Kolmonoxidekvation. Curly gas: Formel och egenskaper
Kolmonoxid (kolmonoxid, kolmonoxid, koloxid (II)) - färglös extremt giftig gas utan smak och lukt, lättare än luft (under normala förhållanden). Kemisk formel - CO.
Molekylens struktur
På grund av närvaron av en trippelkoppling är CO-molekylen mycket hållbar (dissociationsenergi 1069 kJ / mol eller 256 kcal / mol, som är mer än några andra diomentmolekyler) och har ett litet interstitiellt avstånd ( d. C≡O \u003d 0,1128 nm eller 1,13 Å).
Molekylen är något polariserad, dess elektriska dipolmoment μ \u003d 0,04910 -29 kl. Många studier har visat att en negativ laddning i CO-molekylen är koncentrerad på kolatomen C - ← O + (riktningen för dipolmomentet i molekylen är motsatt den tidigare förväntade). Joniseringsenergi 14.0 EV, Power Constant k. = 18,6 .
Egenskaper
Kol (ii) oxid är en färglös gas utan smak och lukt. Golf. Den så kallade "lukten av kolmonoxid" är faktiskt lukten av organiska föroreningar.
| Standard Gibbs Energy Education Δ G. | -137,14 kJ / mol (G.) (vid 298 k) |
| Standard entropi utbildning S. | 197.54 J / MOL · K (g) (vid 298 k) |
| Standard molär värmekapacitet C P. | 29,11 J / MOL · k (g.) (Vid 298 k) |
| Enthalpy smälta Δ. H. Pl | 0,838 kJ / mol |
| Entastapia kokande δ. H. slaf | 6,04 kJ / mol |
| Kritisk temperatur t. Kreta | -140,23 ° C. |
| Kritiskt tryck P. Kreta | 3 499 MPa |
| Kritisk densitet ρ Kreta | 0,301 g / cm³ |
De viktigaste typerna av kemiska reaktioner, i vilka kolmonoxid (II) deltar, är reaktioner av fastsättning och redoxreaktioner, i vilka den uppvisar reducerande egenskaper.
Vid rumstemperaturen är CO låg effektiv, dess kemiska aktivitet ökas avsevärt vid uppvärmning och lösningar. Så, i lösningar återställer det salt, och andra till metaller redan vid rumstemperatur. Vid uppvärmning återställs andra metaller, till exempel CO + CuO → Cu + CO 2. Det används allmänt i pyrometallurgi. Vid CO-reaktionen i en lösning med palladiumklorid baseras ett förfarande för högkvalitativ CO-detektering, se nedan.
Oxideringen av C i lösning kommer ofta endast i märkbar hastighet i närvaro av en katalysator. När du väljer den senare spelar oxidantens natur huvudrollen. Så, KMNO 4 är snabbare än hela i närvaro av fint muddat silver, K 2 Cr2O7 - i närvaro av salter, KClO3 - i närvaro av OSO4. I allmänhet, enligt dess ersättningsegenskaper, ser det ut som molekylärt väte.
Under 830 ° C är ett starkare reduktionsmedel CO, - ovan - väte. Därför reaktionens jämvikt
H2O + C O ⇄ C O 2 + H2 (\\ DisplayStyle (\\ MathSF (H_ (2) O + CO \\ rightleftarross co_ (2) + h_ (2))))upp till 830 ° C flyttas till höger, över 830 ° C till vänster.
Intressant är det bakterier som kan oxidera från att få den energi de behövde för livet.
Koloxid (II) tänds med en blå flamma (temperaturen i början av reaktionen 700 ° C) i luften:
2 C O + O 2 → 2 C o 2 (\\ DisplayStyle (\\ MathSF (2CO + O_ (2) \\ Sightarrow 2CO_ (2)))) (Δ G. ° 298 \u003d -257 kJ, Δ S. ° 298 \u003d -86 J / K).CO Förbränningstemperatur kan nå 2100 ° C. Förbränningsreaktionen är en kedja, och initiatorerna är små mängder väteinnehållande föreningar (vatten, ammoniak, vätesulfid, etc.)
På grund av ett sådant bra värmevärde är CO en komponent i olika tekniska gasblandningar (se till exempel generatorgas) som används, inklusive för uppvärmning. I blandningen med luft är explosiva; Botten och övre koncentrationsgränser för flamfördelning: från 12,5 till 74% (i volym).
halogener. Den största praktiska tillämpningen var reaktionen med klor:
C O + C L 2 → C o C L 2. (\\ DisplayStyle (\\ MathSF (CO + CL_ (2) \\ SOTEARROW COCL_ (2))).)CO med F 2-reaktion, med undantag för COF 2-karbonylfluorid, kan du få en peroxidförening (FCO) 2 02. Hans egenskaper: Smältpunkten på -42 ° C, kokning är +16 ° C, har en karakteristisk lukt (liknande lukten av ozon), när den upphettas över 200 ° C sönderdelas med en explosion (reaktionsprodukter CO2, O 2 och Cof 2), i surt mediet reagerar med kaliumjodid genom ekvation:
(F C O) 2 O2 + 2 K I → 2 Kf + I 2 + 2 C o 2. (\\ DisplayStyle (\\ MathSF (((FCO) _ (2) O_ (2) + 2ki \\ Sightarrow 2kf + i_ (2) + 2CO_ (2).)))Kol (ii) oxid reagerar med chalkogener. Med grå bildar en COS Carbon-server, går reaktionen när den upphettas, med ekvation:
C o + s → c o s (\\ displayStyle (\\ mathsf (co + s \\ sagarrow cos))) (Δ G. ° 298 \u003d -229 kj, δ S. ° 298 \u003d -134 J / K).Också erhållna liknande selexider av Cose Carbon och Carbon Telecrusade Cote.
Återställer så 2:
2 C O + S o 2 → 2C O 2 + S. (\\ DisplayStyle (\\ MathSF (2CO + SO_ (2) \\ Sightarrow 2CO_ (2) + s.)))Med övergångsmetaller bildas brännbara och giftiga föreningar - karbonyler, såsom ,,,,, etc., några av dem är flyktiga.
N C o + m e → [m e (c o) n] (\\ displaystyle (\\ mathsf (nco + me \\ righarrow)))Koloxid (II) är något upplöst i vatten, men svarar inte på det. Det reagerar också inte med alkalier och syra lösningar. Det reagerar emellertid med alkali-smält för att bilda de lämpliga formaterna:
C o + k o h → h c o o k. (\\ DisplayStyle (\\ MathSF (CO + KOH \\ SOGEARROW HCOOK.)))Intressant koloxidreaktion (II) med metallkalium i ammoniumlösning. Samtidigt bildas dioxodikarbonatet av kaliumdioxodikarbonat:
2 K + 2 C O → K2C2O2. (\\ DisplayStyle (\\ MathSF (2K + 2CO \\ SOTEARROW K_ (2) C_ (2) O_ (2).))) X C O + Y H 2 → (\\ DisplayStyle (\\ MathSF (XCO + YH_ (2) \\ Sightarrow))) Alkoholer + linjära alkaner.Denna process är en källa för produktion av sådana väsentliga industriprodukter som metanol, syntetiskt dieselbränsle, flervärda alkoholer, oljor och smörjmedel.
Fysiologisk handling
Giftighet
Durchable gas är mycket giftig.
Den toxiska effekten av koloxid (II) beror på bildandet av karboxygemoglobin - ett signifikant mer hållbart karbonylkomplex med hemoglobin, jämfört med hemoglobinkomplexet med syre (oxygemoglobin). Således blockeras processerna för transport av syre och cellulär andning. Koncentrationen i luften är mer än 0,1% leder till döden i en timme.
- Offret bör tas på frisk luft. I förgiftningen av en lätt grad tillräckligt hyperventilering av lätt syre.
- Konstgjorda ventilationslungor.
- Lobelin eller koffein under huden.
- Karboxylas intravenöst.
