Сегодня я хочу рассказать Вам про опасность угарного газа , нередко приводящую к смерти людей. В отличие от «привычных» признаков пожара, когда человек видит дым или открытый огонь, угарный газ практически невозможно заметить (поэтому чаще всего люди не сгорают заживо в огне, а гибнут, надышавшись дымом и угарным газом, еще на начальной стадии загорания). И если угарный газ образовался или попал в помещение ночью, когда Вы спите, вероятность не проснуться никогда, очень велика.
Причины появления угарного газа в помещении
Угарный газ попадает в атмосферный воздух при любых видах горения. В городах в основном угарный газ находится в составе выхлопных газов из двигателей внутреннего сгорания, он также образуется при сгорании бытового газа (при недостаточном количестве кислорода в воздухе), топке печей и при пожарах.
Отравление угарным газом возможно :
— при пожарах;
— в гаражах при плохой вентиляции, в других непроветриваемых или слабо проветриваемых помещениях, туннелях, так как в выхлопе автомобиля содержится до 1-3 % СО по нормативам и свыше 10 % при плохой регулировке карбюраторного мотора;
— при длительном нахождении на оживленной дороге или рядом с ней в безветренную погоду. Внимание! На крупных автострадах средняя концентрация СО превышает порог отравления (поэтому по таким дорогам не стоит ездить, открыв автомобильную форточку);
— в домашних условиях при горении бытового газа в условиях недостатка кислорода и плохой вентиляции;
— при несвоевременно закрытых печных заслонках в помещениях с печным отоплением (дома, ).
Угарный газ активно связывается с гемоглобином в крови человека, образуя карбоксигемоглобин, и блокирует передачу кислорода тканевым клеткам, что приводит к гипоксии гемического типа. Угарный газ также включается в окислительные реакции, нарушая биохимическое равновесие в тканях.
Иными словами, при вдыхании угарного газа, его молекулы «занимают» место кислорода в крови человека, что может привести к его гибели.
Признаки отравления угарным газом
Первые симптомы отравления угарным газом — это головная боль, шум в ушах, тахикардию, головокружение и тошноту.
Если концентрация угарного газа в помещении увеличивается, то появляется уже более сильная тошнота, затруднения в дыхании, проявляется ощущение нехватки воздуха и одышка. Если у человека имеются какие-либо серьезные заболевания, в том числе органов дыхания или сердечно-сосудистой системы, то возможно появление патологических рефлексов, нарушение психической активности, также проявление возбуждения или оглушения, вплоть до комы. Нередко возникает кратковременная потеря сознания (на период до двадцати минут).
Когда концентрация угарного газа продолжит свое увеличение, у пострадавшего начинает наблюдаться сонливость, или наоборот, возбудимость. Может нарушиться координация движения и появление галлюцинаций. Если не оказать первую помощь, смерть может наступить спустя полчаса.
Если в воздухе содержится более 1% СО (а это очень высокая концентрация), после вдоха данного вещества летальный исход может наступить после двух – трех минут.
Меры первой помощи при отравлении угарным газом
1. Если Вы вошли в помещение и Вам сразу стало трудно дышать (при отсутствии дыма) или почувствовали сильный запах газа (при утечке бытового газа), и при этом Вы видите, что в помещении находятся люди, которым нужна помощь, Вам следует оставить дверь в помещение открытой и позвать кого-нибудь на помощь (в том числе и по телефону 01 или 03).
2. Если Вы решили сами оказать помощь пострадавшим:
— приложите к своему лицу кусок смоченной водой ткани и только после этого быстро заходите в помещение;
....— если есть возможность — сразу откройте окна, если нет — постарайтесь как можно быстрее вынести пострадавшего из помещения на свежий воздух;
— вынеся пострадавших, быстро покиньте помещение и дождитесь приезда специалистов.
Помощь пострадавшему от угарного газа :
— если пострадавший в сознании, обеспечить непрерывный доступ свежего воздуха и кратковременное вдыхание нашатырного спирта, растереть тело. Вызвать «скорую помощь»;
— если пострадавший без сознания, необходимо немедленно начать искусственное дыхание до прихода в сознание или до приезда скорой помощи;
— если пострадавший от угарного газа пришёл в себя, но длительное время находился в бессознательном состоянии, то он срочно подлежит транспортировке в медицинское учреждение и лечении. Отравление угарным газом определяют на основании анализа крови.
Внимание! Обязательно сообщите врачу скорой помощи о своем подозрении в отравлении угарным газом.
