Көміртек тотығы (II) ), немесе көміртегі тотығы, CO 1799 жылы ағылшын химигі Джозеф Пристли ашқан. Бұл түссіз, дәмсіз және иіссіз газ, суда аз ериді (0°С 100 мл суда 3,5 мл), төмен балқу температурасы (-205 °C) және қайнау температурасы (-192 °C).
Көміртек тотығы жер атмосферасына органикалық заттардың толық жанбауы кезінде, жанартау атқылауы кезінде, сондай-ақ кейбір өсімдіктердің тіршілік әрекеті нәтижесінде түседі. төменгі өсімдіктер(балдырлар). Табиғи деңгейАуадағы СО 0,01-0,9 мг/м3. Көміртек тотығыөте улы. Адам ағзасында және жоғары сатыдағы жануарларда ол белсенді түрде әрекет етеді
Жанып тұрған көміртегі тотығының жалыны - әдемі көк-күлгін түс. Өзіңіз үшін байқау оңай. Ол үшін сіріңке жағу керек. Жалынның төменгі бөлігі жарқыраған - бұл түс оған ыстық көміртекті бөлшектермен (ағаштың толық жанбаған өнімі) беріледі. Жалын жоғарғы жағында көк-күлгін жиекпен қоршалған. Бұл ағаштың тотығуы кезінде пайда болатын көміртегі тотығын жағады.
күрделі темір қосылысы – қан гемі (белок глобинімен байланысқан), тіндердің оттегін беру және тұтыну функцияларын бұзады. Сонымен қатар, ол жасушаның энергетикалық алмасуына қатысатын кейбір ферменттермен қайтымсыз әрекеттеседі. 880 мг/м3 бөлмедегі көміртегі тотығы концентрациясы кезінде өлім бірнеше сағат ішінде, ал 10 г/м3 - бірден дерлік болады. Ауадағы көміртегі тотығының шекті рұқсат етілген мөлшері 20 мг/м3 құрайды. СО-мен уланудың алғашқы белгілері (6-30 мг/м3 концентрацияда) көру және есту сезімталдығының төмендеуі, бас ауруы, жүрек соғу жиілігінің өзгеруі. Егер адам көміртегі тотығынан уланса, оны қабылдау керек таза ауа, оған жасанды тыныс беру, уланудың жеңіл жағдайында – беру күшті шайнемесе кофе.
Көміртек тотығының көп мөлшері ( II ) адам әрекетінің нәтижесінде атмосфераға түседі. Осылайша, орташа есеппен автомобиль жылына ауаға шамамен 530 кг СО шығарады. Іштен жанатын қозғалтқышта 1 литр бензин жанған кезде көміртегі тотығының шығарындылары 150-ден 800 г-ға дейін жетеді.Ресей автомобиль жолдарында СО орташа концентрациясы 6-57 мг/м3 құрайды, яғни улану шегінен асады. Көмірқышқыл газы тас жолға жақын орналасқан үйлердің алдындағы нашар желдетілетін аулаларда, жертөлелерде және гараждарда жиналады. IN Соңғы жылдарытас жолдарда ұйымдастырылған арнайы заттаркөміртегі тотығының және отынның толық емес жануының басқа өнімдерінің құрамын бақылау (CO-CH бақылау).
Бөлме температурасында көміртегі тотығы айтарлықтай инертті. Ол сумен және сілті ерітінділерімен әрекеттеспейді, яғни ол тұз түзбейтін оксид, бірақ қыздырғанда қатты сілтілермен әрекеттеседі: CO + KOH = HCOOC (калий форматы, құмырсқа қышқылының тұзы); CO + Ca (OH) 2 = CaCO 3 + H 2. Бұл реакциялар метанның қатты қызған су буымен әрекеттесуінен пайда болған синтез газынан сутекті бөлу үшін қолданылады (CO + 3H 2).
Көміртек оксидінің қызықты қасиеті оның өтпелі металдар – карбонилдермен қосылыстар түзу қабілеті болып табылады, мысалы: Ni +4СО ® 70° C Ni (CO ) 4 .
Көміртек тотығы (II) ) тамаша тотықсыздандырғыш болып табылады. Қыздырған кезде ол ауа оттегімен тотығады: 2CO + O 2 = 2CO 2. Бұл реакцияны катализатор – платина немесе палладий көмегімен бөлме температурасында да жүргізуге болады. Мұндай катализаторлар атмосфераға СО шығарындыларын азайту үшін автомобильдерге орнатылады.
