Hiilimonoksidilla, joka tunnetaan myös nimellä hiilimonoksidi, on erittäin vahva molekyylikoostumus, se on inertti kemiallisilta ominaisuuksiltaan eikä liukene hyvin veteen. Tämä yhdiste on myös uskomattoman myrkyllinen, kun se joutuu hengityselimiin, se yhdistyy veren hemoglobiiniin ja lakkaa kuljettamasta happea kudoksiin ja elimiin.
Kemialliset nimet ja kaava
Hiilimonoksidi tunnetaan myös muilla nimillä, mukaan lukien hiilimonoksidi II. Arkielämässä sitä kutsutaan yleisesti hiilimonoksidiksi. Tämä hiilimonoksidi on myrkyllinen, väritön, mauton ja hajuton kaasu. Sen kemiallinen kaava on CO ja yhden molekyylin massa on 28,01 g/mol.
Vaikutus vartaloon
Hiilimonoksidi yhdistyy hemoglobiinin kanssa muodostaen karboksihemoglobiinia, jolla ei ole happea kuljettavaa kykyä. Sen höyryjen hengittäminen vahingoittaa keskushermostoa (keskushermostoa) jatukehtuminen. Tästä johtuva hapenpuute aiheuttaa päänsärkyä, huimausta, hidasta sykettä ja hengitystiheyttä, mikä johtaa pyörtymiseen ja myöhempään kuolemaan.
Myrkyllinen kaasu
Hiilimonoksidia saadaan polttamalla osittain hiiltä sisältäviä aineita esimerkiksi polttomoottoreissa. Yhdiste sisältää 1 hiiliatomin kovalenttisesti sitoutuneena yhteen happiatomiin. Hiilimonoksidi on erittäin myrkyllistä ja yksi yleisimmistä kuolemaan johtavien myrkytysten syistä maailmanlaajuisesti. Altistuminen voi vahingoittaa sydäntä ja muita elimiä.
Mitä hyötyä hiilimonoksidista on?
Vakavasta myrkyllisyydestään huolimatta hiilimonoksidi on erittäin hyödyllinen - nykyaikaisten teknologioiden ansiosta siitä syntyy useita tärkeitä tuotteita. Hiilimonoksidia, vaikka sitä pidetäänkin nykyään saasteena, on aina ollut luonnossa, mutta ei sellaisina määrinä kuin esimerkiksi hiilidioksidia.
Ne, jotka uskovat, ettei hiilimonoksidiyhdisteitä ole luonnossa, ovat väärässä. CO liukenee sulaan vulkaaniseen kiveen korkeissa paineissa maan vaipassa. Tulivuoren kaasujen hiilioksidipitoisuus vaihtelee alle 0,01 prosentista 2 prosenttiin tulivuoresta riippuen. Koska tämä luonnonyhdiste ei ole vakioarvo, maakaasupäästöjä ei ole mahdollista mitata tarkasti.
Kemialliset ominaisuudet
Hiilimonoksidi (kaava CO) viittaa ei-suolaa muodostaviin tai välinpitämättömiin oksideihin. Kuitenkin lämpötilassa +200 oС se reagoi natriumhydroksidin kanssa. Tämän kemiallisen prosessin aikana muodostuu natriumformiaattia:
NaOH + CO=HCOONa (muurahaishapposuola).
Hiilimonoksidin ominaisuudet perustuvat sen pelkistyskykyyn. Hiilimonoksidi:
- voi reagoida hapen kanssa: 2CO + O2 =2CO2;
- pystyy olemaan vuorovaikutuksessa halogeenien kanssa: CO + Cl2 =COCl2 (fosgeeni);
- on ainutlaatuinen ominaisuus palauttaa puhtaita metalleja niiden oksideista: Fe2O3 + 3CO=2Fe + 3CO2;
- muodostaa metallikarbonyylejä: Fe + 5CO=Fe(CO)5;
- Liukenee täydellisesti kloroformiin, etikkahappoon, etanoliin, ammoniumhydroksidiin ja bentseeniin.
Molekyylin rakenne
Kaksi atomia, joista itse asiassa hiilimonoksidi (CO) molekyyli koostuu, on liitetty toisiinsa kolmoissidoksella. Kaksi niistä muodostuu hiiliatomien p-elektronien fuusioimalla happeen ja kolmas johtuu erityisestä mekanismista, joka johtuu hiilen vapaasta 2p-kiertoradasta ja hapen 2p-elektroniparista. Tämä rakenne tarjoaa molekyylille suuren lujuuden.
