Smalkės (smalkės, smalkės, anglies (II) oksidas) yra bespalvės, itin toksiškos, beskonės ir bekvapės dujos, lengvesnės už orą (įprastomis sąlygomis). Cheminė formulė yra CO.
Molekulės sandara
Dėl trigubos jungties CO molekulė yra labai stipri (disociacijos energija yra 1069 kJ / mol, arba 256 kcal / mol, tai yra daugiau nei bet kurios kitos dviatomės molekulės) ir turi nedidelį atstumą tarp branduolių ( d C≡O = 0,1128 nm arba 1,13 Å).
Molekulė silpnai poliarizuota, jos elektrinis dipolio momentas μ = 0,04⋅10 −29 C m . Daugybė tyrimų parodė, kad neigiamas krūvis CO molekulėje yra sutelktas į anglies atomą C − ←O + (dipolio momento kryptis molekulėje yra priešinga anksčiau manytai). Jonizacijos energija 14,0 eV, jėgos sujungimo konstanta k = 18,6 .
Savybės
Anglies monoksidas (II) yra bespalvės, bekvapės ir beskonės dujos. degios Vadinamasis „kvapas“ smalkės iš tikrųjų yra organinių priemaišų kvapas.
| Standartinė Gibso susidarymo energija Δ G | –137,14 kJ/mol (g) (esant 298 K) |
| Standartinė švietimo entropija S | 197,54 J/mol K (g) (esant 298 K) |
| Standartinė molinė šiluminė talpa Cp | 29,11 J/mol K (g) (esant 298 K) |
| Lydymosi entalpija Δ H pl | 0,838 kJ/mol |
| Virimo entalpija Δ H kip | 6,04 kJ/mol |
| Kritinė temperatūra t Kreta | -140,23°C |
| kritinis spaudimas P Kreta | 3,499 MPa |
| Kritinis tankis ρ krit | 0,301 g/cm³ |
Pagrindiniai tipai cheminės reakcijos, kuriose dalyvauja anglies monoksidas (II), yra prisijungimo ir redokso reakcijos, kuriose jis turi redukuojančių savybių.
Kambario temperatūroje CO yra neaktyvus, jo cheminis aktyvumas žymiai padidėja kaitinant ir tirpaluose. Taigi tirpaluose jis atkuria druskas ir kitas metalams jau kambario temperatūroje. Kaitinant, redukuojasi ir kiti metalai, pvz., CO + CuO → Cu + CO 2. Tai plačiai naudojama pirometalurgijoje. Kokybinio CO aptikimo metodas pagrįstas CO reakcija tirpale su paladžio chloridu, žr. toliau.
CO oksidacija tirpale dažnai vyksta pastebimu greičiu tik esant katalizatoriui. Renkantis pastarąjį pagrindinį vaidmenį atlieka oksiduojančios medžiagos pobūdis. Taigi KMnO 4 greičiausiai oksiduoja CO esant smulkiai susmulkintam sidabrui, K 2 Cr 2 O 7 - esant druskoms, KClO 3 - esant OsO 4. Apskritai jų atkuriamosios savybės CO yra panašus į molekulinį vandenilį.
Žemesnėje nei 830 °C temperatūroje CO yra stipresnis reduktorius, o aukštesnėje – vandenilis. Taigi reakcijos pusiausvyra
H 2 O + C O ⇄ C O 2 + H 2 (\displaystyle (\mathsf (H_(2)O+CO\rightleftarrows CO_(2)+H_(2))))iki 830 °C perkeliama į dešinę, virš 830 °C į kairę.
Įdomu tai, kad dėl CO oksidacijos yra bakterijų, galinčių gauti gyvybei reikalingos energijos.
Anglies monoksidas (II) dega liepsna mėlynos spalvos(reakcijos pradžios temperatūra 700 °C) ore:
2 C O + O 2 → 2 C O 2 (\displaystyle (\mathsf (2CO+O_(2)\arrow dešinėn 2CO_(2)))) (Δ G° 298 = -257 kJ, Δ S° 298 = -86 J/K).CO degimo temperatūra gali siekti 2100 °C. Degimo reakcija yra grandininė, o iniciatoriai yra nedideli kiekiai vandenilio turinčių junginių (vanduo, amoniakas, vandenilio sulfidas ir kt.).
Dėl tokio gero kaloringumo CO yra įvairių techninių komponentų dujų mišiniai(žr., pavyzdžiui, generatoriaus dujas), naudojamos, be kita ko, šildymui. Sumaišytas su oru gali sprogti; apatinė ir viršutinė liepsnos plitimo koncentracijos ribos: nuo 12,5 iki 74 % (pagal tūrį) .
halogenai. Didžiausias praktinis naudojimas gavo reakciją su chloru:
C O + C l 2 → h ν C O C l 2 . (\displaystyle (\mathsf (CO+Cl_(2)(\xrightarrow (h\nu ))COCl_(2))).)Reaguojant CO su F 2, be COF 2 karbonilo fluorido, galima gauti peroksido junginį (FCO) 2 O 2. Jo charakteristikos: lydymosi temperatūra -42 °C, virimo temperatūra +16 °C, būdingo kvapo (panašaus į ozono kvapą), suyra sprogimu kaitinant aukštesnėje nei 200 °C temperatūroje (reakcijos produktai CO 2, O 2 ir COF 2), in rūgštinė aplinka reaguoja su kalio jodidu pagal lygtį:
(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).)))Anglies monoksidas(II) reaguoja su chalkogenais. Su siera jis sudaro anglies sulfidą COS, reakcija vyksta kaitinant pagal lygtį:
C O + S → C O S (\displaystyle (\mathsf (CO+S\rightarrow COS))) (Δ G° 298 = -229 kJ, Δ S° 298 = -134 J/K).Taip pat buvo gautas panašus anglies selenoksidas Cose ir anglies teluroksidas COTe.
Atkuria SO 2:
2 C O + S O 2 → 2 C O 2 + S . (\displaystyle (\mathsf (2CO+SO_(2)\rightarrow 2CO_(2)+S.)))Su pereinamaisiais metalais jis sudaro degius ir toksiškus junginius – karbonilus, tokius kaip ,,, ir tt Kai kurie iš jų yra lakūs.
n C O + M e → [ M e (C O) n ] (\displaystyle (\mathsf (nCO+Me\rightarrow )))Anglies monoksidas (II) mažai tirpsta vandenyje, bet su juo nereaguoja. Be to, jis nereaguoja su šarmų ir rūgščių tirpalais. Tačiau jis reaguoja su šarmų lydalais, sudarydamas atitinkamus formatus:
C O + K O H → H C O O K . (\displaystyle (\mathsf (CO+KOH\rightarrow HCOOK.)))Įdomi reakcija yra anglies monoksido (II) reakcija su metaliniu kaliu amoniako tirpale. Taip susidaro sprogstamasis junginys kalio dioksodikarbonatas:
2 K + 2 C O → K 2 C 2 O 2 . (\displaystyle (\mathsf (2K+2CO\rightarrow K_(2)C_(2)O_(2).))) x C O + y H 2 → (\displaystyle (\mathsf (xCO+yH_(2)\rodyklė dešinėn ))) alkoholiai + linijiniai alkanai.Šis procesas yra tokių svarbių pramonės produktų, kaip metanolis, sintetinis dyzelinas, gamybos šaltinis, polihidroksiliai alkoholiai, alyvos ir tepalai.
