Действия катализатора низкотемпературного окисления. I. Физико-химические и токсические свойства синильной кислоты, цианидов, оксида углерода

Страница- 14 -

Введение

К отравляющим веществам (ОВ) общеядовитого действия принято относить большую группу химических соединений, объединенных под общим названием -цианиды . Родоначальницей этой группы является синильная кислота, полученная впервые в чистом виде в 80-х годах XVIII столетия шведским химиком и фармацевтом Карлом Шим из "берлинской лазури". Истории известны случаи применения цианидов и для массового поражения людей. Например, французская армия использовала во времена первой мировой войны в качестве боевых отравляющих веществ рецептуры, в состав которых входила синильная кислота. В гитлеровских лагерях смерти фашисты применяли ядовитые газы-циклоны, являющиеся эфирами цианмуравьиной кислоты. Американские войска в Южном Вьетнаме использовали против мирного населения токсичные органические цианиды (газы типа С).

Не исключается вероятность отравления цианидами и в мирное время, поскольку синильная кислота и большое число ее производных применяются в различных сферах народного хозяйства практически всех государств, имеющих химическую промышленность. Речь идет об использовании цианидов в производстве пластмасс, пестицидов, каучука, ароматических веществ, стимуляторов роста. Цианистые соединения необходимы для извлечения благородных металлов при гальванопластическом золочении и серебрении. Иными словами, область промышленного применения цианидов очень обширна. В быту отравления веществами, содержащими циангруппу встречаются вследствие употребления в пищу большого количества семян миндаля, персика, абрикосов, вишни, сливы и других растений семейства розоцветных или настоек из их плодов. Оказалось, что все они содержат гликозид амигдалин, который в организме под влиянием фермента эмульсина разлагается с образованием синильной кислоты. В животном мире синильная кислота встречается в ядовитом секрете кожных желез тысяченожек.

Что же касается окиси углерода , которая тоже обладает общетоксическим действием на организм, в настоящее время, нет оснований относить ее к боевым отравляющим веществам, ввиду невозможности создания боевых концентраций этого газа на местности. Отравления окисью углерода часто возникают в помещениях, гаражах, капонирах, тоннелях и т.д. Взрывы и пожары внутри зданий, работа на холостом ходу карбюраторных двигателей представляют большую опасность в условиях недостаточного движения воздуха. Поэтому интоксикации окисью углерода, вопросы профилактики и лечения отравлений в большей степени рассматриваются в разделах промышленной и коммунальной токсикологии. Кроме того, эти вопросы достаточно полно излагаются в доступной литературе.

I. Физико-химические и токсические свойства синильной кислоты, цианидов, оксида углерода.

Синильная кислота - бесцветная прозрачная жидкость с запахом горького миндаля (при малых концентрациях). Характерный запах ощущается при концентрации в воздухе 0,0009 мг/л. Температура кипения +25 о С, относительная плотность паров по воздуху 0,93. Пары синильной кислоты плохо поглощаются активированным углем.

Синильная кислота является слабой кислотой, так как она может быть вытеснена из своих солей самыми слабыми кислотами (например, угольной). Поэтому соли синильной кислоты хранят в герметически закрытой посуде.

При взаимодействии с щелочами синильная кислота образует соли, которые по токсичности не уступают самой синильной кислоте (цианистый калий, цианистый натрий, которые представляют собой твердые кристаллические вещества). Синильная кислота и ее соли взаимодействуют с коллоидной серой или веществами, ее выделяющими, образуя роданиды - нетоксические продукты.

Взаимодействуя с альдегидами и кетонами синильная кислота и ее соли образуют малотоксичные циангидрины.

Реакции окисления синильной кислоты, взаимодействие ее с серой, альдегидами и кетонами лежат в основе детоксикации яда. Цианиды легко вступают в реакции комплексообразования с солями тяжелых металлов, например, с сульфатами железа и меди, что используется при изготовлении химического поглотителя в фильтрующих противогазах.

При замещении атома водорода галоидами образуются токсичные галоидцианы (хлорциан, бромциан, йодциан).