СО хлормен әрекеттескенде өте улы газ фосген түзіледі (ткип =7,6 °C): CO+ Cl 2 = COCl 2 . Бұрын ол химиялық соғыс агенті ретінде қолданылған, бірақ қазір ол синтетикалық полиуретанды полимерлерді өндіруде қолданылады.
Көміртек оксиді темірді оксидтерден азайту үшін шойын мен болатты балқытуда қолданылады, сонымен қатар органикалық синтезде кеңінен қолданылады. Көміртек оксиді қоспасы болғанда ( II ) сутегімен жағдайларға (температура, қысым) байланысты әртүрлі өнімдер түзіледі - спирттер, карбонил қосылыстары, карбон қышқылдары. Әсіресе үлкен мәнметанол синтездеу реакциясы бар: CO + 2H 2 = CH3OH , ол органикалық синтездің негізгі өнімдерінің бірі болып табылады. Көміртек оксиді жоғары калориялы отын ретінде фос генін, құмырсқа қышқылын синтездеу үшін қолданылады.
Жарияланған күні 28.01.2012 12:18
Көміртек тотығы- көміртегі тотығы, сіз жиі естисіз, егер туралы айтып отырмызжану өнімдерімен улану, өндірісте немесе тіпті үйде жазатайым оқиғалар туралы. Арнайы арқасында улы қасиеттеріосы қосылыстан қарапайым үйдегі газ су жылытқышы бүкіл отбасының өліміне әкелуі мүмкін. Бұған жүздеген мысалдар келтіруге болады. Бірақ неге бұл орын алады? Көміртек тотығы деген не? Адамдар үшін қаншалықты қауіпті?
Көміртек оксиді дегеніміз не, формуласы, негізгі қасиеттері
Көміртек тотығы, формуласыбұл өте қарапайым және оттегі атомы мен көміртегі атомының қосылуын білдіреді - СО - ең улы газ тәрізді қосылыстардың бірі. Бірақ көптеген басқалардан айырмашылығы қауіпті заттар, олар тек тар өнеркәсіптік мәселелерді шешу үшін қолданылады, көміртегі тотығымен химиялық ластану мүлдем қарапайым кезеңде болуы мүмкін. химиялық процестер, тіпті күнделікті өмірде де мүмкін.
Дегенмен, осы заттың синтезі қалай жүретініне көшпес бұрын, қарастырайық көміртегі тотығы дегеніміз нежалпы және оның негізгі физикалық қасиеттері қандай:
- түссіз газ, дәмсіз және иіссіз;
- өте төмен температураларбалқу және қайнау: тиісінше -205 және -191,5 градус Цельсий;
- тығыздығы 0,00125 г/м3;
- жоғары жану температурасымен (2100 градус Цельсийге дейін) тез тұтанғыш.
Көміртек тотығының түзілуі
Күнделікті өмірде немесе өндірісте көміртегі тотығының түзілуіәдетте бірнеше жолдардың бірінде пайда болады қарапайым тәсілдер, бұл осы заттың кездейсоқ синтездеу қаупін кәсіпорын қызметкерлері немесе жылыту жабдығы дұрыс жұмыс істемейтін немесе қауіпсіздік шаралары бұзылған үйдің тұрғындары үшін қауіппен оңай түсіндіреді. Көміртек оксидін түзудің негізгі жолдарын қарастырайық:
- көміртектің (көмір, кокс) немесе оның қосылыстарының (бензин және т.б.) жануы сұйық отын) оттегі тапшылығы жағдайында. Өздеріңіз ойлағандай, көміртегі тотығының синтезі қаупі тұрғысынан қауіпті таза ауа тапшылығы іштен жанатын қозғалтқыштарда, желдетуі нашар тұрмыстық су жылытқыштарда, өнеркәсіптік және кәдімгі пештерде оңай пайда болады;
- қарапайым көмірқышқыл газының ыстық көмірмен әрекеттесуі. Мұндай процестер пеште үнемі жүреді және толығымен қайтымды, бірақ жоғарыда айтылған оттегінің жетіспеушілігіне байланысты амортизатор жабылған кезде көміртегі тотығы айтарлықтай түзіледі. үлкен мөлшерлер, ол білдіреді өлім қаупіадамдар үшін.
Неліктен көміртегі тотығы қауіпті?
Жеткілікті концентрацияда көміртек тотығы, қасиеттеріүшін өте қауіпті, бұл оның жоғары химиялық белсенділігімен түсіндіріледі адам өміріжәне денсаулық. Мұндай уланудың мәні, ең алдымен, бұл қосылыстың молекулалары қандағы гемоглобинді лезде байланыстырады және оны оттегін тасымалдау қабілетінен айырады. Осылайша, көміртегі тотығы дене үшін ең ауыр зардаптармен жасушалық тыныс алу деңгейін төмендетеді.
