Svi koji su se suočili sa radom sistema grijanja - peći, kotlovi, bojleri, bojleri dizajnirani za kućno gorivo u bilo kojem obliku znaju koliko je ugljični monoksid opasan za čovjeka. Neutralizacija u gasovitom stanju je prilično teška, ne postoje efikasni kućni lekovi za bavljenje ugljen monoksidom, stoga večina zaštitne mjere su usmjerene na sprječavanje i blagovremeno otkrivanje otpada u zraku.

Svojstva toksične supstance

Nema ničeg neobičnog u prirodi i svojstvima ugljičnog monoksida. U stvari, to je proizvod djelomične oksidacije uglja ili goriva koja sadrže ugalj. Formula za ugljični monoksid je jednostavna i nekomplicirana - CO, u hemijskom smislu - ugljični monoksid. Jedan atom ugljika povezan je s atomom kisika. Priroda procesa sagorijevanja fosilnih goriva je uređena na način da je ugljični monoksid sastavni dio svakog plamena.

Ugljevi, srodna goriva, treset, drva za ogrjev, kada se zagrijavaju u peći, gasificiraju se u ugljični monoksid, a tek onda izgaraju strujanjem zraka. Ako je ugljični monoksid iscurio iz komore za sagorijevanje u prostoriju, tada će ostati u stabilnom stanju do trenutka kada se protok ugljičnog monoksida ventilacijom ukloni iz prostorije ili se akumulira, ispunjavajući cijeli prostor, od poda do stropa. U potonjem slučaju, samo elektronički detektor ugljičnog monoksida može spasiti situaciju, reagirajući na najmanji porast koncentracije otrovnih isparenja u atmosferi prostorije.

Šta treba da znate o ugljen monoksidu:

• U standardnim uslovima, gustina ugljen monoksida je 1,25 kg/m 3 , što je veoma blizu specifičnoj težini vazduha od 1,25 kg/m 3 . Vrući, pa čak i topli monoksid lako se diže do stropa, taloži se i miješa sa zrakom dok se hladi;
• Ugljen monoksid nema ukus, boju i miris, čak ni u uslovima visoke koncentracije;
• Za početak stvaranja ugljičnog monoksida dovoljno je zagrijati metal u kontaktu s ugljikom na temperaturu od 400-500 o C;
• Plin može sagorjeti na zraku uz oslobađanje velike količine topline, otprilike 111 kJ / mol.

Opasno je ne samo udisati ugljični monoksid, mješavina plina i zraka može eksplodirati kada se dostigne volumna koncentracija od 12,5% do 74%. U tom smislu, mješavina plina je slična domaćem metanu, ali mnogo opasnija od mrežnog plina.

Metan je lakši od zraka i manje toksičan kada se udiše; štoviše, zbog dodavanja posebnog aditiva, merkaptana, struji plina, njegovo prisustvo u prostoriji je lako otkriti mirisom. Uz blagu kontaminaciju kuhinje plinom, možete ući u prostoriju bez zdravstvenih posljedica i provjetriti je.

S ugljičnim monoksidom je sve složenije. Bliska veza između CO i zraka sprječava efikasno uklanjanje oblak toksičnog gasa. Kako se hladi, oblak plina će se postepeno taložiti u području poda. Ako se aktivirao detektor ugljičnog monoksida, ili je otkriveno curenje produkata izgaranja iz peći ili kotla na čvrsto gorivo, moraju se odmah poduzeti mjere ventilacije, inače će djeca i kućni ljubimci prvi stradati.

Slično svojstvo oblaka ugljičnog monoksida ranije se široko koristilo za suzbijanje glodara i žohara, ali je efikasnost gasnog napada mnogo manja. savremenim sredstvima, a rizik od trovanja je nesrazmjerno veći.

Bilješka! Oblak CO plina, u nedostatku ventilacije, može zadržati svoja svojstva nepromijenjena dugo vremena.

Ako postoji sumnja na nakupljanje ugljičnog monoksida u podrumu, pomoćnim prostorijama, kotlarnicama, podrumima, prvi korak je osigurati maksimalnu ventilaciju uz brzinu izmjene plina od 3-4 jedinice na sat.

Uslovi za pojavu isparenja u prostoriji

Ugljen monoksid se može proizvesti na desetine opcija hemijske reakcije, ali za to su potrebni specifični reagensi i uslovi za njihovu interakciju. Rizik od trovanja plinom na ovaj način je praktično jednak nuli. Glavni razlozi za pojavu ugljičnog monoksida u kotlovnici ili kuhinji su dva faktora:

• Slaba promaja i djelomično prelijevanje produkata izgaranja iz izvora sagorijevanja u kuhinju;
• Nepravilan rad kotlovske, plinske i peći opreme;
• Požari i lokalni izvori paljenja plastike, ožičenja, polimernih premaza i materijala;
• Izduvni gasovi iz kanalizacionih komunikacija.

Izvor ugljičnog monoksida može biti sekundarno sagorijevanje pepela, labavih naslaga čađi u dimnjacima, čađi i katrana koji su zagrizli u zidove kamina i aparata za gašenje čađi.

Najčešće tinjajući ugljevi koji izgaraju u peći sa zatvorenim ventilom postaju izvor plina CO. Posebno puno plina se oslobađa prilikom termičke razgradnje drva za ogrjev u nedostatku zraka, oko polovine oblaka plina zauzima ugljični monoksid. Stoga se svi eksperimenti s dimljenjem mesa i ribe na dimu dobivenom od tinjajućih strugotina trebaju izvoditi samo na otvorenom.