Världsmedicin okänd pålitliga motidoter för användning vid kolmonoxidförgiftning.
Koldioxidskydd (II)
Endogen kolmonoxid
Endogen kolmonoxid framställs i den normala cellerna i människokroppen och djuren och utför funktionen hos signalmolekylen. Den spelar en välkänd fysiologisk roll i kroppen, i synnerhet är en neurotransmittor och orsakar vasodilation. På grund av den endogent kolmonoxids roll i kroppen är dess metaboliska störningar associerade med olika sjukdomar, såsom neurodegenerativa sjukdomar, ateroskleros av blodkärl, hypertensiv sjukdom, hjärtsvikt, olika inflammatoriska processer.
Endogen kolsvart gas bildas i kroppen på grund av den oxiderande verkan av hemoxygenasenzymet på pärgen, vilket är en produkt av förstöring av hemoglobin och myoglobin, liksom andra pärlhaltiga proteiner. Denna process orsakar en liten mängd karboxygemoglobin i blodet hos en person, även om en person inte röker och andas inte atmosfärisk luft (alltid innehåller små mängder exogent kolmonoxid) och rent syre eller en kväveblandning med syre.
Efter de första data som uppstod 1993 är den endogena kolmonoxiden en normal neurotransmittor i människokroppen, såväl som en av tre endogena gaser, som normalt modulerar kursen av inflammatoriska reaktioner i kroppen (två andra kväveoxid (II ) och vätesulfid), endogen kolmonoxidgas lockade stor uppmärksamhet åt kliniker och forskare som en viktig biologisk regulator. Det visade sig att i många vävnader är alla tre av ovanstående gas antiinflammatoriska ämnen, vasodilatorer och orsakar också angiogenes. Men inte allt är så enkelt och definitivt. Angiogenes är inte alltid en användbar effekt, eftersom den i synnerhet spelar en roll i tillväxten av maligna tumörer, och är också en av orsakerna till skador på näthinnan i makuladegenerering. I synnerhet är det viktigt att notera att rökning (den huvudsakliga källan till kolmonoxid i blodet, vilket ger flera gånger en stor koncentration av den än naturliga produkter) ökar risken för makulär degenerering av näthinnan 4-6 gånger.
Det finns en teori som i vissa synapser av nervceller, där det finns ett långsiktigt minne av information, alstrar mottagarcellen som svar på den mottagna signalen endogen kolmonoxid, som sänder en signal tillbaka av sändningscellen än rapporter till henne Beredskap och i framtiden mottar signaler från henne och ökar aktiviteten hos signalsändarcellen. Några av dessa nervceller innehåller ett guanillatcyklas, ett enzym som är aktiverat när det utsätts för endogen kolmonoxidgas.
Studier om rollen som endogen kolmonoxid som en antiinflammatorisk substans och cytoprotektor utfördes i en mängd olika laboratorier runt om i världen. Dessa egenskaper hos endogen kolmonoxid påverkar dess metabolism av ett intressant terapeutiskt mål för behandling av sådana olika patologiska förhållanden, som vävnadsskada orsakad av ischemi och efterföljande reperfusion (och detta, till exempel myokardinfarkt, ischemisk stroke), transplantation Avstötning, kärl ateroskleros, svår sepsis, svår malaria, autoimmuna sjukdomar. Inklusive kliniska prövningar på en person, men deras resultat är ännu inte publicerade.
Sammanfattande, det som är känt för 2015 på rollen som endogen kolmonoxid i kroppen kan anges enligt följande:
- Endogen kolmonoxid är en av de viktiga endogena signalmolekylerna;
- Endogen kolmonoxid modulerar funktionerna hos CNS och det kardiovaskulära systemet;
- Endogen kolsvartgas hämmar trombocytaggregation och deras vidhäftning till kärlväggar;
- Påverkan på utbyte av endogen kolmonoxid i framtiden kan vara en av de viktiga terapeutiska strategierna under ett antal sjukdomar.
Historiaöppning
Rökens toxicitet som kännetecknas av kolförbränning beskrivs av Aristoteles och Galen.
Koloxid (II) erhölls först av den franska kemisten Jacques de lasson i när den uppvärmdes zinkoxid med kol, men det var ursprungligen felaktigt för väte, eftersom han brände i en blå flamma.
Det faktum att kol och syre går in i denna gas, upptäckt i den engelska kemisten William Krynikshenk. Gaza toxicitet undersöktes 1846 av den franska läkaren Claude Bernarr i experimenten på hundar.
Koloxid (II) utanför jordens atmosfär upptäcktes först av den belgiska forskaren M. Mizhoth (M. MigeOtte) 1949 om närvaron av den huvudsakliga oscillerande rotationsremsan i IR Sun Spectrum. Kol (II) Oxid (II) hittades i inredningsmediet 1970
Erhållande
Industriellt sätt
- Den bildas under förbränning av kol eller föreningar baserat på det (till exempel bensin) under förhållanden av brist på syre:
- eller när koldioxiden återställs med varmt hörn:
Denna reaktion uppstår under en ugnsbrand, när ugnsfliken är för tidigt (hittills brändes inte kolet slutligen). Den resulterande koloxiden (II) på grund av dess giftighet orsakar fysiologiska störningar ("ugra") och till och med döden (se nedan), följaktligen är ett av de triviala namnen "kolhaltig gas".
Reaktionen av återvinning av koldioxid är reversibel, effekten av temperaturen på jämviktstillståndet i denna reaktion ges på grafen. Reaktionsflödet till höger ger entropi-faktorn, och vänster är enthalpy. Vid temperaturer under 400 ° C är jämvikten nästan helt förskjuten till vänster och vid temperaturer över 1000 ° C till höger (mot utbildning CO). Vid låga temperaturer är hastigheten hos denna reaktion mycket liten, så koloxid (II) under normala förhållanden är ganska stabil. Denna jämvikt bär ett speciellt namn. jämvikt bouara.
- Blandningar av koloxid (II) med andra ämnen erhålles genom luft, vattenånga etc. genom skiktet av varmkoks, sten eller brunt kol, etc. (se generatorgas, vattengas, blandad gas, syntesgas).
Laboratoriemetod
- Sönderdelning av flytande myrsyra under verkan av varmkoncentrerad svavelsyra eller överföring av gasformig myrsyra över fosforoxid P205. Reaktionsschema:
- Uppvärmning av blandningen av oxala och koncentrerade svavelsyror. Reaktionen går genom ekvation:
- Uppvärmning av blandningen av kaliumhexaciatikanoferrat (II) med koncentrerad svavelsyra. Reaktionen går genom ekvation:
- Restaurering av zinkkarbonat med magnesium vid uppvärmning:
Bestämning av koloxid (II)
Det kan vara kvalitativt för att bestämma närvaron av CO på mörkning av palladiumkloridlösningar (eller impregnerat med denna papperslösning). Mörkningen är förknippad med frisättningen av finmetallpalladium enligt schemat:
P d C L2 + C o + H2O → P d ↓ + C O2 + 2H C L. (\\ DisplayStyle (\\ mathsf (pdcl_ (2) + co + h_ (2) o \\ sagarrow pd \\ downarw + co_ (2) + 2hcl.)))Denna reaktion är mycket känslig. Standardlösning: 1 gram palladiumklorid per liter vatten.
Kvantitativ bestämning av koloxid (II) är baserad på en jodometrisk reaktion:
5 C o + I 2 O 5 → 5C O2 + I 2. (\\ DisplayStyle (\\ MathSF (5CO + I_ (2) O_ (5) \\ Sightarrow 5co_ (2) + i_ (2).)))Ansökan
- Koloxid (II) är ett mellanreagens som används i vätereaktioner i de viktigaste industriella processerna för att erhålla organiska alkoholer och obrorbara kolväten.
- Kol (ii) oxid används för att hantera köttdjur och fisk, ger dem en ljus röd färg och en slags friskhet, utan att ändra smak (teknik Klart rök och Smaklös rök). Den tillåtna koncentrationen av CO är 200 mg / kg kött.
