S čime reagira ugljikov monoksid? Što je "ugljični monoksid"? Programirano istraživanje "Ugljični oksidi"

−110,52 kJ/mol Tlak pare 35 ± 1 atm Kemijska svojstva Topivost u vodi 0,0026 g/100 ml Klasifikacija Reg. CAS broj 630-08-0 PubChem Reg. EINECS broj 211-128-3 OSMJESI SE InChI Reg. EC broj 006-001-00-2 RTECS FG3500000 CHEBI UN broj 1016 ChemSpider Sigurnost Toksičnost NFPA 704 Podaci se temelje na standardnim uvjetima (25 °C, 100 kPa), osim ako nije drugačije navedeno.

Ugljični monoksid (ugljični monoksid, ugljični monoksid, ugljikov(II) oksid) je bezbojan, izrazito otrovan plin bez okusa i mirisa, lakši od zraka (u normalnim uvjetima). Kemijska formula je CO.

Struktura molekule

Zbog prisutnosti trostruke veze, molekula CO je vrlo jaka (energija disocijacije je 1069 kJ/mol, odnosno 256 kcal/mol, što je više nego kod bilo koje druge dvoatomne molekule) i ima malu međunuklearnu udaljenost ( d C≡O = 0,1128 nm ili 1,13 Å).

Molekula je slabo polarizirana, njen električni dipolni moment μ = 0,04⋅10 −29 C m . Brojna istraživanja su pokazala da je negativni naboj u molekuli CO koncentriran na atomu ugljika C − ←O + (smjer dipolnog momenta u molekuli je suprotan od prethodno pretpostavljenog). Energija ionizacije 14,0 eV, konstanta sprega sila k = 18,6 .

Svojstva

Ugljikov monoksid(II) je plin bez boje, mirisa i okusa. zapaljiv Takozvani "miris" ugljični monoksid zapravo je miris organskih nečistoća.

Svojstva ugljičnog monoksida (II)
Standardna Gibbsova energija stvaranja Δ G −137,14 kJ/mol (g) (pri 298 K)
Standardna entropija obrazovanja S 197,54 J/mol K (g) (pri 298 K)
Standardni molarni toplinski kapacitet Cp 29,11 J/mol K (g) (pri 298 K)
Entalpija taljenja Δ H pl 0,838 kJ/mol
Entalpija vrenja Δ H kip 6,04 kJ/mol
Kritična temperatura t Kreta -140,23°C
kritični pritisak P Kreta 3,499 MPa
Kritična gustoća ρ krit 0,301 g/cm³

Glavne vrste kemijske reakcije, u kojima je uključen ugljikov monoksid (II), su adicijske reakcije i redoks reakcije, u kojima on pokazuje redukcijska svojstva.

Na sobnoj temperaturi CO je neaktivan, njegova kemijska aktivnost značajno se povećava kada se zagrijava i u otopinama. Dakle, u otopinama obnavlja soli, i druge u metale već na sobnoj temperaturi. Zagrijavanjem reducira i druge metale, na primjer CO + CuO → Cu + CO 2. Ovo se široko koristi u pirometalurgiji. Metoda za kvalitativno određivanje CO temelji se na reakciji CO u otopini s paladijevim kloridom, vidi dolje.

Oksidacija CO u otopini često se odvija primjetnom brzinom samo u prisutnosti katalizatora. Pri odabiru potonjeg glavnu ulogu igra priroda oksidacijskog sredstva. Dakle, KMnO 4 najbrže oksidira CO u prisutnosti fino usitnjenog srebra, K 2 Cr 2 O 7 - u prisutnosti soli, KClO 3 - u prisutnosti OsO 4. Općenito, u njihovim restorativna svojstva CO je sličan molekularnom vodiku.

Ispod 830 °C CO je jači redukcijski agens, a više vodik. Dakle, ravnoteža reakcije

H 2 O + C O ⇄ C O 2 + H 2 (\displaystyle (\mathsf (H_(2)O+CO\desnolijevo strelice CO_(2)+H_(2))))

do 830 °C pomaknut udesno, iznad 830 °C ulijevo.

Zanimljivo je da postoje bakterije koje oksidacijom CO mogu dobiti energiju potrebnu za život.

Ugljikov monoksid(II) gori plamenom plave boje(temperatura početka reakcije 700 °C) u zraku:

2 C O + O 2 → 2 C O 2 (\displaystyle (\mathsf (2CO+O_(2)\rightarrow 2CO_(2))))G° 298 = −257 kJ, Δ S° 298 = −86 J/K).

Temperatura izgaranja CO može doseći 2100 °C. Reakcija izgaranja je lančana, a inicijatori su male količine spojeva koji sadrže vodik (voda, amonijak, sumporovodik i dr.)

Zbog tako dobre kalorijske vrijednosti, CO je sastavni dio raznih tehničkih plinske smjese(vidi, na primjer, generatorski plin), koji se, između ostalog, koristi za grijanje. Eksplozivno u mješavini sa zrakom; donja i gornja koncentracijska granica širenja plamena: od 12,5 do 74% (volumenski) .

halogeni. Najveći praktičnu upotrebu dobio reakciju s klorom:

C O + C l 2 → h ν C O C l 2 . (\displaystyle (\mathsf (CO+Cl_(2)(\xrightarrow (h\nu ))COCl_(2))).)

Reakcijom CO s F 2 , osim COF 2 karbonil fluorida, može se dobiti i peroksidni spoj (FCO) 2 O 2 . Njegove karakteristike: talište -42 °C, vrelište +16 °C, ima karakterističan miris (sličan mirisu ozona), raspada se uz eksploziju pri zagrijavanju iznad 200 °C (produkti reakcije CO 2 , O 2 i COF 2), u kisela sredina reagira s kalijevim jodidom prema jednadžbi:

(F C O) 2 O 2 + 2 K I → 2 K F + I 2 + 2 C O 2. (\displaystyle (\mathsf ((FCO)_(2)O_(2)+2KI\rightarrow 2KF+I_(2)+2CO_(2).)))

Ugljikov monoksid(II) reagira s halkogenima. Sa sumporom stvara ugljikov sulfid COS, reakcija se odvija zagrijavanjem, prema jednadžbi:

C O + S → C O S (\displaystyle (\mathsf (CO+S\desna strelica COS)))G° 298 = −229 kJ, Δ S° 298 = −134 J/K).

Također su dobiveni slični ugljikov selenoksid COSe i ugljikov teluroksid COTe.

Obnavlja SO 2:

2 C O + S O 2 → 2 C O 2 + S . (\displaystyle (\mathsf (2CO+SO_(2)\rightarrow 2CO_(2)+S.)))

S prijelaznim metalima stvara zapaljive i otrovne spojeve - karbonile, kao što su,,, itd. Neki od njih su hlapljivi.

n C O + M e → [ M e (C O) n ] (\displaystyle (\mathsf (nCO+Me\rightarrow )))

Ugljikov monoksid(II) slabo je topiv u vodi, ali ne reagira s njom. Također, ne reagira s otopinama lužina i kiselina. Međutim, reagira s alkalijskim talinama da bi se formirali odgovarajući formati:

C O + K O H → H C O O K . (\displaystyle (\mathsf (CO+KOH\desna strelica HCOOK.)))