Mala količina ugljen monoksida se takođe može pojaviti tokom kuvanja. Na primjer, svi koji su iskusili ugradnju plinskih kotlova zatvorenog tipa u kuhinju znaju kako detektori ugljičnog monoksida reagiraju na prženi krumpir ili bilo koju hranu kuhanu u kipućem ulju.

Podmukla priroda ugljen monoksida

Glavna opasnost od ugljičnog monoksida je u tome što je nemoguće osjetiti i osjetiti njegovu prisutnost u atmosferi prostorije sve dok plin sa zrakom ne uđe u respiratorne organe i otopi se u krvi.

Posljedice udisanja CO zavise od koncentracije plina u zraku i dužine boravka u prostoriji:

• Glavobolja, malaksalost i razvoj pospanosti počinju kada je zapreminski sadržaj gasa u vazduhu 0,009-0,011%. Fizički zdrav covek može izdržati do tri sata u atmosferi plina;
• Mučnina, jaki bolovi u mišićima, konvulzije, nesvjestica, gubitak orijentacije mogu se razviti u koncentraciji od 0,065-0,07%. Vrijeme provedeno u prostoriji do pojave neizbježnih posljedica je samo 1,5-2 sata;
• Pri koncentraciji ugljičnog monoksida iznad 0,5%, čak i nekoliko sekundi boravka u plinovitom prostoru znači smrtonosni ishod.

Čak i ako je osoba bezbedno izašla iz sobe s visokom koncentracijom ugljičnog monoksida, ipak morate zdravstvenu zaštitu i upotreba antidota, s obzirom na efekte trovanja cirkulatorni sistem a poremećaji cirkulacije u mozgu će se ipak pojaviti, tek nešto kasnije.

Molekule ugljičnog monoksida lako se apsorbiraju u vodi i slane otopine. Stoga se obični ručnici, salvete navlažene bilo kojom dostupnom vodom često koriste kao prva dostupna sredstva zaštite. To vam omogućava da zaustavite ulazak ugljičnog monoksida u tijelo na nekoliko minuta, dok ne postane moguće napustiti prostoriju.

Često ovo svojstvo ugljičnog monoksida zloupotrebljavaju neki vlasnici opreme za grijanje u koju su ugrađeni senzori CO. Kada se aktivira osjetljiv senzor, umjesto provjetravanja prostorije, uređaj se često jednostavno prekriva mokrim ručnikom. Kao rezultat toga, nakon desetak takvih manipulacija, senzor ugljičnog monoksida ne radi, a rizik od trovanja se povećava za red veličine.

Tehnički sistemi za registraciju ugljen monoksida

Zapravo, danas postoji samo jedan način da se uspješno nosimo sa ugljičnim monoksidom, korištenjem posebnih elektronskih uređaja i senzora koji registruju višak koncentracije CO u prostoriji. Možete, naravno, to učiniti lakše, na primjer, opremiti moćnu ventilaciju, kao što to rade ljubitelji opuštanja uz pravi kamin od cigle. Ali u takvoj odluci postoji određeni rizik od trovanja ugljičnim monoksidom pri promjeni smjera propuha u cijevi, a osim toga, živjeti pod jakim propuhom također nije baš zdravo.

Uređaj za detektor ugljen monoksida

Problem kontrole sadržaja ugljičnog monoksida u atmosferi stambenih i pomoćnih prostorija danas je aktuelan kao i prisutnost protupožarnog ili protuprovalnog alarma.

U specijaliziranim salonima opreme za grijanje i plin možete kupiti nekoliko opcija uređaja za kontrolu sadržaja plina:

• Kemijski alarmi;
• infracrveni skeneri;
• solid state senzori.

Osjetljivi senzor uređaja obično je opremljen elektronskom pločom koja omogućava napajanje, kalibraciju i konverziju signala u razumljiv oblik indikacije. To mogu biti samo zelene i crvene LED diode na panelu, zvučna sirena, digitalne informacije za izdavanje signala računarsku mrežu ili kontrolni impuls za automatski ventil koji isključuje dovod kućnog plina u kotao.

Jasno je da je upotreba senzora s kontroliranim zapornim ventilom neophodna mjera, ali često proizvođači opreme za grijanje namjerno ugrađuju "zaštitu od budale" kako bi izbjegli sve vrste manipulacija sa sigurnošću plinske opreme.

Hemijski i čvrsti kontrolni instrumenti

Najjeftinija i najdostupnija verzija senzora kemijskog indikatora izrađena je u obliku mrežaste tikvice koja je lako propusna za zrak. Unutar tikvice nalaze se dvije elektrode odvojene poroznom pregradom impregniranom otopinom alkalije. Pojava ugljičnog monoksida dovodi do karbonizacije elektrolita, provodljivost senzora naglo opada, što elektronika odmah očitava kao alarmni signal. Nakon ugradnje, uređaj je u neaktivnom stanju i ne radi sve dok se u zraku ne pojave tragovi ugljičnog monoksida koji prelaze dozvoljenu koncentraciju.

Solid-state senzori koriste dvoslojne vreće od kalaja i rutenijum dioksida umjesto alkalno natopljenog komada azbesta. Pojava plina u zraku uzrokuje kvar između kontakata senzorskog uređaja i automatski aktivira alarm.

Skeneri i elektronski čuvari

Infracrveni senzori koji rade na principu skeniranja okolnog zraka. Ugrađeni infracrveni senzor percipira sjaj laserske LED diode, a promjenom intenziteta apsorpcije toplinskog zračenja plinom, aktivira se okidač.

