МОНООКСИД углерода чистый

Угарный газ — смертельный яд для человека и, одновременно, жизненно необходимое вещество, без которого организм болеет и чахнет. Как может одно и то же химическое соединение быть таким противоречивым. И почему большинство умирающих от отравления угарным газом — мужчины? MedAboutMe разбирался в особенностях взаимодействия с организмом угарного газа.

Что такое угарный газ?

image

Угарный газ (монооксид углерода, СО) — это бесцветный газ, не имеющий запаха и вкуса. Иногда люди утверждают, что обоняют его, но на самом деле речь идет о пахнущих примесях. Угарный газ немного легче воздуха, а это значит, что в закрытом помещении его концентрация будет выше под потолком.

Главное, что следует знать об экзогенном угарном газе (который человек может получить извне) — это то, что он крайне токсичен. Ежегодно от отравления угарным газом в мире погибает 1,6 млн человек. 79% погибших — мужчины, что объясняется их более частыми и тесными контактами с техникой и двигателями.

Раньше, во времена преимущественно печного отопления, отравления угарным газом не были редкостью. Граждане «угорали», несвоевременно закрывая печные трубы. В группу особого риска входили шахтеры. Для контроля за угарным газом в воздухе использовались канарейки — птички погибали при меньшей концентрации СО, чем человек, и своей смертью успевали предупредить шахтеров о невидимой опасности. С тех времен датчики СО называют «электронными канарейками». Они существуют как в промышленных, так и в портативных вариантах.

Автомобильный бум привел к тому, что население стало угорать немного реже, но на смену печным трубам пришли автомобили. Содержание СО в выхлопных газах может достигать 12%, и теперь мировое сообщество активно борется с загрязнением окружающей среды. Разрешенная концентрация угарного газа в выхлопах сегодня не превышает 1,5-3%.

Особую опасность представляют ситуации, когда автомобиль застревает из-за непроходимых условий и выхлопная труба забивается снегом, грязью или заливается водой. Нередко в таких ситуациях водитель вызывает помощь и остается ее ждать, закрыв автомобиль и включив двигатель для обогрева салона. В США это один из самых распространенных механизмов отравления угарным газом. Поэтому обычно рекомендуется, как минимум, открывать все окна, а еще лучше — установить в салоне детектор СО.

Еще один крайне распространенный источник СО — сигареты. Угарный газ, поступающий в организм в процессе курения, негативно влияет на здоровье: повышает риск повреждения сетчатки и образования злокачественных опухолей. Врачи также напоминают, что даже невысокие концентрации угарного газа могут приводить к головным болям.

Среди других источников угарного газа — камины, портативные генераторы, пропановые и керосиновые обогреватели, старые и неисправные газовые колонки (при неполном сгорании метана вместо СО2 образуется СО и, если при этом нарушена приточно-вытяжная вентиляция, то газ идет в помещение).

В группу повышенного риска входят сварщики, работники автомастерских, водители такси, пожарные, операторы дизельных двигателей, персонал нефтеперерабатывающих, сталелитейных и целлюлозно-бумажных производств, котельных, пивоваренных заводов и др.

Вред угарного газа для здоровья

image

Угарный газ ядовит, и его не зря называют «тихим убийцей». Известно, что в организме человека для снабжения кислородом служит гемоглобин — белок, содержащийся в крови. Он образует с кислородом комплекс оксигемоглобин и таким образом доставляет его к органам и тканям. СО тоже может образовывать комплекс с гемоглобином, который называется карбоксигемоглобин. И получившееся соединение гораздо прочнее, чем оксигемоглобин. То есть, при контакте с СО процесс снабжения организма кислородом блокируется.

Кроме того, угарный газ влияет на работу ионных каналов в мембране клеток сердца. Это приводит к изменению концентрации натрия и кальция в миокарде, в результате чего развивается аритмия.

Для гибели человека в течение 1 часа достаточно, чтобы концентрация угарного газа в воздухе превысила 0,1%. Смертельной же считается концентрация СО во вдыхаемом воздухе 0,4%.

Следует помнить, что обычными угольными фильтрами противогазов монооксид углерода поглощается довольно слабо. Если необходимо найти защиту от угарного газа, следует использовать дополнительный фильтр — гопкалитовый патрон.

Польза угарного газа для здоровья

Итак, угарный газ — яд. Но организм человека тоже умеет его вырабатывать. И в этом случае эндогенный (вырабатываемый внутри организма) угарный газ не только не опасен, но даже жизненно необходим для поддержания здоровья. Сбой метаболизма СО в организме человека приводит к атеросклерозу, гипертонии, нейродегенеративным заболеваниям, сердечной недостаточности и др.

Откуда в организме берется свой СО? В результате естественных процессов разрушения гемоглобина и миоглобина образуется гем, на который действует фермент гемоксигеназа. В результате получается угарный газ, что приводит к появлению в крови человека того самого, смертельного, карбоксигемоглобина, но в очень небольших количествах. Ежедневно человек сам генерирует 3-6 мл СО.

Зачем вообще человеку нужен угарный газ? В организме он выступает как:

  • нейротрансмиттер, то есть, переносчик нервного импульса. Существует также теория, что эндогенный СО участвует в процессах запоминания информации;
  • один из трех модуляторов воспалительных реакций (наряду с сероводородом и оксидом азота (II));
  • нейропротектор, то есть, в следовых количествах он блокирует процессы апоптоза (гибели нейронов);
  • регулятор артериального давления.