Стоит ли устранять источник угарного газа самостоятельно, до приезда специалистов
Все зависит от того, смогли ли Вы этот источник угарного газа сразу увидеть и определить, что именно он — причина происшествия. Затем следует реально оценить свои возможности, что Вы сможете устранить эту причину в течение нескольких десятков секунд (!!!). К примеру, можно быстро перекрыть вентиль на газовой трубе, если угарный газ образовался из-за неправильного сгорания газа при недостатке воздуха. А вот если причиной наполнения помещения угарным газом стала топящаяся дровами печь, у которой засорился дымоход, быстро справиться с проблемой у Вас не получится.
Другой случай — угарный газ образовался в плотно закрытом гараже из-за оставлен ного включенным двигателя автомобиля. Тут для начала будет достаточно широко открыть ворота, чтобы уменьшить концентрацию угарного газа, а затем следует заглушить мотор машины.
Помните, что чем дольше Вы находитесь в помещении с угарным газом, тем больше вероятность, что Вы сами станете его жертвой.
Как предотвратить образование угарного газа и последующего им отравления
1. Соблюдайте требования пожарной безопасности.
2. Не нарушайте правила эксплуатации печного отопления: несвоевременное закрытие печной заслонки, недостаточный доступ свежего воздуха в топливник, плохая тяга могут легко стать причинами образования угарного газа в помещении.
3. Перед началом использования печи, проверьте тягу в дымоходе, а также его целостность и отсутствие трещин (в том числе и во всей конструкции печи).
4. Не проводите техническое обслуживание автомобиля в гараже или помещении с плохой вентиляцией.
5. Никогда не спите в автомобиле с включенным двигателем в гараже.
6. Не используйте гриль на древесном угле в закрытой беседке барбекю с плохой вентиляцией.
7. В помещении, где установлен автономный газовый котел, а также газовая плита, во время их работы должна быть приоткрыта форточка (особенно, если в этом помещении стоят пластиковые окна, в рамах которых нет щелей, через которые бы воздух с улицы проникал в помещение).
Отравления угарным газом легче избежать, используя в доме автономный сигнализатор или датчик угарного газа. Если концентрация угарного газа в жилом доме или техническом помещении превысит допустимый уровень, датчик сигнализирует, предупреждая об опасности. Сигнализаторы обнаружения угарного газа — электрохимические датчики, предназначенные для непрерывного контроля уровня содержания CO в воздухе помещения и реагирующие звуковыми и световыми сигналами на повышенный уровень концентрации угарного газа.
Факты об опасности угарного газа
Случаи отравления людей угарным газом, к сожалению, не так уж и редки. Вот один из последних — от 14 января 2015 года — Трагедия на Кубани: угарным газом отравились 9 человек, погибло 2 ребенка:
.
.
.
.
Давайте попробуем разобраться и вспомнить знания из физики и химии.
Угарный газ (окись углерода, или монооксид углерода, химическая формула СО) – газообразное соединение, образующееся при горении любого вида.
Что происходит при попадании этого вещества в организм?
После попадания в дыхательные пути молекулы угарного газа сразу оказываются в крови и связываются с молекулами гемоглобина. Образуется совершенно новое вещество – карбоксигемоглобин, который препятствует транспортировке кислорода. По этой причине очень быстро развивается кислородная недостаточность.
Самая главная опасность – угарный газ невидим и никак не ощутим, он не имеет ни запаха, ни цвета, то есть причина недомогания не очевидна, ее не всегда удается обнаружить сразу. Монооксид углерода невозможно никак почувствовать, именно поэтому второе его название – тихий убийца.
Почувствовав усталость, упадок сил и головокружение, человек допускает роковую ошибку – решает прилечь. И, даже если понимает потом причину и необходимость выхода на воздух, предпринять ничего уже, как правило, не в состоянии. Многих могли бы спасти знания симптомов отравления СО – зная их, возможно вовремя заподозрить причину недомогания и принять необходимые меры к спасению.
Каковы симптомы и признаки отравления угарным газом
Тяжесть поражения зависит от нескольких факторов:
– состояние здоровья и физиологические особенности человека. Ослабленные, имеющие хронические заболевания, особенно сопровождающиеся анемией, пожилые, беременные и дети более чувствительны к воздействию СО;
– длительность воздействия соединения СО на организм;
– концентрация окиси углерода во вдыхаемом воздухе;
– физическая активность во время отравления. Чем выше активность, тем быстрее наступает отравление.