CO vrlo dobro apsorbira termalni dio spektra, pa takvi uređaji rade u režimu čuvara ili skenera. Rezultat skeniranja može se prikazati kao dvobojni signal ili indikacija količine ugljičnog monoksida u zraku na digitalnoj ili linearnoj skali.

Koji je senzor bolji

Za ispravan izbor Za senzor ugljičnog monoksida potrebno je uzeti u obzir način rada i prirodu prostorije u kojoj se senzorski uređaj postavlja. Na primjer, kemijski senzori, koji se smatraju zastarjelim, odlično rade u kotlarnicama i pomoćnim prostorijama. Jeftin detektor ugljičnog monoksida može se ugraditi u seosku kuću ili radionicu. U kuhinji se rešetka brzo prekriva prašinom i masnoćom, što dramatično smanjuje osjetljivost hemijskog konusa.

Čvrsti senzori ugljičnog monoksida rade podjednako dobro u svim uvjetima, ali im je za funkcioniranje potreban snažan vanjski izvor napajanja. Cijena uređaja je veća od cijene hemijskih senzorskih sistema.

Infracrveni senzori su daleko najčešći. Aktivno se koriste za kompletiranje sigurnosnih sistema stambenih kotlova za individualno grijanje. Istovremeno, osjetljivost kontrolnog sistema se praktički ne mijenja tokom vremena zbog prašine ili temperature zraka. Štoviše, takvi sistemi, u pravilu, imaju ugrađene mehanizme za testiranje i kalibraciju, što vam omogućava da povremeno provjeravate njihove performanse.

Instalacija uređaja za praćenje ugljičnog monoksida

Senzore za ugljični monoksid smije instalirati i servisirati samo kvalifikovano osoblje. Instrumenti se moraju periodično provjeravati, kalibrirati, servisirati i zamijeniti.

Senzor mora biti instaliran na udaljenosti od izvora plina od 1 do 4 m, tijelo ili daljinski senzori se montiraju na visini od 150 cm iznad poda i moraju se kalibrirati prema gornjem i donjem pragu osjetljivosti.

Vijek trajanja senzora za ugljični monoksid u apartmanima je 5 godina.

Zaključak

Borba protiv stvaranja ugljičnog monoksida zahtijeva tačnost i odgovoran odnos prema ugrađenoj opremi. Bilo kakvi eksperimenti sa senzorima, posebno poluvodičkim tipom, naglo smanjuju osjetljivost uređaja, što u konačnici dovodi do povećanja sadržaja ugljičnog monoksida u atmosferi kuhinje i cijelog stana i sporog trovanja svih njegovih stanovnika. Problem kontrole ugljičnog monoksida je toliko ozbiljan da bi možda korištenje senzora u budućnosti moglo postati obavezno za sve kategorije individualnog grijanja.

Znakove da se ugljen monoksid (ugljen monoksid (II), ugljen monoksid, ugljen monoksid) stvorio u vazduhu u opasnim koncentracijama teško je utvrditi - nevidljivo, ne može da miriše, akumulira se u prostoriji postepeno, neprimjetno. Izuzetno je opasan za ljudski život: ima visoku toksičnost, prekomjerni sadržaj u plućima dovodi do teškog trovanja i smrti. Svake godine se bilježi visoka stopa smrtnosti od trovanja plinom. Rizik od trovanja možete smanjiti slijedeći jednostavna pravila i korištenjem posebnih senzora za ugljični monoksid.

Šta je ugljen monoksid

Prirodni gas nastaje tokom sagorevanja bilo koje biomase, u industriji je proizvod sagorevanja bilo kojeg jedinjenja na bazi ugljenika. U oba slučaja, preduvjet za evoluciju plina je nedostatak kisika. Njegove velike količine ulaze u atmosferu kao rezultat šumskih požara, u obliku izduvnih gasova koji nastaju tokom sagorevanja goriva u motorima automobila. U industrijske svrhe koristi se u proizvodnji organskog alkohola, šećera, preradi životinjskog mesa i ribe. Ne veliki broj monoksid također proizvode ćelije ljudskog tijela.

Svojstva

Sa stanovišta hemije, monoksid je neorgansko jedinjenje sa jednim atomom kiseonika u molekuli, hemijska formula je CO. to Hemijska supstanca, koji nema karakterističnu boju, ukus i miris, lakši je od vazduha, ali teži od vodonika, neaktivan je na sobnoj temperaturi. Osoba koja miriše, osjeća samo prisustvo organskih nečistoća u zraku. Spada u kategoriju toksičnih proizvoda, smrt pri koncentraciji u zraku od 0,1% nastupa u roku od jednog sata. Karakteristika maksimalno dozvoljene koncentracije je 20 mg/m3.

Utjecaj ugljičnog monoksida na ljudski organizam

Za ljude, ugljen monoksid je smrtonosna opasnost. Njegovo toksični efekat objašnjava se stvaranjem karboksihemoglobina u krvnim stanicama - produkta dodavanja ugljičnog monoksida (II) krvnom hemoglobinu. Visoki nivo Uzroci sadržaja karboksihemoglobina gladovanje kiseonikom, nedovoljan unos kiseonik do mozga i drugih tjelesnih tkiva. Uz blagu intoksikaciju, njegov sadržaj u krvi je nizak, uništenje na prirodan način moguće je u roku od 4-6 sati. Samo u visokim koncentracijama medicinski preparati.