Zanimljiva reakcija je reakcija ugljičnog monoksida (II) s metalnim kalijem u otopini amonijaka. Pritom nastaje eksplozivni spoj kalijev dioksodikarbonat:

2 K + 2 C O → K 2 C 2 O 2 . (\displaystyle (\mathsf (2K+2CO\desna strelica K_(2)C_(2)O_(2).))) x C O + y H 2 → (\displaystyle (\mathsf (xCO+yH_(2)\desna strelica ))) alkoholi + linearni alkani.

Ovaj proces je izvor proizvodnje važnih industrijskih proizvoda kao što su metanol, sintetičko dizelsko gorivo, polihidrični alkoholi, ulja i maziva.

Fiziološko djelovanje

Toksičnost

Ugljični monoksid je vrlo otrovan.

Toksični učinak ugljičnog monoksida (II) posljedica je stvaranja karboksihemoglobina - mnogo jačeg karbonilnog kompleksa s hemoglobinom u usporedbi s kompleksom hemoglobina s kisikom (oksihemoglobin). Dakle, procesi prijenosa kisika i stanično disanje su blokirani. Koncentracije u zraku veće od 0,1% uzrokuju smrt unutar jednog sata.

  • Žrtvu treba izvesti na svjež zrak. U slučaju lakšeg trovanja dovoljna je hiperventilacija pluća kisikom.
  • Umjetna ventilacija pluća.
  • Lobeline ili kofein ispod kože.
  • Karboksilaza intravenozno.

Svjetska medicina ne poznaje pouzdane protuotrove za primjenu u slučaju trovanja ugljičnim monoksidom.

Zaštita od ugljičnog monoksida(II)

endogeni ugljikov monoksid

Endogeni ugljikov monoksid normalno proizvode stanice ljudskog i životinjskog tijela i djeluje kao signalna molekula. Ima poznatu fiziološku ulogu u tijelu, posebice kao neurotransmiter i izaziva vazodilataciju. Zbog uloge endogenog ugljičnog monoksida u tijelu, poremećaji njegovog metabolizma povezani su s razne bolesti, kao što su neurodegenerativne bolesti, ateroskleroza krvnih žila, hipertenzija, zatajenje srca, razni upalni procesi.

Endogeni ugljični monoksid nastaje u tijelu uslijed oksidirajućeg djelovanja enzima hem oksigenaze na hem, koji je proizvod razaranja hemoglobina i mioglobina, kao i drugih proteina koji sadrže hem. Ovaj proces uzrokuje stvaranje male količine karboksihemoglobina u ljudskoj krvi, čak i ako osoba ne puši i ne diše atmosferski zrak (koji uvijek sadrži male količine egzogenog ugljičnog monoksida), već čisti kisik ili mješavinu dušika i kisika.

Nakon prvih dokaza koji su se pojavili 1993. da je endogeni ugljikov monoksid normalni neurotransmiter u ljudskom tijelu, kao i jedan od tri endogena plina koji normalno moduliraju tijek upalnih reakcija u tijelu (druga dva su dušikov oksid (II) i vodikov sulfid), endogeni ugljični monoksid dobio je značajnu pozornost kliničara i istraživača kao važan biološki regulator. U mnogim tkivima, sva tri gore navedena plina pokazala su se protuupalnim agensom, vazodilatatorima i također induciraju angiogenezu. Međutim, nije sve tako jednostavno i nedvosmisleno. Angiogeneza nije uvijek povoljan učinak, budući da ima ulogu u rastu osobito malignih tumora, a također je i jedan od uzroka oštećenja mrežnice kod makularne degeneracije. Posebno je važno napomenuti da pušenje (glavni izvor ugljičnog monoksida u krvi, koji daje nekoliko puta veću koncentraciju od prirodne proizvodnje) povećava rizik od makularne degeneracije mrežnice za 4-6 puta.

Postoji teorija da u nekim sinapsama nervne ćelije, gdje se pohranjuju dugoročne informacije, prijemna stanica, kao odgovor na primljeni signal, proizvodi endogeni ugljični monoksid, koji prenosi signal natrag do odašiljačke stanice, obavještavajući je na taj način da je spremna nastaviti primati signale od nje i povećavajući aktivnost stanice prijenosnika signala. Neke od tih živčanih stanica sadrže gvanilat ciklazu, enzim koji se aktivira kada je izložen endogenom ugljičnom monoksidu.

Istraživanja o ulozi endogenog ugljikovog monoksida kao protuupalnog sredstva i citoprotektora provedena su u mnogim laboratorijima diljem svijeta. Ova svojstva endogenog ugljičnog monoksida čine učinak na njegov metabolizam zanimljivim terapeutskim ciljem za liječenje različitih patoloških stanja kao što su oštećenje tkiva uzrokovano ishemijom i naknadnom reperfuzijom (na primjer, infarkt miokarda, ishemijski moždani udar), odbacivanje transplantata, vaskularna ateroskleroza, teška sepsa, teška malarija, autoimune bolesti. Također su provedena klinička ispitivanja na ljudima, ali njihovi rezultati još nisu objavljeni.

Ukratko, ono što je poznato od 2015. o ulozi endogenog ugljičnog monoksida u tijelu može se sažeti na sljedeći način:

  • Endogeni ugljikov monoksid jedna je od važnih endogenih signalnih molekula;
  • Endogeni ugljikov monoksid modulira CNS i kardiovaskularne funkcije;
  • Endogeni ugljikov monoksid inhibira agregaciju trombocita i njihovo prianjanje na stijenke krvnih žila;
  • Utjecaj na izmjenu endogenog ugljičnog monoksida u budućnosti može biti jedna od važnih terapijskih strategija za niz bolesti.

Povijest otkrića

Otrovnost dima koji nastaje pri izgaranju ugljena opisali su Aristotel i Galen.

Ugljični monoksid (II) prvi je dobio francuski kemičar Jacques de Lasson zagrijavanjem cinkovog oksida s ugljenom, ali je u početku pogrešno smatran vodikom jer je gorio plavim plamenom.

Činjenicu da ovaj plin sadrži ugljik i kisik otkrio je engleski kemičar William Kruikshank. Otrovnost plina istraživao je 1846. francuski liječnik Claude Bernard u pokusima na psima.

Ugljični monoksid (II) izvan Zemljine atmosfere prvi je otkrio belgijski znanstvenik M. Mizhot (M. Migeotte) 1949. godine prisustvom glavnog vibracijsko-rotacijskog pojasa u IC spektru Sunca. Ugljik(II) oksid otkriven je u međuzvjezdanom mediju 1970. godine.