Fiziologinis veiksmas
Toksiškumas
Anglies monoksidas yra labai toksiškas.
Toksinis anglies monoksido (II) poveikis atsiranda dėl to, kad susidaro karboksihemoglobinas - daug stipresnis karbonilo kompleksas su hemoglobinu, palyginti su hemoglobino kompleksu su deguonimi (oksihemoglobinu). Taigi blokuojami deguonies transportavimo ir ląstelių kvėpavimo procesai. Didesnė nei 0,1 % koncentracija ore sukelia mirtį per valandą.
- Nukentėjusįjį reikia išnešti į gryną orą. Lengvo apsinuodijimo atveju pakanka plaučių hiperventiliacijos deguonimi.
- Dirbtinė plaučių ventiliacija.
- Lobelinas arba kofeinas po oda.
- Karboksilazė į veną.
Pasaulio medicina nežino patikimų priešnuodžių apsinuodijus anglies monoksidu.
Apsauga nuo anglies monoksido (II)
endogeninis anglies monoksidas
Endogeninį anglies monoksidą paprastai gamina žmogaus ir gyvūnų kūno ląstelės ir jis veikia kaip signalinė molekulė. Jis atlieka žinomą fiziologinį vaidmenį organizme, ypač būdamas neuromediatoriumi ir skatinantis vazodilataciją. Dėl endogeninio anglies monoksido vaidmens organizme yra susiję su jo metabolizmo sutrikimais įvairios ligos, pavyzdžiui, neurodegeneracinės ligos, kraujagyslių aterosklerozė, hipertenzija, širdies nepakankamumas, įvairūs uždegiminiai procesai.
Endogeninis anglies monoksidas susidaro organizme dėl hemo oksigenazės fermento oksiduojančio poveikio hemui, kuris yra hemoglobino ir mioglobino, taip pat kitų hemo turinčių baltymų naikinimo produktas. Dėl šio proceso žmogaus kraujyje susidaro nedidelis karboksihemoglobino kiekis, net jei žmogus nerūko ir kvėpuoja ne atmosferos oru (kurie visada yra nedideli kiekiai egzogeninio anglies monoksido), o grynu deguonimi arba azoto ir deguonies mišiniu.
Po pirmųjų įrodymų, kurie pasirodė 1993 m., Kad endogeninis anglies monoksidas yra normalus neuromediatorius žmogaus organizme, taip pat viena iš trijų endogeninių dujų, kurios paprastai moduliuoja uždegiminių reakcijų eigą organizme (kitos dvi yra azoto oksidas (II)). ir vandenilio sulfidas), endogeninis anglies monoksidas sulaukė didelio gydytojų ir tyrėjų dėmesio kaip svarbus biologinis reguliatorius. Įrodyta, kad daugelyje audinių visos trys pirmiau minėtos dujos yra priešuždegiminės, kraujagysles plečiančios ir taip pat angiogenezę skatinančios medžiagos. Tačiau ne viskas taip paprasta ir nedviprasmiška. Angiogenezė ne visada yra naudingas poveikis, nes jis ypač svarbus piktybinių navikų augimui, taip pat yra viena iš tinklainės pažeidimo priežasčių geltonosios dėmės degeneracijos atveju. Ypač svarbu pažymėti, kad rūkymas (pagrindinis anglies monoksido šaltinis kraujyje, suteikiantis kelis kartus didesnę koncentraciją nei natūrali gamyba) padidina tinklainės geltonosios dėmės degeneracijos riziką 4-6 kartus.
Yra teorija, kad kai kuriose sinapsėse nervų ląstelės, kurioje saugoma ilgalaikė informacija, priimančioji ląstelė, reaguodama į gautą signalą, gamina endogeninį anglies monoksidą, kuris perduoda signalą atgal į siunčiančiąją ląstelę, taip informuodamas ją apie pasirengimą toliau priimti iš jos signalus ir padidindamas signalo siųstuvo ląstelės veikla. Kai kuriose iš šių nervų ląstelių yra guanilato ciklazės – fermento, kuris aktyvuojamas veikiant endogeniniam anglies monoksidui.
Daugelyje pasaulio laboratorijų buvo atlikti endogeninio anglies monoksido, kaip priešuždegiminės medžiagos ir citoprotektorių, vaidmens tyrimai. Dėl šių endogeninio anglies monoksido savybių poveikis jo metabolizmui yra įdomus terapinis tikslas gydant įvairias patologines sąlygas, tokias kaip išemijos sukeltas audinių pažeidimas ir vėlesnė reperfuzija (pavyzdžiui, miokardo infarktas, išeminis insultas), transplantato atmetimas, kraujagyslių aterosklerozė, sunkus sepsis, sunki maliarija, autoimuninės ligos. Taip pat buvo atlikti klinikiniai žmogaus tyrimai, tačiau jų rezultatai dar nepaskelbti.
Apibendrinant, tai, kas 2015 m. žinoma apie endogeninio anglies monoksido vaidmenį organizme, gali būti apibendrinta taip:
- Endogeninis anglies monoksidas yra viena iš svarbių endogeninių signalizavimo molekulių;
- Endogeninis anglies monoksidas moduliuoja CNS ir širdies ir kraujagyslių funkcijas;
- Endogeninis anglies monoksidas slopina trombocitų agregaciją ir jų sukibimą su kraujagyslių sienelėmis;
- Įtaka endogeninio anglies monoksido mainams ateityje gali būti viena iš svarbių daugelio ligų gydymo strategijų.
Atradimų istorija
Dūmų, išsiskiriančių deginant anglį, toksiškumą aprašė Aristotelis ir Galenas.
Anglies monoksidą (II) pirmą kartą gavo prancūzų chemikas Jacques'as de Lassonas, kaitindamas cinko oksidą anglimi, tačiau iš pradžių jis buvo klaidingas kaip vandenilis, nes degė mėlyna liepsna.
Tai, kad šiose dujose yra anglies ir deguonies, atrado anglų chemikas Williamas Kruikshankas. Dujų toksiškumą 1846 metais ištyrė prancūzų gydytojas Claude'as Bernardas, eksperimentuodamas su šunimis.
Anglies monoksidą (II) už Žemės atmosferos ribų pirmasis atrado belgų mokslininkas M. Mižotas (M. Migeotte) 1949 m., kai Saulės infraraudonųjų spindulių spektre yra pagrindinė virpesių-sukimosi juosta. Anglies (II) oksidas tarpžvaigždinėje terpėje buvo aptiktas 1970 m.