- Koloxid (II) är huvudkomponenten i generatorgasen som används som bränsle i gasgeneratorfordon.
- Curmarket gas från motorutsläpp användes av nazisterna under andra världskriget för massdöd av människor genom förgiftning.
Koloxid (II) i jordens atmosfär
Det finns naturliga och antropogena inkomstkällor i jordens atmosfär. Vid naturliga förhållanden är COs på ytan av jorden, med ofullständig anaerob sönderdelning av organiska föreningar och under biomassaförbränning, huvudsakligen under skog och steppe-bränder. Koloxid (II) är utformad i jorden som ett biologiskt sätt (fördelning av levande organismer) och nebiologiska. Experimentellt visade sig frisättningen av koloxid (II) på grund av de vanliga fenoliska föreningarna innehållande och 3 eller OH-grupper i orto eller para-positioner med avseende på den första hydroxylgruppen.
Den övergripande balansen av produktionen av Nebiologisk Co och dess oxidation av mikroorganismer beror på specifika miljöförhållanden, främst på fuktighet och värde. Exempelvis släpps kol (II) torra jordar direkt i atmosfären och därigenom skapa lokal maxima av koncentrationen av denna gas.
I atmosfären är CO en produkt av reaktionskedjor med deltagande av metan och andra kolväten (först och främst isopren).
Den huvudsakliga antropogena källan till CO är för närvarande avgaser av förbränningsmotorer. Koloxid bildas under förbränning av kolvätebränsle i förbränningsmotorer med otillräckliga temperaturer eller dålig justering av lufttillförselsystemet (en otillräcklig mängd syre matas för CO2-oxidation). Tidigare tillhandahölls en betydande andel antropogena CO-antagning till atmosfären av den belysningsgas som användes för att belysa lokalerna i XIX-talet. I kompositionen matchade den ungefär vattengas, det vill säga upp till 45% koloxid (II). I den gemensamma sfären anses det inte i åtanke närvaron av en mycket billigare och energieffektiv analog -
Tecken på att fuktgas (kolmonoxid (II), kolmonoxid, kolmonoxid) bildades i luften i en farlig koncentration, det är svårt att bestämma - osynlig, kanske inte luktar, ackumuleras i rummet gradvis, omärkligt. För en persons liv är det extremt farligt: \u200b\u200bdet har hög toxicitet, alltför stort innehåll i lungorna leder till allvarliga förgiftnings- och dödliga resultat. Varje år registreras en hög dödlighet från gasförgiftning. Minska hotet om förgiftning kan överensstämma med enkla regler och användningen av speciella kolmonoxidsensorer.
Vad är en dike gas
Naturgas bildas vid bränning av någon biomassa, i industrin är en produkt av förbränning av några kolbaserade föreningar. Och i det i ett annat fall är förutsättningen för frisättning av gas bristen på syre. Stora volymer matas in i atmosfären som ett resultat av skogsbränder, i form av avgaser som bildas under förbränning av bränsle i bilmotorer. För industriella ändamål, som används vid framställning av organisk alkohol, socker, bearbetning av djurkött och fisk. En liten mängd monoxid producerar humana cellceller.
Egenskaper
Ur synvinkel av monoxidkemi - en oorganisk förening med en enda syreatom i molekylen, den kemiska formeln - CO. Detta är en kemikalie som inte har en karakteristisk färg, smak och lukt, den är lättare än luft, men tyngre än väte, vid rumstemperaturer inaktiva. En person som kände lukten, känner bara förekomsten av organiska föroreningar i luften. Det hänvisar till utsläpp av giftiga produkter, döden i en koncentration i luften 0,1% uppträder inom en timme. Karaktäristiken hos den maximala tillåtna koncentrationen är 20 mg / kubikmeter.
Kolmonoxidverkan på människokroppen
För en person är kolmonoxid en dödlig fara. Den toxiska effekten beror på bildandet av karboxygemoglobinblod i blodcellerna - koloxid (ii) produkten till blodets hemoglobin. Den höga nivån av karboxygemoglobinhalten orsakar syrehaltigt, otillräckligt syreflöde till hjärnan och andra vävnader i kroppen. Med svag förgiftning är dess innehåll i blodet lågt, förstörelsen är naturligt möjligt i 4-6 timmar. Med höga koncentrationer fungerar endast mediciner.
Bärande gasförgiftning
Kolmonoxid är en av de farligaste ämnena. Vid förgiftning sker kroppsförgiftningen, åtföljd av en försämring av personens totala tillstånd. Det är mycket viktigt att känna igen tecken på kolmonoxidförgiftning. Resultatet av behandling beror på nivån på ämnet i kroppen och hur hjälp omedelbart anlänt. I det här fallet går räkningen en minut - offret kan eller bota äntligen, eller förbli sjuk för alltid (allt beror på rescuer-svarets hastighet).
Symptom
Beroende på graden av förgiftning kan huvudvärk observeras, yrsel, buller i öronen, snabb hjärtslag, illamående, andfåddhet, flimmer i ögonen, allmän svaghet. Ofta är det dåsighet, vilket är särskilt farligt när en person är i ett ridigt rum. Om ett stort antal giftiga ämnen kommer in i andningsorganen, övertygelser, medvetslöshet, i särskilt allvarliga fall - koma.
Första hjälpen som är ansvarig för kolmonoxid
Ett försöksbistånd på plats bör förses med en kolmonoxid. Vi måste omedelbart flytta det till frisk luft och ringa en läkare. Det bör komma ihåg om dess säkerhet: att komma in i rummet med källan till detta ämne är det bara nödvändigt att andas djupt, inuti inte andas. Till dess att läkaren inte kom för att underlätta syreåtkomst till Easy: Unbutton knapparna, ta bort eller lossa kläderna. Om offret förlorade medvetandet och slutat andas, är artificiell ventilation av lungorna nödvändig.
Motgift med förgiftning
Särskild motgift (motgift) i oxidförgiftningen av kol är ett läkemedelsbaserat läkemedel som aktivt förhindrar bildandet av karboxygemoglobin. Effekten av motgift leder till en minskning av behovet av en organism i syre, stödjande organ som är känsliga för bristen på syre: hjärn, lever etc. administreras intramuskulärt med en dos av 1 ml omedelbart efter att patienten avlägsnats från zonen med en hög koncentration av giftiga ämnen. Upprepad antidot inte tidigare än en timme efter den första introduktionen. Det är tillåtet att använda den för profylax.
Behandling
Vid lätt inverkan av kolmonoxid utförs behandlingen av polikliniken, i allvarliga fall är patienten på sjukhus. Redan i en ambulansbärare ges den en syrekudde eller mask. I svåra fall, för att ge kroppen en stor syrgasdos placeras patienten i barokamera. En motgift inträffat intramuskulärt. Nivån av gas i blodet övervakas ständigt. Ytterligare rehabilitering är medicinerat, doktorns handlingar syftar till att återställa hjärnans arbete, kardiovaskulära system, lungor.
Effekter
Effekten av kolmonoxid på kroppen kan orsaka allvarliga sjukdomar: hjärnans prestanda, beteendet, mänskligt medvetande, förefaller oförklarliga huvudvärk. Särskilt påverkan av skadliga ämnen är föremål för minne - den del av hjärnan, som ansvarar för övergången av kortvarigt minne på lång sikt. Konsekvenserna av patient med kolmonoxid kan känna sig bara några veckor senare. De flesta offer är helt återställda efter rehabiliteringsperioden, men vissa känner konsekvenserna av hela livet.
Hur man bestämmer karbonatgasen inomhus
Att gift koloxid är lätt hemma, och det händer inte bara under en eld. Kolkoncentrationen är formad med en inaktiv hantering av ugnen, under drift av en felaktig gaskolonn eller ventilation. En korrosionskälla kan vara en gasspis. Om det finns en rök i rummet - det här är anledningen att slå larmet. För permanent kontroll över gasnivån finns det speciella sensorer. De kontrollerar nivån på gaskoncentrationen och rapporterar om att överskrida normen. Närvaron av en sådan anordning minskar risken för förgiftning.