Hieman historiaa
Jopa Aristoteles muinaisesta Kreikasta kuvaili myrkyllisiä höyryjä, joita hiilen poltosta syntyi. Itse kuoleman mekanismia ei tunneta.oli. Yksi muinaisista teloitusmenetelmistä oli kuitenkin rikoksentekijän lukitseminen höyryhuoneeseen, jossa oli kyteviä hiiltä. Kreikkalainen lääkäri Galen ehdotti, että ilman koostumuksessa tapahtuu tiettyjä muutoksia, jotka aiheuttavat haittaa hengitettynä.
Toisen maailmansodan aikana hiilimonoksidikaasua käytettiin moottoriajoneuvojen polttoaineena osissa maailmaa, joissa bensiiniä ja dieseliä oli vähän. Ulkoiset (muutamia poikkeuksia lukuun ottamatta) hiili- tai puukaasugeneraattorit asennettiin ja kaasusekoittimeen syötettiin seos ilmakehän typpeä, hiilimonoksidia ja pientä määrää muita kaasuja. Se oli niin kutsuttu puukaasu.
Hiilimonoksidin hapettuminen
Hiilimonoksidia muodostuu hiiltä sisältävien yhdisteiden osittaisen hapettumisen seurauksena. CO:ta syntyy, kun happea ei ole tarpeeksi tuottamaan hiilidioksidia (CO2), esimerkiksi kun uuni tai polttomoottori on käynnissä suljetussa tilassa. Jos läsnä on happea ja tiettyjä muita ilmakehän pitoisuuksia, hiilimonoksidi palaa, säteilee sinistä valoa ja tuottaa hiilidioksidia eli hiilidioksidia.
Hiilikaasua, jota käytettiin laaj alti 1960-luvulle asti sisävalaistukseen, ruoanlaittoon ja lämmitykseen, oli hiilidioksidin hallitseva polttoainekomponentti. Jotkut nykytekniikan prosessit, kuten raudan sulatus, tuottavat edelleen hiilimonoksidiasivutuotteena. Itse CO-yhdiste hapettuu CO2:ksi huoneenlämpötilassa.
Onko hiilidioksidia luonnossa?
Onko hiilimonoksidia luonnossa? Yksi sen luonnollisista lähteistä on troposfäärissä tapahtuvat fotokemialliset reaktiot. Näiden prosessien odotetaan pystyvän tuottamaan noin 5×1012 kg ainetta e vuodessa. Muita lähteitä, kuten edellä mainittiin, ovat tulivuoret, metsäpalot ja muut palamismuodot.
Molekylaariset ominaisuudet
Hiilimonoksidin moolimassa on 28,0, joten se on hieman vähemmän tiheä kuin ilma. Sidospituus kahden atomin välillä on 112,8 mikrometriä. Tämä on tarpeeksi lähellä tarjotakseen yhden vahvimmista kemiallisista sidoksista. CO-yhdisteen molemmilla alkuaineilla on yhdessä noin 10 elektronia yhdessä valenssikuoressa.
Orgaanisissa karbonyyliyhdisteissä esiintyy yleensä kaksoissidos. CO-molekyylin ominainen piirre on, että atomien välille syntyy vahva kolmoissidos, jossa on 6 yhteistä elektronia 3 sitoutuneella molekyyliradalla. Koska jaetuista elektroneista 4 tulee hapesta ja vain 2 hiilestä, yksi sidottu kiertorata on miehitetty kahdella elektronilla O2 muodostaen datiivi- tai dipolisidoksen. Tämä aiheuttaa molekyylin C←O-polarisaation pienellä "-"-varauksella hiilessä ja pienellä "+"-varauksella hapessa.
Kaksi muuta sidottu kiertorataa miehittää yhden hiilestä varautuneen hiukkasen jayksi hapesta. Molekyyli on epäsymmetrinen: hapen elektronitiheys on suurempi kuin hiilellä ja se on myös hieman positiivisesti varautunut negatiiviseen hiileen verrattuna.
Vastaanota
Teollisuudessa hiilimonoksidin hiilimonoksidin saaminen tapahtuu kuumentamalla hiilidioksidia tai vesihöyryä hiilellä ilman pääsyä ilmaan:
CO2 + C=2CO;
H2O + C=CO + H2.