Kvitas
pramoniniu būdu
- Jis susidaro deginant anglį arba jos pagrindu pagamintus junginius (pavyzdžiui, benziną), kai trūksta deguonies:
- arba sumažinant anglies dioksidą karšta anglimi:
Ši reakcija vyksta krosnies krosnies metu, kai krosnies sklendė uždaroma per anksti (kol visiškai išdegs anglys). Susidaręs anglies monoksidas (II) dėl savo toksiškumo sukelia fiziologinius sutrikimus ("perdegimą") ir net mirtį (žr. toliau), todėl vienas iš trivialių pavadinimų - "anglies monoksidas".
Anglies dioksido redukcijos reakcija yra grįžtama, temperatūros įtaka šios reakcijos pusiausvyros būsenai parodyta grafike. Reakcijos srautas į dešinę suteikia entropijos koeficientą, o į kairę - entalpijos koeficientą. Esant žemesnei nei 400 °C temperatūrai, pusiausvyra beveik visiškai pasislenka į kairę, o aukštesnėje nei 1000 °C – į dešinę (CO susidarymo kryptimi). Esant žemai temperatūrai, šios reakcijos greitis yra labai mažas, todėl anglies monoksidas (II) normaliomis sąlygomis yra gana stabilus. Ši pusiausvyra turi ypatingą pavadinimą buduaro balansas.
- Anglies monoksido (II) mišiniai su kitomis medžiagomis gaunami praleidžiant orą, vandens garus ir pan. per karšto kokso, akmens anglies ar rusvosios anglies ir kt. sluoksnį (žr. generatoriaus dujos, vandens dujos, mišrios dujos, sintezės dujos ).
laboratorinis metodas
- Skystos skruzdžių rūgšties skilimas veikiant karštai koncentruotai sieros rūgščiai arba perduodant dujinę skruzdžių rūgštį per fosforo oksidą P 2 O 5 . Reakcijos schema:
- Kaitinamas oksalo ir koncentruotos sieros rūgščių mišinys. Reakcija vyksta pagal lygtį:
- Kalio heksacianoferato (II) mišinio kaitinimas su koncentruota sieros rūgštimi. Reakcija vyksta pagal lygtį:
- Magnio atgavimas iš cinko karbonato kaitinant:
Anglies monoksido (II) nustatymas
Kokybiškai CO buvimą galima nustatyti tamsinant paladžio chlorido tirpalus (arba šiuo tirpalu impregnuotą popierių). Tamsėjimas yra susijęs su smulkiai išsklaidyto metalinio paladžio išsiskyrimu pagal schemą:
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.)))Ši reakcija yra labai jautri. Standartinis tirpalas: 1 gramas paladžio chlorido vienam litrui vandens.
Anglies monoksido (II) kiekybinis nustatymas pagrįstas jodometrine reakcija:
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).)))Taikymas
- Anglies monoksidas (II) yra tarpinis reagentas, naudojamas reakcijose su vandeniliu svarbiausiuose pramoniniuose organinių alkoholių ir paprastųjų angliavandenilių gamybos procesuose.
- Anglies monoksidas (II) naudojamas gyvūnų mėsai ir žuviai apdoroti, suteikiant jiems ryškiai raudoną spalvą ir šviežumo išvaizdą, nepakeičiant skonio (technologijos skaidrūs dūmai ir Beskoniai dūmai). Leidžiama CO koncentracija – 200 mg/kg mėsos.
- Anglies monoksidas (II) yra pagrindinė generatorių dujų sudedamoji dalis, naudojama kaip kuras gamtinėmis dujomis naudojančiose transporto priemonėse.
- Variklio išmetamųjų dujų anglies monoksidą Antrojo pasaulinio karo metais naudojo naciai, žudydami žmones apsinuodiję.
Anglies monoksidas (II) Žemės atmosferoje
Yra natūralūs ir antropogeniniai patekimo į Žemės atmosferą šaltiniai. Natūraliomis sąlygomis Žemės paviršiuje CO susidaro nepilno anaerobinio skilimo būdu organiniai junginiai ir biomasės deginimo metu, daugiausia miškų ir stepių gaisrų metu. Anglies monoksidas (II) dirvožemyje susidaro tiek biologiškai (išskiriamas gyvų organizmų), tiek nebiologiškai. Eksperimentiškai įrodytas anglies monoksido (II) išsiskyrimas dėl fenolinių junginių, paplitusių dirvose, kuriose OCH 3 arba OH grupės yra orto arba para padėtyse pirmosios hidroksilo grupės atžvilgiu.
Bendras nebiologinio CO gamybos ir jo oksidacijos mikroorganizmais balansas priklauso nuo konkrečių aplinkos sąlygų, pirmiausia nuo drėgmės ir vertės. Pavyzdžiui, iš sausringų dirvožemių anglies monoksidas (II) patenka tiesiai į atmosferą, todėl susidaro vietiniai šių dujų koncentracijos maksimumai.
Atmosferoje CO yra grandininių reakcijų, kuriose dalyvauja metanas ir kiti angliavandeniliai (pirmiausia izoprenas), produktas.
Pagrindinis antropogeninis CO šaltinis šiuo metu yra vidaus degimo variklių išmetamosios dujos. Anglies monoksidas susidaro, kai angliavandenilių kuras deginamas vidaus degimo varikliuose esant nepakankamai temperatūrai arba kai oro tiekimo sistema yra blogai sureguliuota (nepateikiama pakankamai deguonies, kad CO oksiduotųsi į CO 2 ). Anksčiau didelę antropogeninio CO patekimo į atmosferą dalį teikė
Čia ilgą laiką turiu "krosnių krosnių vadovą"Teisingai, kolegos, jei kažkas negerai...
Krosnies krosnis
Krosnelių kūrenimas priklauso nuo krosnelės būsenos, kuro, nuo galimybės teisingai kūrenti krosnelę. Krosnelę reikia sistemingai prižiūrėti, t.y. valyti, uždengti net mažiausius įtrūkimus, dėl kurių gali susidaryti kondensatas. Pavyzdžiui, per 2 mm plyšį aplink vožtuvo rėmo perimetrą per valandą nuteka iki 15 m3 oro, kuris, įkaitęs iki 80 ... 100 ° C, išneš šilumą, o tai yra 10 % savo nuostolių.
Kai oro perteklius tiekiamas per orapūtę, šilumos nuostoliai yra 15-25%, o jei degimas vyksta atidarius krosnies dureles, tada šilumos nuostoliai siekia 40%. Krosnis valoma ir remontuojama kartą ar du per metus vasarą. Šildymo sezono metu kaminai valomi du tris kartus.
Krosnies sienų šildymas visų pirma priklauso nuo būsenos, kurioje jos yra. Jei ant krosnies sienelių ar kaminuose yra daug suodžių ir pelenų, tada jie įkaista silpnai ir prie krosnies tenka skirti kur kas daugiau kuro ir laiko. 1-2 mm sluoksnio storis žymiai pablogina sienų šilumos suvokimą.
Prieš krosnį išvalomos grotelės, pašalinami visi pelenai. Tai užtikrina laisvą oro patekimą į degantį kurą. Kuras nuimamas iš anksto, kad būtų sausas. Susmulkintos malkos laikomos sausomis tik praėjus metams po to, kai jos buvo patalpintos į narvą ir buvo lauke po baldakimu.
