Karbonmonoksid (II) ), eller karbonmonoksid, CO ble oppdaget av den engelske kjemikeren Joseph Priestley i 1799. Det er en fargeløs gass, smakløs og luktfri, den er lett løselig i vann (3,5 ml i 100 ml vann ved 0 ° C), har lav smeltetemperatur (-205 °C) og kokepunkt (-192 °C).
Karbonmonoksid kommer inn i jordens atmosfære under ufullstendig forbrenning av organiske stoffer, under vulkanutbrudd, og også som et resultat av livsaktiviteten til noen lavere planter(alger). Naturlig nivå CO i luften er 0,01-0,9 mg/m3. Karbonmonoksid veldig giftig. I menneskekroppen og høyerestående dyr reagerer den aktivt med
Flammen av brennende karbonmonoksid er en vakker blåfiolett farge. Det er lett å observere selv. For å gjøre dette må du tenne en fyrstikk. Den nedre delen av flammen er lysende - denne fargen er gitt til den av varme karbonpartikler (et produkt av ufullstendig forbrenning av tre). Flammen er omgitt av en blåfiolett kant på toppen. Dette brenner karbonmonoksid som dannes under oksidering av tre.
kompleks jernforbindelse - blodhem (bundet til proteinet globin), forstyrrer funksjonene til oksygenoverføring og forbruk av vev. I tillegg inngår det en irreversibel interaksjon med noen enzymer involvert i energimetabolismen til cellen. Ved en karbonmonoksidkonsentrasjon i rommet på 880 mg/m3 inntreffer døden i løpet av få timer, og ved 10 g/m3 - nesten øyeblikkelig. Maksimalt tillatt innhold av karbonmonoksid i luften er 20 mg/m3. De første tegnene på CO-forgiftning (ved en konsentrasjon på 6-30 mg/m3) er en reduksjon i følsomheten til syn og hørsel, hodepine og en endring i hjertefrekvens. Hvis en person blir forgiftet av karbonmonoksid, må han tas med til Frisk luft, gi ham kunstig åndedrett, i milde tilfeller av forgiftning - gi sterk te eller kaffe.
Store mengder karbonmonoksid ( II ) kommer inn i atmosfæren som et resultat av menneskelig aktivitet. Dermed slipper en bil i gjennomsnitt ut ca 530 kg CO i luften per år. Når 1 liter bensin forbrennes i en forbrenningsmotor, varierer karbonmonoksidutslippene fra 150 til 800 g. På russiske motorveier er den gjennomsnittlige konsentrasjonen av CO 6-57 mg/m3, dvs. overstiger forgiftningsterskelen . Karbonmonoksid samler seg i dårlig ventilerte gårdsrom foran hus som ligger nær motorveier, i kjellere og garasjer. I i fjor organisert på motorveier spesielle gjenstanderå kontrollere innholdet av karbonmonoksid og andre produkter ved ufullstendig forbrenning av drivstoff (CO-CH-kontroll).
Ved romtemperatur er karbonmonoksid ganske inert. Det interagerer ikke med vann og alkaliløsninger, dvs. det er et ikke-saltdannende oksid, men når det varmes opp, reagerer det med faste alkalier: CO + KOH = HCOOC (kaliumformiat, maursyresalt); CO + Ca (OH) 2 = CaCO 3 + H 2. Disse reaksjonene brukes til å skille hydrogen fra syntesegass (CO + 3H 2), dannet ved interaksjon av metan med overopphetet vanndamp.
En interessant egenskap ved karbonmonoksid er dens evne til å danne forbindelser med overgangsmetaller - karbonyler, for eksempel: Ni +4СО ® 70°C Ni (CO)4.
Karbonmonoksid (II) ) er et utmerket reduksjonsmiddel. Ved oppvarming oksideres det av luftoksygen: 2CO + O 2 = 2CO 2. Denne reaksjonen kan også utføres ved romtemperatur ved å bruke en katalysator - platina eller palladium. Slike katalysatorer er installert på biler for å redusere CO-utslipp til atmosfæren.
Når CO reagerer med klor, dannes det en svært giftig gass, fosgen (t kip =7,6 °C): CO+ Cl 2 = COCl 2 . Tidligere ble det brukt som et kjemisk krigføringsmiddel, men nå brukes det i produksjon av syntetiske polyuretanpolymerer.