Priznanica

industrijski način

  • Nastaje izgaranjem ugljika ili spojeva koji se temelje na njemu (na primjer, benzin) u uvjetima nedostatka kisika:
2 C + O 2 → 2 C O (\displaystyle (\mathsf (2C+O_(2)\rightarrow 2CO)))(toplinski učinak ove reakcije je 220 kJ),
  • ili kada se ugljični dioksid reducira vrućim ugljenom:
C O 2 + C ⇄ 2 C O (\displaystyle (\mathsf (CO_(2)+C\rightleftarrows 2CO)))H= 172 kJ, Δ S= 176 J/K)

Ova reakcija se događa tijekom loženja peći, kada se zaklopka peći zatvori prerano (dok ugljen potpuno ne izgori). Nastali ugljični monoksid (II) zbog svoje toksičnosti uzrokuje fiziološke poremećaje (“izgaranje”), pa čak i smrt (vidi dolje), otuda i jedan od trivijalnih naziva – “ugljični monoksid”.

Reakcija redukcije ugljičnog dioksida je reverzibilna, a utjecaj temperature na ravnotežno stanje ove reakcije prikazan je na grafu. Tijek reakcije udesno daje faktor entropije, a ulijevo faktor entalpije. Na temperaturama ispod 400 °C ravnoteža je gotovo potpuno pomaknuta ulijevo, a na temperaturama iznad 1000 °C udesno (u smjeru stvaranja CO). Na niskim temperaturama, brzina ove reakcije je vrlo niska; stoga je ugljični monoksid (II) prilično stabilan u normalnim uvjetima. Ova ravnoteža ima poseban naziv boudoir ravnoteža.

  • Smjese ugljikovog monoksida (II) s drugim tvarima dobivaju se propuštanjem zraka, vodene pare itd. kroz sloj vrućeg koksa, ugljena ili mrkog ugljena itd. (vidi generatorski plin, vodeni plin, miješani plin, sintezni plin).

laboratorijska metoda

  • Razgradnja tekuće mravlje kiseline pod djelovanjem vruće koncentrirane sumporne kiseline ili prolaskom plinovite mravlje kiseline preko fosfornog oksida P 2 O 5 . Shema reakcije:
H C O O H → H 2 S O 4 o t H 2 O + CO . (\displaystyle (\mathsf (HCOOH(\xrightarrow[(H_(2)SO_(4))](^(o)t))H_(2)O+CO.))) Mravlju kiselinu također se može tretirati klorosulfonskom kiselinom. Ova reakcija teče već na uobičajenoj temperaturi prema shemi: H C O O H + C l S O 3 H → H 2 S O 4 + H C l + CO . (\displaystyle (\mathsf (HCOOH+ClSO_(3)H\desna strelica H_(2)SO_(4)+HCl+CO\uparrow .)))
  • Zagrijavanje smjese oksalne i koncentrirane sumporne kiseline. Reakcija se odvija prema jednadžbi:
H 2 C 2 O 4 → H 2 S O 4 o t C O + C 2 + H 2 O. (\displaystyle (\mathsf (H_(2)C_(2)O_(4)(\xrightarrow[(H_(2)SO_(4))](^(o)t))CO\uparrow +CO_(2) \uparrow +H_(2)O.)))
  • Zagrijavanje smjese kalijevog heksacijanoferata(II) s koncentriranom sumpornom kiselinom. Reakcija se odvija prema jednadžbi:
K 4 [ F e (C N) 6 ] + 6 H 2 S O 4 + 6 H 2 O → o t 2 K 2 S O 4 + F e S O 4 + 3 (N H 4) 2 S O 4 + 6 C O . (\displaystyle (\mathsf (K_(4)+6H_(2)SO_(4)+6H_(2)O(\xrightarrow[()](^(o)t))2K_(2)SO_(4)+ FeSO_(4)+3(NH_(4))_(2)SO_(4)+6CO\gore .)))
  • Oporavak iz cink karbonata pomoću magnezija kada se zagrijava:
M g + Z n C O 3 → o t M g O + Z n O + C O . (\displaystyle (\mathsf (Mg+ZnCO_(3)(\xrightarrow[()](^(o)t))MgO+ZnO+CO\uparrow .)))

Određivanje ugljičnog monoksida (II)

Kvalitativno se prisutnost CO može odrediti tamnjenjem otopina paladijevog klorida (ili papira impregniranog tom otopinom). Zamračenje je povezano s oslobađanjem fino raspršenog metalnog paladija prema shemi:

P d C l 2 + C O + H 2 O → P d ↓ + C O 2 + 2 H C l . (\displaystyle (\mathsf (PdCl_(2)+CO+H_(2)O\rightarrow Pd\downarrow +CO_(2)+2HCl.)))

Ova reakcija je vrlo osjetljiva. Standardna otopina: 1 gram paladijevog klorida po litri vode.

Kvantitativno određivanje ugljičnog monoksida (II) temelji se na jodometrijskoj reakciji:

5 C O + I 2 O 5 → 5 C O 2 + I 2. (\displaystyle (\mathsf (5CO+I_(2)O_(5)\rightarrow 5CO_(2)+I_(2).)))

Primjena

  • Ugljikov monoksid(II) je intermedijarni reagens koji se koristi u reakcijama s vodikom u najvažnijim industrijskim procesima za proizvodnju organskih alkohola i čistih ugljikovodika.
  • Ugljični monoksid (II) se koristi za preradu životinjskog mesa i ribe, dajući im jarko crvenu boju i izgled svježine, bez promjene okusa (tehnologije čisti dim i Dim bez okusa). Dopuštena koncentracija CO je 200 mg/kg mesa.
  • Ugljični monoksid(II) glavna je komponenta generatorskog plina koji se koristi kao gorivo u vozilima na prirodni plin.
  • Ugljični monoksid iz ispušnih plinova motora koristili su nacisti tijekom Drugog svjetskog rata za masakriranje ljudi trovanjem.

Ugljikov monoksid(II) u Zemljinoj atmosferi

Postoje prirodni i antropogeni izvori ulaska u Zemljinu atmosferu. U prirodnim uvjetima, na površini Zemlje, CO nastaje nepotpunom anaerobnom razgradnjom organski spojevi te tijekom izgaranja biomase, uglavnom tijekom šumskih i stepskih požara. Ugljični monoksid (II) nastaje u tlu biološki (izlučuju ga živi organizmi) i nebiološki. Eksperimentalno je dokazano otpuštanje ugljičnog monoksida (II) zbog fenolnih spojeva uobičajenih u tlima koja sadrže OCH 3 ili OH skupine u orto- ili para-položajima u odnosu na prvu hidroksilnu skupinu.

Ukupna ravnoteža proizvodnje nebiološkog CO i njegove oksidacije mikroorganizmima ovisi o specifičnim uvjetima okoline, prvenstveno o vlažnosti i vrijednosti . Na primjer, iz sušnih tala ugljični monoksid(II) se ispušta izravno u atmosferu, stvarajući lokalne maksimume koncentracije ovog plina.

U atmosferi je CO produkt lančanih reakcija koje uključuju metan i druge ugljikovodike (prvenstveno izopren).