Video
Många gasformiga ämnen som finns i naturen och producerad i produktion är starka förgiftningsföreningar. Det är känt att klor användes som ett biologiskt vapen, brompar har en starkt frätande effekt på huden, vätesulfid orsakar förgiftning och så vidare.
En av dessa ämnen är både kolmonoxid eller kolmonoxid, vars formel har sina egna egenskaper i strukturen. Om honom och kommer att diskuteras vidare.
Kemisk kolmonoxid
Den empiriska formeln för den aktuella föreningen är som följer: CO. Denna form ger emellertid en egenskap endast om högkvalitativ och kvantitativ komposition, men påverkar inte egenskaperna hos strukturen och ordningen för föreningen av atomer i molekylen. Och det skiljer sig från detta i alla andra liknande gaser.
Det är den här funktionen som påverkar de befintliga föreningens fysikaliska och kemiska egenskaper. Vad är den här strukturen?
Molekylens struktur
Först, enligt den empiriska formeln, kan man se att kolvalens i föreningen är lika med II. Precis som syre. Följaktligen kan var och en av dem bilda två kolmonoxidformler med detta visuellt bekräftar.
Så händer. Mellan kol- och syreatomen på mekanismen för socialisering av opairerade elektroner, bildandet av en dubbel kovalent polärkommunikation. Således tar kolmonoxid typ C \u003d O.
Men på dessa funktioner i molekylen slutar inte. Enligt donoracceptmekanismen i molekylen uppträder bildningen av en tredje dativ eller halvolär kommunikation. Vad förklaras detta? Sedan efter bildandet av en utbytesord är två par elektroner kvar i syre och kolatomen är en tom orbital, den senare verkar som en acceptor av en av de första paren. Med andra ord placeras paret av elektronoxygen på den fria bana av kol och bildandet av kommunikation.
Så, kol är en acceptor, syre - givare. Därför tar kolmonoxidformeln i kemi följande form: S≡O. Sådan struktur informerar molekylen ytterligare kemisk stabilitet och tröghet i de manifesterade egenskaperna under normala förhållanden.
Så, anslutningar i kolmonoxidmolekylen:
- två kovalenta polära, som bildas av utbytesmekanismen på grund av socialiseringen av de unpaired elektronerna;
- en donerande, bildad av donor-acceptor interaktion mellan paret av elektroner och det fria orbital;
- totala anslutningar i molekylen - tre.
Fysikaliska egenskaper
Det finns ett antal egenskaper, som, som vilken som helst annan förening, har fuktig gas. Substansformeln gör det klart att det kristallina gitteret är molekylärt, tillstånd under normala gasbetingelser. Härifrån flyter följande fysiska parametrar.
- S≡O - Kol svart gas (formel), densitet - 1,164 kg / m 3.
- Kok och smältpunkt, respektive: 191/205 0 S.
- Lös upp: vatten (obetydlig), eter, bensen, alkohol, kloroform.
- Det finns ingen smak och lukt.
- Sänglöst.
Ur en biologisk synvinkel är det extremt farligt för alla levande varelser, förutom vissa typer av bakterier.
Kemiska egenskaper
Ur kemisk aktivitetssynpunkt är en av de mest inerta ämnena under normala förhållanden en kolmonoxid. Formeln, som speglar alla länkar i molekylen, bekräftar detta. Det är på grund av en sådan fast struktur att denna förening praktiskt taget inte kommer in i de vanliga miljöindikatorerna.
Men åtminstone lite värmesystemet, som en återkoppling i molekylen, kollapsar, som kovalent. Därefter börjar kolmonoxid att visa aktiva rehabiliteringsegenskaper och starka nog. Så kan han interagera med:
- syre;
- klor;
- alkalier (smälter);
- med oxider och salter av metaller;
- med grå;
- något med vatten;
- med ammoniak;
- med väte.
Därför förklaras egenskaperna som kolmonoxidutställningarna i stor utsträckning förklaras av sin formel.
Att hitta i naturen
Den viktigaste källan till CO i jordens atmosfär är skogsbränder. När allt kommer omkring är den främsta metoden för bildning av denna gas naturligt ofullständig förbränning av olika typer av bränsle, främst organisk natur.
Antropogena källor för luftföroreningar med kolmonoxid är också viktiga och framställs av massfraktionen av samma procentandel som naturligt. Dessa inkluderar:
- rök från arbetet med fabriker och fabriker, metallurgiska komplex och andra industriföretag;
- avgaser från förbränningsmotorer.
Vid naturliga förhållanden oxideras kolsvartgas lätt med luft-syre och vattenånga till koldioxid. Detta är baserat första hjälp vid förgiftning av denna förening.
Erhållande
Det är värt att indikera en funktion. Kolsvartgasen (formel), koldioxid (molekylens struktur) ser ut så här: С≡O och O \u003d C \u003d O. Skillnaden är en syreatom. Därför är den industriella metoden att erhålla monoxid baserad på reaktionen mellan dioxid och kol: CO2 + C \u003d 2CO. Detta är den enklaste och vanligaste metoden för att syntetisera denna förening.
I laboratoriet, olika organiska föreningar, metaller salter och komplexa ämnen, som utbytet av produkten, förväntar sig inte för stort.
Ett kvalitativt reagens för närvaro av kolmonoxid i luft eller en lösning av palladiumklorid. Med sin interaktion bildas en ren metall, vilket medför en mörkning av lösningen eller ytan av papperet.
Biologisk effekt på kroppen
Som redan angivet ovan är kolmonoxid ett mycket giftigt färglöst, farligt och dödligt skadedjur för människokroppen. Och inte bara exakt den människa, men i allmänhet lever. Växter som är under påverkan av bilavgaser dör mycket snabbt.
Vad exakt är de biologiska effekterna av kolmonoxid på den inre miljön av djur varelser? Det handlar om bildandet av slitstarka komplexa föreningar med blodproteinhemoglobin och gas som behandlas. Det är istället för syre, fångade giftmolekylerna. Cellulär andning är omedelbart blockerad, gasutbyte blir omöjligt i sitt normala flöde.
Som ett resultat är det en gradvis blockering av alla hemoglobinmolekyler och som ett resultat dödsfall. Det finns tillräckligt med skada på endast 80% så att utfallet av förgiftning blir dödligt. För detta bör koncentrationen av kolmonoxid i luften vara 0,1%.
De första tecknen för vilka du kan bestämma uppkomsten av förgiftning med denna förening är:
- huvudvärk;
- yrsel;
- förlust av medvetande.
Första hjälpen - att gå ut på frisk luft, där kolmonoxiden under påverkan av syre kommer att bli koldioxid, det vill säga det blir neutral. Fall av dödsfall från det ämne som behandlas är mycket frekventa, särskilt i hemmen, på grund av förbränning av ved, kol och en annan typ av bränsle, bildas denna gas nödvändigtvis som en biprodukt. Överensstämmelse med säkerhetsbestämmelser är oerhört viktigt för bevarandet av det mänskliga livet och hälsan.
Också många fall av förgiftning i garage rum, där många motorns löpande motorer är monterade, men tillströmningen av frisk luft är inte tillräckligt. Döden för att överskrida den tillåtna koncentrationen sker efter en timme. Känn förekomsten av gas är fysiskt omöjlig, eftersom varken luktar, eller hans färg.
Användning i industrin
Dessutom används kolmonoxid:
- för bearbetning av kött och fiskprodukter, vilket gör det möjligt för dem att ge dem ett nytt utseende;
- för syntesen av vissa organiska föreningar;
- som en generatorgaskomponent.
Därför är detta ämne inte bara skadligt och farligt, men också mycket användbart för människor och dess ekonomiska verksamhet.