Karbonmonoksid brukes i smelting av jern og stål for å redusere jern fra oksider; det er også mye brukt i organisk syntese. Når en blanding av karbonoksid ( II ) med hydrogen, avhengig av forholdene (temperatur, trykk), dannes forskjellige produkter - alkoholer, karbonylforbindelser, karboksylsyrer. Spesielt veldig viktig har en metanolsyntesereaksjon: CO + 2H 2 = CH3OH , som er et av hovedproduktene til organisk syntese. Karbonmonoksid brukes til syntese av fos-genet, maursyre, som et høykalori drivstoff.
Publiseringsdato 28.01.2012 12:18
Karbonmonoksid- karbonmonoksid, som du hører om for ofte hvis vi snakker om om forgiftning fra forbrenningsprodukter, ulykker i industrien eller til og med hjemme. På grunn av spesielle giftige egenskaper av denne forbindelsen kan en vanlig hjemmegassvannvarmer føre til døden til en hel familie. Det finnes hundrevis av eksempler på dette. Men hvorfor skjer dette? Hva er egentlig karbonmonoksid? Hvordan er det farlig for mennesker?
Hva er karbonmonoksid, formel, grunnleggende egenskaper
Karbonmonoksid, formel som er veldig enkelt og betegner foreningen av et oksygenatom og et karbonatom - CO - en av de giftigste gassforbindelsene. Men i motsetning til mange andre farlige stoffer, som kun brukes til å løse snevre industrielle problemer, kan kjemisk forurensning med karbonmonoksid oppstå under helt ordinære kjemiske prosesser, mulig selv i hverdagen.
Men før vi går videre til hvordan syntesen av dette stoffet skjer, la oss vurdere hva er karbonmonoksid generelt og hva er dens viktigste fysiske egenskaper:
- fargeløs gass, smakløs og luktfri;
- ekstremt lave temperaturer smelting og koking: henholdsvis -205 og -191,5 grader Celsius;
- tetthet 0,00125 g/cm3;
- svært brannfarlig med høy forbrenningstemperatur (opptil 2100 grader Celsius).
Karbonmonoksiddannelse
I hverdagen eller industrien dannelse av karbonmonoksid skjer vanligvis på en av flere måter enkle måter, som enkelt forklarer risikoen for utilsiktet syntese av dette stoffet med en risiko for bedriftspersonell eller beboere i et hus der varmeutstyr har sviktet eller sikkerhetsforanstaltninger er brutt. La oss vurdere hovedmåtene for dannelse av karbonmonoksid:
- forbrenning av karbon (kull, koks) eller dets forbindelser (bensin og annet flytende drivstoff) under forhold med oksygenmangel. Som du kanskje gjetter, oppstår en mangel på frisk luft, farlig med tanke på risikoen for karbonmonoksidsyntese, lett i forbrenningsmotorer, husholdningsvannvarmere med dårlig ventilasjon, industrielle og konvensjonelle ovner;
- interaksjon av vanlig karbondioksid med varmt kull. Slike prosesser skjer i ovnen konstant og er fullstendig reversible, men med forbehold om den allerede nevnte mangelen på oksygen, med spjeldet lukket, dannes karbonmonoksid betydelig store mengder, som representerer dødelig fare for folk.
Hvorfor er karbonmonoksid farlig?
I tilstrekkelig konsentrasjon karbonmonoksid, egenskaper som forklares med sin høye kjemiske aktivitet, er ekstremt farlig for menneskelig liv og helse. Essensen av en slik forgiftning ligger først og fremst i det faktum at molekylene til denne forbindelsen umiddelbart binder hemoglobin i blodet og frarøver det evnen til å bære oksygen. Dermed reduserer karbonmonoksid nivået av cellulær respirasjon med de alvorligste konsekvensene for kroppen.
Svarer på spørsmålet" Hvorfor er karbonmonoksid farlig?«Det er også verdt å nevne, i motsetning til mange andre giftige stoffer, en person føler ingen spesifikk lukt, opplever ingen ubehagelige opplevelser og er ikke i stand til å gjenkjenne sin tilstedeværelse i luften på noen annen måte, uten spesialutstyr. Som et resultat tar offeret rett og slett ikke noen tiltak for å redde seg selv, og når effektene av karbonmonoksid (døsighet og bevissthetstap) blir åpenbare, kan det allerede være for sent.