Основным путем проникновения паров синильной кислоты в организм является ингаляционный. Не исключается проникновение яда через кожу при создании высоких концентраций (7-12 мг/л) паров синильной кислоты в атмосфере. Отравление синильной кислотой и ее солями возможно при проникновении их с зараженной водой или пищей. Смертельная концентрация 2мг/мин/л.

При пероральном поступлении смертельными дозами для человека являются: синильная кислота - 1 мг/кг, цианистый натрий - 2 мг/кг, цианистый калий - 3 мг/кг.

Оксид углерода - бесцветный, лишенный запаха газ. Имеет низкую плотность по воздуху (6,97), сжижается при температуре - 191 о С и замерзает при температуре - 204 о С. Он мало растворим в воде, лучше в органических растворителях. Оксид углерода плохо сорбируется активированным углем, фильтрующие противогазы не защищают организм человека от интоксикации.

Оксид углерода горит синим пламенем с образованием двуокиси углерода. При хлорировании оксида углерода на свету или в присутствии активированного угля образуется фосген. Оксид углерода может поступать в организм только через дыхательные пути. Токсичность и признаки отравления у разных людей очень различны, это можно отнести за счет таких факторов, как различия в газовом обмене, индивидуальных особенностях (возраст, состояние здоровья, физическое и психическое состояние) и др.

Ввиду множества факторов, влияющих на отравление оксидом углерода, токсичность и симптомы отравления сопоставляют с содержанием карбоксигемоглобина в крови: концентрация оксида углерода 5 мг/л при экспозиции 5-10 мин смертельна (содержание карбоксигемоглобина при этом равно 70%), концентрация 2 мг/л при экспозиции 1 час - опасна.

Введение

отравление углерод угарный газ токсикологическое

Угарный газ очень коварен, он совершенно не имеет запаха. Образоваться он может везде, где есть процесс горения, даже в духовке. Основная причина его образования - недостаток кислорода в зоне горения. И тогда вместо совершенно безобидного углекислого газа - продукта полноценного прогорания топлива -- образуется тот самый угарный газ.

Отравление оксидом углерода может произойти очень незаметно. О присутствии газа нельзя узнать, пока не почувствуешь недомогание, а для отравления достаточно небольшого его количества.

Острые отравления СО могут иметь место на производстве, особенно в химической промышленности, при коксовании угля, в каменноугольных разработках, литейных цехах, когда в процессе производства образуется большое количество окиси углерода. Так, например, каменноугольный светильный газ содержит 4-- 11 % СО, коксовый -- 70 %, сланцевый --17 %, генераторный из угля и кокса -- 27 %, доменный -- до 30 %. Выхлопные газы автомобилей содержат в среднем 6,3%, а иногда до 13,5% СО. В кабинах автомашин концентрация СО может достигать О,05 мг на 1 л воздуха и более, на улицах городов в зависимости от загруженности их транспортом -- от 0,004 до 0,21 мг/л, а вблизи автомашин -- 1,5--7,1 мг/л. Опасность отравления СО в гаражах велика, если не соблюдать меры предосторожности (вентиляция). Так, мотор мощностью 20 л. с. может выделить до 28 л СО в минуту, создав через 5 мин смертельную концентрацию газа в воздухе.

Физико-химические свойства и токсикологическое значение оксида углерода (II)

Оксид углерода(II) - монооксид углерода, угарный газ. Это газ без цвета и запаха, горит синим пламенем с образованием С02. В смеси с воздухом взрывается при зажигании. Он образуется при неполном сгорании топлива, в процессе выплавки и переработки черных и цветных металлов. Оксид углерода(II) содержится в выхлопных газах двигателей внутреннего сгорания, образуется при взрывных работах, при пожарах.

Окись углерода обладает выраженными свойствами восстановителя, ее молекула включает 2 ненасыщенные валентности () и потому может присоединять ряд химических элементов. В этой связи должны быть упомянуты токсичные карбонилы металлов, например соединения окиси углерода с никелем и железом, которые используются в химической промышленности. Поступая в организм, карбонилы выделяют окись углерода:

Ni(СО)4 > Ni + 4CO.