Trovanje ugljičnim monoksidom

Ugljični monoksid je jedna od najopasnijih supstanci. U slučaju trovanja dolazi do intoksikacije tijela, praćene pogoršanjem opšte stanje osoba. Vrlo je važno rano prepoznati znakove trovanja ugljičnim monoksidom. Rezultat tretmana zavisi od nivoa supstance u organizmu i od toga koliko je brzo stigla pomoć. U ovom slučaju se računaju minute - žrtva se može ili potpuno oporaviti, ili ostati bolesna zauvijek (sve ovisi o brzini reakcije spasilaca).

Simptomi

U zavisnosti od stepena trovanja mogu se uočiti glavobolja, vrtoglavica, tinitus, lupanje srca, mučnina, otežano disanje, treperenje u očima, opšta slabost. Često se opaža pospanost, što je posebno opasno kada se osoba nalazi u prostoriji s plinom. Kada velika količina toksičnih tvari uđe u respiratorni sistem, javljaju se konvulzije, gubitak svijesti, au posebno teškim slučajevima koma.

Prva pomoć kod trovanja ugljičnim monoksidom

Povrijeđena osoba se mora obezbijediti na licu mjesta prva pomoć kod trovanja ugljen monoksidom. Neophodno je odmah preneti na svež vazduh i pozvati lekara. Također treba imati na umu svoju sigurnost: u prostoriju s izvorom ove tvari trebate ući samo dubokim udisanjem, nemojte disati unutra. Do dolaska ljekara potrebno je olakšati pristup kisiku plućima: otkopčati dugmad, skinuti ili olabaviti odjeću. Ukoliko je žrtva izgubila svijest i prestala disati, potrebno je to učiniti umjetna ventilacija pluća.

Protuotrov za trovanje

Poseban protuotrov (antidot) za trovanje ugljičnim monoksidom je lijek koji aktivno sprječava stvaranje karboksihemoglobina. Djelovanje antidota dovodi do smanjenja potrebe organizma za kisikom, podrške organima osjetljivim na nedostatak kisika: mozak, jetra itd. Primjenjuje se intramuskularno u dozi od 1 ml odmah nakon što se pacijent izvuče iz područje s visokom koncentracijom toksičnih tvari. Protuotrov možete ponovo unijeti ne ranije od sat vremena nakon prve injekcije. Može se koristiti za prevenciju.

Tretman

AT plućni slučaj izlaganje ugljičnim monoksidom liječenje se provodi ambulantno, u teškim slučajevima pacijent se hospitalizira. Već u kolima hitne pomoći dobija vrećicu sa kiseonikom ili masku. U težim slučajevima, kako bi tijelo dobilo veliku dozu kisika, pacijent se stavlja u tlačnu komoru. Antidot se primjenjuje intramuskularno. Nivo gasova u krvi se stalno prati. Daljnja rehabilitacija je medicinska, radnje liječnika usmjerene su na obnavljanje funkcionisanja mozga, kardiovaskularnog sistema i pluća.

Efekti

Utjecaj ugljičnog monoksida na organizam može uzrokovati ozbiljne bolesti: rad mozga, ponašanje, promjenu ljudske svijesti, pojavljuju se neobjašnjive glavobolje. Na pamćenje posebno utiču štetne supstance – onaj dio mozga koji je odgovoran za prijelaz kratkoročnog u dugotrajno pamćenje. Posljedice trovanja ugljičnim monoksidom pacijent može osjetiti tek nakon nekoliko sedmica. Većina žrtava se potpuno oporavi nakon perioda rehabilitacije, ali neke posljedice osjećaju cijeli život.

Kako otkriti ugljični monoksid u prostoriji

Trovanje ugljen-monoksidom je lako kod kuće, a ne dešava se samo tokom požara. Koncentracija ugljičnog monoksida nastaje nepažljivim rukovanjem klapnom peći, tokom rada neispravnog gejzira ili ventilacije. Plinski štednjak može biti izvor ugljičnog monoksida. Ako u prostoriji ima dima, to je već razlog da se oglasi alarm. Za stalno praćenje nivoa gasa postoje posebni senzori. Oni prate nivo koncentracije gasa i prijavljuju prekoračenje norme. Prisutnost takvog uređaja smanjuje rizik od trovanja.

Video

Ugljen monoksid ili ugljen monoksid (CO) je gas bez boje, mirisa i ukusa. Gori plavim plamenom poput vodonika. Zbog toga su ga kemičari pomiješali sa vodonikom 1776. godine kada su prvi put napravili ugljični monoksid zagrijavanjem cink oksida s ugljikom. Molekul ovog gasa ima jaku trostruku vezu, poput molekula azota. Zato postoji neka sličnost između njih: tačke topljenja i ključanja su skoro iste. Molekula ugljičnog monoksida ima visok potencijal ionizacije.

Oksidirani, ugljični monoksid stvara ugljični dioksid. Ova reakcija oslobađa veliku količinu toplotne energije. Zbog toga se ugljen monoksid koristi u sistemima grijanja.

Ugljični monoksid na niskim temperaturama gotovo ne reagira s drugim tvarima, u slučaju visokih temperatura situacija je drugačija. Reakcije dodavanja raznih organska materija. Mješavina CO i kisika u određenim omjerima vrlo je opasna zbog mogućnosti eksplozije.

Dobivanje ugljičnog monoksida

U laboratorijskim uslovima, ugljen monoksid nastaje razgradnjom. Nastaje pod uticajem vruće koncentrisane sumporne kiseline, ili kada se ona propušta kroz fosforov oksid. Drugi način je da se mješavina mravlje i oksalne kiseline zagrije na određenu temperaturu. CO koji se razvija može se ukloniti iz ove smjese propuštanjem kroz baritnu vodu (zasićeni rastvor).