Karbonmonoksid forårsaker død innen en time ved konsentrasjoner i luften over 0,1 %. Samtidig inneholder eksosen til en helt vanlig personbil fra 1,5 til 3% av dette stoffet. Og dette er også forutsatt at motoren er i god stand. Dette forklarer lett det faktum at karbonmonoksidforgiftning forekommer ofte i garasjer eller inne i en bil som er forseglet med snø.
Andre farligste tilfeller der folk ble forgiftet av karbonmonoksid hjemme eller på jobb er...
- blokkert eller ødelagt ventilasjon av varmekolonnen;
- feil bruk av ved- eller kullovner;
- på branner i lukkede rom;
- nær travle motorveier;
- på industribedrifter, hvor karbonmonoksid brukes aktivt.
De fysiske egenskapene til karbonmonoksid (karbonmonoksid CO) ved normal atmosfærisk trykk avhengig av temperatur ved negative og positive verdier.
I tabeller Følgende fysiske egenskaper av CO er presentert: karbonmonoksidtetthet ρ , spesifikk varme på konstant trykk C s, varmeledningskoeffisienter λ Og dynamisk viskositet μ .
Den første tabellen viser tettheten og den spesifikke varmekapasiteten til karbonmonoksid CO i temperaturområdet fra -73 til 2727°C.
Den andre tabellen gir verdiene til slike fysiske egenskaper karbonmonoksid, slik som termisk ledningsevne og dens dynamiske viskositet i temperaturområdet fra minus 200 til 1000°C.
Tettheten av karbonmonoksid, som , avhenger betydelig av temperaturen - når karbonmonoksid CO varmes opp, reduseres tettheten. For eksempel, ved romtemperatur er tettheten av karbonmonoksid 1,129 kg/m3, men i prosessen med oppvarming til en temperatur på 1000 °C, reduseres tettheten til denne gassen med 4,2 ganger - til en verdi på 0,268 kg/m 3.
Under normale forhold (temperatur 0°C) har karbonmonoksid en tetthet på 1,25 kg/m 3. Hvis vi sammenligner dens tetthet med andre vanlige gasser, så er tettheten av karbonmonoksid i forhold til luft mindre viktig - karbonmonoksid er lettere enn luft. Det er også lettere enn argon, men tyngre enn nitrogen, hydrogen, helium og andre lette gasser.
Den spesifikke varmen til karbonmonoksid under normale forhold er 1040 J/(kg grader). Når temperaturen på denne gassen øker, øker dens spesifikke varmekapasitet. For eksempel, ved 2727°C er verdien 1329 J/(kg grader).
| t, °С | ρ, kg/m 3 | C p , J/(kg grader) | t, °С | ρ, kg/m 3 | C p , J/(kg grader) | t, °С | ρ, kg/m 3 | C p , J/(kg grader) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| -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 |
Den termiske ledningsevnen til karbonmonoksid under normale forhold er 0,02326 W/(m deg). Den øker med økende temperatur og ved 1000°C blir den lik 0,0806 W/(m deg). Det skal bemerkes at den termiske ledningsevnen til karbonmonoksid er litt mindre enn denne verdien y.
Den dynamiske viskositeten til karbonmonoksid ved romtemperatur er 0,0246·10 -7 Pa·s. Når karbonmonoksid varmes opp, øker viskositeten. Denne typen avhengighet av dynamisk viskositet på temperatur er observert i . Det skal bemerkes at karbonmonoksid er mer tyktflytende enn vanndamp og karbondioksid CO 2, men har lavere viskositet sammenlignet med nitrogenoksid NO og luft.
Tegn på at karbonmonoksid (karbonmonoksid (II), karbonmonoksid, karbonmonoksid) har dannet seg i luften i en farlig konsentrasjon er vanskelig å fastslå - usynlig, lukter kanskje ikke, akkumuleres i rommet gradvis, umerkelig. Det er ekstremt farlig for menneskeliv: det er svært giftig, overdreven innhold i lungene fører til alvorlig forgiftning og dødsulykker. En høy dødelighet av gassforgiftning registreres årlig. Risikoen for forgiftning kan reduseres ved å følge med enkle regler og bruk av spesielle karbondioksidsensorer.