Glavni antropogeni izvor CO trenutno su ispušni plinovi motora s unutarnjim izgaranjem. Ugljični monoksid nastaje kada se ugljikovodična goriva izgaraju u motorima s unutarnjim izgaranjem na nedovoljnim temperaturama ili kada je sustav dovoda zraka loše podešen (ne dovodi se dovoljno kisika za oksidaciju CO u CO 2 ). U prošlosti je značajan dio antropogenog unosa CO u atmosferu osiguravao

Evo, već dugo vremena imam "priručnik za peći za peći"

Ispravite, kolege, ako nešto nije u redu ...

Peć za peć
Zagrijavanje peći ovisi o stanju peći, gorivu i mogućnosti pravilnog zagrijavanja peći. Peć treba sustavno njegovati, tj. čistiti, prekriti i najmanje pukotine koje mogu dovesti do stvaranja kondenzata. Na primjer, do 15 m3 zraka prodire kroz pukotinu od 2 mm oko perimetra okvira ventila unutar jednog sata, koji će zagrijavanjem do 80 ... 100 ° C odnijeti toplinu, a to je 10% njegovog gubitka.
Kada se višak zraka dovodi kroz puhalo, gubitak topline iznosi 15-25%, a ako dođe do izgaranja s otvorenim vratima peći, tada gubitak topline doseže 40%. Peć se čisti i popravlja jednom do dva puta godišnje ljeti. Dimnjaci se čiste dva do tri puta tijekom sezone grijanja.
Zagrijavanje stijenki peći prvenstveno ovisi o stanju u kojem se nalaze. Ako na stijenkama ložišta ili u dimnjacima ima mnogo čađe i pepela, tada se oni slabo zagrijavaju i potrebno je potrošiti mnogo više goriva i vremena na ložište. Debljina sloja od 1-2 mm značajno pogoršava percepciju topline od strane zidova.
Prije ložišta čisti se rešetka, uklanja se sav pepeo. To osigurava slobodan prolaz zraka do goriva koje gori. Gorivo se bere unaprijed tako da bude suho. Nasječena drva za ogrjev smatraju se suhima samo godinu dana nakon što su stavljena u kavez i bila vani pod nadstrešnicom.
Treba koristiti samo suho gorivo. Tijekom izgaranja sirovog goriva, vlaga prisutna u njemu pretvara se u paru, koja, prolazeći kroz kanale peći, hladi ih i pada na hladne stijenke cijevi, taloži se na njima, pretvarajući se u kapljice, koje, odvodnjavajući , pomiješajte s čađom, stvarajući kondenzat.
Kalorijska vrijednost goriva je različita. Uzmimo, na primjer, suho drvo za ogrjev različitih vrsta. Na primjer, 3/4 m3 hrastovog drva za ogrjev odgovara 1 m3 breze, 1,2 - johe, 1,2 - bora, 1,3 - smreke, 1,5 - jasike. Drvo za ogrjev treba usitniti na cjepanice prosječne debljine 8-10 cm, za ložište treba odabrati cjepanice iste debljine, što je važno za ravnomjerno zagrijavanje ložišta.
Treset može gorjeti u gotovo svakoj peći, ali za to je potrebno povećati propuh. Za treset je najbolje polagati peći s odgovarajućim ložištem.
Trajanje gorenja peći je u prosjeku 1-1,5 sati.Nakon gorenja površina peći mora se zagrijati na temperaturu od 70 ... Na višim temperaturama prašina na površini pećnice izgara, oslobađajući neugodan miris. Stoga prednje stijenke pećnice treba sustavno čistiti brisanjem prikupljene prašine suhom krpom. To treba učiniti posebno pažljivo na početku sezone grijanja. Pećnica se ne smije pregrijati. To može dovesti do stvaranja pukotina i sloma zida peći. Velike peći koje se zagriju za 1-2 dana nisu uvijek dobre: ​​prvo, zauzimaju puno prostora u prostoriji, a drugo, zbog jakog zagrijavanja prostorije često je potrebno otvoriti prozore za ventilaciju , što dovodi do prekomjerne potrošnje goriva.
Količina drva za ogrjev koja je potrebna za normalno zagrijavanje peći odmah se stavlja u ložište. Drva za ogrjev polažu se u kavez ili u redove s razmacima između trupaca do 10 mm, tako da se svi trupci odmah počnu osvijetliti sa svih strana, stvarajući što više topline. Istodobno, zidanje drva ne bi trebalo doseći vrh ložišta za najmanje 20 cm.U takvim uvjetima male čestice goriva i razne zapaljive tvari izgaraju u ložištu prije nego što uđu u dimnjake. Prvo, povisuje temperaturu pećnice. Drugo, ulazeći u dimnjake, neizgorene čestice ih začepljuju i apsorbiraju manje topline. Za potpalu se ispod donjeg reda stavljaju najsuše cjepanice, a ispod njih suhi iver, baklje i papir. Strogo je zabranjena uporaba kerozina, benzina, acetona i sličnih eksplozivnih tvari.
Da se peć ne bi dimila, papir, tanko iverje, strugotine najprije se spaljuju, ispunjavajući dimnjake toplim zrakom, a zatim se peć topi. Drva za ogrjev (ili treset) polažu se tako da ravnomjerno leže na rešetki ili na ložištu peći, bliže vratima peći.
Prilikom taljenja peći, vrata peći, zaklopke, ventil i pogled su potpuno otvoreni. Nakon potpaljivanja, čim se ogrjevno drvo rasplamsa, vrata peći se zatvore, a puhalo otvori. Propuh u peći reguliran je vratima za puhanje, ventilom ili pogledom.
Obično se sila potiska određuje bojom plamena: ako je plamen crven s tamnim prugama, a iz cijevi izlazi smeđi ili crni dim, tada nema dovoljno zraka i njegovu opskrbu treba povećati; ako je plamen zlatnožut, dovod zraka se smatra normalnim; ako je svijetlo bijelo, au kanalima peći se čuje zujanje, to znači da postoji višak zraka i da se njegova opskrba mora smanjiti.
U procesu izgaranja goriva nemoguće je otvoriti vrata peći, jer hladan zrak koji ulazi u peć hladi kanale peći.

Dakle, na temelju gore navedenog, možemo formulirati sljedeća pravila.
1. Kako gorivo izgara, potrebno je pokriti ne samo vrata ložišta, već i djelomično pogled ili ventil.
2. Miješanje (miješanje) drva za ogrjev moguće je tek nakon što dobro izgore i između cjepanica se stvore velike šupljine kroz koje počinje prekomjerno strujati zrak, hladeći peć.
3. Ako ostane plamena, skuplja se u središte ložišta (dno peći) ili na rešetku i okružuje jarko gorućim ugljenom. Zapaljeni ugljen i ognjišta trebaju ležati na putu kretanja zraka do ložišta. Dotok viška zraka je nepoželjan.
4. Kada ugljen izgori (tj. plavi plamen nestane, što znači da se oslobađa ugljični monoksid), potrebno ga je poravnati uz rešetku ili ložište ložišta, bliže vratima i čvrsto ga pokriti. Preporuča se ostaviti cijev otvorenom još 5-10 minuta kako ostaci ugljičnog monoksida ne bi prodrli u prostoriju, što može dovesti do trovanja, pa čak i smrti. (S)

Sve genijalno je jednostavno!