Три степени тяжести отравления угарным газом по симптомам
Легкая степень тяжести характеризуется следующими симптомами: общая слабость; головные боли, преимущественно в лобной и височной областях; стук в висках; шум в ушах; головокружение; нарушение зрения – мерцание, точки перед глазами; непродуктивный, т.е. сухой кашель; учащенное дыхание; нехватка воздуха, одышка; слезотечение; тошнота; гиперемия (покраснение) кожных покровов и слизистых оболочек; тахикардия; повышение артериального давления.
Симптомы средней степени тяжести – это сохранение всех симптомов предыдущей стадии и их более тяжелая форма: затуманенность сознания, возможны потери сознания на короткое время; рвота; галлюцинации, как зрительные, так и слуховые; нарушение со стороны вестибулярного аппарата, нескоординированные движения; боли в груди давящего характера.
Тяжелая степень отравления характеризуется следующими симптомами: паралич; долговременная потеря сознания, кома; судороги; расширение зрачков; непроизвольное опорожнение мочевого пузыря и кишечника; учащение пульса до 130 ударов в минуту, но при этом прощупывается он слабо; цианоз (посинение) кожных покровов и слизистых оболочек; нарушения дыхания – оно становится поверхностным и прерывистым.
Нетипичные формы отравления угарным газом
Их две – обморочная и эйфорическая.
Симптомы обморочной формы: бледность кожных покровов и слизистых оболочек; снижение артериального давления; потеря сознания.
Симптомы эйфорической формы: психомоторное возбуждение; нарушение психических функций: бред, галлюцинации, смех, странности в поведении; потеря сознания; дыхательная и сердечная недостаточность.
Как оказать первую помощь пострадавшим от отравления угарным газом
Очень важно оказывать первую помощь оперативно, так как необратимые последствия наступают очень быстро.
Во-первых, необходимо как можно быстрее вынести пострадавшего на свежий воздух. В случаях, когда это затруднительно, то на пострадавшего нужно как можно быстрее надеть противогаз с гопкалитовым патроном, дать кислородную подушку.
Во-вторых, нужно облегчить дыхание – очистить дыхательные пути, если это необходимо, расстегнуть одежду, уложить пострадавшего на бок для того, чтобы предотвратить возможное западание языка.
В-третьих – стимулировать дыхание. Поднести нашатырь, растереть грудь, согреть конечности. И самое главное – необходимо вызвать скорую помощь. Даже если человек на первый взгляд находится в удовлетворительном состоянии, необходимо, чтобы его осмотрел врач, так как не всегда истинную степень отравления представляется возможным определить только по симптомам. Кроме того, своевременно начатые терапевтические мероприятия позволят снизить риск осложнений и летальности от отравления угарным газом. При тяжелом состоянии пострадавшего необходимо проводить реанимационные мероприятия до прибытия медиков.
В каких случаях существует опасность отравления угарным газом
В наше время случаи отравления случаются немного реже, чем в те времена, когда отопление жилых помещений было преимущественно печным, однако источников повышенного риска достаточно и сейчас. Потенциальные источники опасности отравления угарным газом: дома с печным отоплением, каминами. Неправильная эксплуатация повышает риск проникновения угарного газа в помещение, таким образом угорают в домах целыми семьями; бани, сауны, особенно те, которые топят “по черному”; гаражи; на производствах с использованием оксида углерода; длительное нахождение вблизи крупных автодорог; возгорание в закрытом помещении (лифт, шахта и др. помещения, покинуть которые без посторонней помощи невозможно).
Только цифры
- Легкая степень отравления наступает уже при концентрации угарного газа 0,08% – возникает головная боль, головокружение, удушье, общая слабость.
- Повышение концентрации СО до 0,32% вызывает двигательный паралич и обморок. Примерно через полчаса наступает смерть.
При концентрации СО 1,2% и выше развивается молниеносная форма отравления – за пару вздохов человек получает смертельную дозу, летальный исход наступает максимум через 3 минуты.
В выхлопных газах легкового автомобиля содержится от 1,5 до 3% угарного газа. Вопреки расхожему мнению, отравиться при работающем двигателе можно не только в закрытых помещениях, но и на открытом воздухе.
- Около двух с половиной тысяч человек в России ежегодно госпитализируется с различной степенью тяжести отравления угарным газом.