деген сұраққа жауап беру Неліктен көміртегі тотығы қауіпті?«Сонымен қатар, басқаларға қарағанда, бұл туралы айта кеткен жөн улы заттар, адам қандай да бір ерекше иіс сезбейді, ешқандай жағымсыз сезімдерді бастан кешірмейді және оның ауада болуын басқа құралдармен, арнайы жабдықсыз тани алмайды. Нәтижесінде жәбірленуші жай ғана өзін құтқару үшін ешқандай шара қолданбайды, ал көміртегі тотығының әсері (ұйқышылдық және есін жоғалту) айқын болғанда, қазірдің өзінде кеш болуы мүмкін.
Көміртегі тотығы 0,1% жоғары ауадағы концентрацияда бір сағат ішінде өлімге әкеледі. Сонымен қатар, кәдімгі жеңіл автокөліктің шығарындыларында осы заттың 1,5-тен 3% -ға дейін бар. Және бұл қозғалтқыштың жақсы жағдайда болуын қамтамасыз етеді. Бұл фактіні оңай түсіндіреді көміртегі тотығымен уланужиі гараждарда немесе қармен жабылған автокөлік ішінде пайда болады.
Адамдар үйде немесе жұмыста көміртегі тотығынан уланған басқа да аса қауіпті жағдайлар...
- жылыту бағанының бітелуі немесе сынған желдетуі;
- ағаш немесе көмір пештерін дұрыс пайдаланбау;
- жабық үй-жайлардағы өрттер бойынша;
- қозғалыс көп тас жолдардың жанында;
- қосулы өнеркәсіптік кәсіпорындар, мұнда көміртегі тотығы белсенді қолданылады.
Көміртек тотығының (көміртек тотығы СО) қалыпты жағдайдағы физикалық қасиеттері атмосфералық қысымтеріс және оң мәндердегі температураға байланысты.
Кестелерде CO-ның келесі физикалық қасиеттері берілген:көміртегі тотығының тығыздығы ρ , меншікті жылусағ тұрақты қысым C б, жылу өткізгіштік коэффициенттері λ Және динамикалық тұтқырлық μ .
Бірінші кестеде -73-тен 2727°С-қа дейінгі температура диапазонында көміртегі тотығы СО тығыздығы мен меншікті жылу сыйымдылығы көрсетілген.
Екінші кестеде осындай мәндер берілген физикалық қасиеттерікөміртек тотығы, мысалы, жылу өткізгіштік және оның минус 200-ден 1000°С-қа дейінгі температура диапазонындағы динамикалық тұтқырлығы.
Көміртек оксидінің тығыздығы, мысалы, температураға айтарлықтай тәуелді - көміртегі тотығы СО қыздырылған кезде оның тығыздығы төмендейді. Мысалы, бөлме температурасында көміртегі тотығының тығыздығы 1,129 кг/м3, бірақ 1000°С температураға дейін қыздыру процесінде бұл газдың тығыздығы 4,2 есе төмендейді - 0,268 кг/м 3 мәнге дейін.
Қалыпты жағдайда (температура 0°С) көміртегі тотығының тығыздығы 1,25 кг/м 3 болады. Егер оның тығыздығын басқа қарапайым газдармен салыстыратын болсақ, онда көміртегі тотығының ауаға қатысты тығыздығы маңызды емес - көміртегі тотығы ауадан жеңіл. Ол сондай-ақ аргоннан жеңіл, бірақ азот, сутегі, гелий және басқа жеңіл газдардан ауыр.
Қалыпты жағдайда көміртегі тотығының меншікті жылуы 1040 Дж/(кг градус). Бұл газдың температурасы жоғарылаған сайын оның меншікті жылу сыйымдылығы артады. Мысалы, 2727°C оның мәні 1329 Дж/(кг градус).