Hva er karbonmonoksid
Naturgass dannes under forbrenning av enhver biomasse; i industrien er det et produkt av forbrenning av karbonbaserte forbindelser. I begge tilfeller er en forutsetning for frigjøring av gass mangel på oksygen. Store volumer av det kommer inn i atmosfæren som et resultat skogbranner, i form av eksosgasser som genereres under forbrenning av drivstoff i bilmotorer. For industrielle formål brukes det til produksjon av organisk alkohol, sukker, foredling av animalsk kjøtt og fisk. En liten mengde monoksid produseres også av menneskelige celler.
Egenskaper
Fra et kjemisk synspunkt er monoksid en uorganisk forbindelse med et enkelt oksygenatom i molekylet, kjemisk formel– SÅ. Dette Kjemisk stoff, som ikke har karakteristisk farge, smak og lukt, den er lettere enn luft, men tyngre enn hydrogen, kl romtemperaturer ikke aktiv. En person som lukter føler bare tilstedeværelsen av organiske urenheter i luften. Det tilhører kategorien giftige produkter; død ved en konsentrasjon i luften på 0,1 % skjer innen en time. Kjennetegn ekstremt tillatt konsentrasjon lik 20 mg/kub.m.
Effekt av karbonmonoksid på menneskekroppen
Karbonmonoksid er dødelig for mennesker. Hans giftig effekt forklares av dannelsen av karboksyhemoglobin i blodceller - produktet av tilsetning av karbonmonoksid (II) til blodhemoglobin. Høy level karboksyhemoglobininnhold forårsaker oksygen sult, utilstrekkelig oksygentilførsel til hjernen og andre vev i kroppen. Med mild forgiftning er innholdet i blodet lavt, ødeleggelse naturlig kanskje innen 4-6 timer. Ved høye konsentrasjoner er det kun medisiner som er effektive.
Karbonmonoksidforgiftning
Karbonmonoksid er et av de farligste stoffene. I tilfelle forgiftning oppstår forgiftning av kroppen, ledsaget av en forverring av den generelle tilstanden til personen. Det er veldig viktig å gjenkjenne tegnene på karbonmonoksidforgiftning tidlig. Resultatet av behandlingen avhenger av nivået av stoffet i kroppen og hvor raskt hjelpen kommer. I dette tilfellet teller minutter - offeret kan enten bli fullstendig kurert eller forbli syk for alltid (alt avhenger av redningsmennenes reaksjonshastighet).
Symptomer
Avhengig av graden av forgiftning kan hodepine, svimmelhet, tinnitus, rask hjerterytme, kvalme, kortpustethet, flimring i øynene og generell svakhet oppstå. Døsighet observeres ofte, noe som er spesielt farlig når en person er i et gassfylt rom. Ved innånding stor kvantitet giftige stoffer kramper, tap av bevissthet, og i spesielt alvorlige tilfeller, koma observeres.
Førstehjelp ved karbonmonoksidforgiftning
Offeret må forsynes med førstehjelp ved karbonmonoksidforgiftning. Du må umiddelbart flytte ham til frisk luft og ringe en lege. Du bør også huske på din sikkerhet: når du går inn i et rom med en kilde til dette stoffet, bør du bare ta et dypt pust og ikke puste inne. Inntil legen kommer, er det nødvendig å lette tilgangen av oksygen til lungene: løsne knapper, fjern eller løsne klær. Hvis offeret mister bevisstheten og slutter å puste, er kunstig ventilasjon nødvendig.
Motgift mot forgiftning
En spesiell motgift (motgift) for karbonmonoksidforgiftning er et medikament som aktivt forhindrer dannelsen av karboksyhemoglobin. Virkningen av motgiften fører til en reduksjon i kroppens behov for oksygen, støtte til organer som er følsomme for mangel på oksygen: hjernen, leveren, etc. Den administreres intramuskulært i en dose på 1 ml umiddelbart etter fjerning av pasienten fra området med høy konsentrasjon giftige stoffer. Motgiften kan gis på nytt tidligst en time etter første administrasjon. Dens bruk for forebygging er tillatt.
Behandling
Ved mild eksponering for karbonmonoksid utføres behandlingen poliklinisk, i alvorlige tilfeller legges pasienten inn på sykehus. Allerede i ambulansen får han utdelt oksygenpose eller maske. I alvorlige tilfeller, for å gi kroppen en stor dose oksygen, plasseres pasienten i et trykkkammer. En motgift administreres intramuskulært. Blodgassnivåene overvåkes kontinuerlig. Ytterligere rehabilitering er medisinsk; legenes handlinger er rettet mot å gjenopprette funksjonen til hjernen, det kardiovaskulære systemet og lungene.