Меры профилактики
Для того, чтобы минимизировать риски отравления угарным газом, достаточно соблюдать следующие правила:
Эксплуатировать печи и камины в соответствии с правилами, регулярно проверять работу вентиляционной системы и своевременно чистить дымоход, а кладку печей и каминов доверять только профессионалам;
Не находиться длительное время вблизи оживленных трасс;
Всегда отключать двигатель машины в закрытом гараже. Для того, чтобы концентрация угарного газа стала смертельной, достаточно лишь пяти минут работы двигателя – помните об этом;
При длительном нахождении в салоне автомобиля, а тем более сне в машине – всегда отключать двигатель
Возьмите за правило – при возникновении симптомов, по которым можно заподозрить отравление угарным газом, как можно скорее обеспечьте приток свежего воздуха, открыв окна, а лучше покиньте помещение.
Не ложитесь, почувствовав головокружение, тошноту, слабость.
Помните – угарный газ коварен, он действует быстро и незаметно, поэтому жизнь и здоровье зависят от быстроты принятых мер. Берегите себя и своих близких!
При возникновении чрезвычайных ситуаций осуществить вызов одной экстренной оперативной службы можно по отдельному номеру любого оператора сотовой связи: это номера 101 (служба пожарной охраны и реагирования на ЧС), 102 (служба полиции), 103 (служба скорой медицинской помощи), 104 (служба газовой сети)
Единый телефон доверия ГУ МЧС России по Оренбургской области
Многие газообразные вещества, существующие в природе и получаемые при производствах, являются сильными отравляющими соединениями. Известно, что хлор использовался как биологическое оружие, пары брома обладают сильно разъедающим действием на кожу, сероводород вызывает отравление и так далее.
Одним из таких веществ является и монооксид углерода или угарный газ, формула которого имеет свои особенности в структуре. О нем и пойдет речь дальше.
Химическая формула угарного газа
Эмпирический вид формулы рассматриваемого соединения следующий: СО. Однако такая форма дает характеристику лишь о качественном и количественном составе, но не затрагивает особенности строения и порядок соединения атомов в молекуле. А он отличается от такового во всех прочих подобных газах.
Именно эта особенность влияет на проявляемые соединением физические и химические свойства. Какая же это структура?
Строение молекулы
Во-первых, по эмпирической формуле видно, что валентность углерода в соединении равна II. Так же, как и у кислорода. Следовательно, каждый из них может сформировать по две формула угарного газа СО это наглядно подтверждает.
Так и происходит. Между атомом углерода и кислорода по механизму обобществления неспаренных электронов происходит образование двойной ковалентной полярной связи. Таким образом, угарного газа принимает вид С=О.
Однако на этом особенности молекулы не заканчиваются. По донорно-акцепторному механизму в молекуле происходит формирование третьей, дативной или семиполярной связи. Чем это объясняется? Так как после образования по обменному порядку у кислорода остается две пары электронов, а у атома углерода - пустая орбиталь, то последний выступает в роли акцептора одной из пар первого. Другими словами, пара электронов кислорода размещается на свободной орбитали углерода и происходит образование связи.
Так, углерод - акцептор, кислород - донор. Поэтому формула угарного газа в химии принимает следующий вид: С≡О. Такая структуризация сообщает молекуле дополнительную химическую стабильность и инертность в проявляемых свойствах при обычных условиях.
Итак, связи в молекуле монооксида углерода:
- две ковалентные полярные, образованные по обменному механизму за счет обобществления неспаренных электронов;
- одна дативная, сформированная по донорно-акцепторному взаимодействию между парой электронов и свободной орбиталью;
- всего связей в молекуле - три.
Физические свойства
Есть ряд характеристик, которыми, как и любое другое соединение, обладает угарный газ. Формула вещества четко дает понять, что кристаллическая решетка молекулярная, состояние при обычных условиях газообразное. Отсюда вытекают следующие физические параметры.
- С≡О - угарный газ (формула), плотность - 1,164 кг/м 3 .
- Температура кипения и плавления соответственно: 191/205 0 С.
- Растворяется в: воде (незначительно), эфире, бензоле, спирте, хлороформе.
- Не имеет вкуса и запаха.
- Бесцветен.
С биологической точки зрения крайне опасен для всех живых существ, кроме определенных видов бактерий.
Химические свойства
С точки зрения химической активности, одно из самых инертных веществ при обычных условиях - это угарный газ. Формула, в которой отражены все связи в молекуле, подтверждает это. Именно из-за такой прочной структуры данное соединение при стандартных показателях окружающей среды практически не вступает ни в какие взаимодействия.
