Anglies monoksidas, dar žinomas kaip anglies monoksidas, turi labai stiprią molekulinę sudėtį, yra inertiškas savo cheminėmis savybėmis ir blogai tirpsta vandenyje. Šis junginys taip pat yra neįtikėtinai toksiškas, patekęs į kvėpavimo sistemą, susijungia su kraujo hemoglobinu ir nustoja pernešti deguonį į audinius ir organus.
Cheminiai pavadinimai ir formulė
Anglies monoksidas taip pat žinomas kitais pavadinimais, įskaitant anglies monoksidą II. Kasdieniame gyvenime jis paprastai vadinamas anglies monoksidu. Šis anglies monoksidas yra nuodingos, bespalvės, beskonės ir bekvapės dujos. Jo cheminė formulė yra CO, o vienos molekulės masė yra 28,01 g/mol.
Poveikis kūnui
Anglies monoksidas, susijungęs su hemoglobinu, sudaro karboksihemoglobiną, kuris neperneša deguonies. Įkvėpus jo garų, pažeidžiama CNS (centrinė nervų sistema) iruždusimas. Dėl to atsirandantis deguonies trūkumas sukelia galvos skausmą, galvos svaigimą, širdies susitraukimų dažnio ir kvėpavimo dažnio sumažėjimą, dėl kurio atsiranda alpimas ir vėliau mirtis.
Toksiškos dujos
Anglies monoksidas gaunamas iš dalies deginant medžiagas, kuriose yra anglies, pavyzdžiui, vidaus degimo varikliuose. Junginyje yra 1 anglies atomas, kovalentiškai sujungtas su 1 deguonies atomu. Anglies monoksidas yra labai toksiškas ir yra viena dažniausių mirtinų apsinuodijimų priežasčių visame pasaulyje. Poveikis gali pakenkti širdžiai ir kitiems organams.
Kam naudingas anglies monoksidas?
Nepaisant didelio toksiškumo, anglies monoksidas yra nepaprastai naudingas – šiuolaikinių technologijų dėka iš jo sukuriama nemažai gyvybiškai svarbių produktų. Anglies monoksidas, nors ir šiandien laikomas teršalu, gamtoje buvo visada, bet ne tokiais kiekiais, kaip, pavyzdžiui, anglies dioksido.
Klysta tie, kurie mano, kad anglies monoksido junginių gamtoje nėra. CO ištirpsta išlydytoje vulkaninėje uolienoje esant dideliam slėgiui Žemės mantijoje. Anglies oksidų kiekis vulkaninėse dujose svyruoja nuo mažiau nei 0,01% iki 2%, priklausomai nuo ugnikalnio. Kadangi šis natūralus junginys nėra pastovi vertė, neįmanoma tiksliai išmatuoti išmetamų gamtinių dujų.
Cheminės savybės
Anglies monoksidas (CO formulė) reiškia druskos nesudarančius arba abejingus oksidus. Tačiau esant +200 oС jis reaguoja su natrio hidroksidu. Šio cheminio proceso metu susidaro natrio formiatas:
NaOH + CO=HCOONa (skruzdžių rūgšties druska).
Anglies monoksido savybės pagrįstos jo gebėjimu redukuoti. Anglies monoksidas:
- gali reaguoti su deguonimi: 2CO + O2 =2CO2;
- gali sąveikauti su halogenais: CO + Cl2 =COCl2 (fosgenas);
- turi unikalią savybę atkurti grynus metalus iš jų oksidų: Fe2O3 + 3CO=2Fe + 3CO2;
- sudaro metalų karbonilus: Fe + 5CO=Fe(CO)5;
- Puikiai tirpsta chloroforme, acto rūgštyje, etanolyje, amonio hidrokside ir benzene.
Molekulės struktūra
Du atomai, iš kurių iš tikrųjų susideda anglies monoksido (CO) molekulė, yra tarpusavyje sujungti triguba jungtimi. Du iš jų susidaro susiliejus anglies atomų p-elektronams su deguonimi, o trečiasis – dėl specialaus mechanizmo dėl laisvos anglies 2p orbitos ir 2p deguonies elektronų poros. Ši struktūra suteikia molekulei didelį stiprumą.