Konsekvenser
Eksponering for karbonmonoksid på kroppen kan forårsake alvorlige sykdommer: hjernens ytelse, oppførsel og bevissthet til en person endres, og uforklarlig hodepine oppstår. Spesielt innflytelsen skadelige stoffer hukommelsen påvirkes - den delen av hjernen som er ansvarlig for overgangen av korttidshukommelse til langtidshukommelse. Pasienten kan føle effekten av karbonmonoksidforgiftning først etter flere uker. De fleste ofre blir helt friske etter en periode med rehabilitering, men noen føler konsekvensene for resten av livet.
Hvordan bestemme karbonmonoksid innendørs
Karbonmonoksidforgiftning er lett hjemme, og det skjer ikke bare under brann. Konsentrasjonen av karbondioksid dannes på grunn av uforsiktig håndtering av komfyrspjeldet, under drift av en defekt gassvannvarmer eller ventilasjon. Kilden til karbonmonoksid kan være en gasskomfyr. Hvis det er røyk i rommet, er dette allerede en grunn til å slå alarm. Det er spesielle sensorer for konstant overvåking av gassnivåer. De overvåker nivået av gasskonsentrasjon og rapporterer om normen overskrides. Tilstedeværelsen av en slik enhet reduserer risikoen for forgiftning.
Video
Fysiske egenskaper.
Karbonmonoksid er en fargeløs og luktfri gass som er lett løselig i vann.
t pl. 205 °C,
t kip. 191 °C
kritisk temperatur =140°C
kritisk trykk = 35 atm.
Løseligheten av CO i vann er omtrent 1:40 i volum.
Kjemiske egenskaper.
På normale forhold CO er inert; ved oppvarming - et reduksjonsmiddel; ikke-saltdannende oksid.
1) med oksygen
2C + 2 O + O 2 = 2 C + 4 O 2
2) med metalloksider
C +2 O + CuO = Cu + C +4 O 2
3) med klor (i lyset)
CO + Cl 2 --hn-> COCl 2 (fosgen)
4) reagerer med alkalismelter (under trykk)
CO + NaOH = HCOONa (natriummaursyre (natriumformiat))
5) danner karbonyler med overgangsmetaller
Ni + 4CO =t°= Ni(CO) 4
Fe + 5CO =t°= Fe(CO) 5
Karbonmonoksid reagerer ikke kjemisk med vann. CO reagerer heller ikke med alkalier og syrer. Det er ekstremt giftig.
Fra den kjemiske siden kjennetegnes karbonmonoksid hovedsakelig av dets tendens til å gjennomgå addisjonsreaksjoner og dets reduserende egenskaper. Imidlertid vises begge disse tendensene vanligvis bare når forhøyede temperaturer. Under disse forholdene kombineres CO med oksygen, klor, svovel, noen metaller osv. Samtidig reduserer karbonmonoksid ved oppvarming mange oksider til metaller, noe som er svært viktig for metallurgi. Sammen med oppvarming er en økning i den kjemiske aktiviteten til CO ofte forårsaket av oppløsningen. I løsning er det således i stand til å redusere salter av Au, Pt og noen andre elementer til frie metaller allerede ved vanlige temperaturer.
Ved høye temperaturer og høye trykk det er en interaksjon av CO med vann og kaustiske alkalier: i det første tilfellet dannes HCOOH, og i det andre, natriummaursyre. Sistnevnte reaksjon skjer ved 120 °C, et trykk på 5 atm og brukes teknisk.