Opasnost od ugljičnog monoksida

Ugljen monoksid je izuzetno opasan za ljude. Izaziva teška trovanja, često može uzrokovati smrt. Stvar je u tome što ugljen monoksid ima sposobnost da reaguje sa hemoglobinom u krvi, koji prenosi kiseonik do svih ćelija u telu. Kao rezultat ove reakcije nastaje karbohemoglobin. Zbog nedostatka kiseonika, ćelije doživljavaju glad.

Može se razlikovati sledeće simptome trovanja: mučnina, povraćanje, glavobolja, gubitak percepcije boja, respiratorni distres i drugo. Osobi koja se otrovala ugljen-monoksidom potrebna je prva pomoć što je prije moguće. Prvo ga treba izvući na svjež zrak i staviti na nos pamučni štapić namočen u amonijak. Zatim protrljajte grudi žrtve i stavite jastučiće za grijanje na njegove noge. Preporučuje se obilno toplo piće. Neophodno je odmah po otkrivanju simptoma pozvati ljekara.

bezbojni gas Termička svojstva Temperatura topljenja -205°C Temperatura ključanja -191,5°C Entalpija (st. arb.) −110,52 kJ/mol Hemijska svojstva Rastvorljivost u vodi 0,0026 g/100 ml Klasifikacija CAS broj

• Klasa opasnosti UN 2.3
• Sekundarna opasnost UN 2.1

Struktura molekula

Molekul CO, kao i izoelektronski molekul dušika, ima trostruku vezu. Budući da su ove molekule slične strukture, slična su i njihova svojstva - vrlo niske točke topljenja i ključanja, bliske vrijednosti standardnih entropija itd.

U okviru metode valentnih veza, struktura molekule CO može se opisati formulom: C≡O:, a treća veza nastaje po donor-akceptorskom mehanizmu, gdje je ugljik akceptor. elektronski par i kiseonik kao donor.

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

Molekul je slabo polarizovan, električni moment njegovog dipola μ = 0,04·10 -29 C·m (smer dipolnog momenta O - →C +). Potencijal jonizacije 14,0 V, konstanta sprege sile k = 18,6.

Istorija otkrića

Ugljični monoksid je prvi proizveo francuski hemičar Jacques de Lasson kada je cink oksid zagrijan s ugljem, ali je u početku zamijenjen sa vodonikom jer je gorio plavim plamenom. Činjenicu da ovaj plin sadrži ugljik i kisik otkrio je engleski hemičar William Cruikshank. Ugljenmonoksid izvan Zemljine atmosfere prvi je otkrio belgijski naučnik M. Mižot (M. Migeotte) 1949. godine prisustvom glavnog vibraciono-rotacionog pojasa u IR spektru Sunca.

Ugljen monoksid u Zemljinoj atmosferi

Postoje prirodni i antropogeni izvori ulaska u Zemljinu atmosferu. U prirodnim uslovima, na površini Zemlje, CO nastaje nepotpunom anaerobnom razgradnjom organska jedinjenja i tokom sagorevanja biomase, uglavnom tokom šumskih i stepskih požara. Ugljični monoksid se stvara u tlu i biološki (izlučuju ga živi organizmi) i nebiološki. Eksperimentalno je dokazano oslobađanje ugljičnog monoksida zbog fenolnih spojeva uobičajenih u tlima koja sadrže OCH 3 ili OH grupe u orto- ili para-položajima u odnosu na prvu hidroksilnu grupu.

Ukupna ravnoteža proizvodnje nebiološkog CO i njegove oksidacije mikroorganizmima zavisi od specifičnih uslova sredine, prvenstveno od vlažnosti i vrednosti . Na primjer, iz sušnih tla ugljični monoksid se oslobađa direktno u atmosferu, stvarajući tako lokalne maksimume koncentracije ovog plina.

U atmosferi, CO je proizvod lančanih reakcija koje uključuju metan i druge ugljovodonike (prvenstveno izopren).

Glavni antropogeni izvor CO trenutno su izduvni gasovi motora sa unutrašnjim sagorevanjem. Ugljenmonoksid nastaje kada se ugljovodonična goriva sagorevaju u motorima sa unutrašnjim sagorevanjem na nedovoljnim temperaturama ili loše podešenom sistemu za dovod vazduha (nema dovoljno kiseonika za oksidaciju CO u CO 2 ). U prošlosti je značajan udio antropogenih emisija CO u atmosferu dolazio od rasvjetnog plina 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 gas zamijenjen znatno manje toksičnim prirodnim plinom (niži predstavnici homolognog niza alkana - propan itd.)

Unos CO iz prirodnih i antropogenih izvora je približno isti.

Ugljični monoksid u atmosferi je u brzom ciklusu: prosječno vrijeme zadržavanja je oko 0,1 godinu, oksidira se hidroksilom u ugljični dioksid.

Potvrda

industrijskim putem

2C + O 2 → 2CO (termički efekat ove reakcije je 22 kJ),

2. ili kod redukcije ugljičnog dioksida vrućim ugljem:

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

Ova reakcija se često javlja u ložištu kada se klapna peći zatvori prerano (sve dok ugalj potpuno ne izgori). Nastali ugljični monoksid, zbog svoje toksičnosti, uzrokuje fiziološke poremećaje ("burnout") pa čak i smrt (vidi dolje), otuda i jedno 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 grafikonu. Tok reakcije udesno daje faktor entropije, a lijevo - faktor entalpije. Na temperaturama ispod 400°C, ravnoteža se skoro potpuno pomera ulevo, a na temperaturama iznad 1000°C udesno (u pravcu stvaranja CO). Na niskim temperaturama, brzina ove reakcije je vrlo spora, pa je ugljični monoksid na normalnim uslovima prilično stabilan. Ova ravnoteža ima poseban naziv boudoir balance.