Тeтракарбонил никеля

Подобная реакция может протекать и при нагревании карбонилов, в особенности на активированном угле и других пористых материалах, а также при воздействии сильных окислителей, например хлора:

Fe(CO)5 + Cl2 > 5CO + FeCl2.

Пентакарбонил железа

Как это на первый взгляд ни парадоксально, одним из источников окиси углерода является сам человек, организм которого производит я выделяет во внешнюю среду (с выдыхаемым воздухом) за сутки около 10 мл СО. Это так называемая эндогенная, т. е. образующаяся во внутренних средах организма, окись углерода. Многими исследователями было показано, что она отщепляется от молекул гемоглобина при его превращении в желчный пигмент билирубин. Билирубин имеет линейную структуру, которая формируется вследствие разрыва метиновой связи между двумя расположенными рядом пиррольными кольцами гема. При этом выделяется молекула СО. Поскольку билирубин образуется не только из гемоглобина, но и из других металлопротеидов (цитохромов, миоглобина, порфирина и др.), постольку последние также могут быть источником эндогенной СО. Таким образом, окись углерода является продуктом нормального метаболизма и ее выделение человеком в окружающую среду подобно удалению из организма углекислоты, аммиака и других образующихся в процессе обмена веществ химических соединений.

Хотя первые сведения о существовании эндогенной СО появились в литературе около 85 лет назад, только в последние десятилетия этому факту начали придавать существенное значение, что связано прежде всего с необходимостью обеспечения нормальной воздушной среды для специалистов, длительно находящихся в герметизированных помещениях (кабина самолета и космического корабля, кессон и т. п.). Именно в таких условиях человек вынужден вдыхать воздух, в котором накапливается эндогенная окись углерода, и это может стать причиной аутоинтоксикации. Чтобы предупредить такое опасное явление, необходимо использовать специальные приспособления для поглощения окиси углерода.

Отравления оксидом углерода составляют более 17% среди общего числа отравлений. Основными их видами являются:

Отравления оксидом углерода(II), содержащимся в выхлопных газах автомобилей и других транспортных средств. Наблюдаются у лиц, длительно находящихся в закрытых гаражах и автомобилях с работающим двигателем (чаще всего в зимнее время).

Отравления от угорания в быту в помещениях с неисправным отоплением, в котельных бытовых и производственных зданий.

Отравления при пожарах лиц, находящихся в задымленных зданиях и помещениях (закрытые комнаты, квартиры), в вагонах транспорта и в лифтах.

Чувствительность людей разных возрастных групп к оксиду углерода различна. Новорожденные более выносливы и переносят такие концентрации оксида углерода(II) в воздухе, которые являются смертельными для взрослых.

Механизм токсического действия оксида углерода (II)

Проникая с атмосферным воздухом в легкие, окись углерода быстро преодолевает альвеолярно-капиллярную мембрану, растворяется в плазме крови, диффундирует в эритроциты и вступает в обратимое химическое взаимодействие как с окисленным, так и восстановленным гемоглобином по схеме:

Hb2 + CO HbCO + O2

или Hb + СО HbСО.

Образующийся патологический комплекс карбоксигемоглобин (НbСО) не способен присоединять к себе кислород. При этом в молекуле гемоглобина СО соединяется с атомами железа (карбонил), вытесняя кислород. Понятно, что одна молекула гемоглобина (точнее, 4 ее гема) может присоединить до 4 молекул СО.

Кровь весьма интенсивно поглощает окись углерода из-за высокого ее химического сродства к гемоглобину. Оказалось, что окись углерода примерно в 250 раз более активно связывается с гемоглобином, чем кислород. Иными словами, в конкуренции за гемоглобин окись углерода имеет выраженное преимущество перед кислородом. Расчет показывает, что при содержании в воздухе 0,07% СО и 21% О2 количество образующегося в крови НbO2 становится равным количеству НbСО. Такое равновесие может установиться, если во вдыхаемом человеком воздухе концентрация окиси углерода, близкая к 0,07% будет поддерживаться в течение многих часов (по некоторым данным, нескольких суток). Вот почему небольшие количества окиси углерода, в том числе эндогенной, могут оказаться опасными при длительном воздействии на организм в замкнутых пространствах. Надо еще иметь в виду, что диссоциация карбоксигемоглобина происходит очень медленно (в 3500 раз медленнее, чем диссоциация оксигемоглобина), и это также способствует его накоплению в крови.