Reduksjonen av palladiumklorid i løsning er enkel i henhold til det generelle skjemaet:
PdCl 2 + H 2 O + CO = CO 2 + 2 HCl + Pd
fungerer som den mest brukte reaksjonen for oppdagelsen av karbonmonoksid i en blanding av gasser. Selv svært små mengder CO oppdages lett ved den svake fargen på løsningen på grunn av frigjøring av finknust palladiummetall. Kvantitativ bestemmelse av CO er basert på reaksjonen:
5 CO + I 2 O 5 = 5 CO 2 + I 2.
Oksydasjonen av CO i løsning skjer ofte med en merkbar hastighet bare i nærvær av en katalysator. Når du velger sistnevnte, spilles hovedrollen av oksidasjonsmidlets natur. Dermed oksiderer KMnO 4 CO raskest i nærvær av finknust sølv, K 2 Cr 2 O 7 - i nærvær av kvikksølvsalter, KClO 3 - i nærvær av OsO 4. Generelt, i sine reduserende egenskaper, ligner CO på molekylært hydrogen, og dets aktivitet under normale forhold er høyere enn sistnevnte. Interessant nok er det bakterier som gjennom oksidasjon av CO får den energien de trenger for livet.
Den komparative aktiviteten til CO og H2 som reduksjonsmidler kan vurderes ved å studere den reversible reaksjonen:
H 2 O + CO = CO 2 + H 2 + 42 kJ,
likevektstilstanden som kl høye temperaturer etableres ganske raskt (spesielt i nærvær av Fe 2 O 3). Ved 830 °C inneholder likevektsblandingen like mengder CO og H 2, dvs. at affiniteten til begge gasser for oksygen er den samme. Under 830 °C er det sterkeste reduksjonsmidlet CO, over - H2.
Bindingen av et av produktene av reaksjonen diskutert ovenfor, i samsvar med loven om massehandling, forskyver likevekten. Derfor, ved å føre en blanding av karbonmonoksid og vanndamp over kalsiumoksid, kan hydrogen oppnås i henhold til skjemaet:
H 2 O + CO + CaO = CaCO 3 + H 2 + 217 kJ.
Denne reaksjonen skjer allerede ved 500 °C.
I luft antennes CO ved ca. 700 °C og brenner med blå flamme til CO 2:
2 CO + O 2 = 2 CO 2 + 564 kJ.
Den betydelige frigjøringen av varme som følger med denne reaksjonen gjør karbonmonoksid til et verdifullt gassformig drivstoff. Imidlertid de fleste bred applikasjon det finnes som et startprodukt for syntese av ulike organiske stoffer.
Forbrenningen av tykke lag med kull i ovner skjer i tre trinn:
1) C + O2 = CO2; 2) CO 2 + C = 2 CO; 3) 2 CO + O 2 = 2 CO 2.
Hvis røret lukkes for tidlig, oppstår det oksygenmangel i ovnen, som kan føre til at CO sprer seg i det oppvarmede rommet og fører til forgiftning (gass). Det skal bemerkes at lukten av "karbonmonoksid" ikke er forårsaket av CO, men av urenheter fra enkelte organiske stoffer.
CO-flammen kan ha en temperatur på opptil 2100 °C. CO-forbrenningsreaksjonen er interessant ved at den når den varmes opp til 700-1000 °C, fortsetter med en merkbar hastighet bare i nærvær av spor av vanndamp eller andre hydrogenholdige gasser (NH 3, H 2 S, etc.). Dette skyldes kjedenaturen til reaksjonen under vurdering, som skjer gjennom mellomdannelse av OH-radikaler i henhold til følgende skjemaer:
H + O 2 = HO + O, så O + CO = CO 2, HO + CO = CO 2 + H, etc.
Ved svært høye temperaturer blir CO-forbrenningsreaksjonen merkbart reversibel. CO 2 -innholdet i en likevektsblanding (under et trykk på 1 atm) over 4000 °C kan bare være ubetydelig lite. Selve CO-molekylet er så termisk stabilt at det ikke brytes ned selv ved 6000 °C. CO-molekyler er oppdaget i det interstellare mediet. Når CO virker på metall K ved 80 °C, dannes en fargeløs krystallinsk, høyeksplosiv forbindelse med sammensetningen K 6 C 6 O 6. Med eliminering av kalium blir dette stoffet lett til karbonmonoksid C 6 O 6 ("trikinon"), som kan betraktes som et produkt av CO-polymerisering. Strukturen tilsvarer en seks-leddet syklus dannet av karbonatomer, som hver er koblet sammen dobbeltbinding med oksygenatomer.
Interaksjon av CO med svovel i henhold til reaksjonen:
CO + S = COS + 29 kJ
Det går fort bare ved høye temperaturer. Det resulterende karbontioksidet (O=C=S) er en fargeløs og luktfri gass (smp. -139, kokepunkt -50 °C). Karbon (II) monoksyd er i stand til å kombineres direkte med visse metaller. Som et resultat dannes det metallkarbonyler, som bør betraktes som komplekse forbindelser.