| т, °С | ρ, кг/м 3 | C p , Дж/(кг градус) | т, °С | ρ, кг/м 3 | C p , Дж/(кг градус) | т, °С | ρ, кг/м 3 | C p , Дж/(кг градус) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| -73 | 1,689 | 1045 | 157 | 0,783 | 1053 | 1227 | 0,224 | 1258 |
| -53 | 1,534 | 1044 | 200 | 0,723 | 1058 | 1327 | 0,21 | 1267 |
| -33 | 1,406 | 1043 | 257 | 0,635 | 1071 | 1427 | 0,198 | 1275 |
| -13 | 1,297 | 1043 | 300 | 0,596 | 1080 | 1527 | 0,187 | 1283 |
| -3 | 1,249 | 1043 | 357 | 0,535 | 1095 | 1627 | 0,177 | 1289 |
| 0 | 1,25 | 1040 | 400 | 0,508 | 1106 | 1727 | 0,168 | 1295 |
| 7 | 1,204 | 1042 | 457 | 0,461 | 1122 | 1827 | 0,16 | 1299 |
| 17 | 1,162 | 1043 | 500 | 0,442 | 1132 | 1927 | 0,153 | 1304 |
| 27 | 1,123 | 1043 | 577 | 0,396 | 1152 | 2027 | 0,147 | 1308 |
| 37 | 1,087 | 1043 | 627 | 0,374 | 1164 | 2127 | 0,14 | 1312 |
| 47 | 1,053 | 1043 | 677 | 0,354 | 1175 | 2227 | 0,134 | 1315 |
| 57 | 1,021 | 1044 | 727 | 0,337 | 1185 | 2327 | 0,129 | 1319 |
| 67 | 0,991 | 1044 | 827 | 0,306 | 1204 | 2427 | 0,125 | 1322 |
| 77 | 0,952 | 1045 | 927 | 0,281 | 1221 | 2527 | 0,12 | 1324 |
| 87 | 0,936 | 1045 | 1027 | 0,259 | 1235 | 2627 | 0,116 | 1327 |
| 100 | 0,916 | 1045 | 1127 | 0,241 | 1247 | 2727 | 0,112 | 1329 |
Қалыпты жағдайда көміртегі тотығының жылу өткізгіштігі 0,02326 Вт/(м градус). Ол температура жоғарылаған сайын артады және 1000°С-та ол 0,0806 Вт/(м градус) тең болады. Айта кету керек, көміртегі тотығының жылу өткізгіштігі бұл y мәнінен сәл төмен.
Бөлме температурасындағы көміртегі тотығының динамикалық тұтқырлығы 0,0246·10 -7 Па·с. Көміртек тотығын қыздырғанда оның тұтқырлығы артады. Динамикалық тұтқырлықтың температураға тәуелділігінің бұл түрі -де байқалады. Айта кету керек, көміртегі тотығы су буы мен көмірқышқыл газы CO 2-ге қарағанда тұтқыр, бірақ азот оксиді NO және ауамен салыстырғанда тұтқырлығы төмен.
Ауада қауіпті концентрацияда көміртек тотығы (ІІ), көміртегі тотығы, көміртек тотығы түзілгендігінің белгілерін анықтау қиын – көрінбейді, иіссіз болуы мүмкін, бөлмеде бірте-бірте, сезілмейтін түрде жиналады. Бұл адам өмірі үшін өте қауіпті: ол өте улы, өкпедегі шамадан тыс мазмұн ауыр улануға және өлім жағдайлары. Жыл сайын газбен уланудан болатын өлімнің жоғары көрсеткіші тіркеледі. Улану қаупін келесідей азайтуға болады қарапайым ережелержәне арнайы көмірқышқыл газының сенсорларын пайдалану.
Көміртек тотығы дегеніміз не
Табиғи газ кез келген биомассаның жануы кезінде пайда болады, өнеркәсіпте ол кез келген көміртегі негізіндегі қосылыстардың жану өнімі болып табылады. Екі жағдайда да газдың бөлінуінің міндетті шарты оттегінің жетіспеушілігі болып табылады. Нәтижесінде оның үлкен көлемі атмосфераға түседі орман өрттері, автомобиль қозғалтқыштарында жанармайдың жануы кезінде пайда болатын пайдаланылған газдар түрінде. Өндірістік мақсатта органикалық спирт, қант өндіруде, мал етін және балықты өңдеуде қолданылады. Аздаған монооксидті адам жасушалары да шығарады.
Қасиеттер
Химиялық тұрғыдан алғанда, монооксид - молекуласында бір оттегі атомы бар бейорганикалық қосылыс, химиялық формула– СО. Бұл Химиялық зат, ол жоқ тән түс, дәмі мен иісі, ол ауадан жеңіл, бірақ сутегінен ауыр, ат бөлме температураларыбелсенді емес. Иіс сезетін адам ауада органикалық қоспалардың барын ғана сезінеді. Ол улы өнімдер санатына жатады, ауада 0,1% концентрацияда өлім бір сағат ішінде болады. Сипаттамалары өте рұқсат етілген концентрация 20 мг/текше метрге тең.