Šiek tiek istorijos
Net Aristotelis iš senovės Graikijos aprašė nuodingus dūmus, susidarančius deginant anglis. Pats mirties mechanizmas nėra žinomas.buvo. Tačiau vienas iš senovinių egzekucijos būdų buvo nusik altėlio uždarymas garinėje, kur buvo smilkstančios anglys. Graikų gydytojas Galenas pasiūlė, kad oro sudėtis įvyktų tam tikri pakitimai, kurie kenkia įkvėpus.
Antrojo pasaulinio karo metu anglies monoksido dujos buvo naudojamos kaip variklinių transporto priemonių kuras tose pasaulio dalyse, kur buvo mažai benzino ir dyzelino. Buvo sumontuoti išoriniai (su keliomis išimtimis) anglies ar medienos dujų generatoriai, į dujų maišytuvą tiekiamas atmosferinio azoto, anglies monoksido ir nedidelio kiekio kitų dujų mišinys. Tai buvo vadinamosios medienos dujos.
Anglies monoksido oksidacija
Anglies monoksidas susidaro dalinai oksiduojantis anglies turintiems junginiams. CO susidaro, kai nepakanka deguonies gaminti anglies dioksidą (CO2), pvz., kai krosnis arba vidaus degimo variklis veikia uždaroje erdvėje. Jei yra deguonies, taip pat tam tikros kitos atmosferos koncentracijos, anglies monoksidas dega, skleisdamas mėlyną šviesą, gamindamas anglies dioksidą, vadinamą anglies dioksidu.
Anglies dujos, plačiai naudotos iki septintojo dešimtmečio vidaus apšvietimui, maisto ruošimui ir šildymui, CO buvo vyraujantis kuro komponentas. Kai kurie šiuolaikinių technologijų procesai, pavyzdžiui, geležies lydymas, vis dar gamina anglies monoksidąkaip šalutinis produktas. Pats CO junginys kambario temperatūroje oksiduojamas iki CO2.
Ar gamtoje yra CO?
Ar gamtoje yra anglies monoksido? Vienas iš natūralių jo š altinių yra fotocheminės reakcijos, vykstančios troposferoje. Tikimasi, kad per šiuos procesus bus galima pagaminti apie 5×1012 kg medžiagos e; Kiti š altiniai, kaip minėta pirmiau, yra ugnikalniai, miškų gaisrai ir kitos degimo formos.
Molekulinės savybės
Anglies monoksido molinė masė yra 28,0, todėl jis yra šiek tiek mažesnis nei oro tankis. Ryšio ilgis tarp dviejų atomų yra 112,8 mikrometrai. Tai pakankamai arti, kad sudarytų vieną stipriausių cheminių jungčių. Abu CO junginio elementai kartu turi apie 10 elektronų viename valentiniame apvalkale.
Paprastai dviguba jungtis susidaro organiniuose karbonilo junginiuose. Būdingas CO molekulės bruožas yra tai, kad tarp atomų, turinčių 6 bendrus elektronus, 3 sujungtose molekulinėse orbitose susidaro stiprus trigubas ryšys. Kadangi 4 iš bendrų elektronų yra iš deguonies ir tik 2 iš anglies, vieną surištą orbitą užima du elektronai iš O2, sudarydami datyvinį arba dipolinį ryšį. Tai sukelia molekulės C ← O poliarizaciją su nedideliu "-" krūviu ant anglies ir mažu "+" krūviu ant deguonies.
Kitos dvi surištos orbitos užima vieną įkrautą dalelę iš anglies irvienas iš deguonies. Molekulė yra asimetriška: deguonies elektronų tankis yra didesnis nei anglies ir taip pat yra šiek tiek teigiamai įkrautas, palyginti su neigiama anglimi.
Gauti
Pramonėje anglies monoksidas CO gaunamas kaitinant anglies dioksidą arba vandens garus su anglimi, nepasiekiant oro:
CO2 + C=2CO;
H2O + C=CO + H2.
Paskutinis gautas mišinys taip pat vadinamas vandeniu arba sintezės dujomis. Laboratorijoje anglies monoksidas II veikiant organines rūgštis koncentruota sieros rūgštimi, kuri veikia kaip dehidratuojanti medžiaga:
HCOOH=CO + H2O;
N2C2O4=CO2 + H2O.