3. Smjese ugljičnog monoksida sa drugim supstancama se dobijaju propuštanjem zraka, vodene pare itd. kroz sloj vrućeg koksa, tvrdog ili mrkog uglja itd. (vidi proizvodni plin, vodeni plin, miješani plin, sintetski plin).

laboratorijska metoda

TLV (maksimalna granična koncentracija, 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 kalorične vrijednosti, CO je komponenta raznih tehničkih plinskih mješavina (vidi, na primjer, generatorski plin) koji se, između ostalog, koriste za grijanje.

halogeni. Greatest praktična upotreba dobio reakciju sa hlorom:

CO + Cl 2 → COCl 2

Reakcija je egzotermna, njen termički efekat je 113 kJ, u prisustvu katalizatora (aktivnog ugljena) teče već na sobnoj temperaturi. Kao rezultat reakcije nastaje fosgen - supstanca koja je postala rasprostranjena u raznim granama hemije (a takođe i kao hemijsko ratno 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 sa F 2 termički efekat je 481 kJ, sa Br 2 - 4 kJ). Takođe je moguće dobiti mešovite derivate, kao što je COFCl (za detalje pogledajte halogene derivate ugljene kiseline).

Reakcijom CO sa F 2, pored karbonil fluorida, može se dobiti i peroksidno jedinjenje (FCO) 2 O 2. Njegove karakteristike: tačka topljenja -42°C, tačka ključanja +16°C, ima karakterističan miris (slično mirisu ozona), raspada se eksplozijom kada se zagrije iznad 200°C (produkti reakcije CO 2 , O 2 i COF 2), u kiseloj sredini reaguje sa kalijum jodidom prema jednačini:

(FCO) 2 O 2 + 2KI → 2KF + I 2 + 2CO 2

Ugljen monoksid reaguje sa halkogenima. Sa sumporom stvara ugljični sulfid COS, reakcija teče kada se zagrije, prema jednačini:

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

Takođe su dobijeni slični selenoksid Cose i teluroksid COTe.

Vraća SO 2:

SO 2 + 2CO → 2CO 2 + S

Sa prelaznim metalima stvara vrlo isparljiva, zapaljiva i toksična jedinjenja - karbonile, kao što su Cr (CO) 6, Ni (CO) 4, Mn 2 CO 10, Co 2 (CO) 9 itd.

Kao što je gore navedeno, ugljen monoksid je slabo rastvorljiv u vodi, ali ne reaguje sa njim. Takođe, ne reaguje sa rastvorima alkalija i kiselina. Međutim, on reaguje sa topljenjem alkalija:

CO + KOH → HCOOK

Zanimljiva reakcija je reakcija ugljičnog monoksida s metalnim kalijem u otopini amonijaka. U tom slučaju nastaje eksplozivno jedinjenje kalij-dioksodikarbonat:

2K + 2CO → K + O - -C 2 -O - K +

Reakcija sa amonijakom na visoke temperature moguće je dobiti važno industrijsko jedinjenje - cijanovodonik HCN. Reakcija se odvija u prisustvu katalizatora (oksida

Oksidi ugljenika

Prošle godine u pedagoškoj nauci prednost se daje učenju orijentisanom prema ličnosti. Formacija individualnih kvaliteta ličnost se javlja u procesu aktivnosti: učenja, igre, rada. Stoga je važan faktor u učenju organizacija procesa učenja, priroda odnosa između nastavnika i učenika i učenika među sobom. Na osnovu ovih ideja pokušavam na poseban način izgraditi obrazovni proces. Istovremeno, svaki učenik bira svoj tempo izučavanja gradiva, ima priliku da radi na pristupačnom nivou, u situaciji uspjeha. Na lekciji je moguće savladati i unaprediti ne samo predmet, već i takve opšte obrazovne veštine i sposobnosti kao što je inscenacija cilj učenja, izbor sredstava i načina da se to postigne, vršenje kontrole nad njihovim postignućima, ispravljanje grešaka. Učenici uče da rade sa literaturom, sastavljaju beleške, dijagrame, crteže, rade u grupi, u paru, individualno, konstruktivno razmjenjuju mišljenja, logički rasuđuju i donose zaključke.

Takve lekcije nije lako izvoditi, ali ako uspijete, osjećate zadovoljstvo. Nudim scenario jedne od mojih lekcija. Prisustvovale su mu kolege, uprava i psiholog.

Vrsta lekcije. Učenje novog gradiva.

Ciljevi. Na osnovu motivacije i ažuriranja osnovnih znanja i vještina učenika, razmotriti strukturu, fizička i hemijska svojstva, proizvodnju i upotrebu ugljičnog monoksida i ugljičnog dioksida.

Članak je pripremljen uz podršku stranice www.Artifex.Ru. Ako odlučite da proširite svoje znanje u oblasti savremene umetnosti, onda bi najbolje rešenje bilo da posetite sajt www.Artifex.Ru. Kreativni almanah ARTIFEX omogućiće vam da se upoznate sa delima savremene umetnosti bez napuštanja kuće. Više detaljne informacije možete pronaći na web stranici www.Artifex.Ru. Nikad nije kasno da počnete da širite svoje vidike i osećaj za lepo.

Oprema i reagensi. Karte „Programirano ispitivanje“, dijagram plakata, uređaji za dobijanje gasova, čaše, epruvete, aparat za gašenje požara, šibice; krečna voda, natrijum oksid, kreda, hlorovodonična kiselina, indikatorski rastvori, H 2 SO 4 (konc.), HCOOH, Fe 2 O 3 .