Көмірқышқыл газының адам ағзасына әсері
Көміртегі тотығы адам үшін өлімге әкеледі. Оның токсикалық әсерқан жасушаларында карбоксигемоглобиннің түзілуімен түсіндіріледі - қан гемоглобиніне көміртегі тотығы (II) қосылуының өнімі. Жоғары деңгейкарбоксигемоглобин мазмұны оттегі аштығын тудырады, миды және дененің басқа тіндерін оттегімен жеткіліксіз қамтамасыз етеді. Жеңіл интоксикация кезінде оның қандағы мөлшері төмен, жойылады табиғи түрдемүмкін 4-6 сағат ішінде. Жоғары концентрацияда тек дәрі-дәрмектер тиімді.
Көміртек тотығымен улану
Көміртек тотығы – ең қауіпті заттардың бірі. Улану кезінде адамның жалпы жағдайының нашарлауымен бірге дененің интоксикациясы пайда болады. Көміртек тотығымен улану белгілерін ерте тану өте маңызды. Емдеу нәтижесі ағзадағы заттың деңгейіне және көмектің қаншалықты тез келетініне байланысты. Бұл жағдайда минуттар есептеледі - зардап шегуші толығымен емделуі мүмкін немесе мәңгілік ауырып қалуы мүмкін (бәрі құтқарушылардың әрекет ету жылдамдығына байланысты).
Симптомдары
Улану дәрежесіне қарай бас ауруы, бас айналу, шуылдау, жүрек соғысының жиілеуі, жүрек айну, ентігу, көздің жыпылықтауы, жалпы әлсіздік пайда болуы мүмкін. Ұйқышылдық жиі байқалады, бұл адам газбен толтырылған бөлмеде болған кезде әсіресе қауіпті. Ингаляцияланған жағдайда үлкен мөлшер улы заттарконвульсиялар, сананың жоғалуы, әсіресе ауыр жағдайларда кома байқалады.
Көміртек тотығымен уланғанда көрсетілетін алғашқы көмек
Жәбірленушіні қамтамасыз ету керек алғашқы жәрдемкөміртегі тотығымен улану кезінде. Сіз оны дереу таза ауаға шығарып, дәрігерді шақыруыңыз керек. Сіз өзіңіздің қауіпсіздігіңіз туралы да есте сақтауыңыз керек: осы заттың көзі бар бөлмеге кірген кезде сіз тек терең тыныс алуыңыз керек, іште дем алмаңыз. Дәрігер келгенге дейін өкпеге оттегінің кіруін жеңілдету керек: түймелерді босатыңыз, киімді шешіңіз немесе босатыңыз. Егер жәбірленуші есін жоғалтып, тыныс алуын тоқтатса, жасанды желдету қажет.
Улануға қарсы дәрі
Көміртек тотығымен улану үшін арнайы антидот (антидот) - карбоксигемоглобиннің түзілуіне белсенді түрде жол бермейтін дәрі. Антидоттың әрекеті ағзаның оттегіге деген қажеттілігінің төмендеуіне әкеледі, оттегі жетіспеушілігіне сезімтал органдарды қолдауға: миға, бауырға және т.б. Науқасты аймақтан шығарғаннан кейін бірден 1 мл дозада бұлшықет ішіне енгізіледі. бірге жоғары концентрацияулы заттар. Антидотты бірінші енгізуден кейін бір сағаттан ерте емес қайта енгізуге болады. Оның алдын алу үшін пайдалануға рұқсат етіледі.
Емдеу
Көмірқышқыл газының жеңіл әсер етуі жағдайында емдеу амбулаториялық негізде жүргізіледі, ауыр жағдайларда науқас ауруханаға жатқызылады. Жедел жәрдемде оған оттегі пакеті немесе маска беріледі. Ауыр жағдайларда денеге оттегінің үлкен дозасын беру үшін пациент қысым камерасына орналастырылады. Антидот бұлшықет ішіне енгізіледі. Қандағы газ деңгейі үнемі бақыланады. Оңалту емдік, дәрігерлердің әрекеті мидың, жүрек-тамыр жүйесі мен өкпенің жұмысын қалпына келтіруге бағытталған.
Салдары
Денеге көміртегі тотығының әсері ауыр ауруларды тудыруы мүмкін: адамның миының жұмысы, мінез-құлқы, санасы өзгереді, түсініксіз бас аурулары пайда болады. Әсіресе әсері зиянды заттаржады әсер етеді - мидың қысқа мерзімді жадының ұзақ мерзімді жадыға ауысуына жауап беретін бөлігі. Науқас көміртегі тотығымен уланудың әсерін бірнеше аптадан кейін ғана сезінуі мүмкін. Зардап шеккендердің көпшілігі оңалту кезеңінен кейін толық қалпына келеді, бірақ кейбіреулері өмірінің соңына дейін зардап шегеді.