Bacanje je jednostavno. Uzmite pola kante vode i bacajte ugljen iz ložišta u kantu dok se ložište ne očisti. Ostane li nedogorena tvrdoglava ognjišta, onda i njezina. Učinite isto s puhalom. I tiho zatvorite ventil.

Ima trostruku vezu. Budući da su ove molekule slične strukture, njihova svojstva su također slična - vrlo niske točke taljenja i vrelišta, bliske vrijednosti standardnih entropija itd.

U okviru metode valentnih veza, struktura molekule CO može se opisati formulom: C≡O:, a treća veza nastaje prema donor-akceptorskom mehanizmu, gdje je ugljik donor elektronskog para, a kisik je akceptor.

Prema metodi molekularne orbite, elektronska konfiguracija nepobuđene molekule CO σ 2 O σ 2 z π 4 x, y σ 2 C . Formirana je trostruka veza σ -veza formirana od σz elektronski par, te elektroni dvostruko degenerirane razine x, y odgovaraju dvama σ - veze. Elektroni u nevezujućim σ C-orbitalama i σ O-orbitalama odgovaraju dvama elektronskim parovima, od kojih je jedan lokaliziran na atomu, a drugi - na atomu.

Zbog prisutnosti trostruke veze, molekula CO je vrlo jaka (energija disocijacije je 1069 kJ/mol, odnosno 256 kcal/mol, što je više od bilo koje druge dvoatomne molekule) i ima malu međunuklearnu udaljenost (d C≡O = 0,1128 nm ili 1,13Å).

Molekula je slabo polarizirana, električni moment njenog dipola μ = 0,04·10 -29 C·m (smjer dipolnog momenta C - →O +). Potencijal ionizacije 14,0 V, konstanta sprega sila k = 18,6.

Povijest otkrića

Ugljični monoksid prvi je proizveo francuski kemičar Jacques de Lasson zagrijavanjem cinkovog oksida s ugljenom, ali je u početku pogrešno smatran vodikom jer je gorio plavim plamenom. Činjenicu da ovaj plin sadrži ugljik i kisik otkrio je engleski kemičar William Cruikshank. Ugljični monoksid u Zemljinoj atmosferi prvi je otkrio belgijski znanstvenik M. Mizhot (M. Migeotte) 1949. godine po prisutnosti glavnog vibracijsko-rotacijskog pojasa u IR spektru Sunca.

Ugljikov monoksid u Zemljinoj atmosferi

Postoje prirodni i antropogeni izvori prihoda. U prirodnim uvjetima na Zemljinoj površini CO nastaje nepotpunom anaerobnom razgradnjom organskih spojeva i izgaranjem biomase, uglavnom tijekom šumskih i stepskih požara. Ugljični monoksid nastaje u tlu i biološki (izlučuju ga živi organizmi) i nebiološki. Eksperimentalno je dokazano otpuštanje ugljičnog monoksida zbog fenolnih spojeva uobičajenih u tlima koja sadrže OCH 3 ili OH skupine u orto- ili para-položajima u odnosu na prvu hidroksilnu skupinu.

Ukupna ravnoteža proizvodnje nebiološkog CO i njegove oksidacije od strane mikroorganizama ovisi o specifičnim uvjetima okoliša, prvenstveno o i vrijednosti. Na primjer, iz sušnih tala ugljični monoksid se ispušta izravno u atmosferu, stvarajući lokalne maksimume koncentracije ovog plina.

U atmosferi je CO produkt lančanih reakcija koje uključuju metan i druge ugljikovodike (prvenstveno izopren).

Glavni antropogeni izvor CO trenutno su ispušni plinovi motora s unutarnjim izgaranjem. Ugljični monoksid nastaje kada se ugljikovodična goriva izgaraju u motorima s unutarnjim izgaranjem na nedovoljnim temperaturama ili kada je sustav za dovod zraka loše podešen (nema dovoljno kisika za oksidaciju CO u CO 2 ). U prošlosti je značajan dio antropogenog unosa CO u atmosferu osiguravao plin za rasvjetu koji se koristio za osvjetljavanje prostorija. Po sastavu je približno odgovarao, odnosno sadržavao je do 45% ugljičnog monoksida. Trenutno je u komunalnom sektoru ovaj plin zamijenjen mnogo manje toksičnim prirodnim plinom (niži predstavnici homologne serije - propan, itd.)

Unos CO iz prirodnih i antropogenih izvora približno je jednak.

Ugljični monoksid u atmosferi je u brzom ciklusu: prosječno vrijeme zadržavanja je oko 0,1 godina, oksidiran hidroksilom u ugljični dioksid.

Priznanica

industrijski način

2C + O 2 → 2CO (toplinski učinak ove reakcije je 22 kJ),

2. ili kod obnavljanja vrućim ugljenom:

CO 2 + C ↔ 2CO (ΔH=172 kJ, ΔS=176 J/K).

Ova reakcija često se događa u ložištu peći, kada se zaklopka peći zatvori prerano (dok ugljen potpuno ne izgori). Nastali ugljični monoksid zbog svoje toksičnosti uzrokuje fiziološke poremećaje („izgaranje“), pa čak i smrt (vidi dolje), otuda i jedan od trivijalnih naziva – „ugljični monoksid“. Slika reakcija koje se odvijaju u peći prikazana je na dijagramu.

Reakcija redukcije ugljičnog dioksida je reverzibilna, a utjecaj temperature na ravnotežno stanje ove reakcije prikazan je na grafu. Tijek reakcije udesno daje faktor entropije, a ulijevo faktor entalpije. Na temperaturama ispod 400°C ravnoteža je gotovo potpuno pomaknuta ulijevo, a na temperaturama iznad 1000°C udesno (u smjeru stvaranja CO). Na niskim temperaturama, brzina ove reakcije je vrlo spora, tako da je ugljični monoksid prilično stabilan u normalnim uvjetima. Ova ravnoteža ima poseban naziv boudoir ravnoteža.

3. Smjese ugljičnog monoksida s drugim tvarima dobivaju se propuštanjem zraka, vodene pare itd. kroz sloj vrućeg koksa, kamenog ili smeđeg ugljena itd. (vidi,).

laboratorijska metoda

Fiziološko djelovanje, toksičnost

Ugljični monoksid je vrlo opasan, jer nema i uzrokuje i čak. Znakovi trovanja su glavobolja, vrtoglavica i gubitak svijesti. Toksični učinak ugljičnog monoksida temelji se na činjenici da se on veže za krv jače od kisika (u ovom slučaju nastaje karboksihemoglobin), blokirajući tako procese prijenosa kisika i stanično disanje. ugljikov monoksid u zraku industrijska poduzeća iznosi 0,02 mg/l.