Reikia naudoti tik sausą kurą. Deginant žaliaviniam kurui, jame esanti drėgmė virsta garais, kurie, eidami per krosnies kanalus, juos atvėsina, o krisdami ant šaltų vamzdžio sienelių, nusėda ant jų, virsdami lašeliais, kurie, nutekėję. , sumaišyti su suodžiais, susidaro kondensatas.
Skiriasi kuro kaloringumas. Paimkite, pavyzdžiui, sausas įvairių rūšių malkas. Pavyzdžiui, 3/4 m3 ąžuolinių malkų prilygsta 1 m3 beržo, 1,2 - alksnio, 1,2 - pušies, 1,3 - eglės, 1,5 - drebulės. Malkas reikia susmulkinti į rąstus, kurių vidutinis storis 8-10 cm.. Pakurai reikia parinkti tokio pat storio rąstus, o tai svarbu vienodam krosnies kūrenimui.
Durpės gali degti beveik bet kurioje krosnyje, tačiau tam reikia padidinti trauką. Durpėms geriausia kloti krosnis su atitinkama pakura.
Krosnies degimo trukmė vidutiniškai 1-1,5 val.. Išdegus krosnies paviršius turi būti įkaitintas iki 70 ... Esant aukštesnei temperatūrai, orkaitės paviršiuje esančios dulkės dega, skleisdamos nemalonų kvapą. Todėl priekines orkaitės sieneles reikėtų sistemingai valyti, nuvalant surinktas dulkes sausa šluoste. Ypač atsargiai tai reikėtų daryti šildymo sezono pradžioje. Orkaitės negalima perkaitinti. Dėl to gali susidaryti įtrūkimai ir suirti krosnies mūras. Didelės krosnys, kurios įkuriamos per 1-2 dienas, ne visada yra gerai: pirma, jos užima daug vietos patalpoje, antra, dėl stipraus patalpos šildymo dažnai reikia atidaryti langus vėdinimui. o tai lemia per dideles degalų sąnaudas.
Malkų kiekis, reikalingas normaliam krosnies kūrenimui, iš karto sukraunamas į pakurą. Malkos klojamos narve arba eilėmis su tarpais tarp rąstų iki 10 mm, kad visi rąstai iškart pradėtų šviesti iš visų pusių, sukurdami kuo daugiau šilumos. Tuo pačiu metu medienos mūras neturi siekti krosnies viršaus bent 20 cm. Tokiomis sąlygomis smulkios kuro dalelės ir įvairios degiosios medžiagos dega pakuroje dar nepatekdamos į kaminus. Pirma, jis padidina orkaitės temperatūrą. Antra, patekusios į kaminus nesudegusios dalelės juos užkemša, jos sugeria mažiau šilumos. Užkurti sausiausi rąstai dedami po apatine eile, o po jais – sausos drožlės, fakelai, popierius. Griežtai draudžiama naudoti žibalą, benziną, acetoną ir panašias sprogstamas medžiagas.
Kad krosnis nerūktų, pirmiausia deginamas popierius, plonos atplaišos, drožlės, užpildant kaminus šiltu oru, o po to išlydoma krosnis. Malkos (arba durpės) klojamos taip, kad jos tolygiai gultų ant grotelių arba ant krosnies židinio, arčiau krosnies durelių.
Lydant krosnį visiškai atidaromos krosnies durelės, sklendės, vožtuvas ir vaizdas. Užkūrus, kai tik užsiliepsnoja malkos, uždaromos krosnies durys, atidaroma orapūtė. Trauka krosnyje reguliuojama pūtimo durelėmis, vožtuvu arba vaizdu.
Paprastai stūmimo jėgą lemia liepsnos spalva: jei liepsna raudona su tamsiomis juostelėmis, o iš vamzdžio sklinda rudi ar juodi dūmai, vadinasi, nepakanka oro ir reikia padidinti jo tiekimą; jei liepsna aukso geltonumo, oro tiekimas laikomas normaliu; jei jis yra ryškiai baltas, o krosnies kanaluose girdimas zvimbimas, tai rodo, kad yra oro perteklius ir jo tiekimas turi būti sumažintas.
Deginant kurą neįmanoma atidaryti krosnies durelių, nes šaltas oras, patenkantis į krosnį, aušina krosnies kanalus.Taigi, remdamiesi tuo, kas išdėstyta aukščiau, galime suformuluoti tokias taisykles.
1. Degstant kurui, reikia uždengti ne tik pakuros dureles, bet ir iš dalies vaizdą ar vožtuvą.
2. Maišyti (maišyti) malkas galima tik tada, kai jos gerai išdega ir tarp rąstų susidaro didelės tuštumos, per kurias pradeda tekėti oro perteklius, vėsindamas krosnį.
3. Jei ugniakurai lieka, jie surenkami į krosnies centrą (krosnies dugną) arba groteles ir apgaubiami ryškiai degančiomis anglimis. Degančios anglys ir ugnies ženklai turi būti oro judėjimo į krosnį kelyje. Oro perteklius nepageidautinas.
4. Išdegus anglims (tai yra, dingsta mėlyna liepsna, rodanti, kad išsiskiria anglies monoksidas), jas reikia išlyginti palei krosnies groteles arba židinį, arčiau durelių ir sandariai uždengti. Rekomenduojama palikti vamzdį atidarytą dar 5-10 minučių, kad anglies monoksido likučiai nepatektų į patalpą, o tai gali sukelti apsinuodijimą ir net mirtį. (Su)Viskas išradinga yra paprasta!
Mesti paprasta. Paimkite pusę kibiro vandens ir išmeskite anglis iš krosnies į kibirą, kol ji bus švari. Jei liko nesudegęs užsispyręs ugnikalnis, tada ir jos. Tą patį padarykite su pūstuvu. Ir tyliai uždarykite vožtuvą.
Turi trigubą ryšį. Kadangi šios molekulės yra panašios struktūros, jų savybės taip pat yra panašios - labai žemos lydymosi ir virimo temperatūros, artimos standartinių entropijų vertės ir kt.
Taikant valentinių ryšių metodą, CO molekulės struktūrą galima apibūdinti formule: C≡O:, o trečioji jungtis susidaro pagal donoro-akceptoriaus mechanizmą, kur anglis yra elektronų poros donoras, o deguonis yra akceptorius.
Pagal molekulinės orbitos metodą nesužadintos CO molekulės elektroninė konfigūracija σ 2 O σ 2 z π 4 x, y σ 2 C . Susidarė trigubas ryšys σ -jungtis, kurią sudaro σz elektronų pora, ir dvigubai išsigimusio lygio elektronai x, y atitinka du σ - jungtys. Elektronai nesurišančiose σ C-orbitalėse ir σ O-orbitalėse atitinka dvi elektronų poras, kurių viena yra lokalizuota prie atomo, kita – prie atomo.
Dėl trigubos jungties CO molekulė yra labai stipri (disociacijos energija yra 1069 kJ / mol, arba 256 kcal / mol, tai yra daugiau nei bet kurios kitos dviatomės molekulės) ir turi nedidelį atstumą tarp branduolių (d C≡O = 0,1128 nm arba 1,13Å).