Publiceringsdatum 01/28/2012 12:18
Kolmonoxid - Koldioxid, som är för ofta hörs, om det gäller förgiftning av förbränningsprodukter, olyckor i industrin eller till och med i vardagen. På grund av de speciella giftiga egenskaperna hos denna förening kan den vanliga hemgaskolonnen orsaka en hel familjes död. Exempel på detta - hundratals. Men varför går det på? Vad är en kolmonoxid faktiskt? Vad är han farlig för en person?
Vad är kolmonoxid, formel, grundläggande egenskaper
Dyrary gas, formel Vilket är väldigt enkelt och betecknar en allians av syre- och kolatom-CO, är en av de mest giftiga gasformiga föreningarna. Men i motsats till många andra farliga ämnen som endast används för att lösa smala industriella problem kan kolmonoxidkemisk kontaminering uppstå under helt vanliga kemiska processer, möjliga även i vardagen.
Men innan man fortsätter till hur syntesen av detta ämne uppstår, överväga vad är en dike gas I allmänhet, och vad är dess huvudsakliga fysiska egenskaper:
- färglös gas utan smak och lukt;
- extremt låg smältning och kokpunkt: -205 och -191,5 grader Celsius respektive;
- densitet 0,00125 g / cc. m.;
- mycket bränsle med hög brinnande temperatur (upp till 2100 grader Celsius).
Bildandet av kolmonoxid
I hushåll eller industri bildandet av kolmonoxid Det förekommer vanligtvis ett av flera tillräckligt enkla sätt, vilket lätt förklarar risken för slumpmässig syntes av detta ämne med risk för företagets personal eller invånare, där uppvärmningsutrustning har uppstått eller säkerhetstekniken har uppstått. Tänk på de viktigaste sätten att bilda kolmonoxid:
- förbränning av kol (kol, koks) eller dess föreningar (bensin och annat flytande bränsle) under betingelser med syrebrist. Eftersom det är lätt att gissa, frisk luftbrist, farligt när det gäller risk för kolmonoxid, förekommer lätt i förbränningsmotorer, hushållskolumner med nedsatt ventilation, industriella och konventionella ugnar.
- samspelet mellan vanlig koldioxid med varmt kol. Sådana processer förekommer i ugnarna är ständigt och fullständigt reversibla, men förutsatt att bristen på syre redan nämns, med en sluten flik, är kolsvartgasen bildad i mycket större mängder, vilket är en dödlig fara för människor.
Vad är farligt kolmonoxid?
I tillräcklig koncentration curly gas, egenskaper Som förklarar sin höga kemiska aktivitet är extremt farlig för mänskligt liv och hälsa. Kärnan i sådan förgiftning är först och främst i det faktum att molekylerna i denna förening omedelbart binder hemoglobin av blod och berövar sin förmåga att bära syre. Således minskar kolmonoxid cellulär respiratorisk nivå med de allvarligaste konsekvenserna för kroppen.
Svara på frågan " Vad är farligt kolmonoxid?"Det är värt att nämna att, i motsats till många andra giftiga ämnen, känner en person ingen specifik lukt, inte upplever obehagliga känslor och kan inte känna igen sin närvaro i luften på något annat sätt utan att ha speciell utrustning. Som ett resultat accepterar offret helt enkelt inte att det inte finns några åtgärder för att fly, och när den faktiska kolmonoxiden (dåsighet och förlust av medvetenhet) blir uppenbar kan det vara för sent.
Curmarket gas leder till döden i en timme i en koncentration i luften över 0,1%. Samtidigt, i utloppet av en helt vanlig personbil, innehåller den från 1,5 till 3% av detta ämne. Och det här är fortfarande ett gott skick hos motorn. Det förklarar lätt det faktum att bärande gasförgiftning Det förekommer ofta i garage eller inuti maskinen, förseglad med snö.
Andra farliga fall där personer som förgiftas av kolmonoxid i vardagen eller på jobbet är ...
- överlappande eller ventiler brytning av värmekolonnen;
- analfabeter användning av trä eller kolugnar;
- på bränder i slutna rum;
- nära livliga bilvägar;
- i industriföretag där kolmonoxid används aktivt.
Kolsvart, kolmonoxid (CO) är en färglös gas utan lukt och smak, vilket är något mindre tät än luft. Det är toxiskt för hemoglobindjur (inklusive en person) om dess koncentrationer är över 35 delar per miljon, även om det också produceras i den vanliga metabolismen hos djur i små mängder, och som trodde har några normala biologiska funktioner. I atmosfären är den rumsligt variabel och snabb, och har en viss roll i bildandet av ozon på marknivå. Kolmonoxid består av en kolatom och en syreatom associerad med en trippelbindning, som består av två kovalenta bindningar, såväl som en dativ kovalent bindning. Detta är den enklaste koloxiden. Det är en isoelektron med en anjoncyanid, nitrosoniumkation och molekylärt kväve. I samordningskomplex kallas kolmonoxidligand karbonyl.
Historia
Aristoteles (384-322 BC) för första gången beskriver förfarandet för brinnande kol, vilket leder till bildandet av giftiga ångor. I antiken var det ett sätt att genomföra - att stänga kriminell i badrummet med smolderingskolor. Men vid den tiden var dödsmekanismen oförståelig. Greek Doctor Galen (129-199 AD) föreslog att det var en förändring i luftkompositionen, vilket orsakade att människan skadades vid inandning. År 1776 producerades den franska kemisten de lasson genom uppvärmning av zinkoxid med koks, men forskaren kom till den felaktiga slutsatsen att den gasformiga produkten var väte, eftersom han brände en blå flamma. Gas har identifierats som en förening som innehåller kol och syre, skotsk kemist William Cumberland Croiccanom 1800. Dess toxicitet på hundar undersöktes noggrant av Claude Bernarr runt 1846. Under andra världskriget användes en gasblandning, inklusive kolmonoxid för att upprätthålla mekaniska fordon som arbetar i vissa delar av världen, där det fanns lite bensin och dieselbränsle. Extern (med vissa undantag) kol eller gasgeneratorer erhållna från trä installerades och en blandning av atmosfärisk kväve, kolmonoxid och små mängder andra gaser bildades under förgasning gick in i gasblandaren. En gasblandning erhållen som ett resultat av denna process är känd som en träig gas. Koloxid användes också i stor skala under förintelsen i vissa tyska nazistiska dödsläger, den mest klart - i gasbilar i Helmno och i beräkningsprogrammet T4 "eutanasi".
Källor
Kolmonoxid bildas under den partiella oxidationen av kolhaltiga föreningar; Den är utformad när det inte finns tillräckligt med syre för att bilda koldioxid (CO2), till exempel när man arbetar med en spis eller en förbränningsmotor, i ett slutet utrymme. I närvaro av syre, inklusive dess koncentrationer i atmosfären, brinner kolmonoxid med en blå flamma, som producerar koldioxid. Kolgas, som användes i stor utsträckning fram till 1960-talet för intern belysning, matlagning och uppvärmning, innehöll kolmonoxue som en signifikant bränslekomponent. Vissa processer i modern teknik, såsom gjutjärnsmältning, producerar fortfarande kolmonoxid som en biprodukt. Runt om i världen är de största källorna till kolmonoxid naturliga källor, på grund av fotokemiska reaktioner i troposfären, som genererar ca 5 × 1012 kg koloxid per år. Andra naturliga källor till CO inkluderar vulkaner, skogsbränder och andra former av förbränning. I biologi framställs kolmonoxid naturligt under handling av hemoxygenas 1 och 2 på pärgen från sönderfallet av hemoglobin. Denna process producerar en viss mängd karboxygemoglobin hos normala människor, även om de inte andas in i kolmonoxid. Efter den första rapporten som kolmonoxid är en normal neurotiator 1993, såväl som en av tre gaser, som naturligtvis modulerar inflammatoriska reaktioner i kroppen (två andra kväveoxid och vätesulfid), fick kolmonoxid stor uppmärksamhet åt forskare som biologisk regulator . I många vävnader verkar alla tre gasen som antiinflammatoriska medel, vasodilatorer och promotorer av neovaskulär tillväxt. Kliniska prövningar av små mängder kolmonoxid fortsätter som ett läkemedel. Ändå orsakar de överdrivna mängderna kolmonoxid kolmonoxidförgiftning.
