vegetacinės būsenos ir niekada visiškai nepasveikti. Kitais atvejais pasveikimas gali užtrukti savaites, mėnesius ar metus. Jei apsinuodijimas nebuvo labai sunkus, jo požymiai gali pasireikšti po 1-6 savaičių. Maždaug trečdalis nukentėjusiųjų iš dalies praranda atmintį, atsiranda galvos skausmas, sutrinka judėjimo funkcijos, prastėja charakteris, prastėja gebėjimas mąstyti abstrakčiai ir savikritiškai. Sutrinka regėjimas ir klausa.

Kam gresia pavojus:

Gyventojai kaimo namai, kur yra krosnys, židiniai, dujiniai ir dyzeliniai vandens šildytuvai. Dažnai apsinuodijama dėl prastos traukos, netinkamai įrengus krosnelę ar židinį arba suodžiais užsikimšus kaminui. Pastaruoju metu dažnėja atvejai, kai suaugę vaikai perka užmiesčio namelius tėvams, kurie anksčiau gyveno mieste ir tiesiog nemoka tinkamai šildytis;

Miesto gyventojai, atvykę atostogauti (dažnas atvejis – Naujųjų metų šventės!), išsinuomoti kaimo kotedžai ir nelabai žinodami kaip nusprendžia šildyti namą. Krosnelė užsidega, namuose tampa šilta ir jauku. Ir šiuo metu kažkas nusprendžia, kad visa šiluma išeina per vamzdį, todėl reikia uždaryti krosnelės ar židinio sklendę ir langą.

Poros atsiskyrusios automobilyje uždarame garaže.Įjungę automobilio šildytuvą, jie palaiko romantišką nuotaiką su alkoholiu, o anglies monoksido poveikį dažniausiai painioja su apsvaigimu, nutaria trumpam nusnūsti. Daugelis nepabunda;

Automobilių savininkai, kurie patys remontuoja automobilius su uždarytais garažo vartais;

Žmonės, kurie rūko lovoje. Užmigimas su neužgesinta cigarete nebūtinai sukelia gaisrą. Antklodė ir kilimas pradeda smilkti, bet nėra liepsnos. Jei langai uždaryti, apsinuodijimas CO garantuojamas;

Dujinių viryklių savininkai. Jei degiklis eksploatacijos metu perpučiamas, dujos visiškai nesudegs. Anglies monoksido gali atsirasti ir gaminant maistą inde labai plačiu dugnu. . Tokiu atveju sutrinka deguonies tekėjimas į degiklį ir susidaro anglies monoksidas. Dėl tos pačios priežasties negalite gaminti ant visų degiklių vienu metu arba šildyti kambario dujine virykle. Virtuvėje, kai 2 valandas dega 3 degikliai, CO koncentracija padidėja 11 kartų!

Šiuolaikinių butų gyventojai, trikdantys natūralią trauką su pertvarkymu. Remonto metu jie montuojami vidaus durys be tarpų iš apačios, ardyti ortakius, kad padidėtų virtuvės plotas, sumontuoti plastikinius langus, nepraleidžiančius oro.

APSINUODIJIMO FORMA PRIKLAUSO NUO ANGLIES MONOKSIDO KONCENTRACIJOS.

3, lengvas, laipsnis: CO ore yra ne daugiau kaip 0,08%, karboksihemoglobino kiekis kraujyje yra ne didesnis kaip 30%. Nukentėjusiajam skauda galvą, svaigsta galva, pykina ir vemia.

Pagalba iš kitų: atidarykite langus ir duris, išveskite nukentėjusįjį į lauką. Hospitalizacija nebūtina.

2, vidurinis, laipsnis: CO ore yra ne daugiau kaip 0,32%, karboksihemoglobino kiekis kraujyje yra 30-40%. Nukentėjusysis netenka sąmonės, pakyla kraujospūdis, padažnėja pulsas, galimos haliucinacijos.

Pagalba iš kitų:

Uždėkite nukentėjusįjį deguonies kaukę arba dujokaukę su specialia hopkalito užtaisu (padidina apsaugą nuo CO).

Prijunkite nukentėjusįjį prie deguonies baliono 2-3 valandoms. Būtina hospitalizuoti.

1, sunkus, laipsnis: CO ore daugiau nei 1,2%, karboksihemoglobino kiekis kraujyje siekia 50% - protarpinis kvėpavimas, sumažėjęs kraujospūdis iki kolapso, sunki gleivinių cianozė (blanšavimas), traukuliai, koma.

Jei CO koncentracija labai didelė, mirti pakanka 1-2 įkvėpimų.

Pagalba iš kitų: atidaryti langus ir duris, nukentėjusįjį išvesti į lauką, iškviesti gelbėtojus ir gydytojus.

Pasirodo, gelbėtojai ir gydytojai: uždėkite nukentėjusiajam deguonies kaukę arba dujokaukę su hopkalito užtaisu (padidina apsaugą nuo CO). Prijunkite nukentėjusįjį prie deguonies baliono 2-3 valandoms.

Būtina hospitalizuoti. Pristačius į kliniką, atliekama mechaninė ventiliacija.

Visais trimis atvejais aukai skiriamas priešnuodis anglies monoksidui, kuris buvo sukurtas Rusijoje. Mažina intoksikaciją, pagreitina CO pašalinimą iš organizmo, mažina deguonies poreikį, padeda didinti jautriausių hipoksijai organų atsparumą.

Skyriai