Угарный газ помогает горожанам справиться с экологическим стрессом проживания в мегаполисе. Об этом сообщили ученые из Тель-Авива. Изучение различных стрессовых факторов (СО, шумовая нагрузка, влияние толпы, тепловые колебания мегаполиса и др.) показало, что определенный уровень угарного газа оказывает слабое наркотическое воздействие на человека и защищает его от разрушительного влияния остальных факторов.

Кстати, по данным предварительных исследований, при грамотном контролируемом применении угарный газ можно использовать как средство для защиты тканей головного мозга от повреждений при геморрагическом инсульте. Данное заболевание развивается на фоне субарахноидального кровоизлияния. При этом происходит массовое повреждение эритроцитов и высвобождение из них гема. Вне эритроцитов гем представляет собой «мусор», вредный для тканей головного мозга. Угарный газ позволяет быстро «вычищать» его оттуда и, таким образом, уменьшать последствия инсульта.

Первая помощь при отравлении угарным газом

Врачи выделяют 3 степени отравления СО:

  • Легкая степень интоксикации.

При этом концентрация карбоксигемоглобина в крови составляет 20-30%. Человек кашляет, чихает, может упасть в обморок, у него спутано сознание, наблюдается повышение артериального давления, он начинает часто и поверхностно дышать, жалуется на упадок сил и головную боль.

  • Средняя степень интоксикации.

Концентрация карбоксигемоглобина — 30-40%. На этом этапе уже развиваются расстройства психики: галлюцинации (слуховые и зрительные), возбуждение (или, наоборот, заторможенность), человек теряет сознание, могут начаться судороги — тонические (длительный спазм) и клонические (подергивание мышц), рвота. Если со рвотой появляется розовая пена, то это говорит о том, что у пострадавшего развивается отек легких.

  • Терминальная степень.

Концентрация карбоксигемоглобина — более 50%. На этом этапе человек начинает умирать. Развивается дыхание Чейн-Стокса (характерное цикличное дыхание, связанное со снижением чувствительности дыхательного центра), движения становятся беспорядочными, температура падает, давление повышается, развивается кома, может наблюдаться цианоз конечностей, аритмии. Человек погибает от остановки сердца, а также от острой почечной и дыхательной недостаточности.

Следует подчеркнуть: отравление СО — это угроза для жизни человека. Поэтому первая помощь при отравлении угарным газом начинается с вызова «скорой».

Если человек отравился СО, его необходимо немедленно переместить на свежий воздух и, по возможности, добиться от него гипервентиляции легких, то есть, заставить часто и глубоко дышать. Если пострадавший не в состоянии самостоятельно провести гипервентиляцию, следует организовать искусственную вентиляцию легких. Если есть подозрение на отек легких, то проводить искусственное дыхание нельзя.

Врачи для оказания первой помощи при отравлении СО обычно используют следующие препараты:

  • стимуляторы дыхания: активирующие дыхательный центр (кофеин) и стимулирующие дыхание на рефлекторном уровне (лобелин);
  • антигипоксанты для повышения устойчивости к гипоксии (кокарбоксилаза);
  • антидот против угарного газа (ацизол), который уменьшает сродство гемоглобина к СО и снижает степень интоксикации.

Поиски эффективного антидота, который бы позволял максимально быстро и прямо на месте провести дезинтоксикацию и защитить человека от убийственного действия СО, идут уже давно. Несколько лет назад ученые обнародовали данные о том, что при отравлении угарным газом эффективно работает вещество ранолазин — действующий компонент ряда препаратов для лечения стенокардии. Он защищает сердце пострадавшего от последствий контакта с угарным газом. Иногда также появляются сообщения о военных разработках очередного суперэффективного антидота против СО. Но пока ничего более конкретного, чем разовые заявления, ученые предъявить не могут.

Поиски продолжаются.

Пройдите тест Здоровье ваших легкихОтветив на вопросы теста, вы узнаете, подвержены ли одному из самых распространенных недугов курильщиков — хронической обструктивной болезни лёгких (ХОБЛ).

Отравление угарным газом (химическая формула: CO) является одной из наиболее распространенных и тяжелых форм интоксикаций. Оно обуславливает серьезные поражения систем и органов человека. Это наиболее часто встречающийся вид ингаляционных отравлений. В России угарный газ занимает второе место в структуре причин смертности от острых отравлений.По различным территориям РФ смертность от отравления угарным газом составляет от 11,0% до 58,8% всех смертей от острых отравлений

Угарный газ — окись углерода, монооксид углерода, оксид углерода (II) — продукт неполного сгорания веществ, содержащих углерод, бесцветный газ, без запаха и вкуса, плохо растворим в воде (21 мг/л), способен диффундировать через перегородки, стены, слои почвы.

В атмосфере угарный газ содержится в незначительных количествах (0,000001-0,00002%), образуется,как продукт цепочки реакций с участием метана и других углеводородов (в первую очередь, изопрена). Основным антропогенным источником угарного газа в настоящее время служат выхлопные газы двигателей внутреннего сгорания. Угарный газ — один из главных поражающих факторов при пожарах в горящих, задымленных зданиях и помещениях, в вагонах транспорта, в лифтах, самолетах и т.п.; при вдыхании дыма горящих сигарет.