TLV (granični prag SAD): 25 ppm; 29 mg/m 3 (kao TWA - prosjek pomaka, SAD) (ACGIH 1994-1995). MAC (maksimalna dopuštena koncentracija, SAD): 30 ppm; 33 mg/m3; Trudnoća: B (štetni učinak vjerojatan čak i na razini MAK) (1993.)

Zaštita od ugljičnog monoksida

Svojstva

Ugljični monoksid je plin bez boje, okusa i mirisa. Takozvani "miris ugljičnog monoksida" zapravo je miris organskih nečistoća.

Svojstva ugljičnog monoksida
Molekulska masa 28,01
Temperatura topljenja -205°C
Temperatura vrenja -191,5°C
Topljivost Izuzetno slabo topljiv u (2,3 ml CO/100 ml H 2 O na 20°C)
Gustoća ρ 0,00125 g/cm3 (na 0°C)
Standardna entalpija stvaranja ΔH −110,52 kJ/mol (g) (pri 298 K)
Standardna Gibbsova energija stvaranja ΔG −137,14 kJ/mol (g) (pri 298 K)
Standardna entropija obrazovanja S 197,54 J/mol K (g) (pri 298 K)
Standardni molar C str 29,11 J/mol K (g) (pri 298 K)
Entalpija taljenja ΔH pl 0,838 kJ/mol
Entalpija vrenja ΔH kip 6,04 kJ/mol
t krit -140,23°C
P krit 3,499 MPa
ρ krit 0,301 g/cm3

Glavne vrste kemijskih reakcija u kojima je ugljični monoksid uključen su adicijske reakcije i u kojima on pokazuje redukcijska svojstva.

Na sobnoj temperaturi CO je neaktivan, njegova kemijska aktivnost značajno se povećava zagrijavanjem i u otopinama (npr. u otopinama reducira soli i druge u metale već na sobnoj temperaturi. Zagrijavanjem reducira i druge metale, npr. CO + CuO → Cu + CO 2 Ovo se naširoko koristi u pirometalurgiji. Metoda za kvalitativno određivanje CO temelji se na reakciji CO u otopini s paladijevim kloridom, vidi dolje).

Oksidacija CO u otopini često se odvija primjetnom brzinom samo u prisutnosti katalizatora. Pri odabiru potonjeg glavnu ulogu igra priroda oksidacijskog sredstva. Dakle, CO najbrže oksidira u prisutnosti fino usitnjenog srebra, - u prisutnosti soli, - u prisutnosti OsO 4 . Općenito, CO je po svojim redukcijskim svojstvima sličan molekularnom vodiku.

Ispod 830°C CO je jači redukcijski agens, a iznad vodik. Dakle, ravnoteža reakcije je:

H 2 O + CO ↔ CO 2 + H 2 + 42 kJ

do 830°C pomaknuta je udesno, iznad 830°C ulijevo.

Zanimljivo je da postoje bakterije koje oksidacijom CO mogu dobiti energiju potrebnu za život.

Ugljični monoksid gori plavim plamenom (temperatura početka reakcije 700°C) na zraku:

CO + 1/2 O 2 → 2CO 2 ΔG° 298 = −257 kJ, ΔS° 298 = −86 J/K

Temperatura izgaranja CO može doseći 2100°C, lančano je, a kao inicijatori služe male količine spojeva koji sadrže vodik (voda, itd.).

Zbog tako dobre ogrjevne vrijednosti CO je sastavni dio raznih tehničkih plinskih smjesa (vidi npr.), koje se između ostalog koriste i za grijanje.

Ugljikov monoksid reagira s. Reakcija sa

Pokušajmo razumjeti i zapamtiti znanje fizike i kemije.

Ugljični monoksid (ugljični monoksid, ili ugljični monoksid, kemijska formula CO) je plinoviti spoj koji nastaje izgaranjem bilo koje vrste.

Što se događa kada ova tvar uđe u tijelo?

Nakon ulaska u Zračni putovi molekule ugljičnog monoksida odmah se nađu u krvi i vežu se za molekule hemoglobina. Nastaje potpuno nova tvar - karboksihemoglobin, koja sprječava transport kisika. Zbog toga se vrlo brzo razvija nedostatak kisika.

Najvažnija opasnost je što je ugljični monoksid nevidljiv i nikako se ne primjećuje, nema ni mirisa ni boje, odnosno uzrok bolesti nije očit, nije ga uvijek moguće odmah otkriti. Ugljični monoksid se ne može osjetiti ni na koji način, zbog čega mu je drugo ime tihi ubojica.

Osjećaj umora, gubitak snage i vrtoglavicu, osoba priznaje kobna greška odluči leći. A, čak i ako tada shvati razlog i potrebu da izađe na zrak, u pravilu ne može ništa učiniti. Mnoge bi moglo spasiti poznavanje simptoma trovanja CO - znajući ih, moguće je na vrijeme posumnjati na uzrok tegobe i poduzeti potrebne mjere za spas.

Koji su simptomi i znakovi trovanja ugljičnim monoksidom

Ozbiljnost ozljede ovisi o nekoliko čimbenika:

  • - zdravstveno stanje i fiziološke karakteristike osobe. Oslabljeni, s kroničnim bolestima, osobito onima koje prati anemija, starije osobe, trudnice i djeca osjetljiviji su na djelovanje CO;
  • - trajanje učinka spoja CO na tijelo;
  • je koncentracija ugljičnog monoksida u udahnutom zraku;
  • tjelesna aktivnost tijekom trovanja. Što je aktivnost veća, to brže dolazi do trovanja.

Tri stupnja ozbiljnosti trovanja ugljičnim monoksidom prema simptomima

Svjetlosni stupanj ozbiljnost karakteriziraju sljedeći simptomi: opća slabost; glavobolje, uglavnom u frontalnim i vremenskim regijama; kucanje u hramovima; buka u ušima; vrtoglavica; zamagljen vid - titranje, točkice pred očima; neproduktivna, tj. suhi kašalj; brzo disanje; otežano disanje, otežano disanje; suzenje; mučnina; hiperemija (crvenilo) kože i sluznice; tahikardija; povećanje krvnog tlaka.

Simptomi srednji stupanj ozbiljnost je očuvanje svih simptoma prethodne faze i njihov teži oblik: zamagljena svijest, gubitak svijesti moguć je kratko vrijeme; povraćanje; halucinacije, vizualne i slušne; kršenje vestibularnog aparata, nekoordinirani pokreti; pritiskajući bolovi u prsima.

Teški stupanj trovanje karakteriziraju sljedeći simptomi: paraliza; dugotrajni gubitak svijesti, koma; konvulzije; širenje zjenica; nehotično pražnjenje mjehura i crijeva; povećan broj otkucaja srca do 130 otkucaja u minuti, ali je u isto vrijeme slabo opipljiv; cijanoza (plava) kože i sluznice; poremećaji disanja - postaje površno i isprekidano.

Atipični oblici trovanja ugljičnim monoksidom

Ima ih dvoje - padanje u nesvijest i euforija.