Pagrindiniai apsinuodijimo CO simptomai ir pagalba
Ar anglies monoksidas sukelia apsinuodijimą? Taip, ir labai stiprus. Apsinuodijimas anglies monoksidu yra labiausiai paplitęs reiškinys visame pasaulyje. Dažniausi simptomai:
- silpnumas;
- pykinimas;
- galvos svaigimas;
- nuovargis;
- dirglumas;
- blogas apetitas;
- galvos skausmas;
- dezorientacija;
- regėjimo sutrikimas;
- vėmimas;
- alpimas;
- traukuliai.
Šių nuodingų dujų poveikis gali padaryti didelę žalą, kuri dažnai gali sukelti ilgalaikes lėtines ligas. Anglies monoksidas yra pajėgussukelti rimtą žalą nėščios moters vaisiui. Aukoms, pavyzdžiui, po gaisro, reikia nedelsiant suteikti pagalbą. būtina skubiai kviesti greitąją pagalbą, leisti patekti į gryną orą, nusivilkti kvėpavimą varžančius drabužius, ramu, šilta. Sunkus apsinuodijimas, kaip taisyklė, gydomas tik prižiūrint gydytojams, ligoninėje.
Programa
Anglies monoksidas, kaip jau minėta, yra nuodingas ir pavojingas, tačiau tai vienas iš pagrindinių junginių, naudojamų šiuolaikinėje pramonėje organinei sintezei. CO naudojamas gryniems metalams, karbonilams, fosgenui, anglies sulfidui, metilo alkoholiui, formamidui, aromatiniams aldehidams ir skruzdžių rūgščiai gaminti. Ši medžiaga taip pat naudojama kaip kuras. Nepaisant toksiškumo ir nuodingumo, jis dažnai naudojamas kaip įvairių medžiagų žaliava chemijos pramonėje.
Anglies monoksidas ir anglies dioksidas: koks skirtumas?
Anglies monoksidas ir anglies dioksidas (CO ir CO2) dažnai painiojami vienas su kitu. Abi dujos yra bekvapės ir bespalvės, abi neigiamai veikia širdies ir kraujagyslių sistemą. Abi dujos gali patekti į organizmą įkvėpus, per odą ir akis. Šie junginiai, patekę į gyvą organizmą, turi nemažai bendrų simptomų – galvos skausmus, galvos svaigimą, traukulius ir haliucinacijas. Daugumai žmonių sunku atskirti skirtumą ir jie nesuvokia, kad automobilio išmetamosios dujos išskiria ir CO, ir CO2. Patalpose padidėjusi šių dujų koncentracija gali būti pavojinga jas veikiamo asmens sveikatai ir saugai.poveikį. Koks skirtumas?
Esant didelei koncentracijai, abu gali būti mirtini. Skirtumas tas, kad CO2 yra įprastos gamtinės dujos, reikalingos visai augalų ir gyvūnų gyvybei. CO nėra įprastas. Tai yra bedeguonies kuro degimo šalutinis produktas. Esminis cheminis skirtumas yra tas, kad CO2 turi vieną anglies atomą ir du deguonies atomus, o CO turi tik po vieną. Anglies dioksidas yra nedegus, o monoksidas labiau užsiliepsnoja.
Anglies dioksidas natūraliai atsiranda atmosferoje: žmonės ir gyvūnai įkvepia deguonį ir iškvepia anglies dioksidą, o tai reiškia, kad gyvos būtybės gali atlaikyti nedidelį jo kiekį. Šios dujos taip pat reikalingos augalų fotosintezei įgyvendinti. Tačiau anglies monoksidas atmosferoje natūraliai neatsiranda ir gali sukelti sveikatos problemų net esant mažoms koncentracijoms. Abiejų dujų tankis taip pat skiriasi. Anglies dioksidas yra sunkesnis ir tankesnis už orą, o anglies monoksidas yra šiek tiek lengvesnis. Į šią funkciją reikia atsižvelgti įrengiant tinkamus jutiklius namuose.