Shema postera
"Struktura molekule ugljičnog monoksida (ugljik(II)) CO"

TOKOM NASTAVE

Stolovi za učenike u učionici su raspoređeni u krug. Nastavnik i učenici imaju mogućnost da se slobodno kreću do laboratorijskih stolova (1, 2, 3). Za nastavu djeca sjede za stolovima za učenje (4, 5, 6, 7, ...) jedni s drugima po volji (slobodne grupe od 4 osobe).

Učitelju. Mudra kineska poslovica(prelijepo napisano na tabli) kaže:

"Čujem - zaboravim,
Vidim - sećam se
Da - razumem.

Da li se slažete sa zaključcima Kineski mudraci?

A koje ruske poslovice odražavaju kinesku mudrost?

Djeca daju primjere.

Učitelju. Zaista, samo stvaranjem, stvaranjem, možete dobiti vrijedan proizvod: nove supstance, uređaji, mašine, kao i nematerijalne vrednosti - zaključci, generalizacije, zaključci. Pozivam vas danas da učestvujete u proučavanju svojstava dvije supstance. Poznato je da prilikom tehničkog pregleda automobila vozač daje potvrdu o stanju izduvnih gasova automobila. Koncentracija kojeg plina je navedena u certifikatu?

(O t in e t. CO.)

Student. Ovaj gas je otrovan. Ulazeći u krv, izaziva trovanje organizma („sagorijevanje“, otuda i naziv oksida - ugljični monoksid). U količinama opasnim po život, nalazi se u izduvnim gasovima automobila.(piše novinski izvještaj da je vozač, koji je zaspao nasmrt dok je motor radio u garaži, smrtno preminuo). Protuotrov za trovanje ugljičnim monoksidom je udisanje svježeg zraka i čistog kisika. Drugi ugljični monoksid je ugljični dioksid.

Učitelju. Na vašim stolovima je kartica za programirano glasanje. Upoznajte se sa njegovim sadržajem i na praznom papiru označite brojeve tih zadataka čije odgovore znate na osnovu svog životnog iskustva. Nasuprot broju izjave zadatka napišite formulu ugljičnog monoksida na koju se ova izjava odnosi.

Student konsultanti (2 osobe) prikupljaju listove za odgovore i na osnovu rezultata odgovora formiraju nove grupe za dalji rad.

Programirano istraživanje "Ugljični oksidi"

1. Molekul ovog oksida sastoji se od jednog atoma ugljika i jednog atoma kisika.

2. Veza između atoma u molekuli je kovalentno polarna.

3. Gas koji je praktično nerastvorljiv u vodi.

4. Ova molekula oksida ima jedan atom ugljika i dva atoma kisika.

5. Nema miris ni boju.

6. Gas rastvorljiv u vodi.

7. Ne pretvara se u tečnost čak ni na -190 °C ( t bp = –191,5 °S).

8. Kiseli oksid.

9. Lako kompresovan, na 20 °C pod pritiskom od 58,5 atm postaje tečan, skrućuje se u "suvi led".

10. Nije otrovno.

11. Ne stvara soli.

12. zapaljiv

13. Interagira sa vodom.

14. Reaguje sa bazičnim oksidima.

15. Reaguje sa metalni oksidi, izvlačeći iz njih slobodne metale.

16. Dobija se interakcijom kiselina sa solima ugljične kiseline.

17. Otrov.

18. Interagira sa alkalijama.

19. Izvor ugljika koji biljke apsorbiraju u staklenicima i plastenicima dovodi do povećanja prinosa.

20. Koristi se u gaziranju vode i pića.

Učitelju. Ponovo pregledajte sadržaj kartice. Grupirajte informacije u 4 bloka:

struktura,

fizička svojstva,

hemijska svojstva,

priznanica.

Nastavnik daje priliku da govori svakoj grupi učenika, rezimira govore. Zatim studenti različite grupe biraju svoj plan rada - redoslijed proučavanja oksida. U tu svrhu broje blokove informacija i opravdavaju svoj izbor. Redosled učenja može biti kao što je gore napisano, ili sa bilo kojom drugom kombinacijom četiri označena bloka.

Nastavnik skreće pažnju učenika na ključne tačke teme. Budući da su ugljični oksidi plinovite tvari, s njima se mora pažljivo rukovati (sigurnosni propisi). Nastavnik odobrava plan svake grupe i raspoređuje konsultante (unapred pripremljene učenike).

Demonstracioni eksperimenti

1. Sipanje ugljičnog dioksida iz stakla u staklo.

2. Gašenje svijeća u čaši kako se CO 2 akumulira.

3. Ubacite nekoliko malih komada "suvog leda" u čašu vode. Voda će proključati, a iz nje će se izliti gusti bijeli dim.

CO 2 gas je već ukapljen na sobnoj temperaturi pod pritiskom od 6 MPa. U tečnom stanju se skladišti i transportuje u čeličnim cilindrima. Ako otvorite ventil takvog cilindra, tada će tekući CO 2 početi isparavati, zbog čega dolazi do snažnog hlađenja i dio plina se pretvara u snježnu masu - "suhi led", koji se pritiska i koristi za skladištenje sladoled.

4. Demonstracija aparata za gašenje požara hemijskom pjenom (OHP) i objašnjenje principa njegovog rada pomoću modela - epruvete sa čepom i cijevi za odvod plina.

Informacije o struktura u tabeli broj 1 (instrukcijske kartice 1 i 2, struktura molekula CO i CO 2).