Simptomi nesvjestice u obliku: bljedilo kože i sluznice; snižavanje krvnog tlaka; gubitak svijesti.

Simptomi euforičnog oblika: psihomotorna agitacija; kršenje mentalnih funkcija: delirij, halucinacije, smijeh, neobičnosti u ponašanju; gubitak svijesti; respiratorno i srčano zatajenje.

Kako pružiti prvu pomoć žrtvama trovanja ugljičnim monoksidom

Vrlo je važno pravodobno pružiti prvu pomoć, jer nepopravljive posljedice nastaju vrlo brzo.

Prvo, Unesrećenog što je prije moguće iznijeti na svježi zrak. U slučajevima kada je to teško, žrtvi treba što prije staviti plinsku masku s uloškom od hopkalita i dati joj jastuk s kisikom.

Drugo, potrebno je olakšati disanje - osloboditi dišne ​​putove, po potrebi otkopčati odjeću, polegnuti unesrećenog na bok kako bi se spriječilo moguće potonuće jezika.

Treće- stimuliraju disanje. Donesite amonijak, istrljajte prsa, zagrijte udove. I što je najvažnije - morate nazvati hitnu pomoć. Čak i ako je osoba na prvi pogled u zadovoljavajućem stanju, potrebno ju je pregledati liječnik, jer nije uvijek moguće samo po simptomima utvrditi pravi stupanj trovanja. Osim toga, pravovremeno započete terapijske mjere smanjit će rizik od komplikacija i smrtnosti od trovanja ugljičnim monoksidom. Ako je žrtva u teškom stanju, prije dolaska liječnika potrebno je provesti mjere reanimacije.

Kada postoji opasnost od trovanja ugljičnim monoksidom?

U naše vrijeme slučajevi trovanja događaju se nešto rjeđe nego u ono doba kada je grijanje u stambenim zgradama bilo pretežno peći, ali još uvijek postoji dovoljno izvora povećanog rizika. Potencijalni izvori opasnosti od trovanja ugljičnim monoksidom: kuće s pećnim grijanjem, kamini. Nepravilan rad povećava rizik od prodora ugljičnog monoksida u prostoriju, pa nestaje u kućama s cijelim obiteljima; kupke, saune, posebno one koje griju "na crno"; garaže; u industrijama koje koriste ugljični monoksid; dug boravak u blizini glavnih prometnica; požar u zatvorenoj prostoriji (dizalo, okno i druge prostorije koje se ne mogu napustiti bez vanjske pomoći).

Samo brojke

  • Blagi stupanj trovanja javlja se već pri koncentraciji ugljičnog monoksida od 0,08% - javlja se glavobolja, vrtoglavica, gušenje, opća slabost.
  • Povećanje koncentracije CO na 0,32% uzrokuje motoričku paralizu i nesvjesticu. Smrt nastupa za otprilike pola sata.
  • Pri koncentraciji CO od 1,2% ili više razvija se munjevit oblik trovanja - u par udisaja osoba dobije smrtonosnu dozu, smrtni ishod nastupa nakon najviše 3 minute.
  • Ispušni plinovi automobila sadrže 1,5 do 3% ugljičnog monoksida. Suprotno uvriježenom mišljenju, moguće je otrovati se dok motor radi ne samo u zatvorenom prostoru, već i na otvorenom.
  • Godišnje se u Rusiji hospitalizira oko dvije i pol tisuće ljudi s različitim stupnjevima ozbiljnosti trovanja ugljičnim monoksidom.

Mjere prevencije

Kako bi se smanjio rizik od trovanja ugljičnim monoksidom, dovoljno je pridržavati se sljedećih pravila:

  • - rukovati pećima i kaminom u skladu s pravilima, redovito provjeravati rad ventilacijskog sustava i pravodobno čistiti dimnjak, a polaganje peći i kamina povjeriti samo stručnjacima;
  • - ne zadržavajte se dugo u blizini prometnih cesta;
  • - uvijek ugasite motor automobila u zatvorenoj garaži. Da bi koncentracija ugljičnog monoksida postala smrtonosna, dovoljno je samo pet minuta rada motora – zapamtite ovo;
  • - kada dugo boravite u autu, a još više kada spavate u autu, uvijek ugasite motor
  • - uzmite si pravilo - ako osjetite simptome koji mogu posumnjati na trovanje ugljičnim monoksidom, što prije osigurajte svježi zrak otvaranjem prozora, odnosno napustite prostoriju.

(st. konv.)

−110,52 kJ/mol Kemijska svojstva Topivost u vodi 0,0026 g/100 ml Klasifikacija CAS broj
  • UN klasa opasnosti 2.3
  • UN sekundarna opasnost 2.1

Struktura molekule

Molekula CO, kao i izoelektronska molekula dušika, ima trostruku vezu. Budući da su ove molekule slične strukture, njihova svojstva su također slična - vrlo niske točke taljenja i vrelišta, bliske vrijednosti standardnih entropija itd.

U okviru metode valentnih veza, struktura molekule CO može se opisati formulom: C≡O:, a treća veza nastaje prema donor-akceptorskom mehanizmu, gdje je ugljik akceptor elektronskog para, a kisik je donor.

Zbog prisutnosti trostruke veze, molekula CO je vrlo jaka (energija disocijacije je 1069 kJ/mol, odnosno 256 kcal/mol, što je više od bilo koje druge dvoatomne molekule) i ima malu međunuklearnu udaljenost (d C≡O = 0,1128 nm ili 1,13Å).

Molekula je slabo polarizirana, električni moment njenog dipola μ = 0,04·10 -29 C·m (smjer dipolnog momenta O - →C +). Potencijal ionizacije 14,0 V, konstanta sprega sila k = 18,6.

Povijest otkrića

Ugljični monoksid prvi je proizveo francuski kemičar Jacques de Lasson zagrijavanjem cinkovog oksida s drvenim ugljenom, ali je u početku pogrešno smatran vodikom jer je gorio plavim plamenom. Činjenicu da ovaj plin sadrži ugljik i kisik otkrio je engleski kemičar William Cruikshank. Ugljični monoksid izvan Zemljine atmosfere prvi je otkrio belgijski znanstvenik M. Mizhot (M. Migeotte) 1949. godine po prisutnosti glavnog vibracijsko-rotacijskog pojasa u IR spektru Sunca.

Ugljikov monoksid u Zemljinoj atmosferi

Postoje prirodni i antropogeni izvori ulaska u Zemljinu atmosferu. U prirodnim uvjetima na Zemljinoj površini CO nastaje nepotpunom anaerobnom razgradnjom organskih spojeva i izgaranjem biomase, uglavnom tijekom šumskih i stepskih požara. Ugljični monoksid nastaje u tlu i biološki (izlučuju ga živi organizmi) i nebiološki. Eksperimentalno je dokazano otpuštanje ugljičnog monoksida zbog fenolnih spojeva uobičajenih u tlima koja sadrže OCH 3 ili OH skupine u orto- ili para-položajima u odnosu na prvu hidroksilnu skupinu.