Чем выше концентрация СО в воздухе, тем быстрее достигается опасное для жизни содержание карбоксигемоглобина в крови, составляющее 50% и более по отношению ко всему гемоглобину (рис. 1). Соотношение между количеством в крови НbСО и НbО2, с одной стороны, и концентрациями СО и О2 во вдыхаемом воздухе - с другой, принято оценивать с помощью константы Дугласа:

Эта величина, которая получила также название коэффициента отравления, показывает, что количество образующегося карбоксигемоглобина прямо пропорционально парциальному давлению окиси углерода и обратно пропорционально парциальному давлению кислорода. С другой стороны, чем больше во вдыхаемом воздухе (и, следовательно, в кровеносном русле) кислорода, тем меньше образуется НbСО и тем быстрее он диссоциирует.

Рис. 1. График токсичности окиси углерода (Франке, 1973). По оси ординат - содержание HbCO в крови, об. %; по оси абсцисс - время, ч

По данным различных авторов, величина К для крови человека колеблется от 204 до 279, т. е. во столько раз скорость образования НbСО превосходит скорость образования оксигемоглобина НbO2 Тиунов Л. А., Кустов В, В. Токсикология окиси углерода. М.: Медицина, 1980. Однако помимо парциального давления интенсивность поглощения кровью окиси углерода зависит также от длительности ее воздействия на организм и величины легочной вентиляции (минутного объема дыхания). В этой связи определенный интерес представляет формула, предложенная Лилиенталем (1946 г.):

% НbСО = pCO*t*v*0,05,

где рСО - парциальное давление окиси углерода в мм рт. ст.; t - время воздействия в минутах; v - минутный объем дыхания, т. е. произведение глубины вдоха в литрах на число вдохов за 1 мин.

Hb+O2) замедляется и потому еще больше снижается поступление кислорода к клеткам. Вот почему НbСО, уменьшая поглощение кровью кислорода в легких, в то же время затрудняет разгрузку HbO2 в тканях. По-видимому, в этом следует искать объяснение случаев развития тяжелых интоксикаций при сравнительно небольшом количестве НbСО в крови (до 30%).

Поскольку химическое сродство к двухвалентному железу является основной причиной взаимодействия окиси углерода с гемоглобином, можно полагать, что и другие хромопротеиды, содержащие в своих молекулах ионы Fe2+, должны реагировать с этим ядом. Теперь уже не вызывает сомнений, что такого рода реакции могут в значительной степени влиять на течение интоксикаций. Имеется много экспериментальных данных, показывающих, что острые тяжелые отравления окисью углерода сопровождаются нарушением процессов потребления кислорода клетками. В основе этих нарушений лежит прежде всего блокирование ядом железосодержащих ферментов - цитохромов и цитохромоксидазы. Следовательно, при воздействии СО к гипоксии кровяного типа присоединяется тканевая гипоксия, в еще большей степени отягчающая течение интоксикации угарным газом. У отравленного отмечаются признаки нарастающего поражения центральной нервной системы: головная боль, головокружение, нарушение координации движений и рефлекторной сферы, а также ряд сдвигов психической деятельности, напоминающих алкогольное опьянение (эйфория, утрата самоконтроля, нецелесообразные поступки и т. п.). Характерно покраснение кожи пораженных. Когда количество НbСО в крови превышает 50-60%, развиваются судороги, утрачивается сознание и, если не принять экстренные меры, человек может погибнуть вследствие остановки дыхания и работы сердца.

Симптомы отравления при различных концентрациях карбоксигемоглобина (НbСО) в крови приведены в таблице 1.