Үйде көміртегі тотығын қалай анықтауға болады
Көміртек тотығымен улану үйде оңай және бұл өрт кезінде ғана болмайды. Көмірқышқыл газының концентрациясы пештің демпферін ұқыпсыз ұстаудан, ақаулы газды су жылытқыштың немесе желдетудің жұмысы кезінде пайда болады. Көміртегі тотығының көзі газ плитасы болуы мүмкін. Бөлмеде түтін болса, бұл дабыл қағуға себеп болып табылады. Газ деңгейін тұрақты бақылау үшін арнайы сенсорлар бар. Олар газ концентрациясының деңгейін бақылап, нормадан асып кеткен жағдайда есеп береді. Мұндай құрылғының болуы улану қаупін азайтады.
Бейне
Физикалық қасиеттері.
Көміртек тотығы – түссіз және иіссіз газ, суда аз ериді.
t п. 205 °C,
т кип. 191 °C
критикалық температура =140°С
критикалық қысым = 35 атм.
СО-ның судағы ерігіштігі көлемі бойынша 1:40 шамасында.
Химиялық қасиеттері.
Сағат қалыпты жағдайлар CO инертті; қыздырған кезде - қалпына келтіргіш; тұз түзбейтін оксид.
1) оттегімен
2C +2 O + O 2 = 2C +4 O 2
2) металл оксидтерімен
C +2 O + CuO = Cu + C +4 O 2
3) хлормен (жарықта)
CO + Cl 2 --hn-> COCl 2 (фосген)
4) сілтілі балқымалармен әрекеттеседі (қысыммен)
CO + NaOH = HCOONa (натрий құмырсқа қышқылы (натрий форматы))
5) өтпелі металдармен карбонилдер түзеді
Ni + 4CO =t°= Ni(CO) 4
Fe + 5CO =t°= Fe(CO) 5
Көміртек тотығы сумен химиялық әрекеттеспейді. CO сонымен қатар сілтілермен және қышқылдармен әрекеттеспейді. Ол өте улы.
Химиялық жағынан көміртегі тотығы негізінен оның қосылу реакцияларына бейімділігімен және қалпына келтіретін қасиеттерімен сипатталады. Дегенмен, бұл екі тенденция әдетте тек қашан пайда болады жоғары температуралар. Бұл жағдайда СО оттегімен, хлормен, күкіртпен, кейбір металдармен және т.б. қосылады.Сонымен бірге көміртек оксиді қыздырғанда көптеген оксидтерді металдарға дейін тотықсыздандырады, бұл металлургия үшін өте маңызды. Қыздырумен қатар СО-ның химиялық белсенділігінің артуы көбінесе оның еруінен болады. Осылайша, ерітіндіде ол Au, Pt және кейбір басқа элементтердің тұздарын қарапайым температурада бос металдарға дейін қалпына келтіруге қабілетті.
Жоғары температурада және жоғары қысымдарСО-ның сумен және күйдіргіш сілтілермен әрекеттесуі бар: бірінші жағдайда HCOOH, ал екіншісінде натрий құмырсқа қышқылы түзіледі. Соңғы реакция 120 °C температурада, 5 атм қысымда жүреді және техникалық қолданылады.
Палладий хлоридінің ерітіндідегі тотықсыздануы жалпы схема бойынша оңай:
PdCl 2 + H 2 O + CO = CO 2 + 2 HCl + Pd
газдар қоспасында көміртегі оксидін ашу үшін ең жиі қолданылатын реакция ретінде қызмет етеді. Тіпті өте аз мөлшердегі СО да ұсақ ұсақталған палладий металының бөлінуіне байланысты ерітіндінің аздап бояуы арқылы оңай анықталады. СО-ны сандық анықтау реакцияға негізделген:
5 CO + I 2 O 5 = 5 CO 2 + I 2.
Ерітіндідегі СО-ның тотығуы көбінесе катализатордың қатысуымен ғана байқалатын жылдамдықпен жүреді. Соңғысын таңдағанда, негізгі рөлді тотықтырғыштың табиғаты атқарады. Осылайша, KMnO 4 майда ұсақталған күміс, K 2 Cr 2 O 7 - сынап тұздары, KClO 3 - OsO 4 қатысында СО тез тотықтырады. Жалпы алғанда, тотықсыздандырғыш қасиеттері бойынша СО молекулалық сутегіге ұқсас, ал қалыпты жағдайда оның белсенділігі соңғысына қарағанда жоғары. Бір қызығы, CO тотығуы арқылы өмірге қажетті энергияны алатын бактериялар бар.