Karbon(II)monoksid danner også komplekse forbindelser med noen salter. Noen av dem (OsCl 2 · 3CO, PtCl 2 · CO, etc.) er stabile bare i løsning. Dannelsen av sistnevnte stoff er assosiert med absorpsjon av karbonmonoksid (II) av en løsning av CuCl i sterk HCl. Lignende forbindelser dannes tilsynelatende i en ammoniakkløsning av CuCl, som ofte brukes til å absorbere CO i analyse av gasser.
Kvittering.
Karbonmonoksid dannes når karbon brenner i fravær av oksygen. Oftest oppnås det som et resultat av samspillet mellom karbondioksid og varmt kull:
CO 2 + C + 171 kJ = 2 CO.
Denne reaksjonen er reversibel, og dens likevekt under 400 °C er nesten fullstendig forskjøvet til venstre, og over 1000 °C - til høyre (fig. 7). Det etableres imidlertid med merkbar hastighet kun ved høye temperaturer. Derfor, under normale forhold, er CO ganske stabil.
Ris. 7. Likevekt CO 2 + C = 2 CO.
Dannelsen av CO fra grunnstoffer følger ligningen:
2 C + O 2 = 2 CO + 222 kJ.
Det er praktisk å oppnå små mengder CO ved dekomponering av maursyre: HCOOH = H 2 O + CO
Denne reaksjonen skjer lett når HCOOH reagerer med varm, sterk svovelsyre. I praksis utføres denne forberedelsen enten ved virkning av kons. svovelsyre til flytende HCOOH (ved oppvarming), eller ved å føre dampene fra sistnevnte over fosforhemipentaoksid. Interaksjonen av HCOOH med klorsulfonsyre i henhold til skjemaet:
HCOOH + CISO 3 H = H 2 SO 4 + HCI + CO
Den fungerer allerede ved normale temperaturer.
Praktisk metode laboratorieinnhenting CO kan tjene som oppvarming med kons. svovelsyre, oksalsyre eller kaliumjernsulfid. I det første tilfellet fortsetter reaksjonen i henhold til følgende skjema: H 2 C 2 O 4 = CO + CO 2 + H 2 O.
Sammen med CO er det også karbondioksid, som kan bli forsinket ved bestått gassblanding gjennom en bariumhydroksidløsning. I det andre tilfellet er det eneste gassformige produktet karbonmonoksid:
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.
Store mengder CO kan produseres ved ufullstendig forbrenning kull i spesielle ovner - gassgeneratorer. Konvensjonell (“luft”) generatorgass inneholder i gjennomsnitt (volum%): CO-25, N2-70, CO 2 -4 og små urenheter av andre gasser. Ved forbrenning produserer den 3300-4200 kJ per m3. Å erstatte vanlig luft med oksygen fører til en betydelig økning i CO-innhold (og en økning i brennverdien til gassen).
Enda mer CO er inneholdt i vanngass, bestående av (i ideell sak) fra en blanding av like volumer CO og H 2 og gir 11 700 kJ/m 3 ved forbrenning. Denne gassen oppnås ved å blåse vanndamp gjennom et lag med varmt kull, og ved ca. 1000 °C skjer interaksjonen i henhold til ligningen:
H 2 O + C + 130 kJ = CO + H 2.
Reaksjonen av dannelsen av vanngass skjer med absorpsjon av varme, kullet avkjøles gradvis og for å holde det i en varm tilstand, er det nødvendig å veksle passasje av vanndamp med passasje av luft (eller oksygen) inn i gassen generator. I denne forbindelse inneholder vanngass omtrent CO-44, H2-45, CO2-5 og N2-6%. Det er mye brukt for syntese av forskjellige organiske forbindelser.
Blandet gass oppnås ofte. Prosessen med å få det koker ned til å samtidig blåse luft og vanndamp gjennom et lag med varmt kull, dvs. en kombinasjon av begge metodene beskrevet ovenfor - Derfor er sammensetningen av den blandede gassen mellom generator og vann. I gjennomsnitt inneholder den: CO-30, H 2 -15, CO 2 -5 og N 2 -50%. Kubikkmeter når den brennes, produserer den ca. 5400 kJ.
Laster inn...