Molekulė silpnai poliarizuota, jos dipolio elektrinis momentas μ = 0,04·10 -29 C·m (dipolio momento kryptis C - →O +). Jonizacijos potencialas 14,0 V, jėgos sujungimo konstanta k = 18,6.
Atradimų istorija
Anglies monoksidą pirmą kartą pagamino prancūzų chemikas Jacques'as de Lassonas, kai cinko oksidas buvo kaitinamas anglimi, tačiau iš pradžių buvo klaidingai laikomas vandeniliu, nes degė mėlyna liepsna. Tai, kad šiose dujose yra anglies ir deguonies, atrado anglų chemikas Williamas Cruikshankas. Anglies monoksidą Žemės atmosferoje pirmasis atrado belgų mokslininkas M. Mižotas (M. Migeotte) 1949 m., kai Saulės IR spektre yra pagrindinė vibracijos-sukimosi juosta.
Anglies monoksidas Žemės atmosferoje
Yra natūralūs ir antropogeniniai pajamų šaltiniai. Natūraliomis sąlygomis Žemės paviršiuje CO susidaro nevisiškai anaerobiškai skaidant organinius junginius ir degant biomasei, daugiausia miškų ir stepių gaisrų metu. Dirvožemyje anglies monoksidas susidaro tiek biologiškai (išskiriamas gyvų organizmų), tiek nebiologiškai. Eksperimentiškai įrodytas anglies monoksido išsiskyrimas dėl fenolinių junginių, paplitusių dirvose, kuriose OCH 3 arba OH grupės yra orto arba para padėtyse pirmosios hidroksilo grupės atžvilgiu.
Bendra nebiologinio CO gamybos ir jo oksidacijos mikroorganizmais pusiausvyra priklauso nuo konkrečių aplinkos sąlygų, pirmiausia nuo vertės. Pavyzdžiui, iš sausringų dirvožemių anglies monoksidas patenka tiesiai į atmosferą, taip sukuriant vietinius šių dujų koncentracijos maksimumus.
Atmosferoje CO yra grandininių reakcijų, kuriose dalyvauja metanas ir kiti angliavandeniliai (pirmiausia izoprenas), produktas.
Pagrindinis antropogeninis CO šaltinis šiuo metu yra vidaus degimo variklių išmetamosios dujos. Anglies monoksidas susidaro, kai angliavandeniliai deginami vidaus degimo varikliuose esant nepakankamai temperatūrai arba kai oro tiekimo sistema yra blogai sureguliuota (nepakanka deguonies oksiduoti CO į CO 2 ). Anksčiau didelę antropogeninio CO patekimo į atmosferą dalį gaudavo apšvietimo dujos, naudojamos patalpoms apšviesti. Pagal sudėtį jis maždaug atitiko, tai yra, jame buvo iki 45% anglies monoksido. Šiuo metu komunaliniame sektoriuje šios dujos pakeistos daug mažiau toksiškomis gamtinėmis dujomis (žemesni homologinės serijos atstovai - propanas ir kt.)
Iš natūralių ir antropogeninių šaltinių gaunamas CO kiekis yra maždaug vienodas.
Anglies monoksidas atmosferoje vyksta greitu ciklu: vidutinis buvimo laikas yra apie 0,1 metų, oksiduojantis hidroksilu iki anglies dioksido.
Kvitas
pramoniniu būdu
2C + O 2 → 2CO (šios reakcijos šiluminis efektas yra 22 kJ),
2. arba restauruojant karštomis anglimis:
CO 2 + C ↔ 2CO (ΔH=172 kJ, ΔS=176 J/K).
Ši reakcija dažnai įvyksta krosnies krosnyje, kai krosnies sklendė uždaroma per anksti (kol visiškai išdegs anglys). Susidaręs anglies monoksidas dėl savo toksiškumo sukelia fiziologinius sutrikimus („perdegimą“) ir net mirtį (žr. toliau), todėl vienas iš trivialių pavadinimų – „anglies monoksidas“. Krosnyje vykstančių reakcijų vaizdas parodytas diagramoje.
Anglies dioksido redukcijos reakcija yra grįžtama, temperatūros įtaka šios reakcijos pusiausvyros būsenai parodyta grafike. Reakcijos srautas į dešinę suteikia entropijos koeficientą, o į kairę - entalpijos koeficientą. Esant žemesnei nei 400°C temperatūrai, pusiausvyra beveik visiškai pasislenka į kairę, o aukštesnėje nei 1000°C – į dešinę (CO susidarymo kryptimi). Esant žemai temperatūrai, šios reakcijos greitis yra labai lėtas, todėl anglies monoksidas normaliomis sąlygomis yra gana stabilus. Ši pusiausvyra turi ypatingą pavadinimą buduaro balansas.
3. Anglies monoksido mišiniai su kitomis medžiagomis gaunami leidžiant orą, vandens garus ir pan. per karšto kokso, kietosios ar rudosios anglies ir kt. sluoksnį (žr.,).
laboratorinis metodas
Fiziologinis poveikis, toksiškumas
Anglies monoksidas yra labai pavojingas, nes jis neturi ir sukelia ir net. Apsinuodijimo požymiai yra galvos skausmas, galvos svaigimas ir sąmonės netekimas. Toksinis anglies monoksido poveikis grindžiamas tuo, kad jis jungiasi su krauju stipriau nei deguonis (tokiu atveju susidaro karboksihemoglobinas), taip blokuodamas deguonies pernešimo procesus ir ląstelinis kvėpavimas. anglies monoksido ore pramonės įmonės yra 0,02 mg/l.
TLV (JAV slenkstis): 25 ppm; 29 mg/m 3 (kaip TWA – Shift Average, JAV) (ACGIH 1994-1995). MAC (didžiausia leistina koncentracija, JAV): 30 ppm; 33 mg/m3; Nėštumas: B (kenksmingas poveikis tikėtinas net MAK lygiu) (1993)
Apsauga nuo anglies monoksido
Savybės
Anglies monoksidas yra bespalvės, beskonės ir bekvapės dujos. Vadinamasis „anglies monoksido kvapas“ iš tikrųjų yra organinių priemaišų kvapas.
| Molekulinė masė | 28,01 |
| Lydymosi temperatūra | -205°C |
| Virimo temperatūra | -191,5°C |
| Tirpumas | Labai mažai tirpsta (2,3 ml CO/100 ml H 2 O esant 20°C) |
| Tankis ρ | 0,00125 g/cm3 (esant 0 °C) |
| Standartinė formavimosi entalpija ΔH | –110,52 kJ/mol (g) (esant 298 K) |
| Standartinė Gibso susidarymo energija ΔG | –137,14 kJ/mol (g) (esant 298 K) |
| Standartinė išsilavinimo entropija S | 197,54 J/mol K (g) (esant 298 K) |
| Standartinis krūminis C p | 29,11 J/mol K (g) (esant 298 K) |
| Lydymosi entalpija ΔH pl | 0,838 kJ/mol |
| Virimo entalpija ΔH kip | 6,04 kJ/mol |
| t krit | -140,23°C |
| P krit | 3,499 MPa |
| ρ krit | 0,301 g/cm3 |
Pagrindinės cheminių reakcijų rūšys, kuriose dalyvauja anglies monoksidas, yra adityvinės reakcijos ir kuriose jis pasižymi redukuojančiomis savybėmis.