СО мен Н2 тотықсыздандырғыштар ретінде салыстырмалы белсенділігін қайтымды реакцияны зерттеу арқылы бағалауға болады:
H 2 O + CO = CO 2 + H 2 + 42 кДж,
тепе-теңдік күйі жоғары температураларжеткілікті тез орнатылады (әсіресе Fe 2 O 3 болған кезде). 830 °C температурада тепе-теңдік қоспасында CO және H 2 тең мөлшерде болады, яғни екі газдың да оттегіге жақындығы бірдей. 830 °C төмен, күшті тотықсыздандырғыш - CO, жоғары - H2.
Жоғарыда қарастырылған реакция өнімдерінің біреуінің байланысы масса әрекетінің заңына сәйкес оның тепе-теңдігін ауыстырады. Сондықтан көміртегі тотығы мен су буының қоспасын кальций оксидінің үстінен өткізу арқылы сутегін мына схема бойынша алуға болады:
H 2 O + CO + CaO = CaCO 3 + H 2 + 217 кДж.
Бұл реакция 500 ° C температурада орын алады.
Ауада СО шамамен 700 °C температурада тұтанады және көк жалынмен CO 2-ге дейін жанады:
2 CO + O 2 = 2 CO 2 + 564 кДж.
Осы реакциямен бірге жүретін жылудың айтарлықтай бөлінуі көміртегі тотығын бағалы газ тәрізді отынға айналдырады. Дегенмен, көпшілігі кең қолдануол әртүрлі органикалық заттардың синтезі үшін бастапқы өнім ретінде кездеседі.
Пештерде көмірдің қалың қабаттарының жануы үш кезеңде жүреді:
1) C + O 2 = CO 2; 2) CO 2 + C = 2 CO; 3) 2 CO + O 2 = 2 CO 2.
Егер құбыр мерзімінен бұрын жабылса, пеште оттегінің жетіспеушілігі пайда болады, бұл СО қыздырылған бөлмеге таралып, улануға (түтін) әкелуі мүмкін. Айта кету керек, «көміртегі тотығының» иісі CO емес, кейбір органикалық заттардың қоспаларынан туындайды.
CO жалынының температурасы 2100 °C-қа дейін болуы мүмкін. СО-ның жану реакциясы қызық, ол 700-1000 ° C дейін қыздырғанда, ол су буының немесе басқа құрамында сутегі бар газдардың (NH 3, H 2 S және т.б.) іздері болған кезде ғана айтарлықтай жылдамдықпен жүреді. Бұл қарастырылып отырған реакцияның тізбекті сипатына байланысты, ол келесі схемалар бойынша ОН радикалдарының аралық түзілуі арқылы жүреді:
H + O 2 = HO + O, онда O + CO = CO 2, HO + CO = CO 2 + H, т.б.
Өте жоғары температурада СО-ның жану реакциясы айтарлықтай қайтымды болады. 4000 °C-тан жоғары тепе-теңдік қоспасындағы (1 атм қысымда) CO 2 мөлшері шамалы ғана болуы мүмкін. СО молекуласының өзі термиялық тұрақтылығы сонша, ол 6000 °C температурада да ыдырамайды. СО молекулалары жұлдыз аралық ортада табылды. СО 80 °C температурада К металына әсер еткенде, K 6 C 6 O 6 құрамының түссіз кристалды, жоғары жарылғыш қосылысы түзіледі. Калийдің жойылуымен бұл зат оңай көміртегі тотығы C 6 O 6 («трихинон») айналады, оны СО полимерленуінің өнімі ретінде қарастыруға болады. Оның құрылымы көміртегі атомдарынан түзілген алты мүшелі циклге сәйкес келеді, олардың әрқайсысы бір-бірімен байланысты қос байланысоттегі атомдарымен.
СО-ның күкіртпен әрекеттесуі реакцияға сәйкес:
CO + S = COS + 29 кДж
Ол тек жоғары температурада тез жүреді. Алынған көміртегі тиоксиді (O=C=S) түссіз және иіссіз газ (mp -139, bp -50 °C). Көміртек (II) тотығы белгілі бір металдармен тікелей қосылуға қабілетті. Нәтижесінде металл карбонилдері түзіледі, оларды ретінде қарастыру керек күрделі қосылыстар.
Көміртек (II) оксиді де кейбір тұздармен күрделі қосылыстар түзеді. Олардың кейбіреулері (OsCl 2 ·3CO, PtCl 2 ·CO, т.б.) тек ерітіндіде тұрақты. Соңғы заттың түзілуі күшті HCl құрамындағы CuCl ерітіндісінің көміртегі оксиді (II) сіңуімен байланысты. Ұқсас қосылыстар CuCl аммиак ерітіндісінде түзіледі, ол көбінесе газдарды талдау кезінде СО сіңіру үшін қолданылады.