«Угорание» в быту возникает в помещениях с неисправными отопительными приборами (печами, каминами, обогревателями, водонагревателями), при использовании угольных брикетов в примитивных печах для обогрева альпинистских палаток, при длительном горении нагревательных приборов в невентилируемых помещениях, при утечке бытового газа пропана (содержащего 4-11% СО), в котельных бытовых и производственных зданий и т.д.

Токсикокинетика: Способ поступления СО в организм только один – ингаляционный. Токсический эффект для человека наблюдается при вдыхании воздуха с концентрацией СО 3х10(-3) г/л в течение 1 часа. После прекращения вдыхания, 60-70% СО выделяется в течение одного часа. За четыре часа удаляется 96% абсорбированной организмом дозы. Небольшая часть поглощенной окиси углерода остается растворенной в плазме крови. Угарный газ выводится из организма в основном через легкие. С мочой СО выводится в ничтожном количестве в виде комплексного соединения с железом.

Токсикодинамика. Патогенез отравления: Токсическое действие угарного газа на организм основано на его взаимодействии с гемоглобином и образовании карбоксигемоглобина (НbСО), неспособного переносить кислород, и впоследствии — развитии транспортной гипоксии.

Кроме гемоглобина, значительная часть окиси углерода (от 15 до 50%) взаимодействует с другими железосодержащими биологически активными системами организма (гемопротеинами): цитохромами, каталазой, пероксидазой, миоглобином и др. В результате блокируется тканевое дыхание, нарушаются окислительные процессы в митохондриях, развивается тканевая гипоксия.

Клиника острого отравления

  • Клинические проявления интоксикации зависят от дозы (концентрации) и продолжительности воздействия СО (табл. 1).
  • Психоневрологические расстройства. Головная боль в височной и лобной областях, часто опоясывающая (симптом «обруча»), головокружение, тошнота, рвота, шум в ушах, мерцание в глазах, резкое возбуждение или оглушенность, потеря рассудка, оценки ситуации, маниакальное беспокойство, зрительно-слуховые галлюцинации. Шаткость походки, нарушение координации движений, покраснение и жжение кожи лица, дрожь, чувство слабости и страха, жажда. Снижается ощущение боли.В дальнейшем, при сохранении сознания, оцепенелость, слабость и безучастность. Затем нарастают сонливость и оцепенение или же спутанность сознания, опьянение. Может повышаться температура тела до 38-40 С. В типичных случаях пострадавший теряет сознание. В редких случаях при тяжелых отравлениях сознание сохраняется до самой смерти.
  • Нарушение дыхания. Синдром раздражения дыхательных путей, затруднения дыхания, першение в горле, чувство нехватки воздуха, осиплость голоса, кашель с мокротой, гиперсаливация, бронхорея, инспираторная одышка, в легких выслушиваются разнокалиберные хрипы. В коматозном состоянии центральные формы нарушения дыхания. Токсический отек легких (у 20-30 % больных в бессознательном состоянии).
  • Нарушение функции сердечно-сосудистой системы. Гипертонический синдром с выраженной тахикардией. Возможны внезапная смерть, первичный токсикогенный коллапс, экзотоксический шок. На ЭКГ: нарушения ритма и проводимости, признаки гипоксии миокарда и нарушения коронарного кровообращения (инфарктоподобные).
  • Трофические расстройства кожи и подлежащих тканей. В первые минуты (реже часы) отравления кожные покровы и видимые слизистые бывают алыми, позднее становятся бледными и цианотичными.
  • Нарушение функции почек. Развиваются нефропатии 1-2 стадий или острая почечная недостаточность, обусловленная миоглобинурийным нефрозом.

Классификация острого отравления.

  • Легкое отравление — состояние ближе к удовлетворительному, жалобы на головную боль, тошноту или рвоту. Сознание сохранено, незначительно учащены пульс и дыхание. Содержание карбоксигемоглобина в крови около 20%.
  • Среднетяжелое — кратковременная потеря сознания, общемозговые и психические расстройства, появляются стволово-мозжечковые, пирамидные и экстрапирамидные симптомы. Возможны трофические расстройства. Содержание карбоксигемоглобина около 50%.
  • Тяжелое — коматозное состояние, эпилептиформные судороги, выраженные расстройства дыхания и сердечно-сосудистой деятельности. Часты трофические расстройства, нарушения функции почек. Содержание карбоксигемоглобина около 60-70 %. Возможен летальный исход. При содержании карбоксигемоглобина больше 70% — быстрая смерть. Следует учитывать, что уровень карбоксигемоглобина в крови, исследованный в стационаре после проведения оксигенации, может не соотноситься с тяжестью отравления.

Дифференциальная диагностика

В некоторых случаях острое отравление окисью углерода необходимо дифференцировать с острым нарушением мозгового кровообращения и с черепно-мозговой травмой, с другими отравлениями и коматозными состояниями (кетоацидотическая кома, вирусные менингоэнцефалиты и др.).

Подострое отравление

Развивается при длительном пребывании в атмосфере, с повышенным содержанием СО (например, при небольшой неисправности отопительного оборудования). Признаки отравления неспецифичны: головная боль, астения, головокружение, нарушения памяти, мышечная слабость, мышечные боли, нарушения чувствительности, нарушения пищеварения. Возможно развитие депрессивных состояний, эпизодов нарушения сознания с психическими кризами.

Клиника хронического отравления

Длительное время возможность развития хронического отравления СО подвергалась сомнению, но в настоящее время такая форма патологии общепризнана. Развивается хроническое отравление при длительном действии малых (меньше 0,1 мг/л) концентраций СО, не снижающих содержания О2 в крови.