Kambario temperatūroje CO yra neaktyvus, jo cheminis aktyvumas žymiai padidėja kaitinant ir tirpaluose (pavyzdžiui, tirpaluose jis redukuoja druskas ir kitas į metalus jau kambario temperatūroje. Kaitinamas redukuoja ir kitus metalus, pvz. CO + CuO → Cu + CO 2 Tai plačiai naudojama pirometalurgijoje. Kokybinio CO aptikimo metodas pagrįstas CO reakcija tirpale su paladžio chloridu, žr. toliau).
CO oksidacija tirpale dažnai vyksta pastebimu greičiu tik esant katalizatoriui. Renkantis pastarąjį pagrindinį vaidmenį atlieka oksiduojančios medžiagos pobūdis. Taigi CO oksiduojasi greičiausiai esant smulkiai susmulkintam sidabrui, - esant druskoms, - esant OsO 4 . Apskritai CO yra panašus į molekulinio vandenilio redukcines savybes.
Žemesnėje nei 830°C temperatūroje CO yra stipresnis reduktorius; aukščiau – vandenilis. Taigi reakcijos pusiausvyra yra tokia:
H 2 O + CO ↔ CO 2 + H 2 + 42 kJ
iki 830°C perkeliama į dešinę, virš 830°C į kairę.
Įdomu tai, kad dėl CO oksidacijos yra bakterijų, galinčių gauti gyvybei reikalingos energijos.
Anglies monoksidas ore dega mėlyna liepsna (reakcijos pradžios temperatūra 700°C):
CO + 1/2 O 2 → 2CO 2 ΔG° 298 = –257 kJ, ΔS° 298 = –86 J/K
CO degimo temperatūra gali siekti 2100°C, tai grandininė, o iniciatoriais tarnauja nedideli kiekiai vandenilio turinčių junginių (vandens ir kt.).
Dėl tokio gero kaloringumo CO yra įvairių techninių dujų mišinių (žr., pvz.) komponentas, naudojamas, be kita ko, šildymui.
Anglies monoksidas reaguoja su . Reakcija su
Pabandykime suprasti ir prisiminti fizikos ir chemijos žinias.
Anglies monoksidas (anglies monoksidas arba anglies monoksidas, cheminė formulė CO) yra dujinis junginys, susidarantis bet kokio degimo metu.
Kas atsitinka, kai ši medžiaga patenka į organizmą?
Įlipęs Kvėpavimo takai anglies monoksido molekulės iš karto atsiduria kraujyje ir prisijungia prie hemoglobino molekulių. Susidaro visiškai nauja medžiaga – karboksihemoglobinas, kuris neleidžia transportuoti deguonies. Dėl šios priežasties labai greitai išsivysto deguonies trūkumas.
Svarbiausias pavojus yra tai, kad anglies monoksidas yra nematomas ir niekaip nepastebimas, neturi nei kvapo, nei spalvos, tai yra negalavimo priežastis nėra akivaizdi, ne visada pavyksta iš karto aptikti. Anglies monoksido jokiu būdu negalima pajusti, todėl antrasis jo pavadinimas yra tylusis žudikas.
Jausdamas nuovargį, jėgų netekimą ir galvos svaigimą, prisipažįsta žmogus lemtinga klaida nusprendžia atsigulti. Ir net jei tada jis supranta priežastį ir poreikį išeiti į orą, paprastai jis nieko negali padaryti. Daugelį galėtų išgelbėti žinojimas apie apsinuodijimo CO simptomus – juos žinant galima laiku įtarti negalavimo priežastį ir imtis reikiamų priemonių gelbėti.
Kokie yra apsinuodijimo anglies monoksidu simptomai ir požymiai
Sužalojimo sunkumas priklauso nuo kelių veiksnių:
- - asmens sveikatos būklė ir fiziologinės savybės. Susilpnėję, sergantys lėtinėmis ligomis, ypač su mažakraujyste, CO poveikiui jautresni vyresnio amžiaus žmonės, nėščios moterys ir vaikai;
- - CO junginio poveikio organizmui trukmė;
- yra anglies monoksido koncentracija įkvepiamame ore;
- – fizinė veikla apsinuodijimo metu. Kuo didesnis aktyvumas, tuo greičiau įvyksta apsinuodijimas.
Trys apsinuodijimo anglies monoksidu sunkumo laipsniai pagal simptomus
Šviesos laipsnis sunkumui būdingi šie simptomai: bendras silpnumas; galvos skausmai, daugiausia priekinėje ir laiko srityje; beldimas į šventyklas; triukšmas ausyse; galvos svaigimas; neryškus matymas - mirgėjimas, taškai prieš akis; neproduktyvus, t.y. sausas kosulys; greitas kvėpavimas; dusulys, dusulys; ašarojimas; pykinimas; odos ir gleivinių hiperemija (paraudimas); tachikardija; kraujospūdžio padidėjimas.
Simptomai vidutinio laipsnio sunkumas – tai visų ankstesnės stadijos simptomų ir jų sunkesnės formos išsaugojimas: neryški sąmonė, trumpam galimas sąmonės netekimas; vėmimas; regos ir klausos haliucinacijos; vestibuliarinio aparato pažeidimas, nekoordinuoti judesiai; spaudžiantys krūtinės skausmai.
Sunkus laipsnis apsinuodijimui būdingi šie simptomai: paralyžius; ilgalaikis sąmonės netekimas, koma; traukuliai; vyzdžių išsiplėtimas; nevalingas šlapimo pūslės ir žarnyno ištuštinimas; padidėjęs širdies susitraukimų dažnis iki 130 dūžių per minutę, tačiau tuo pačiu metu jis yra silpnai apčiuopiamas; odos ir gleivinių cianozė (mėlyna); kvėpavimo sutrikimai – jis tampa paviršutiniškas ir protarpinis.
Netipinės apsinuodijimo anglies monoksidu formos
Jų yra dvi – alpimas ir euforija.
Apalpimo formos simptomai: odos ir gleivinių blyškumas; kraujospūdžio mažinimas; sąmonės netekimas.
Euforijos formos simptomai: psichomotorinis susijaudinimas; psichinių funkcijų pažeidimas: kliedesiai, haliucinacijos, juokas, elgesio keistenybės; sąmonės netekimas; kvėpavimo ir širdies nepakankamumas.
Kaip suteikti pirmąją pagalbą apsinuodijusiems anglies monoksidu
Labai svarbu skubiai suteikti pirmąją pagalbą, nes labai greitai atsiranda negrįžtamų padarinių.