Түбіртек.
Көміртек оксиді оттегісіз көміртек жанғанда пайда болады. Көбінесе ол көмірқышқыл газының ыстық көмірмен әрекеттесу нәтижесінде алынады:
CO 2 + C + 171 кДж = 2 СО.
Бұл реакция қайтымды және оның тепе-теңдігі 400 ° C-тан төмен дерлік солға, ал 1000 ° C жоғары - оңға ығысады (7-сурет). Дегенмен, ол жоғары температурада ғана айтарлықтай жылдамдықпен орнатылады. Сондықтан қалыпты жағдайда СО айтарлықтай тұрақты.
Күріш. 7. Тепе-теңдік CO 2 + C = 2 CO.
Элементтерден СО түзілуі мына теңдеу бойынша жүреді:
2 C + O 2 = 2 CO + 222 кДж.
Құмырсқа қышқылын ыдырату арқылы аз мөлшерде СО алу ыңғайлы: HCOOH = H 2 O + CO
Бұл реакция HCOOH ыстық, күшті күкірт қышқылымен әрекеттескенде оңай жүреді. Іс жүзінде бұл дайындық не конц әрекетімен жүзеге асырылады. күкірт қышқылы HCOOH сұйықтығына (қыздыру кезінде) немесе соңғысының буларын фосфор гемипентаоксидінің үстінен өткізу арқылы. Схема бойынша HCOOH-ның хлорсульфон қышқылымен әрекеттесуі:
HCOOH + CISO 3 H = H 2 SO 4 + HCI + CO
Ол қалыпты температурада жұмыс істейді.
Ыңғайлы әдіс зертханалық алуСО конс. қыздыру ретінде қызмет ете алады. күкірт қышқылы, қымыздық қышқылы немесе калий темір сульфиді. Бірінші жағдайда реакция келесі схема бойынша жүреді: H 2 C 2 O 4 = CO + CO 2 + H 2 O.
CO-мен бірге, сонымен қатар бар көміртегі диоксидіөту арқылы кешіктірілуі мүмкін газ қоспасыбарий гидроксиді ерітіндісі арқылы. Екінші жағдайда жалғыз газ тәрізді өнім көміртегі тотығы болып табылады:
K 4 + 6 H 2 SO 4 + 6 H 2 O = 2 K 2 SO 4 + FeSO 4 + 3 (NH 4) 2 SO 4 + 6 CO.
Толық емес жану кезінде көп мөлшерде СО түзілуі мүмкін көмірарнайы пештерде – газ генераторларында. Кәдімгі («ауа») генераторлық газдың құрамында орта есеппен (көлем %): CO-25, N2-70, CO 2 -4 және басқа газдардың аздаған қоспалары бар. Жанған кезде м3-ге 3300-4200 кДж өндіреді. Кәдімгі ауаны оттегімен ауыстыру СО құрамының айтарлықтай артуына (және газдың жылулық құндылығының жоғарылауына) әкеледі.
Бұдан да көп СО су газында болады, ол (д идеалды жағдай) тең көлемдегі CO және H 2 қоспасынан және жану кезінде 11 700 кДж/м 3 береді. Бұл газ су буын ыстық көмір қабаты арқылы үрлеу арқылы алынады және шамамен 1000 °C температурада әрекеттесу мына теңдеу бойынша жүреді:
H 2 O + C + 130 кДж = CO + H 2.
Су газының пайда болу реакциясы жылуды сіңірумен жүреді, көмір бірте-бірте салқындайды және оны ыстық күйде ұстау үшін су буының өтуін ауаның (немесе оттегінің) газға өтуімен ауыстыру қажет. генератор. Осыған байланысты су газы шамамен CO-44, H 2 -45, CO 2 -5 және N 2 -6% құрайды. Ол әртүрлі органикалық қосылыстарды синтездеу үшін кеңінен қолданылады.
Көбінесе аралас газ алынады. Оны алу процесі бір мезгілде ыстық көмір қабаты арқылы ауа мен су буын үрлеуге дейін, яғни. жоғарыда сипатталған екі әдістің комбинациясы - Сондықтан аралас газдың құрамы генератор мен су арасында аралық болып табылады. Орташа алғанда оның құрамында: CO-30, H 2 -15, CO 2 -5 және N 2 -50%. текше метржанған кезде ол шамамен 5400 кДж шығарады.
Жүктелуде...