Таблица 1



На течение отравления оксидом углерода (II) оказывают влияние следующие факторы:

Этиловый спирт сдерживает насыщение крови оксидом углерода(II), и чем больше спирта в крови, тем меньше процент образования НbСО.

Синильная кислота способна усилить токсическое действие оксида углерода(II). Синильная кислота выделяется при сгорании шерсти, полимеров, синтетических материалов (на пожарах).

Оксиды азота(II и IV) усиливают токсическое действие оксида углерода(II).

При отравлении наибольшие количества оксида углерода(II) обнаруживаются в синусах мозговых оболочек, сосудах бедра и плеча. Оксид углерода(II) выводится из организма через дыхательные пути за 1 ч на 60-70%, за 4 ч - на 90-96%.

Объекты исследования: кровь, мышцы (редко).

Обнаружение и определение оксида углерода(II)

Обнаружение и определение оксида углерода(II) проводится непосредственно в крови. С этой целью используются газохроматографический, химический, спектроскопический и спектрофотометрический методы анализа.

Газохроматографический метод

Данный метод основан на определении оксида углерода(II) с помощью парофазного анализа. Обнаружение проводят непосредственно в газовой фазе или после восстановления до метана или окисления до оксида углерода(IV).

1- й вариант метода. К крови добавляют карбонат или гидрокарбонат натрия. Оксид углерода(II) переходит в газовую фазу. Ее отбирают шприцом и вводят в хроматограф. Используют детектор по теплопроводности (катарометр). Обнаружение проводят по времени удерживания. Концентрацию оксида углерода(II) рассчитывают по калибровочному графику, выражающему зависимость площади пика от концентрации оксида углерода(II). В таком варианте определение оксида углерода(II) в крови возможно при его содержании 30-100%. Ошибка метода составляет 10%.

2-й вариант метода. Выделение оксида углерода(II) из крови проводят, как и в первом варианте. Газовую фазу вводят в дозатор прибора. В качестве газа-носителя рекомендован гелий, который вытесняет СО из дозатора и переносит в хроматографическую колонку с никелевым катализатором на ИНЗ-600. Под действием водорода СО восстанавливается до метана (СH4), появление которого в системе регистрируется пламенно - ионизационным детектором (ПИД). Преимущество метода в высокой чувствительности и возможности проведения анализа с малыми навесками крови (0,1 мл).

3-й вариант метода основан также на применении парофазного анализа. В парогазовой фазе содержится смесь СО и С02 эндогенного происхождения. Используется колонка с силикагелем, на которой разделяются оксид углерода(IV) и оксид углерода(II). Это разделение фиксируется детектором. Затем оксид углерода(II) в специальной ячейке окисляется оксидом йода(V) до оксида углерода(IV), и регистрируется общее количество С02. Концентрацию оксида углерода(II) определяют по разнице полученных пиков эндогенного С02 и суммарного количества С02.

Метод микродиффузии

Во внешнюю камеру прибора вносят 1 мл крови и 1 мл 10% раствора серной кислоты. Во внутреннюю камеру помещают 2 мл 0,1% раствора хлорида палладия в 0,1 М растворе хлороводородной кислоты. Прибор закрывают крышкой и оставляют на 1 ч при комнатной температуре. При наличии в крови оксида углерода(II) во внутренней камере появляется серебристая пленка металлического палладия.

Химический метод

Этот метод основан на том, что оксид углерода(II) образует с гемоглобином довольно прочное химическое соединение, которое плохо реагирует с другими реактивами.

Обнаружение карбоксигемоглобина химическим методом при отравлениях проводят непосредственно в крови с использованием различных реактивов. Для сравнения используют кровь животных или доноров (контрольная проба), с которой проводят те же испытания (табл. 2).

Таблица 2



Изменение окраски наблюдают путем сравнения контрольного и испытуемого образца после добавления различных реактивов. Кровь, содержащая карбоксигемоглобин, от прибавления химических реагентов не изменяет или незначительно изменяет окраску.

Заключение об обнаружении карбоксигемоглобина в крови дается, если с большинством реактивов будут получены указанные в таблице результаты.