Первые симптомы появляются обычно через 2-3 мес. после начала контакта с СО: шум в голове, головные боли, головокружение, повышенная утомляемость, ослабление памяти и внимания, апатия и раздражительность, шум в ушах, повышенная чувствительность к звуковым раздражителям, тошнота, похудание, отсутствие аппетита, бессонница ночью и сонливость днем, бледность, сероватый цвет кожи, навязчивый страх, чувство сердечной тоски, одышка, учащенные позывы к мочеиспусканию.

Со стороны сердечно-сосудистой системы обнаруживаются тахикардия, аритмия, экстрасистолия. Отсутствие аппетита, изжога, тошнота, рвота, понос, гастриты, колиты, возможно нарушение функции печени. Нарушение функции щитовидной железы (гипертиреоз), снижение функции надпочечников. Ослабление половой функции, аспермия, дизовариальные расстройства, спонтанное прерывание беременности.

Нарушения иммунитета. В крови увеличение уровня HbCO до 3-13 %, количества гемоглобина и эритроцитов (до 6 Т/л и выше) на фоне ретикулоцитоза, сдвиг лейкоцитарной формулы влево. Возможно развитие гипохромной анемии. Описаны единичные случаи пернициозной и гиперхромной анемии с перерождением в лейкоз.

Лечение

В первую очередь — прекращение воздействия СО. В порядке первой помощи необходимо вынести пострадавшего из отравленной атмосферы, растереть грудь, к ногам, на грудь и спину — положить грелки, дать горячий чай, кофе. Чрезвычайно важно обеспечить проходимость дыхательных путей и адекватное снабжение кислородом. Пациента обязательно госпитализировать.

Антидотная терапия

Кислород является настоящим антидотом СО. Основным средством лечения острого отравления является нормобарическая оксигенация (FiO2 = 1. 100% О2 — 12-15 л/мин) в течение 6 часов с помощью кислородной маски, кислородной палатки или искусственной вентиляции легких. Кислородотерапию начинают на месте происшествия, проводят во время транспортировки и продолжают в стационаре.

В стационаре может быть предпринята гипербарическая оксигенация, если с момента отравления прошло не более суток. Затем проводятся: нейропротективная терапия, купирование возбуждения и судорог; лечение отека мозга, отека легких; коррекция гемодинамических нарушений, устранение метаболического ацидоза; лечение пневмонии, инфекционных осложнений (антибиотикотерапия).

Специфическая терапия

Иркутским институтом органической химии разработан антидот монооксида углерода – Ацизол (бис-(1-винилимидазол)-цинкдиацетат) — раствор для внутримышечного введения. Препарат повышает парциальное давление кислорода в крови, тканях и ускоряет диссоциацию карбоксигемоглобина и карбоксимиоглобина. Ацизол применяют в качестве профилактического средства при угрозе отравления и лечебного средства при отравлении различной степени тяжести оксидом углерода (СО) и другими продуктами термоокислительной деструкции. С лечебной целью Ацизол рекомендуется применять как можно в ранние сроки после отравления вне зависимости от тяжести поражения.

Описание

Отравление окисью углерода (монооксидом углерода,  угарным газом) возникает, когда он  накапливается в крови. Если во вдыхаемом воздухе повышено содержание окиси углерода, она вытесняет кислород из гемоглобина, содержащегося в эритроцитах (красных кровяных тельцах), и связывается с ним. Это приводит к серьезному повреждению тканей и в некоторых случаях летальному исходу.

Окись углерода представляет собой бесцветный газ, без вкуса и запаха, который образуется при горении газа, древесины, пропана, угля или другого топлива. Нарушение эксплуатации газоиспользующего оборудования, особенно в замкнутом пространстве, при плохой вентиляции, приводит к повышению содержания в воздухе окиси углерода до опасного уровня.

Симптомы

Если вы считаете, что у вас или кого-либо другого имеет место отравление угарным газом, выйдите на свежий воздух и обратитесь за неотложной медицинской помощи.

Симптомы отравления угарным газом могут включать:

  • Тупую головная боль

  • Слабость

  • Головокружение

  • Тошноту или рвоту

  • Одышку

  • Спутанность

  • Нарушения зрения

  • Потерю сознания

Отравление угарным газом может быть особенно опасно для людей, которые спят или в нетрезвом состоянии. Может развиться необратимое повреждение мозга или даже летальный исход, прежде чем кто-либо поймет, в чем проблема.

Когда обратиться к врачу

Признаки отравления угарным газом могут быть выражены незначительно, однако это состояние является опасным для жизни и требует оказания неотложной медицинской помощи. Если вы считаете, что вы или кто-либо из окружающих можете иметь отравление угарным газом, выйдите на  свежий воздух и/или выведите или вынесите пострадавшего и обратитесь за неотложной медицинской помощью.

Причины

Отравление угарным газом вызвано вдыханием продуктов горения. Когда в воздухе, которым вы дышите,  становится слишком много окиси углерода, она начинает замещать кислород, связанный с гемоглобином эритроцитов, в результате чего органы и ткани начинают испытывать кислородное голодание.

Окись углерода образуется при  горения различных видов топлива и работе двигателей. Обычно она образуется в небольших количествах, что не является причиной для беспокойства, но если это происходит в замкнутых или частично замкнутых пространствах, например,  при использовании угольного гриля в помещении, уровень окиси углерода может стать опасным.