Ukupna ravnoteža proizvodnje nebiološkog CO i njegove oksidacije mikroorganizmima ovisi o specifičnim uvjetima okoline, prvenstveno o vlažnosti i vrijednosti . Na primjer, iz sušnih tala ugljični monoksid se ispušta izravno u atmosferu, stvarajući lokalne maksimume koncentracije ovog plina.

U atmosferi je CO produkt lančanih reakcija koje uključuju metan i druge ugljikovodike (prvenstveno izopren).

Glavni antropogeni izvor CO trenutno su ispušni plinovi motora s unutarnjim izgaranjem. Ugljični monoksid nastaje kada se ugljikovodična goriva izgaraju u motorima s unutarnjim izgaranjem na nedovoljnim temperaturama ili kada je sustav dovoda zraka loše podešen (ne dovodi se dovoljno kisika za oksidaciju CO u CO 2 ). U prošlosti je značajan dio antropogenih emisija CO u atmosferu dolazio od plina za rasvjetu koji se koristio za unutarnju rasvjetu u 19. stoljeću. Po sastavu je približno odgovarao vodenom plinu, odnosno sadržavao je do 45% ugljičnog monoksida. Trenutno je u komunalnom sektoru ovaj plin zamijenjen znatno manje toksičnim prirodnim plinom (niži predstavnici homolognog niza alkana - propan, itd.)

Unos CO iz prirodnih i antropogenih izvora približno je jednak.

Ugljični monoksid u atmosferi je u brzom ciklusu: prosječno vrijeme zadržavanja je oko 0,1 godina, oksidiran hidroksilom u ugljični dioksid.

Priznanica

industrijski način

2C + O 2 → 2CO (toplinski učinak ove reakcije je 22 kJ),

2. ili kada se ugljični dioksid reducira vrućim ugljenom:

CO 2 + C ↔ 2CO (ΔH=172 kJ, ΔS=176 J/K).

Ova reakcija često se događa u ložištu peći, kada se zaklopka peći zatvori prerano (dok ugljen potpuno ne izgori). Nastali ugljični monoksid zbog svoje toksičnosti uzrokuje fiziološke poremećaje („izgaranje“), pa čak i smrt (vidi dolje), otuda i jedan od trivijalnih naziva – „ugljični monoksid“. Slika reakcija koje se odvijaju u peći prikazana je na dijagramu.

Reakcija redukcije ugljičnog dioksida je reverzibilna, a utjecaj temperature na ravnotežno stanje ove reakcije prikazan je na grafu. Tijek reakcije udesno daje faktor entropije, a ulijevo faktor entalpije. Na temperaturama ispod 400°C ravnoteža je gotovo potpuno pomaknuta ulijevo, a na temperaturama iznad 1000°C udesno (u smjeru stvaranja CO). Na niskim temperaturama, brzina ove reakcije je vrlo spora, tako da je ugljični monoksid prilično stabilan u normalnim uvjetima. Ova ravnoteža ima poseban naziv boudoir ravnoteža.

3. Smjese ugljikovog monoksida s drugim tvarima dobivaju se propuštanjem zraka, vodene pare itd. kroz sloj vrućeg koksa, kamenog ili mrkog ugljena itd. (vidi proizvodni plin, vodeni plin, miješani plin, sintezni plin).

laboratorijska metoda

TLV (maksimalni prag koncentracije, SAD): 25 MPC r.z. prema higijenskim standardima GN 2.2.5.1313-03 je 20 mg/m³

Zaštita od ugljičnog monoksida

Zbog tako dobre ogrjevne vrijednosti, CO je sastavni dio raznih tehničkih plinskih smjesa (vidi npr. generatorski plin) koje se između ostalog koriste i za grijanje.

halogeni. Reakcija s klorom dobila je najveću praktičnu primjenu:

CO + Cl 2 → COCl 2

Reakcija je egzotermna, njezin toplinski učinak je 113 kJ, u prisutnosti katalizatora (aktivnog ugljena) odvija se već na sobnoj temperaturi. Kao rezultat reakcije nastaje fosgen - tvar koja je postala raširena u raznim granama kemije (i kao kemijsko bojno sredstvo). Analognim reakcijama mogu se dobiti COF 2 (karbonil fluorid) i COBr 2 (karbonil bromid). Karbonil jodid nije primljen. Egzotermnost reakcija brzo opada od F do I (za reakcije s F 2 toplinski učinak iznosi 481 kJ, s Br 2 - 4 kJ). Također je moguće dobiti mješovite derivate, kao što je COFCl (za detalje, vidi halogene derivate ugljične kiseline).

Reakcijom CO s F 2 osim karbonil fluorida može se dobiti i peroksidni spoj (FCO) 2 O 2 . Njegove karakteristike: talište -42°C, vrelište +16°C, ima karakterističan miris (sličan mirisu ozona), zagrijavanjem iznad 200°C raspada se uz eksploziju (produkti reakcije CO 2 , O 2 i COF 2), u kiselom mediju reagira s kalijevim jodidom prema jednadžbi:

(FCO) 2 O 2 + 2KI → 2KF + I 2 + 2CO 2

Ugljikov monoksid reagira s halkogenima. Sa sumporom stvara ugljikov sulfid COS, reakcija se odvija zagrijavanjem, prema jednadžbi:

CO + S → COS ΔG° 298 = −229 kJ, ΔS° 298 = −134 J/K

Također su dobiveni slični selenoksid COSe i teluroksid COTe.

Obnavlja SO 2:

SO 2 + 2CO → 2CO 2 + S

S prijelaznim metalima stvara vrlo hlapljive, zapaljive i otrovne spojeve - karbonile, kao što su Cr (CO) 6, Ni (CO) 4, Mn 2 CO 10, Co 2 (CO) 9 itd.

Kao što je gore navedeno, ugljikov monoksid slabo je topiv u vodi, ali ne reagira s njom. Također, ne reagira s otopinama lužina i kiselina. Međutim, reagira s alkalijskim talinama:

CO + KOH → HCOOK

Zanimljiva reakcija je reakcija ugljičnog monoksida s metalnim kalijem u otopini amonijaka. U tom slučaju nastaje eksplozivni spoj kalijev dioksodikarbonat:

2K + 2CO → K + O - -C 2 -O - K +

vidi također

Književnost

  • Akhmetov N. S. General i anorganska kemija. 5. izdanje, rev. - M.: Viši. škola; 2003 ISBN 5-06-003363-5
  • Nekrasov B. V. Osnove opća kemija. T. I, ur. 3., rev. i dodatni Izdavačka kuća "Kemija", 1973. Str. 495-497, 511-513
  • Kemija: Ref. od./V. Schroeter, K.-H. Lautenschläger, H. Bibrak et al.: Pers. s njim. 2. izd., stereotip. - M.: Kemija, 2000 ISBN 5-7245-0360-3 (ruski)

Linkovi

  • Međunarodna karta kemijske sigurnosti za ugljični monoksid

Zaklada Wikimedia. 2010. godine.