Molekylära egenskaper
Kolmonoxid har en molekylvikt av 28,0, vilket gör det lite lättare än luft vars medelmolekylvikt är 28,8. Enligt lagen om perfekt gas har CO därför en mindre densitet än luft. Längden av förbindelsen mellan kolatomen och syreatomen är 112,8 pm. Denna kommunikationslängd överensstämmer med en trippelbindning, som i molekylärt kväve (N2), som har en liknande kommunikationslängd och nästan samma molekylvikt. Dubbelbindningar Kol-syre är mycket längre, till exempel 120,8 m i formaldehyd. Kokpunkten (82 k) och smältpunkten (68 k) är mycket lik N2 (77 K och 63 K respektive). 1072 KJ / MOL-anslutningsdissociationsenergi är starkare än N2 (942 kJ / mol) och är den starkaste kemiska bindningen. Huvudtillståndet för kolmonoxidelektronen är en singlett, eftersom det inte finns några oppogade elektroner.
Bindning och dipolmoment
Kol och syre har tillsammans totalt 10 elektroner i valensskalet. Efter ackumuleringsregeln för kol och syre bildar de två atomerna en trippelbindning med sex andra elektroner i tre bindande molekylära orbitaler och inte en konventionell dubbelbindning, som i organiska karbonylföreningar. Eftersom fyra av de totala elektronerna kommer från en syreatom och endast två av kol, ockuperas ett bindemedel med två elektroner från syreatomer, som bildar en dike- eller dipolkommunikation. Detta leder till C ← o polarisation av molekylen, med en liten negativ laddning på kol och en liten positiv laddning på syre. Två andra bindande orbitaler upptar varje kol och ett av syre, bildande (polära) kovalenta bindningar med omvänd C → O-polarisering, eftersom syre är mer elektronegativ än kol. I den fria koldioxiden förblir netto negativ laddning Δ-kvar i slutet av kolet och molekylen har ett litet dipolmoment 0,122 D. Således har en asymmetrisk molekyl: syre mer densitet av elektroner än kol, såväl som en liten Positiv laddning, jämfört med kol, vilket är negativt. I motsats härtill har den isoelektroniska diazotmolekylen inte ett dipolmoment. Om kolmonoxid verkar som en ligand kan polariteten hos dipolen variera med en ren negativ laddning vid slutet av syret, beroende på koordineringskomplexets struktur.
Polaritet av kommunikation och oxidationstillstånd
Teoretiska och experimentella studier visar att dipolmomentet trots den större elektronen av syre, kommer dipolmomentet från en mer negativ koländ till en mer positiv ände av syre. Dessa tre bindningar är faktiskt polära kovalenta bindningar som är starkt polariserade. Den beräknade polariseringen till syreatomen är 71% för σ-bindning och 77% för båda π-anslutningarna. Graden av koloxidation i kolmonoxid i var och en av dessa strukturer är +2. Det beräknas: alla bindemedel anses vara tillhörande mer elektronegativa syreatomer. Endast två enskilda elektroner på kolet hör till kol. Med en sådan beräkning har kol endast två valenselektroner i molekylen jämfört med fyra i en fri atom.
Biologiska och fysiologiska egenskaper
Giftighet
Kolmonoxidförgiftning är den vanligaste typen av dödlig luftförgiftning i många länder. Koloxid är en färglös substans som inte har lukt och smak, men mycket giftigt. Den är ansluten till hemoglobin för att producera karboxigemoglobin, vilket "usurps" en sektion i hemoglobin, som vanligtvis överför syre, men ineffektivt för att leverera syre till kroppens vävnader. Sådana låga koncentrationer som 667 delar per miljon kan orsaka omvandling till 50% hemoglobin i kroppen i karboxygemoglobin. 50% karboxigemoglobinnivåer kan leda till kramper, koma och död. I Förenta staterna begränsar arbetsministeriet den långsiktiga nivåerna av kolmonoxid på arbetsplatsen till 50 delar per miljon. Inom kort tid är absorptionen av kolmonoxid ackumulativ, eftersom halveringstiden är ca 5 timmar i frisk luft. De vanligaste symptomen på kolmonoxidförgiftning kan likna andra typer av förgiftning och infektioner och innefatta symtom som huvudvärk, illamående, kräkningar, yrsel, trötthet och känsla av svaghet. De drabbade familjerna tror ofta att de är offer för matförgiftning. Spädbarn kan vara irriterande och äta dåligt. Neurologiska symptom inkluderar förvirring, desorientering, brott mot syn, svimning (förlust av medvetenhet) och konvulsioner. Vissa beskrivningar av kolmonoxidförgiftning innefattar blödningar av näthinnan, liksom en onormal körsbärsröd blodskugga. I de flesta kliniska diagnoser observeras dessa tecken sällan. En av de svårigheter som är förknippade med användbarheten av denna "körsbär" -effekt är relaterad till det faktum att det justerar, eller förklädnader, i det bakre fallet, ett ohälsosamt utseende, eftersom den huvudsakliga effekten av avlägsnande av venöst hemoglobin är förknippat med det faktum att Den fyllda personen verkar mer normal, eller en död person verkar levande, som effekten av röda färgämnen i utföringsformen. En sådan effekt av färgning i en syrefri medförgiftad vävnad är förknippad med kommersiell användning av kolmonoxid vid färgning av kött. Koloxid är också associerad med andra molekyler, såsom mioglobin och mitokondriellt cytokromoxidas. Effekterna av kolmonoxid kan leda till signifikant skada på hjärtat och det centrala nervsystemet, speciellt i den bleka bollen, beror det ofta på långsiktiga kroniska patologiska tillstånd. Kolmonoxid kan ha allvarliga negativa effekter för fostret hos en gravid kvinna.
Normal human fysiologi
Kolmonoxid produceras naturligt i människokroppen som en signalmolekyl. Således kan kolmonoxid ha en fysiologisk roll i kroppen som en neurotransmittor eller relaxant av blodkärl. På grund av kolmonoxidens roll i kroppen är störningar i dess metabolism förknippade med olika sjukdomar, inklusive neurodegenerering, hypertoni, hjärtsvikt och inflammation.
CO fungerar som en endogen signalmolekyl.
CO modulerar kardiovaskulära funktioner
Co hämmar aggregering och tombstick vidhäftning
CO kan spela en roll som ett potentiellt terapeutiskt medel.
Mikrobiologi
Kolmonoxid är ett näringsmedium för metanogen arkeor, byggenheten för acetylcooferment A. Detta är ett ämne för ett nytt område av bioorganetallisk kemi. Extrema mikroorganismer kan således metabolisera kolmonoxid på platser som termisk vulcanov. I bakterier utförs kolmonoxid genom att återställa koldioxid genom enzymet av kolmonoxiddehydrogenas, Fe-Ni-S-innehållande protein. COOA är ett receptor koloxidprotein. Sfären av sin biologiska aktivitet är fortfarande okänd. Den kan vara en del av signalvägen i bakterier och arche. Hans prevalens i däggdjur är inte installerad.
Utbredning
Kolmonoxid finns i olika naturliga och konstgjorda medier.