Факторы риска

Вдыхание дыма во время пожара также может вызвать отравление угарным газом.

Воздействие угарного газа может быть особенно опасным для:

  • Плода. Клетки крови плода связываются с окисью углерода сильнее, чем у взрослых, поэтому плод более восприимчив  к вредному воздействию угарного газа.
  • Детей. Маленькие дети дышат чаще, чем это делают взрослые, поэтому они больше подвержены риску развития отравления  угарным газом.
  • Пожилых  людей. У пожилых людей, которые испытывают отравление угарным газом,  чаще развивается повреждение головного мозга.
Осложнения

В зависимости от степени и продолжительности воздействия, отравление монооксидом углерода может вызвать:

  • Стойкое повреждение головного мозга
  • Повреждение сердца, которое может привести к развитию опасных для жизни сердечно-сосудистых осложнений
  • Смерть
Как подготовиться к приему врача?

Если вы или кто-либо из окружающих испытываете симптомы отравления угарным газом , такие как: головная боль, головокружение, тошнота, одышку, слабость, спутанность сознания – выходите на свежий воздух и/или выводите или выносите пострадавшего и немедленно звоните по телефону 911 или другому номеру неотложной медицинской помощи.

Когда вы приедете в больницу, вам будет необходимо предоставить медицинскому персоналу информацию о случившемся. По дороге постарайтесь подготовиться, чтобы ответить на вопросы о:

  • Возможных источниках воздействия окиси углерода
  • Признаках и симптомах отравления, и времени их появления
  • Любых психических нарушениях, включая спутанность сознания и проблемы с памятью
  • Любых эпизодах потери сознания
  • Сопутствующих заболеваниях и состояниях здоровья, включая беременность
  • Отношении к курению
Диагностика

Если вас доставили в отделение неотложной помощи с подозрением на отравление угарным газом, лечение будет начато немедленно. Чтобы подтвердить диагноз, врач может взять пробу крови для определения содержания окиси углерода в крови.

Если у вас или кого-либо из окружающих есть признаки отравления угарным газом, выйдите и/или вынесите или выведите пострадавшего на свежий воздух и  немедленно и звоните 911 или по другому номеру неотложной медицинской помощи. К симптомам отравления относятся головная боль, головокружение, тошнота, одышка, слабость и спутанность.

Лечение

Лечение в больнице может включать:

  • Дыхание чистым кислородом. В палате интенсивной терапии  вы будете дышать чистым кислородом через маску, помещенную над носом и ртом. Это помогает кислороду достичь органов и тканей. Если вы не сможете дышать самостоятельно, вы будете подключены к аппарату искусственной вентиляции легких.
  • Гипербарическая оксигенация. Во многих случаях рекомендуется проведение гипербарической кислородной терапии. Этот вид лечения включает в себя дыхание чистым кислородом в камере, в которой давление воздуха приблизительно в два-три раза выше, чем обычно. Это ускоряет замену окиси углерода с кислородом в крови.

Гипербарическая оксигенация может быть использована в случаях тяжелого отравления угарным газом. Она помогает защитить сердце и ткани головного мозга, которые являются особенно уязвимыми при отравлении угарным газом. Гипербарическая оксигенация также может быть рекомендована к применению у беременных женщин, потому что плод более восприимчив к повреждениям при отравлении угарным газом.

Профилактика

Простые меры предосторожности могут помочь предотвратить отравление угарным газом:

  • Установите детекторы окиси углерода. Установите детекторы в коридоре возле каждой спальни в вашем доме. Проверяйте батарейки каждый раз, когда вы проверяете батарейки в детекторах дыма – по крайней мере, два раза в год. Если звучит сигнал тревоги, выйти из дома и звоните по телефону 911 или отдел пожарной охраны. Детекторы угарного газа также могут использоваться в автодомах и катерах.
  • Открывайте дверь гаража перед запуском вашего автомобиля. Никогда не оставляйте свой автомобиль работать в вашем гараже. Будьте особенно осторожны, если гараж прилегает к дому. Оставлять автомобиль работать в гараже, прилегающем к дому, всегда не безопасно, даже если дверь гаража открыта.
  • Используйте газовые приборы в соответствии с рекомендациями. Никогда не используйте газовую плиту или духовку для отопления дома. Используйте портативные газовые горелки  только на открытом воздухе. Используйте топливосжигающие обогреватели только тогда, когда кто-то бодрствует и может следить за ними, а двери и окна открыты, чтобы обеспечить доступ свежего воздуха. Не запускайте генератор в замкнутом пространстве, например, в подвале или гараже.

 Обеспечьте нормальную вентиляцию в помещениях, где используются следующие устройства и приборы:

  • Обогреватели
  • Печи
  • Угольные грили
  • Кухонные плиты
  • Водонагреватели
  • Камины
  • Портативные генераторы
  • Дровяные печи
  • Моторы легковых и грузовых автомобилей

Попросите вашего поставщика коммунальных услуг ежегодно профилактически осматривать все газовые приборы, в том числе печи.

  • Если у вас есть камин, держите его в хорошем состоянии. Чистите камин и дымоход каждый год.
  • Держите вентиляционные отверстия и дымоходы разблокированными во время ремонта. Убедитесь, что они не покрыты брезентом и не завалены мусором.
  • Исправьте неполадки, ставшие причиной повышения концентрации угарного газа в воздухе. Если отравление угарным газом произошло в доме, то очень важно найти и устранить его источник. Местный отдел пожарной охраны или коммунальное предприятие могут помочь вам.