Pirma, Nukentėjusįjį kuo greičiau išneškite į gryną orą. Tais atvejais, kai tai sunku, nukentėjusysis turi būti kuo greičiau užsidėjęs dujokaukę su hopkalito užtaisu ir suteikti deguonies pagalvėlę.
Antra, būtina palengvinti kvėpavimą – išvalyti kvėpavimo takus, prireikus atsegti rūbus, paguldyti nukentėjusįjį ant šono, kad būtų išvengta galimo liežuvio nugrimzdimo.
Trečia- skatinti kvėpavimą. Atsineškite amoniako, patrinkite krūtinę, pašildykite galūnes. O svarbiausia – reikia kviesti greitąją pagalbą. Net jei iš pirmo žvilgsnio žmogaus būklė yra patenkinama, būtina, kad jį apžiūrėtų gydytojas, nes ne visada galima nustatyti tikrąjį apsinuodijimo laipsnį tik pagal simptomus. Be to, laiku pradėtos terapinės priemonės sumažins komplikacijų ir mirtingumo nuo apsinuodijimo anglies monoksidu riziką. Jei nukentėjusiojo būklė sunki, prieš atvykstant gydytojams būtina imtis gaivinimo priemonių.
Kada gresia apsinuodijimas anglies monoksidu?
Mūsų laikais apsinuodijimų atvejai nutinka kiek rečiau nei tais laikais, kai gyvenamųjų namų šildymas buvo daugiausia krosnis, tačiau padidėjusios rizikos šaltinių ir dabar yra pakankamai. Galimi apsinuodijimo anglies monoksidu pavojaus šaltiniai: namai su krosniniu šildymu, židiniai. Netinkamas eksploatavimas padidina anglies monoksido patekimo į patalpą riziką, todėl namuose, kuriuose gyvena ištisos šeimos, išnyksta; pirtys, saunos, ypač kaitinamos „ant juodo“; garažai; anglies monoksidą naudojančiose pramonės šakose; ilgas buvimas šalia pagrindinių kelių; gaisras uždaroje patalpoje (lifte, šachtoje ir kitose patalpose, kurių negalima palikti be pašalinės pagalbos).
Tik skaičiai
- Lengvas apsinuodijimo laipsnis pasireiškia jau esant 0,08% anglies monoksido koncentracijai - yra galvos skausmas, galvos svaigimas, dusulys, bendras silpnumas.
- CO koncentracijos padidėjimas iki 0,32% sukelia motorinį paralyžių ir alpimą. Mirtis įvyksta maždaug per pusvalandį.
- Kai CO koncentracija yra 1,2% ir daugiau, išsivysto žaibiška apsinuodijimo forma – per porą įkvėpimų žmogus gauna mirtiną dozę, mirtina baigtis įvyksta daugiausiai po 3 minučių.
- Automobilių išmetamosiose dujose yra nuo 1,5 iki 3% anglies monoksido. Priešingai populiariems įsitikinimams, apsinuodyti galima varikliui veikiant ne tik patalpose, bet ir lauke.
- Apie pustrečio tūkstančio žmonių Rusijoje kasmet hospitalizuojami dėl įvairaus sunkumo apsinuodijimo anglies monoksidu.
Prevencinės priemonės
Norint sumažinti apsinuodijimo anglies monoksidu riziką, pakanka laikytis šių taisyklių:
- - eksploatuoti krosnis ir židinius pagal taisykles, reguliariai tikrinti vėdinimo sistemos veikimą ir laiku valyti kaminą, o krosnelių ir židinių klojimą patikėti tik profesionalams;
- - ilgai neužsibūkite šalia judrių kelių;
- - visada išjunkite automobilio variklį uždarame garaže. Kad anglies monoksido koncentracija taptų mirtina, pakanka tik penkių minučių variklio veikimo – atsiminkite tai;
- - kai ilgai būnate automobilyje, o tuo labiau kai miegate automobilyje, visada išjunkite variklį
- – laikykitės taisyklės – pajutus simptomus, galinčius reikšti apsinuodijimą anglies monoksidu, kuo greičiau pasirūpinkite grynu oru atidarydami langus, o tiksliau išeikite iš patalpos.
(šv. konv.)
- JT pavojaus klasė 2.3
- JT antrinis pavojus 2.1
Molekulės sandara
CO molekulė, kaip ir izoelektroninė azoto molekulė, turi trigubą jungtį. Kadangi šios molekulės yra panašios struktūros, jų savybės taip pat yra panašios - labai žemos lydymosi ir virimo temperatūros, artimos standartinių entropijų vertės ir kt.
Taikant valentinių ryšių metodą, CO molekulės struktūrą galima apibūdinti formule: C≡O:, o trečioji jungtis susidaro pagal donoro-akceptoriaus mechanizmą, kur anglis yra elektronų poros akceptorius, o deguonis yra donoras.
Dėl trigubos jungties CO molekulė yra labai stipri (disociacijos energija yra 1069 kJ / mol, arba 256 kcal / mol, tai yra daugiau nei bet kurios kitos dviatomės molekulės) ir turi nedidelį atstumą tarp branduolių (d C≡O = 0,1128 nm arba 1,13Å).
Molekulė silpnai poliarizuota, jos dipolio elektrinis momentas μ = 0,04·10 -29 C·m (dipolio momento kryptis O - →C +). Jonizacijos potencialas 14,0 V, jėgos sujungimo konstanta k = 18,6.
Atradimų istorija
Anglies monoksidą pirmą kartą pagamino prancūzų chemikas Jacques'as de Lassonas, kai cinko oksidas buvo kaitinamas anglimi, tačiau iš pradžių buvo klaidingai laikomas vandeniliu, nes degė mėlyna liepsna. Tai, kad šiose dujose yra anglies ir deguonies, atrado anglų chemikas Williamas Cruikshankas. Anglies monoksidą už Žemės atmosferos ribų pirmasis atrado belgų mokslininkas M. Mižotas (M. Migeotte) 1949 m., kai Saulės IR spektre yra pagrindinė vibracijos-sukimosi juosta.
Anglies monoksidas Žemės atmosferoje
Yra natūralūs ir antropogeniniai patekimo į Žemės atmosferą šaltiniai. Natūraliomis sąlygomis Žemės paviršiuje CO susidaro nevisiškai anaerobiškai skaidant organinius junginius ir degant biomasei, daugiausia miškų ir stepių gaisrų metu. Dirvožemyje anglies monoksidas susidaro tiek biologiškai (išskiriamas gyvų organizmų), tiek nebiologiškai. Eksperimentiškai įrodytas anglies monoksido išsiskyrimas dėl fenolinių junginių, paplitusių dirvose, kuriose OCH 3 arba OH grupės yra orto arba para padėtyse pirmosios hidroksilo grupės atžvilgiu.
Bendras nebiologinio CO gamybos ir jo oksidacijos mikroorganizmais balansas priklauso nuo konkrečių aplinkos sąlygų, pirmiausia nuo drėgmės ir vertės. Pavyzdžiui, iš sausringų dirvožemių anglies monoksidas patenka tiesiai į atmosferą, taip sukuriant vietinius šių dujų koncentracijos maksimumus.