Koloxid är närvarande i små mängder i atmosfären, huvudsakligen som en produkt av vulkanisk aktivitet, men är också en produkt av naturliga och tekniska bränder (till exempel skogsbränder, brinnande växtrester, såväl som förbränning av sockerrör). Förbränning av fossila bränslen bidrar också till bildandet av kolmonoxid. Kolmonoxid finns i upplöst form i smälta vulkaniska stenar vid höga tryck i jordens mantel. Eftersom naturliga källor till kolmonoxidvariabler är extremt svåra att noggrant mäta naturgasutsläppen. Koloxid är en snabbvinkande växthusgas, och visar också en indirekt strålningseffekt genom att öka koncentrationen av metan och troposfärisk ozon som ett resultat av kemiska reaktioner med andra komponenter i atmosfären (till exempel hydroxylradikal, det), som, Annars skulle förstöra dem. Som ett resultat av naturliga processer i atmosfären oxideras det i slutändan till koldioxid. Kolmonoxid är samtidigt kortlivad i atmosfären (den förblir i genomsnitt i ungefär två månader) och har en rumslig variabel koncentration. I atmosfären av Venus skapas kolmonoxid som ett resultat av koldioxidfotodissociation med elektromagnetisk strålning med en våglängd av 169 nm. På grund av sin långsiktiga lönsamhet i mitten av troposfären används också kolmonoxid som en spår för att transportera skadliga ämnen.
Föroreningar av städer
Kolmonoxid är ett tillfälligt förorenande ämne i atmosfären i vissa stadsområden, främst från avgasrör av förbränningsmotorer (inklusive fordon, bärbara och backupgeneratorer, gräsklippare, tvättmaskiner etc.), liksom ofullständig förbränning olika andra typer av Bränsle (inklusive ved, kol, kol, olja, paraffin, propan, naturgas och skräp). Stor samförorening kan observeras från kosmos över städer.
Roll i bildandet av yt ozon
Kolmonoxid, tillsammans med aldehyder, är en del av en serie cykler av kemiska reaktioner som bildar en fotokemisk kunde. Den reagerar med en hydroxylradikal (OH) för att producera en radikal mellanliggande hoco, som snabbt sänder radikal väte O2 för att bilda en peroxidradikal (N2) och koldioxid (CO2). Den peroxidantradikala reagerar sedan med kväveoxid (NO) för att bilda kvävedioxid (NO2) och hydroxylradikal. NO 2 ger O (3p) genom ett fotogalleri, varigenom O3 efter reaktion med O2. Eftersom hydroxylradikalen bildas under bildandet av NO2, leder balansen av sekvensen av kemiska reaktioner, som börjar med kolmonoxid, till bildandet av ozon: CO + 2O2 + Hν → CO2 + O3 (där Hν avser photon av ljus Absorberas av NO2-molekylen i sekvensen) Även om skapandet NO2 är ett viktigt steg som leder till bildandet av en lågnivå ozon, ökar det också mängden ozon till en annan, något ömsesidigt exklusiv, genom att minska mängden NO, vilket är tillgänglig för reaktion med ozon.
Luftförorening inomhus
I stängda medier kan koncentrationen av kolmonoxid lätt öka till döden. I genomsnitt, i Förenta staterna årligen från icke-fordonsvariga konsumtionsvaror som producerar kolmonoxid, dör 170 personer. Ändå, i enlighet med uppgifterna i Hälso- och sjukvårdsdepartementet, dö av den oavsiktliga effekten av kolmonoxid och tusentals fler personer i USA kräver akut sjukvård för icke-vertikal kolmonoxidförgiftning. " Dessa produkter inkluderar felaktigt bränsleintensitetsbränsle, såsom ugnar, köksugnar, vattenvärmare och gas och kerosinrummen; Utrustning med mekanisk enhet, såsom bärbara generatorer; eldstäder; Och träkol, som bränns i hem och andra inomhusrum. American Association of Poison Control Centers (AAPCC) rapporterade om 15769 fall av kolmonoxidförgiftning, vilket ledde till 39 dödsfall under 2007. År 2005 rapporterade CPSC på 94 dödsfall i samband med förgiftningen av kolmonoxid från generatorn. Fyrtio sju av dessa dödsfall ägde rum under avbrott i elförsörjningen på grund av svåra väderförhållanden, inklusive på grund av orkanen Katrina. Ändå dör människor från kolmonoxidförgiftning som produceras av icke-livsmedelsvaror, som bilar kvar genom att arbeta i garage intill huset. Centra för kontroll och förebyggande av sjukdomar rapporterar att flera tusen människor varje år vänder sig till ett ambulansjukhus i kolmonoxidförgiftning.
Närvaron av blod
Kolmonoxid absorberas genom andning och går in i blodet genom gasutbyte i lungorna. Det produceras också under metabolismen av hemoglobin och kommer in i blod från vävnader och därmed i alla normala vävnader, även om det inte faller i kroppen vid andning. Normala nivåer av kolmonoxid, cirkulerande i blod, varierar från 0% till 3% och högre hos rökare. Kolmonoxidnivåer kan inte bedömas med hjälp av en fysisk inspektion. Laboratorietester kräver närvaro av ett prov av blod (arteriell eller venös) och laboratorieanalys på samhydroximet. Dessutom är icke-invasivt karboxygemoglobin (SPCO) med en pulserad samhydroximeter effektivare jämfört med invasiva metoder.
Astrofysik
Utanför landet är kolmonoxid den näst vanligaste molekylen i det interstellära mediet, efter molekylärt väte. På grund av sin asymmetri producerar kolmonoxidmolekylen mycket starkare spektrallinjer än vätemolekyl, tack vare vilket det är mycket lättare att upptäcka. Inter-Storage CO upptäcktes först med hjälp av radioteleskop 1970. För närvarande är det den vanligaste molekylära gasindikatorn i det interstellära mediet av galaxer, och molekylärt väte kan endast detekteras med ultraviolett ljus, vilket kräver rymdteleskop. Kolmonoxidobservationer ger större delen av informationen om molekylära moln där de flesta stjärnor bildas. Beta Pictoris, den andra i stjärnans ljusstyrka i Constellation Pictor, visar ett överskott av infraröd strålning jämfört med normala stjärnor av sin typ, vilket beror på en stor mängd damm och gas (inklusive koloxid) nära stjärnan.
Produktion
En mängd olika metoder har utvecklats för produktion av kolmonoxid.
Industriell produktion
Den huvudsakliga industriella källan till CO är generatorgas, en blandning innehållande huvudsakligen kolmonoxid och kväve, bildad när förbränning av kol i luften vid höga temperaturer, när det finns ett överskott av kol. I ugnen passerar luften genom koksskiktet. Den ursprungligen producerade CO2 är balanserad med det återstående heta kolet med mottagandet av CO. CO2-reaktion med kol med erhållande av CO beskrivs som en reaktion av bouire. Vid temperaturer över 800 ° C är CO en övervägande produkt:
CO2 + C → 2 CO (ΔH \u003d 170 kJ / mol)
En annan källa till "vattengas", en blandning av väte och kolmonoxid erhållen genom den endoterma reaktionen av ånga och kol:
H2O + C → H2 + CO (ΔH \u003d +131 kJ / mol)
Andra liknande "syntetiska gaser" kan erhållas från naturgas och andra typer av bränsle. Koloxid är också en förbikopplingsproduktåterställning av metalloxidmalm med kol:
Mo + C → M + CO
Kolmonoxid erhålles också genom direkt koloxidation i en begränsad mängd syre eller luft.
2c (s) + o 2 → 2 → 2 (g)
Eftersom CO är gas kan reduktionsprocessen styras genom uppvärmning med användning av en positiv (gynnsam) entropi av reaktionen. Ellingam-diagrammet visar att bildandet av CO ges preferens jämfört med CO2 vid höga temperaturer.