Углекислый газ, свойства, получение и применение.

Углекислый газ – бинарное химическое соединение углерода и кислорода, имеющее формулу CO2.

Углекислый газ, формула, молекула, строение, состав, вещество

Физические свойства углекислого газа.Сухой лёд

Получение углекислого газа

Химические свойства углекислого газа. Химические реакции (уравнения) углекислого газа

Применение углекислого газа

Цена на выбросы CO2

Углекислый газ (диоксид углерода, двуокись углерода, углекислота, оксид углерода (IV), угольный ангидрид) – бесцветный газ, почти без запаха (в больших концентрациях с кисловатым «содовым» запахом).

Углекислый газ – бинарное химическое соединение углерода и кислорода, имеющее формулу CO2.

Химическая формула углекислого газа CO2.

Строение молекулы углекислого газа, структурная формула углекислого газа:

image

Углекислый газ тяжелее воздуха приблизительно в 1,5 раза. Его плотность при нормальных условиях составляет 1,98 кг/м3, по отношении к воздуху – 1,524. Поэтому скапливается в низких непроветриваемых местах.

Концентрация углекислого газа в воздухеатмосфере Земли) составляет в среднем 0,046 % (по массе) и 0,0314 % (по объему).

Углекислый газ вырабатывается в органах и тканях человека образуется в качестве одного из конечных продуктов метаболизма. Он переносится от тканей по венозной системе и затем выделяется с выдыхаемым воздухом через лёгкие. Таким образом, содержание углекислого газа в крови велико в венозной системе, уменьшается в капиллярной сети лёгких, и содержание его мало в артериальной крови. В выдыхаемом человеком воздухе содержится около 4,5% диоксида углерода, что в 60-110 раз больше, чем во вдыхаемом. Организм человека выделяет приблизительно 1 кг углекислого газа в сутки.

Углекислый газ растворяется в воде. В 100 граммах воды растворяется 0,3803 грамма CO2 при 16 °C, 0,3369 грамма CO2 – при 20 °C, 0,2515 грамма CO2 – при 30 °C. Растворяясь в воде, образует угольную кислоту Н2CO3. Растворим также в ацетоне, бензоле, метаноле и этаноле.

Термически устойчив при температурах менее 1000 °C. При температуре 1000 °C восстанавливается углем до оксида углерода (II).

При нормальном атмосферном давлении диоксид углерода не существует в жидком состоянии, существует только в твердом или газообразном состоянии. Твердая двуокись углерода при повышении температуры не плавится, а переходит (возгоняется) непосредственно из твёрдого состояния в газообразное. Твёрдую двуокись углерода также называют сухим льдом. Внешний вид сухого льда напоминает обычный лед, снегоподобную массу. При сублимации сухой лед поглощает около 590 кДж/кг (140 ккал/кг) теплоты.

Под давлением 35 000 атм. твердая углекислота становится проводником электрического тока.

Жидкий углекислый газ можно получить при повышении давления. Так, при температуре 20 °С и давлении свыше 6 МПа (~60 атм.) газ сгущается в бесцветную жидкость. При нормальных условиях (20 °С и 101,3 кПа) при испарении 1 кг жидкой углекислоты образуется 509 л углекислого газа. Хранят и транспортируют углекислый газ, как правило, в жидком состоянии

Двуокись углерода негорюча, но в ее атмосфере может поддерживаться горение активных металлов, например, щелочных металлов и щелочноземельных – магния, кальция, бария.

Двуокись углерода нетоксична, невзрывоопасна.

Предельно допустимая концентрация двуокиси углерода в воздухе рабочей зоны не установлена, при оценке этой концентрации можно ориентироваться на нормативы для угольных и озокеритовых шахт, установленные в пределах 0,5% (об.) или 9,2 г/м (см. ГОСТ 8050-85 «Двуокись углерода газообразная и жидкая. Технические условия»).

По степени воздействия на организм человека двуокись углерода относится к 4-му классу опасности по ГОСТ 12.1.007-76.

При концентрациях более 5% (92 г/м) двуокись углерода оказывает вредное влияние на здоровье человека, так как она тяжелее воздуха в полтора раза и может накапливаться в слабопроветриваемых помещениях у пола и в приямках, а также во внутренних объемах оборудования для получения, хранения и транспортирования газообразной, жидкой и твердой двуокиси углерода. При этом снижается объемная доля кислорода в воздухе, что может вызвать явление кислородной недостаточности и удушья.

Углекислый газ образуется при гниении и горении органических веществ, в результате вулканической деятельности. Содержится в воздухе и минеральных источниках, выделяется при дыхании животных и растений. Искусственными источниками образования углекислого газа являются промышленные выбросы и выхлопные газы автомобильного транспорта.

Углекислый газ легко пропускает излучение в ультрафиолетовой и видимой частях спектра, которое поступает на Землю от Солнца и обогревает её. В то же время он поглощает испускаемое Землёй инфракрасное излучение и является одним из парниковых газов, вследствие чего участвует в процессе глобального потепления.

Наименование параметра: Значение:
Химическая формула CO2
Синонимы и названия иностранном языке углерода двуокись (рус.)

углерода диоксид (рус.)

угольный ангидрид (рус.)

оксид углерода (IV)

carbon dioxide (англ.)