Atmosferoje CO yra grandininių reakcijų, kuriose dalyvauja metanas ir kiti angliavandeniliai (pirmiausia izoprenas), produktas.
Pagrindinis antropogeninis CO šaltinis šiuo metu yra vidaus degimo variklių išmetamosios dujos. Anglies monoksidas susidaro, kai angliavandenilių kuras deginamas vidaus degimo varikliuose esant nepakankamai temperatūrai arba kai oro tiekimo sistema yra blogai sureguliuota (nepateikiama pakankamai deguonies, kad CO oksiduotųsi į CO 2 ). Anksčiau nemaža dalis antropogeninio CO išmetimo į atmosferą kildavo dėl apšvietimo dujų, naudojamų patalpų apšvietimui XIX amžiuje. Pagal sudėtį jis maždaug atitiko vandens dujas, tai yra, jame buvo iki 45% anglies monoksido. Šiuo metu komunaliniame sektoriuje šios dujos pakeistos daug mažiau toksiškomis gamtinėmis dujomis (žemesni homologinės alkanų serijos atstovai - propanas ir kt.)
Iš natūralių ir antropogeninių šaltinių gaunamas CO kiekis yra maždaug vienodas.
Anglies monoksidas atmosferoje vyksta greitu ciklu: vidutinis buvimo laikas yra apie 0,1 metų, oksiduojantis hidroksilu iki anglies dioksido.
Kvitas
pramoniniu būdu
2C + O 2 → 2CO (šios reakcijos šiluminis efektas yra 22 kJ),
2. arba sumažinant anglies dioksidą karšta anglimi:
CO 2 + C ↔ 2CO (ΔH=172 kJ, ΔS=176 J/K).
Ši reakcija dažnai įvyksta krosnies krosnyje, kai krosnies sklendė uždaroma per anksti (kol visiškai išdegs anglys). Susidaręs anglies monoksidas dėl savo toksiškumo sukelia fiziologinius sutrikimus („perdegimą“) ir net mirtį (žr. toliau), todėl vienas iš trivialių pavadinimų – „anglies monoksidas“. Krosnyje vykstančių reakcijų vaizdas parodytas diagramoje.
Anglies dioksido redukcijos reakcija yra grįžtama, temperatūros įtaka šios reakcijos pusiausvyros būsenai parodyta grafike. Reakcijos srautas į dešinę suteikia entropijos koeficientą, o į kairę - entalpijos koeficientą. Esant žemesnei nei 400°C temperatūrai, pusiausvyra beveik visiškai pasislenka į kairę, o aukštesnėje nei 1000°C – į dešinę (CO susidarymo kryptimi). Esant žemai temperatūrai, šios reakcijos greitis yra labai lėtas, todėl anglies monoksidas normaliomis sąlygomis yra gana stabilus. Ši pusiausvyra turi ypatingą pavadinimą buduaro balansas.
3. Anglies monoksido mišiniai su kitomis medžiagomis gaunami praleidžiant orą, vandens garus ir pan. per karšto kokso, kietosios arba rudosios anglies ir kt. sluoksnį (žr. Gamintojo dujos, vandens dujos, mišrios dujos, sintezės dujos).
laboratorinis metodas
TLV (maksimali slenkstinė koncentracija, JAV): 25 MPC r.z. pagal higienos normas GN 2.2.5.1313-03 yra 20 mg/m³
Apsauga nuo anglies monoksido
Dėl tokio gero kaloringumo CO yra įvairių techninių dujų mišinių (žr., pavyzdžiui, generatoriaus dujos) komponentas, naudojamas, be kita ko, šildymui.
halogenai. Reakcija su chloru gavo didžiausią praktinį pritaikymą:
CO + Cl 2 → COCl 2
Reakcija egzoterminė, jos šiluminis efektas 113 kJ, esant katalizatoriui (aktyvintajai angliai) vyksta jau kambario temperatūroje. Vykstant reakcijai susidaro fosgenas – medžiaga, plačiai paplitusi įvairiose chemijos šakose (taip pat ir kaip cheminės kovos priemonė). Analogiškomis reakcijomis galima gauti COF 2 (karbonilo fluoridą) ir COBr 2 (karbonilo bromidą). Karboniljodidas nebuvo gautas. Reakcijų egzotermiškumas greitai mažėja nuo F iki I (reakcijoms su F 2 šiluminis efektas yra 481 kJ, su Br 2 - 4 kJ). Taip pat galima gauti mišrių darinių, tokių kaip COFCl (išsamiau žr. anglies rūgšties halogeno darinius).
CO reaguojant su F 2, be karbonilo fluorido, galima gauti peroksido junginį (FCO) 2 O 2. Jo charakteristikos: lydymosi temperatūra -42°C, virimo temperatūra +16°C, būdingo kvapo (panašaus į ozono kvapą), kaitinant virš 200°C suyra sprogimu (reakcijos produktai CO 2, O 2 ir COF 2), rūgštinėje terpėje reaguoja su kalio jodidu pagal lygtį:
(FCO) 2 O 2 + 2KI → 2KF + I 2 + 2CO 2
Anglies monoksidas reaguoja su chalkogenais. Su siera jis sudaro anglies sulfidą COS, reakcija vyksta kaitinant pagal lygtį:
CO + S → COS ΔG° 298 = –229 kJ, ΔS° 298 = –134 J/K
Taip pat buvo gautas panašus selenoksidas Cose ir teluroksidas COTe.
Atkuria SO 2:
SO 2 + 2CO → 2CO 2 + S
Su pereinamaisiais metalais susidaro labai lakūs, degūs ir toksiški junginiai – karbonilai, tokie kaip Cr (CO) 6, Ni (CO) 4, Mn 2 CO 10, Co 2 (CO) 9 ir kt.
Kaip minėta aukščiau, anglies monoksidas šiek tiek tirpsta vandenyje, bet su juo nereaguoja. Be to, jis nereaguoja su šarmų ir rūgščių tirpalais. Tačiau jis reaguoja su šarmų lydalais:
CO + KOH → HCOOK
Įdomi reakcija yra anglies monoksido reakcija su metaliniu kaliu amoniako tirpale. Tokiu atveju susidaro sprogstamasis junginys kalio dioksodikarbonatas:
2K + 2CO → K + O - -C 2 -O - K +
taip pat žr
Literatūra
- Akhmetovas N. S. Generolas ir neorganinė chemija. 5 leidimas, red. - M.: Aukštesnis. mokykla; 2003 ISBN 5-06-003363-5
- Nekrasovas B. V. Pagrindai bendroji chemija. T. I, red. 3, red. ir papildomas Leidykla "Chemija", 1973. Pp. 495-497, 511-513
- Chemija: Ref. nuo./V. Schroeter, K.-H. Lautenschläger, H. Bibrakas ir kt.: Pers. su juo. 2 leidimas, stereotipas. - M.: Chemija, 2000 ISBN 5-7245-0360-3 (rusų k.)
Nuorodos
- Tarptautinė anglies monoksido cheminės saugos kortelė
Wikimedia fondas. 2010 m.