Однако следует хотя бы немного нагреть систему, как дативная связь в молекуле рушится, как и ковалентные. Тогда монооксид углерода начинает проявлять активные восстановительные свойства, причем достаточно сильные. Так, он способен взаимодействовать с:
- кислородом;
- хлором;
- щелочами (расплавы);
- с оксидами и солями металлов;
- с серой;
- незначительно с водой;
- с аммиаком;
- с водородом.
Поэтому, как уже оговаривалось выше, свойства, которые проявляет угарный газ, формула его во многом объясняет.
Нахождение в природе
Основной источник СО в атмосфере Земли - лесные пожары. Ведь главный способ образования данного газа естественным путем - это неполное сгорание различного вида топлива, в основном органической природы.
Антропогенные источники загрязнения воздуха монооксидом углерода так же немаловажны и дают по массовой доле такой же процент, как и природные. К ним относятся:
- дым от работы фабрик и заводов, металлургических комплексов и прочих промышленных предприятий;
- выхлопные газы из двигателей внутреннего сгорания.
В природных условиях угарный газ легко окисляется кислородом воздуха и парами воды до углекислого газа. На этом основана первая помощь при отравлении этим соединением.
Получение
Стоит указать одну особенность. Угарный газ (формула), углекислый газ (строение молекулы) соответственно выглядят так: С≡О и О=С=О. Разница на один атом кислорода. Поэтому промышленный способ получения монооксида основан на реакции между диоксидом и углем: СО 2 + С = 2СО. Это самый простой и распространенный способ синтеза данного соединения.
В лаборатории используют различные органические соединения, соли металлов и комплексные вещества, так как выход продукта не ожидают слишком большим.
Качественный реагент на наличие в воздухе или растворе угарного газа - хлорид палладия. При их взаимодействии формируется чистый металл, который вызывает потемнение раствора или поверхности бумаги.
Биологическое действие на организм
Как уже оговаривалось выше, угарный газ - это очень ядовитый бесцветный, опасный и смертоносный вредитель для человеческого организма. Да и не только именно человеческого, а вообще любого живого. Растения, которые находятся под воздействием выхлопных газов автомобилей, гибнут очень быстро.
В чем же именно заключается биологическое воздействие монооксида углерода на внутреннюю среду животных существ? Все дело в формировании прочных комплексных соединений белка крови гемоглобина и рассматриваемого газа. То есть вместо кислорода захватываются молекулы яда. Клеточное дыхание мгновенно блокируется, газообмен становится невозможным в нормальном его течении.
В результате происходит постепенная блокировка всех молекул гемоглобина и, как следствие, смерть. Достаточно поражения всего на 80%, чтобы исход отравления стал летальным. Для этого концентрация угарного газа в воздухе должна составлять 0,1 %.
Первыми признаками, по которым можно определить наступление отравления этим соединением, являются:
- головная боль;
- головокружение;
- потеря сознания.
Первая помощь - выйти на свежий воздух, где угарный газ под влиянием кислорода превратится в углекислый, то есть обезвредится. Случаи смертей от действия рассматриваемого вещества очень часты, особенно в домах с Ведь при сгорании дров, угля и другого вида топлива в качестве побочного продукта обязательно образуется этот газ. Соблюдение правил техники безопасности крайне важно для сохранения жизни и здоровья человека.
Также много случаев отравления в гаражных помещениях, где собрано много работающих двигателей автомобилей, но недостаточно подведен приток свежего воздуха. Смерть при превышении допустимой концентрации наступает уже через час. Ощутить присутствие газа физически невозможно, ведь ни запаха, ни цвета у него нет.
Использование в промышленности
Кроме того, монооксид углерода применяют:
- для обработки мясных и рыбных продуктов, что позволяет придать им свежий вид;
- для синтезов некоторых органических соединений;
- как компонент генераторного газа.
Поэтому это вещество является не только вредоносным и опасным, но еще и весьма полезным для человека и его хозяйственной деятельности.
- Класс опасности ООН 2,3
- Вторичная опасность по классификации ООН 2,1
Строение молекулы
Молекула CO, так же, как и изоэлектронная ей молекула азота , имеет тройную связь. Так как эти молекулы сходны по строению, то и свойства их также схожи - очень низкие температуры плавления и кипения, близкие значения стандартных энтропий и т. п.