Тип вещества неорганическое
Внешний вид бесцветный газ
Цвет бесцветный
Вкус кисловатый вкус
Запах почти без запаха (в больших концентрациях с кисловатым «содовым» запахом)
Агрегатное состояние (при 20 °C и атмосферном давлении 1 атм.) газ
Плотность (состояние вещества – твердое вещество, при -79 °C и атмосферном давлении 1 атм.), кг/м3 1561
Плотность (состояние вещества – твердое вещество, при -79 °C и атмосферном давлении 1 атм.), г/см3 1,561
Плотность (состояние вещества – жидкость, при -60 °C и атмосферном давлении 1 атм.), кг/м3 1190
Плотность (состояние вещества – жидкость, при -60 °C и атмосферном давлении 1 атм.), г/см3 1,19
Плотность (состояние вещества – жидкость, при -37 °C и атмосферном давлении 1 атм.), кг/м3 1101
Плотность (состояние вещества – жидкость, при -37 °C и атмосферном давлении 1 атм.), г/см3 1,101
Плотность (состояние вещества – жидкость, при 0 °C и атмосферном давлении 35,5 атм.), кг/м3 925
Плотность (состояние вещества – жидкость, при 0 °C и атмосферном давлении 35,5 атм.), г/см3 0,925
Плотность (состояние вещества – газ, при 0 °C и атмосферном давлении 1 атм.), кг/м3 1,9768
Плотность (состояние вещества – газ, при 0 °C и атмосферном давлении 1 атм.), г/см3 0,0019768
Температура сублимации (возгонки), °C -78,5
Критическая температура*, °C 31
Критическое давление, МПа 7,387
Критический удельный объём,  м3/кг 0,468
Критическая точка 31 °C, 7,38 МПа
Тройная точка −56,6 °C, 0,52 МПа
Молярная масса, г/моль 44,01
Растворимость в воде, г/100 г 0,3803 при 16 °C,

0,3369 при 20 °C,

0,2515 при 30 °C

Теплопроводность, Вт/(м·K) 0,0166
Удельная теплоемкость, Дж/(кг·К) 849
Удельная теплота испарения, кДж/кг 379,5
Удельная теплота плавления, кДж/кг 205
Стандартная энтальпия образования ΔH (при 298 К, для состояния вещества – газ), кДж/моль -393,51
Стандартная энергия Гиббса образования ΔG (при 298 К, для состояния вещества – газ), кДж/моль -394,38
Стандартная энтропия вещества S (при 298 К, для состояния вещества – газ) 213,68
Стандартная мольная теплоемкость Cp (298 К, для состояния вещества – газ), Дж/(моль·K) 37,11
Энтальпия плавления ΔHпл, кДж/моль 8,37
Энтальпия возгонки ΔHвозг, кДж/моль 25,23
Скорость звука в веществе (при 20°C, состояние среды – газ), м/с 274,6
Давление паров, мм.рт.ст. 0,000001 (при -186,4°C),

0,00001 (при -180,7°C),

0,0001 (при -174,3°C),

0,001 (при -166,8°C),

0,01 (при -158°C),

2,31 (при -130°C),

9,81 (при -120°C),

34,63 (при -110°C),

104,81 (при -100°C),

279,5 (при -90°C),

672,2 (при -80°C),

1486,1 (при -70°C),

3073,1 (при -60°C),

5127,8 (при -50°C),

7545 (при -40°C),

10718 (при -30°C),

14781 (при -20°C),

19872 (при -10°C),

26142 (при 0°C),

33763 (при 10°C),

42959 (при 20°C),

54086 (при 30°C)

* при температуре выше критической температуры газ невозможно сконденсировать ни при каком давлении.

В промышленности углекислый газ образуется в дымовых газах при сжигании различных органических и неорганических веществ или как побочный продукт химических процессов, например, при разложении природных карбонатов (доломита, известняка). Также углекислый газ как побочный продукт получают на установках разделения воздуха с целью получения чистого кислорода, азота и аргона.

В лабораторных условиях углекислый газ получают, например, в результате следующих химических реакций:

1. взаимодействия карбоната кальция и азотной кислоты:

CaCO3 + 2HNO3 → Ca(NO3)2 + CO2 + H2O,

2. в результате взаимодействиякарбоната кальция с другими минеральными кислотами,

3. взаимодействия пищевой соды с лимонной кислотой или с кислым лимонным соком,

4. реакции горения углерода:

С + O2 → CO2.

Диоксид углерода относится к кислотным оксидам, поэтому для него характерны следующие химические реакции:

1. реакция взаимодействия оксида углерода (IV) и водорода:

CO2 + 4H2 → CH4 + 2H2O (t ~ 200 °C, kat = Cu2O).

В результате реакции образуются метан и вода.

2. реакция взаимодействия оксида углерода (IV) и углерода:

CO2 + C ⇄ 2CO (t = 700-1000 °C).

В результате реакции образуется оксид углерода (II). Реакция протекает при взаимодействии углекислого газа с раскаленными углями.

3. реакция взаимодействия оксида углерода (IV) и магния:

CO2 + 2Mg → 2MgO + C (t ~ 500 °C).

В результате реакции образуются оксид магния и углерод.

4. реакция взаимодействия оксида углерода (IV) и гафния:

Hf + CO2 → HfC + HfO2 (t = 800-1000 °C).

В результате реакции образуются карбид гафния и оксид гафния.