Förberedelse i laboratoriet
Kolmonoxid erhålles bekvämt i ett laboratorium genom dehydratiseringsmyrsyra eller oxalsyra, t ex med en koncentrerad svavelsyra. Ett annat sätt är uppvärmningen av en homogen blandning av pulverformigt metallzink och kalciumkarbonat, som släpper ut CO och lämnar zinkoxid och kalciumoxid:
Zn + CaCO3 → ZnO + CaO + CO
Nitrat av silver 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 de nedre graderna av oxidation kommer att anslutas till liganderna av kolmonoxid. Detta beror på det faktum att det finns en tillräcklig täthet av elektroner för att underlätta den motsatta donationen från metall DXZ-orbital, till π * molekylära orbitaler från CO. Ångparet på kolatomen i CO uppoffrar också elektrondensiteten i DX2-Y2 på en metall för bildning av en sigma-bindning. Denna elektrondonation manifesteras också av en cis-effekt, eller en mabrering från ligander i cis-positionen. Nickelkarbonyl bildas exempelvis genom direkt kombination av kolmonoxid och metallnickel:
Ni + 4 Co → Ni (CO) 4 (1 bar, 55 ° C)
Av denna anledning bör nickel i röret eller delen av den inte komma in i långvarig kontakt med kolmonoxid. Nickelkarbonyl sönderdelas lätt tillbaka till Ni och CO vid kontakt med heta ytor, och denna metod används för industriell rengöring av nickel under måndan. I karbonylnickel och andra karbonyler interagerar elektronisk ånga på kol med metallen; Kolmonoxid donerar elektroniskt par metall. I sådana situationer kallas kolmonoxid karbonylligand. En av de viktigaste karbonylmetallerna är pentarbonyljärn, Fe (CO) 5. Många metall-CO-komplex erhålles genom avkolnande organiska lösningsmedel och inte från CO. Exempelvis reagerar iridiumtriklorid och trifenylfosfin i en kokande 2-metoxietanol eller DMF, för att erhålla IRCL (CO) (PPH3) 2. Metallkarbonyler i koordineringskemi studeras vanligen med användning av infraröd spektroskopi.
Organisk kemi och kemi av huvudgrupperna av element
I närvaro av starka syror och vatten reagerar kolmonoxid med alkener för att bilda karboxylsyror i en process som kallas KOH HAAF-reaktionen. I reaktionen av Gatterman-Koch omvandlas ernaerna till bensaldehydderivat i närvaro av AlCl3 och HCl. Litiumorganiska föreningar (t ex butyllitium) reagerar med kolmonoxid, men dessa reaktioner är inte tillämpliga på dessa reaktioner. Trots det faktum att CO reagerar med karbåtar och karbaner är det relativt icke-reaktivt mot organiska föreningar utan störningar med metallkatalysatorer. Med reagens från huvudgruppen passerar CO flera anmärkningsvärda reaktioner. CO-klorering är en industriell process som leder till bildandet av en viktig förening av fosgen. Med BOARAM, CO bildar addukter, H3bco, som är isoelektronisk med katjonen av ATZIL +. CO reagerar med natrium, vilket skapar produkter som erhålls från C-s. Föreningar av cyklohexageGexon eller trocinyl (C6O6) och cyklopentanepenon eller lövsyra (C5O5), som hittills erhållits endast i spårmängder, kan betraktas som kolmonoxidpolymerer. Med ett tryck på mer än 5 GPA, blir kolmonoxid till en fast kol och syrepolymer. Detta är ett metastabelt ämne vid atmosfärstryck, men det är ett kraftfullt explosivt.
Använder sig av
Kemisk industri
Kolmonoxid är en industriell gas som har många tillämpningar vid framställning av bulkkemikalier. Stora mängder aldehyder erhålles genom att reagera hydroformande alkener, kolmonoxid och H2. Hydraoformalisering i skalprocessen gör det möjligt att skapa prekursorer av detergenter. Fosgen, som är lämplig för att erhålla isocyanater, polykarbonater och polyuretaner, utförs genom att det renas kolmonoxid och gasformigt klor genom ett skikt av poröst aktivt kol, som tjänar som en katalysator. Den globala produktionen av denna förening 1989 uppskattades till 2,74 miljoner ton.
CO + CL2 → COCL2
Metanol erhålles genom hydrogenering av kolmonoxid. I en besläktad reaktion är hydrogenering av kolmonoxid associerad med bildningen av C-C-kommunikation, som i Fischer-Tropsch-processen, där kolmonoxid hydreras till flytande kolvätebränslen. Med denna teknik kan du omvandla kol eller biomassa till dieselbränsle. I processen med monsanto reagerar kolmonoxid och metanol i närvaro av en katalysator baserad på rhodium och homogen saltsyra för att bilda ättiksyra. Denna process ansvarar för det mesta av den industriella produktionen av ättiksyra. I industriell skala används ren kolmonoxid för att rengöra nickel under Monda.
Färgkött
Kolmonoxid används i modifierade atmosfäriska förpackningssystem i USA, huvudsakligen vid packning av färska köttprodukter, såsom nötkött, fläsk och fisk för att hålla sitt färskt utseende. Kolmonoxid är ansluten till mioglobinet med bildandet av karboxymoglobin, ljust körsbärröd pigment. Karboximioglobin är stabilare än den oxiderade formen av myoglobin, oxiLobin, som kan oxidera till det bruna pigmentet av metmioglobin. Denna stabila röda kan sparas mycket längre än det vanliga förpackade köttet. Typiska kolmonoxidnivåer som används i installationer med användning av denna process är från 0,4% till 0,5%. Denna teknik erkänns först som "allmänt säker" (gras) för US- och drogkontroll och drogkontroll (FDA) 2002 för användning som ett sekundärt förpackningssystem och kräver inte märkning. År 2004 godkände FDA CO som huvudförpackningsmetod och med angivande av att CO inte döljer lukten av skador. Trots detta är beslutet fortfarande en kontroversiell fråga om huruvida denna metod kommer att maskera produktskador. År 2007 föreslogs en proposition i det amerikanska representanthuset och erbjöd en modifierad förpackningsprocess med koloxid med ett färgtillsats, men räkningen antogs inte. En sådan förpackningsprocess är förbjuden i många andra länder, inklusive Japan, Singapore och EU-länder.
Medicin
I biologi framställs kolmonoxid naturligt under handling av hemoxygenas 1 och 2 på pärgen från sönderfallet av hemoglobin. Denna process producerar en viss mängd karboxygemoglobin hos normala människor, även om de inte andas in i kolmonoxid. Efter den första rapporten som kolmonoxid är en normal neurotransmittor 1993, liksom en av tre gaser, som naturligt modulerar inflammatoriska reaktioner i kroppen (två andra kväveoxid och vätesulfid), fick kolmonoxid stor klinisk uppmärksamhet som en biologisk regulator. I många vävnader fungerar alla tre gas, som du vet, som antiinflammatoriska medel, vasodilatorer och förstärkare av neovaskulär tillväxt. Ändå är dessa problem svåra, eftersom icke-oskuldulär tillväxt inte alltid är användbar, eftersom den spelar en viss roll i tumörens tillväxt, såväl som i utvecklingen av våt maculodyfia, sjukdomen, vars risker ökar från 4 till 6 gånger under rökning (huvudkälla av kolmonoxid i blodet, flera gånger mer än naturlig produktion). Det finns en teori som i vissa synapser av nervceller, när långsiktiga minnen skjuts upp, producerar mottagarcellen kolmonoxid, som är tillbaka som sänds till sändningskammaren som tvingar den lättare i framtiden. Några sådana nervösa celler, som visas, innehåller en guanillater, ett enzym som aktiveras med koloxid. I många laboratorier runt om i världen har studier utförts med kolmonoxid i förhållande till dess antiinflammatoriska och cytoprotektiva egenskaper. Dessa egenskaper kan användas för att förhindra utveckling av ett antal patologiska tillstånd, inklusive ischemisk reperfusionsskada, transplantationsavstötning, ateroskleros, svår sepsis, allvarlig malaria eller autoimmuna sjukdomar. Kliniska prövningar hölls med deltagande av människor, men deras resultat ännu inte har utfärdats.
Varför kan du inte skjuta upp graviditeten
Effekt från regelbunden användning av hemrecept
Funktioner i nackens struktur