Следует учитывать, что при легкой степени отравления и незначительном содержании карбоксигемоглобина возможно получение отрицательного результата.

Спектроскопический метод

Еще один метод, который используется для обнаружения в крови карбоксигемоглобина при отравлении оксидом углерода(II). В практике химико-токсикологического анализа для этих целей используют микроспектроскоп - это спектроскоп, соединенный с окуляром. В основе метода - способность гемоглобина и его производных поглощать световое излучение определенной длины волны. Если луч света проходит через раствор, содержащий гемоглобин и его производные, в спектре появляются темные полосы поглощения.

Разбавленная кровь, не содержащая карбоксигемоглобина, при наблюдении в спектроскопе обнаруживает две полосы поглощения. Они располагаются между линиями Фраунгофера Д и Е в желтой и зеленой частях спектра, которые соответствуют оксигемоглобину. Если к крови добавить восстановитель (NH4)2S, оксигемоглобин восстанавливается в гемоглобин. При этом вместо 2 полос поглощения будет наблюдаться одна широкая полоса в той же области спектра. В разбавленной крови, направленной на химико- токсикологический анализ с подозрением на отравление оксидом углерода(II), также будут наблюдаться две темные полосы поглощения (рис. 2).

Рис. 2. Обнаружение карбоксигемоглобина методом спектроскопии

При добавлении к этой крови (NH4)2S восстановления не происходит. Две полосы поглощения не исчезают. Это говорит о высокой химической стойкости карбоксигемоглобина. Однако между этими четко выраженными полосами часто появляется небольшое затемнение за счет того, что несвязанный с оксидом углерода(II) оксигемоглобин восстанавливается до гемоглобина.

Окись углерода, или угарный газ (CO) - газ без цвета, запаха и вкуса. Горит синим пламенем, как водород. Из-за этого в 1776 году химики перепутали его с водородом, когда впервые получили угарный газ путем нагревания оксида цинка с углеродом. Молекула этого газа имеет сильную тройную связь, подобно молекуле азота. Вот почему обнаруживается некоторое сходство между ними: температуры плавления и кипения практически одинаковы. Молекула окиси углерода обладает высоким значением потенциала ионизации.

Окисляясь, угарный газ образует углекислый газ. При этой реакции выделяется большое количество тепловой энергии. Вот почему окись углерода применяется в отопительных системах.

Угарный газ при низких температурах почти не вступает в реакции с другими веществами, в случае высоких температур дело обстоит иначе. Очень быстро проходят реакции присоединения различных органических веществ. Смесь CO и кислорода в определенных соотношениях весьма опасна из-за возможности ее взрыва.

Получение окиси углерода

В лабораторных условиях окись углерода получают путем разложения муравьиной кислоты . Оно происходит под влиянием горячей концентрированной серной кислоты, либо при пропускании ее через оксид фосфора. Еще один способ заключается в том, что смесь муравьиной и щавелевой кислот нагревают до определенной температуры. Выделяющийся CO можно удалить из этой смеси, пропустив ее через баритовую воду (насыщенный раствор гидроксида бария).

Опасность угарного газа

Угарный газ чрезвычайно опасен для человека. Он вызывает сильное отравление, нередко может стать причиной смерти. Все дело в том, что окись углерода обладает способностью реагировать с гемоглобином крови, выполняющим перенос кислорода всем клеткам тела. В результате такой реакции образуется карбогемоглобин. Из-за недостатка кислорода клетки испытывают голодание.

Можно выделить следующие симптомы отравления: тошнота, рвота, головная боль, потеря цветоощущения, расстройство дыхания и другие. Человеку, отравившемуся угарным газом, необходимо как можно скорее оказать первую помощь. Сначала его нужно вытащить на свежий воздух и приставить к носу ватку, смоченную в нашатырном спирте. Далее растереть грудь пострадавшего и приложить к его ногам грелки. Рекомендуется обильное теплое питье. Нужно сразу же после обнаружения симптомов вызвать врача.