5. реакция взаимодействия оксида углерода (IV) и германия:

Ge + CO2 → GeO + CO (t = 700-900 °C).

В результате реакции образуются оксид германия и оксид углерода (II).

6. реакция взаимодействия оксида углерода (IV) и цинка:

Zn + CO2 → ZnO + CO (t = 800-950 °C).

В результате реакции образуются оксид цинка и оксид углерода (II).

7. реакция взаимодействия оксида углерода (IV) и индия:

2In + CO2 → In2O + CO (t ~ 850 °C).

В результате реакции образуются оксид индия и оксид углерода (II).

8. реакция взаимодействия оксида углерода (IV) и циркония:

2Zr + CO2 → ZrC + ZrO2 (t = 800-100 °C).

В результате реакции образуются карбид циркония и оксид циркония.

9. реакция взаимодействия оксида углерода (IV) и вольфрама:

W + 2CO2 → WO2 + 2CO (t ~ 1200 °C).

В результате реакции образуются оксид вольфрама и оксид углерода (II).

10. реакция взаимодействия оксида углерода (IV) и оксида лития:

Li2O + CO2 → Li2CO3.

В результате реакции образуется карбонат лития.

11. реакция взаимодействия оксида углерода (IV) и оксида натрия:

Na2O + CO2 → Na2CO3 (t = 450-550 °C).

В результате реакции образуется карбонат натрия.

12. реакция взаимодействия оксида углерода (IV) и оксида калия:

K2O + CO2 → K2CO3 (t ~ 400 °C).

В результате реакции образуется карбонат калия.

13. реакция взаимодействия оксида углерода (IV) и оксида бария:

BaO + CO2 → BaCO3.

В результате реакции образуется карбонат бария.

14. реакция взаимодействия оксида углерода (IV) и оксида кальция:

CaO + CO2 → CaCO3.

В результате реакции образуется карбонат кальция.

15. реакция взаимодействия карбоната кальция, оксида углерода (IV) и воды:

CaCO3 + CO2 + H2O → Ca(HCO3)2.

В результате реакции образуется гидрокарбонат кальция.

16. реакция взаимодействия оксида углерода (IV) и оксида магния:

MgO + CO2 → MgCO3.

В результате реакции образуется карбонат магния.

17. реакция взаимодействия оксида углерода (IV) и оксида кремния (II):

SiO + CO2 → SiO2 + CO (t ~ 500 °C).

В результате реакции образуются оксид кремния (IV) и оксид углерода (II).

18. реакция взаимодействия оксида углерода (IV) и воды:

CO2 + H2O ⇄ H2CO3.

В результате реакции образуется угольная кислота.

19. реакция взаимодействия оксида углерода (IV) и гидроксида лития:

2LiOH + CO2 → Li2CO3 + H2O.

В результате реакции образуются карбонат лития и вода. В ходе реакции используется концентрированный раствор гидроксида лития.

20. реакция взаимодействия оксида углерода (IV) и гидроксида калия:

KOH + CO2 → KHCO3,

2KOH + CO2 → K2CO3 + H2O.

В первом случае в результате реакции образуются гидрокарбонат калия, во втором случае – карбонат калия и вода. Реакция протекает в первом случае в этаноле и используется разбавленный раствор гидроксида калия, во втором используется концентрированный раствор гидроксида калия.

21. реакция взаимодействия оксида углерода (IV) и гидроксида натрия:

NaOH + CO2 → NaHCO3,

2NaOH + CO2 → Na2CO3 + H2O.

В первом случае в результате реакции образуются гидрокарбонат натрия, во втором – карбонат натрия и вода. В ходе первой реакции используется разбавленный раствор гидроксида натрия, в ходе второй – концентрированный раствор гидроксида натрия.

22. реакция взаимодействия оксида углерода (IV) и гидроксида кальция:

Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 + H2O.

В результате реакции образуются карбонат кальция и вода.

23. реакция взаимодействия оксида углерода (IV) и гидроксида бария:

Ba(OH)2 + CO2 → BaCO3 + H2O.

В результате реакции образуются карбонат бария и вода.

24. реакция взаимодействия оксида углерода (IV) и метана:

CH4 + CO2 → 2CO + 2H2 (t = 800-900 °C, kat = NiO, нанесенный на Al2O3).

В результате реакции образуются оксид углерода (II) и вода.

25. реакция термического разложения оксида углерода (IV):

2CO2 → 2CO + O2 (t > 2000 °C).

В результате реакции образуются оксид углерода (II) и кислород.

26. реакция фотосинтеза:

6CO2 + 6H2O → C6H12O6 + 6O2 (hv, kat = хлорофилл).

В результате реакции образуются глюкоза и кислород.

Углекислый газ используется во многих отраслях промышленности и быту:

– как пищевая добавка Е290 в качестве разрыхлителя в пищевом производстве и консерванта в алкогольных и безалкогольных газированных напитках, а также для газирования лимонада, газированной воды и других напитков;

– в системах пожаротушения и в огнетушителях;

– для создания защитной среды при сварке металлов;

– для охлаждения, замораживания и хранения пищевых продуктов при прямом и косвенном контакте с сухим льдом;

– для сушки литейных форм;

– в качестве активной среды углекислотного лазера.

Примечание: © Фото https://www.pexels.com, https://pixabay.com.

Найти что-нибудь еще?

карта сайта

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
А как считаете Вы?
Напишите в комментариях, что вы думаете – согласны
ли со статьей или есть что добавить?
Добавить комментарий