В рамках метода валентных связей строение молекулы CO можно описать формулой:C≡O:, причём третья связь образована по донорно-акцепторному механизму, где углерод является акцептором электронной пары, а кислород - донором.
Благодаря наличию тройной связи молекула CO весьма прочна (энергия диссоциации 1069 кДж/моль, или 256 ккал/моль, что больше, чем у любых других двухатомных молекул) и имеет малое межъядерное расстояние (d C≡O =0,1128 нм или 1,13Å).
Молекула слабо поляризована, электрический момент её диполя μ = 0,04·10 -29 Кл·м (направление дипольного момента O - →C +). Ионизационный потенциал 14,0 в, силовая константа связи k = 18,6.
История открытия
Монооксид углерода был впервые получен французским химиком Жаком де Лассоном в при нагревании оксида цинка с углём, но первоначально его ошибочно приняли за водород, так как он сгорал синим пламенем. То, что в состав этого газа входит углерод и кислород, выяснил в английский химик Вильям Крукшэнк. Моноксид углерода вне атмосферы Земли впервые был обнаружен бельгийским ученым М. Мижотом (M. Migeotte) в 1949 году по наличию основной колебательно-вращательной полосы в ИК спектре Солнца.
Монооксид углерода в атмосфере Земли
Различают природные и антропогенные источники поступления в атмосферу Земли . В естественных условиях, на поверхности Земли, CO образуется при неполном анаэробном разложении органических соединений и при сгорании биомассы, в основном в ходе лесных и степных пожаров. Монооксид углерода образуется в почве как биологическим путём (выделение живыми организмами), так и небиологическим. Экспериментально доказано выделение монооксида углерода за счёт обычных в почвах фенольных соединений, содержащих группы OCH 3 или OH в орто- или пара-положениях по отношению к первой гидроксильной группе.
Общий баланс продуцирования небиологического CO и его окисления микроорганизмами зависит от конкретных экологических условий, в первую очередь от влажности и значения . Например, из аридных почв монооксид углерода выделяется непосредственно в атмосферу, создавая таким образом локальные максимумы концентрации этого газа.
В атмосфере СО является продуктом цепочек реакций с участием метана и других углеводородов (в первую очередь, изопрена).
Основным антропогенным источником CO в настоящее время служат выхлопные газы двигателей внутреннего сгорания. Оксид углерода образуется при сгорании углеводородного топлива в двигателях внутреннего сгорания при недостаточных температурах или плохой настройке системы подачи воздуха (подается недостаточное количество кислорода для окисления CO в CO 2). В прошлом значительную долю антропогенного поступления CO в атмосферу обеспечивал светильный газ , использовавшийся для освещения помещений в XIX веке . По составу он примерно соответствовал водяному газу , то есть содержал до 45 % монооксида углерода. В настоящее время в коммунальной сфере этот газ вытеснен гораздо менее токсичным природным газом (низшие представители гомологического ряда алканов - пропан и др.)
Поступление CO от природных и антропогенных источников примерно одинаково.
Монооксид углерода в атмосфере находится в быстром круговороте: среднее время его пребывания составляет около 0,1 года, окисляясь гидроксилом до диоксида углерода.
Получение
Промышленный способ
2C + O 2 → 2CO (тепловой эффект этой реакции 22 кДж),
2. или при восстановлении диоксида углерода раскалённым углём:
CO 2 + C ↔ 2CO (ΔH=172 кДж, ΔS=176 Дж/К).
Эта реакция часто происходит при печной топке, когда слишком рано закрывают печную заслонку (пока окончательно не прогорели угли). Образующийся при этом монооксид углерода, вследствие своей ядовитости, вызывает физиологические расстройства («угар») и даже смерть (см. ниже), отсюда и одно из тривиальных названий - «угарный газ». Картина протекающих в печи реакций приведена на схеме.
Реакция восстановления диоксида углерода обратимая, влияние температуры на состояние равновесия этой реакции приведено на графике. Протекание реакции вправо обеспечивает энтропийный фактор, а влево - энтальпийный. При температуре ниже 400°C равновесие практически полностью сдвинуто влево, а при температуре выше 1000°C вправо (в сторону образования CO). При низких температурах скорость этой реакции очень мала, поэтому монооксид углерода при нормальных условиях вполне устойчив. Это равновесие носит специальное название равновесие Будуара .
3. Смеси монооксида углерода с другими веществами получают при пропускании воздуха, водяного пара и т. п. сквозь слой раскалённого кокса, каменного или бурого угля и т. п. (см. генераторный газ , водяной газ , смешанный газ , синтез-газ).