Informacije o fizička svojstva- za stolom broj 2 (rad sa udžbenikom - Gabrielyan O.S. Hemija-9. M.: Drfa, 2002, str. 134–135).

Podaci o primanju i hemijska svojstva - na tabelama br. 3 i 4 (nastavne kartice 3 i 4, uputstvo za izvođenje praktičnog rada, str. 149–150 udžbenika).

Praktičan rad Dobivanje ugljičnog monoksida (IV) i proučavanje njegovih svojstava Stavite nekoliko komada krede ili mramora u epruvetu i dodajte malo razrijeđene hlorovodonične kiseline. Brzo zatvorite epruvetu čepom sa izlaznom cijevi za plin. Spustite kraj epruvete u drugu epruvetu koja sadrži 2–3 ml krečne vode. Gledajte nekoliko minuta kako mjehurići plina prolaze kroz krečnu vodu. Zatim uklonite kraj cijevi za ventilaciju iz otopine i isperite je u destilovanoj vodi. Uronite epruvetu u drugu epruvetu sa 2-3 ml destilovane vode i propuštajte gas kroz nju. Nakon nekoliko minuta izvadite epruvetu iz otopine, dodajte nekoliko kapi plavog lakmusa u dobivenu otopinu. U epruvetu sipajte 2–3 ml razblaženog rastvora natrijum hidroksida i dodajte nekoliko kapi fenolftaleina. Zatim propustite gas kroz rastvor. Odgovori na pitanja. Pitanja 1. Šta se dešava ako su kreda ili mermer pogođeni hlorovodonične kiseline? 2. Zašto, kada se ugljični dioksid propušta kroz krečnu vodu, otopina prvo postaje zamućena, a zatim se vapno rastvara? 3. Šta se dešava kada se ugljenik(IV) oksid prođe kroz destilovanu vodu? Napišite jednadžbe za odgovarajuće reakcije u molekularnom, ionskom i ionskom skraćenom obliku. Prepoznavanje karbonata Četiri epruvete koje su vam date sadrže kristalne supstance: natrijum sulfat, cink hlorid, kalijum karbonat, natrijum silikat. Odredite koja se supstanca nalazi u svakoj epruveti. Napišite jednadžbe reakcije u molekularnom, ionskom i skraćenom ionskom obliku.

Zadaća

Nastavnik predlaže da karticu "Programirana anketa" ponesete kući i, u pripremi za sljedeću lekciju, razmotrite načine za dobijanje informacija. (Kako ste znali da se ispitivani gas ukapljuje, reaguje sa kiselinom, da je otrovan, itd.?)

Samostalan rad studenti

praktičan rad grupe dece nastupaju sa različita brzina. Stoga se onima koji posao završe brže nude igre.

Peti ekstra

Četiri supstance mogu imati nešto zajedničko, a peta supstanca je van linije, suvišna.

1. Karbon, dijamant, grafit, karbid, karabin. (Karbid.)

2. Antracit, treset, koks, ulje, staklo. (Čaša.)

3. Krečnjak, kreda, mermer, malahit, kalcit. (Malahit.)

4. Kristalna soda, mermer, potaša, kaustik, malahit. (Zajedljivo.)

5. Fozgen, fosfin, cijanovodonična kiselina, kalijum cijanid, ugljični disulfid. (Fosfin.)

6. Morska voda, mineralna voda, destilovana voda, podzemna voda, tvrda voda. (Destilovana voda.)

7. Krečno mlijeko, puh, gašeni kreč, krečnjak, krečna voda. (krečnjak.)

8. Li 2 CO 3; (NH 4) 2 CO 3; CaCO 3 ; K 2 CO 3 , Na 2 CO 3 . (CaCO 3 .)

Sinonimi

Napišite hemijske formule supstanci ili njihove nazive.

1. Halogeni - ... (hlor ili brom.)

2. Magnezit - ... (MgCO 3 .)

3. Urea - ... ( Urea H2NC(O)NH2.)

4. Potaš - ... (K 2 CO 3 .)

5. Suhi led - ... (CO 2 .)

6. Vodikov oksid - ... ( Voda.)

7. Amonijak – … (10% vodeni rastvor amonijaka.)

8. Soli azotne kiseline - ... ( Nitrati- KNO 3 , Ca(NO 3) 2 , NaNO 3 .)

9. Prirodni plin - ... ( Metan CH 4 .)

Antonimi

Napišite hemijske pojmove koji su po značenju suprotni od predloženih.

1. Oksidator - ... ( Redukciono sredstvo.)

2. Donator elektrona - ... ( akceptor elektrona.)

3. Svojstva kiselina – … (Osnovna svojstva.)

4. Disocijacija - ... ( Udruženje.)

5. Adsorpcija - ... ( Desorpcija.)

6. Anoda - ... ( Katoda.)

7. Anion - ... ( Kation.)

8. Metal - ... ( Nemetalni.)

9. Polazne supstance - ... ( produkti reakcije.)

Potražite uzorke

Uspostaviti znak koji objedinjuje naznačene supstance i pojave.

1. Dijamant, karabin, grafit - ... ( Alotropske modifikacije ugljika.)

2. Staklo, cement, cigla - ... ( Građevinski materijali.)

3. Disanje, raspadanje, vulkanska erupcija - ... ( Procesi praćeni oslobađanjem ugljičnog dioksida.)

4. CO, CO 2, CH 4, SiH 4 - ... ( Jedinjenja elemenata IV grupe.)

5. NaHCO 3, CaCO 3, CO 2, H 2 CO 3 - ... ( Kiseonička jedinjenja ugljenika.)