Оксид углерода(II) – СО

(угарный газ , окись углерода , монооксид углерода )

Физические свойства: бесцветный ядовитый газ без вкуса и запаха, горит голубоватым пламенем, легче воздуха, плохо растворим в воде. Концентрация угарного газа в воздухе 12,5-74 % взрывоопасна.

Строение молекулы:

Формальная степень окисления углерода +2 не отражает строение молекулы СО, в которой помимо двойной связи, обра­зованной обобществлением электронов С и О, имеется дополнительная, образованная по донорно-акцепторному механизму за счет неподеленной пары электронов кислорода (изображена стрелкой):

В связи с этим молекула СО очень прочна и способна вступать в реакции окисления-восстановления только при высоких темпера­турах. При обычных условиях СО не взаимодействует с водой, щелочами или кислотами.

Получение:

Основным антропогенным источником угарного газа CO в настоящее время служат выхлопные газы двигателей внутреннего сгорания. Угарный газ образуется при сгорании топлива в двигателях внутреннего сгорания при недостаточных температурах или плохой настройке системы подачи воздуха (подается недостаточное количество кислорода для окисления угарного газа CO в углекислый газ CO2). В естественных условиях, на поверхности Земли, угарный газ CO образуется при неполном анаэробном разложении органических соединений и при сгорании биомассы, в основном в ходе лесных и степных пожаров.

1) В промышленности (в газогенераторах):

Видео - опыт "Получение угарного газа"

C + O 2 = CO 2 + 402 кДж

CO 2 + C = 2CO – 175 кДж

В газогенераторах иногда через раскалённый уголь продувают водяной пар:

С + Н 2 О = СО + Н 2 – Q ,

смесь СО + Н 2 – называется синтез – газом .

2) В лаборатории - термическим разложением муравьиной или щавелевой кислоты в присутствии H 2 SO 4 (конц.):

HCOOH t˚C, H2SO4 H 2 O + CO­

H 2 C 2 O 4 t˚C,H2SO4 CO­ + CO 2 ­ + H 2 O

Химические свойства:

При обычных условиях CO инертен; при нагревании – восстановитель;

CO - несолеобразующий оксид .

1) с кислородом

2 C +2 O + O 2 t ˚ C →2 C +4 O 2

2) с оксидами металлов CO + Me x O y = CO 2 + Me

C +2 O + CuO t ˚ C →Сu + C +4 O 2

3) с хлором (на свету)

CO + Cl 2 свет → COCl 2 (фосген – ядовитый газ)

4)* реагирует с расплавами щелочей (под давлением)

CO + NaOH P → HCOONa (формиат натрия)

Влияние угарного газа на живые организмы:

Угарный газ опасен, потому что он лишает возможности кровь нести кислород к жизненно важным органам, таким как сердце и мозг. Угарный газ объединяется с гемоглобином, который переносит кислород к клеткам организма, в следствии чего тот становится непригодным для транспортировки кислорода. В зависимости от вдыхаемого количества, угарный газ ухудшает координацию, обостряет сердечно-сосудистые заболевания и вызывает усталость, головную боль, слабость, Влияние угарного газа на здоровье человека зависит от его концентрации и времени воздействия на организм. Концентрация угарного газа в воздухе более 0,1% приводит к смерти в течение одного часа, а концентрация более 1,2% в течении трех минут.

Применение оксида углерода :

Главным образом угарный газ применяют, как горючий газ в смеси с азотом, так называемый генераторный или воздушный газ, или же в смеси с водородом водяной газ. В металлургии для восстановления металлов из их руд. Для получения металлов высокой чистоты при разложении карбонилов.

ЗАКРЕПЛЕНИЕ

№1. Закончите уравнения реакций, составьте электронный баланс для каждой из реакций, укажите процессы окисления и восстановления; окислитель и восстановитель:

CO 2 + C =

C + H 2 O =

С O + O 2 =

CO + Al 2 O 3 =

№2. Вычислите количество энергии, которое необходимо для получения 448 л угарного газа согласно термохимическому уравнению

CO 2 + C = 2CO – 175 кДж


glavpom.ru - Подстанции. Силовая электроника. Экология. Электротехника