Лабораторный способ
TLV (предельная пороговая концентрация, США): 25 ПДК р.з. по Гигиеническим нормативам ГН 2.2.5.1313-03 составляет 20 мг/м³
Защита от монооксида углерода
Благодаря такой хорошей теплотворной способности, CO является компонентом разных технических газовых смесей (см., например генераторный газ), используемых, в том числе, для отопления.
галогенами . Наибольшее практическое применение получила реакция с хлором :
CO + Cl 2 → COCl 2
Реакция экзотермическая, её тепловой эффект 113 кДж, в присутствии катализатора (активированный уголь) она идёт уже при комнатной температуре. В результате реакции образуется фосген - вещество, получившее широкое распространение в разных отраслях химии (а также как боевое отравляющее вещество). По аналогичным реакцииям могут быть получены COF 2 (карбонилфторид) и COBr 2 (карбонилбромид). Карбонилиодид не получен. Экзотермичность реакций быстро снижается от F к I (для реакций с F 2 тепловой эффект 481 кДж, с Br 2 - 4 кДж). Можно также получать и смешанные производные, например COFCl (подробнее см. галогенпроизводные угольной кислоты).
Реакцией CO с F 2 , кроме карбонилфторида можно получить перекисное соединение (FCO) 2 O 2 . Его характеристики: температура плавления −42°C, кипения +16°C, обладает характерным запахом (похожим на запах озона), при нагревании выше 200°C разлагается со взрывом (продукты реакции CO 2 , O 2 и COF 2), в кислой среде реагирует с иодидом калия по уравнению:
(FCO) 2 O 2 + 2KI → 2KF + I 2 + 2CO 2
Монооксид углерода реагирует с халькогенами . С серой образует сероксид углерода COS, реакция идёт при нагревании, по уравнению:
CO + S → COS ΔG° 298 = −229 кДж, ΔS° 298 = −134 Дж/K
Получены также аналогичные селеноксид COSe и теллуроксид COTe.
Восстанавливает SO 2:
SO 2 + 2CO → 2CO 2 + S
C переходными металлами образует очень летучие, горючие и ядовитые соединения - карбонилы, такие как Cr(CO) 6 , Ni(CO) 4 , Mn 2 CO 10 , Co 2 (CO) 9 и др.
Как указано выше, монооксид углерода незначительно растворяется в воде, однако не реагирует с ней. Также он не вступает в реакции с растворами щелочей и кислот . Однако с расплавами щелочей вступает в реакцию:
CO + KOH → HCOOK
Интересна реакция монооксида углерода с металлическим калием в аммиачном растворе. При этом образуется взрывчатое соединение диоксодикарбонат калия:
2K + 2CO → K + O - -C 2 -O - K +
Реакцией с аммиаком при высоких температурах можно получить важное для промышленности соединение - циановодород HCN. Реакция идёт в присутствии катализатора (оксид
Отравление продуктами горения – основная причина (80% всех случаев) гибели людей на пожарах. Свыше 60% из них приходится на отравление угарным газом.
Что такое угарный газ и чем он опасен
Давайте попробуем разобраться и вспомнить знания из физики и химии.
Угарный газ (окись углерода, или монооксид углерода, химическая формула СО) – газообразное соединение, образующееся при горении любого вида. Что происходит при попадании этого вещества в организм? После попадания в дыхательные пути молекулы угарного газа сразу оказываются в крови и связываются с молекулами гемоглобина. Образуется совершенно новое вещество – карбоксигемоглобин, который препятствует транспортировке кислорода. По этой причине очень быстро развивается кислородная недостаточность.
Самая главная опасность – угарный газ невидим и никак не ощутим, он не имеет ни запаха, ни цвета, то есть причина недомогания не очевидна, ее не всегда удается обнаружить сразу. Монооксид углерода невозможно никак почувствовать, именно поэтому второе его название – тихий убийца.
Почувствовав усталость, упадок сил и головокружение, человек допускает роковую ошибку – решает прилечь. И, даже если понимает потом причину и необходимость выхода на воздух, предпринять ничего уже, как правило, не в состоянии. Многих могли бы спасти знания симптомов отравления СО – зная их, возможно вовремя заподозрить причину недомогания и принять необходимые меры к спасению.