Viimeistä saatua seosta kutsutaan myös vedeksi tai synteesikaasuksi. Laboratoriossa hiilimonoksidi II altistamalla orgaaniset hapot väkevälle rikkihapolle, joka toimii kuivausaineena:
HCOOH=CO + H2O;
N2C2O4=CO2 + H2O.
Tärkeimmät oireet ja apua CO-myrkytykseen
Aiheuttaako hiilimonoksidi myrkytyksen? Kyllä, ja erittäin vahva. Hiilimonoksidimyrkytys on maailmanlaajuisesti yleisin tapaus. Yleisimmät oireet:
- heikko olo;
- pahoinvointi;
- huimaus;
- väsymys;
- ärtyneisyys;
- huono ruokahalu;
- päänsärky;
- sepäsuunta;
- näkövamma;
- oksentaa;
- pyörtyminen;
- kouristukset.
Altistuminen tälle myrkylliselle kaasulle voi aiheuttaa merkittäviä vahinkoja, jotka voivat usein johtaa pitkäaikaisiin kroonisiin sairauksiin. Hiilimonoksidi pystyyaiheuttaa vakavaa haittaa raskaana olevan naisen sikiölle. Esimerkiksi tulipalon jälkeen uhreille on annettava välitöntä apua. on kiireellisesti kutsuttava ambulanssi, päästävä raittiiseen ilmaan, riisuttava hengitystä rajoittavat vaatteet, rauhallinen, lämmin. Vakavaa myrkytystä hoidetaan pääsääntöisesti vain lääkäreiden valvonnassa, sairaalassa.
Hakemus
Hiilimonoksidi, kuten jo mainittiin, on myrkyllistä ja vaarallista, mutta se on yksi perusyhdisteistä, joita käytetään nykyaikaisessa teollisuudessa orgaaniseen synteesiin. CO:ta käytetään puhtaiden metallien, karbonyylien, fosgeenin, hiilisulfidin, metyylialkoholin, formamidin, aromaattisten aldehydien ja muurahaishapon valmistukseen. Tätä ainetta käytetään myös polttoaineena. Myrkyllisyydestään ja myrkyllisyydestään huolimatta sitä käytetään usein kemianteollisuuden eri aineiden raaka-aineena.
Hiilimonoksidi ja hiilidioksidi: mitä eroa on?
Hiilimonoksidi ja hiilidioksidi (CO ja CO2) erehtyvät usein toisiinsa. Molemmat kaasut ovat hajuttomia ja värittömiä, ja molemmat vaikuttavat negatiivisesti sydän- ja verisuonijärjestelmään. Molemmat kaasut voivat päästä kehoon hengityksen, ihon ja silmien kautta. Näillä yhdisteillä, kun ne altistuvat elävälle organismille, on useita yleisiä oireita - päänsärkyä, huimausta, kouristuksia ja hallusinaatioita. Useimpien ihmisten on vaikea erottaa toisistaan, eivätkä he ymmärrä, että auton pakokaasupäästöt sekä CO- että CO2. Sisätiloissa näiden kaasujen pitoisuuden lisääntyminen voi olla vaarallista niille altistuvan henkilön terveydelle ja turvallisuudelle.vaikutus. Mitä eroa on?
Korkeilla pitoisuuksilla molemmat voivat olla kohtalokkaita. Erona on, että CO2 on yleinen maakaasu, jota tarvitaan kaikelle kasveille ja eläimille. CO ei ole yleinen. Se on hapettoman polttoaineen palamisen sivutuote. Kriittinen kemiallinen ero on, että CO2 sisältää yhden hiiliatomin ja kaksi happiatomia, kun taas CO:ssa on vain yksi. Hiilidioksidi on syttymätöntä, kun taas monooksidi syttyy todennäköisemmin.
Hiilidioksidia esiintyy luonnostaan ilmakehässä: ihmiset ja eläimet hengittävät happea ja hengittävät ulos hiilidioksidia, mikä tarkoittaa, että elävät olennot kestävät pieniä määriä sitä. Tätä kaasua tarvitaan myös kasvien fotosynteesin toteuttamiseen. Hiilimonoksidia ei kuitenkaan esiinny luonnossa ilmakehässä ja se voi aiheuttaa terveysongelmia pieninäkin pitoisuuksina. Molempien kaasujen tiheys on myös erilainen. Hiilidioksidi on ilmaa raskaampaa ja tiheämpää, kun taas hiilimonoksidi on hieman kevyempää. Tämä ominaisuus tulee ottaa huomioon asennettaessa sopivia antureita koteihin.