Симптомы и признаки
Тяжесть поражения зависит от нескольких факторов:
- состояние здоровья и физиологические особенности человека. Ослабленные, имеющие хронические заболевания, особенно сопровождающиеся анемией, пожилые, беременные и дети более чувствительны к воздействию СО;
- длительность воздействия соединения СО на организм;
- концентрация окиси углерода во вдыхаемом воздухе;
- физическая активность во время отравления. Чем выше активность, тем быстрее наступает отравление.
Степени тяжести
(Инфографика доступна по кнопке скачать после статьи)
Легкая степень тяжести характеризуется следующими симптомами:
- общая слабость;
- головные боли, преимущественно в лобной и височной областях;
- стук в висках;
- шум в ушах;
- головокружение;
- нарушение зрения – мерцание, точки перед глазами;
- непродуктивный, т.е. сухой кашель;
- учащенное дыхание;
- нехватка воздуха, одышка;
- слезотечение;
- тошнота;
- гиперемия (покраснение) кожных покровов и слизистых оболочек;
- тахикардия;
- повышение артериального давления.
Симптомы средней степени тяжести – это сохранение всех симптомов предыдущей стадии и их более тяжелая форма:
- затуманенность сознания, возможны потери сознания на короткое время;
- рвота;
- галлюцинации, как зрительные, так и слуховые;
- нарушение со стороны вестибулярного аппарата, нескоординированные движения;
- боли в груди давящего характера.
Тяжелая степень отравления характеризуется следующими симптомами:
- паралич;
- долговременная потеря сознания, кома;
- судороги;
- расширение зрачков;
- непроизвольное опорожнение мочевого пузыря и кишечника;
- учащение пульса до 130 ударов в минуту, но при этом прощупывается он слабо;
- цианоз (посинение) кожных покровов и слизистых оболочек;
- нарушения дыхания – оно становится поверхностным и прерывистым.
Нетипичные формы
Их две – обморочная и эйфорическая.
Симптомы обморочной формы:
- бледность кожных покровов и слизистых оболочек;
- снижение артериального давления;
- потеря сознания.
Симптомы эйфорической формы:
- психомоторное возбуждение;
- нарушение психических функций: бред, галлюцинации, смех, странности в поведении;
- потеря сознания;
- дыхательная и сердечная недостаточность.
Первая помощь пострадавшим
Только цифры
- Легкая степень отравления наступает уже при концентрации угарного газа 0,08% – возникает головная боль, головокружение, удушье, общая слабость.
- Повышение концентрации СО до 0,32% вызывает двигательный паралич и обморок. Примерно через полчаса наступает смерть.
- При концентрации СО 1,2% и выше развивается молниеносная форма отравления – за пару вздохов человек получает смертельную дозу, летальный исход наступает максимум через 3 минуты.
- В выхлопных газах легкового автомобиля содержится от 1,5 до 3% угарного газа. Вопреки расхожему мнению, отравиться при работающем двигателе можно не только в закрытых помещениях, но и на открытом воздухе.
- Около двух с половиной тысяч человек в России ежегодно госпитализируется с различной степенью тяжести отравления угарным газом.
Окись углерода (угарный газ) // Вредные вещества в промышленности. Справочник для химиков, инженеров и врачей / Под ред. Н. В. Лазарева и И. Д. Гадаскиной. - 7-е изд. - Л.: Химия, 1977. - Т. 3. - С. 240-253. - 608 с.
Концентрация угарного газа и симптомы отравления
Меры профилактики
Для того, чтобы минимизировать риски отравления угарным газом, достаточно соблюдать следующие правила:
- эксплуатировать печи и камины в соответствии с правилами, регулярно проверять работу вентиляционной системы и своевременно , а кладку печей и каминов доверять только профессионалам;
- не находиться длительное время вблизи оживленных трасс;
- всегда отключать двигатель машины в закрытом гараже. Для того, чтобы концентрация угарного газа стала смертельной, достаточно лишь пяти минут работы двигателя – помните об этом;
- при длительном нахождении в салоне автомобиля, а тем более сне в машине – всегда отключать двигатель;
- возьмите за правило – при возникновении симптомов, по которым можно заподозрить отравление угарным газом, как можно скорее обеспечьте приток свежего воздуха, открыв окна, а лучше покиньте помещение. Не ложитесь, почувствовав головокружение, тошноту, слабость.
Помните – угарный газ коварен, он действует быстро и незаметно, поэтому жизнь и здоровье зависят от быстроты принятых мер. Берегите себя и своих близких!
