Oxid uhelnatý
| Oxid uhelnatý | |
|---|---|
 | |
 Schéma molekuly oxidu uhelnatého | |
| Obecné | |
| Systematický název | oxid uhelnatý |
| Latinský název | Carbonii monoxidum Monoxidum carbonis |
| Anglický název | Carbon monoxide |
| Německý název | Kohlenstoffmonoxid |
| Sumární vzorec | CO |
| Vzhled | bezbarvý jedovatý plyn bez zápachu |
| Identifikace | |
| Registrační číslo CAS | 630-08-0 |
| EC-no (EINECS/ELINCS/NLP) | 211-128-3 |
| Indexové číslo | 006-001-00-2 |
| PubChem | 281 |
| ChEBI | 17245 |
| UN kód | 1016 |
| SMILES | [C-]#[O+] |
| InChI | InChI=1S/CO/c1-2 |
| Číslo RTECS | FG3500000 |
| Vlastnosti | |
| Molární hmotnost | 28,010 1 g/mol |
| Teplota tání | −205 °C (68 K) |
| Teplota varu | −191,5 °C (81 K) |
| Hustota | 789 kg/m³, (kapalný, tv) 0,001 25 g/cm³ (0 °C) 0,001 145 g/cm³ (25 °C) |
| Dynamický viskozitní koeficient | 0,005 61 cP (plyn, tv) 0,012 7 cP (−78,5 °C) 0,016 6 cP (0 °C) 0,021 8 cP (126 °C) 0,025 5 cP (227 °C) |
| Index lomu | nD= 1,000 34 (0 °C) |
| Kritická teplotaTk | −140,23 °C |
| Kritický tlakpk | 3 499 kPa |
| Kritická hustota | 0,301 g/cm3 |
| Rozpustnostvevodě | 3,5 cm3/100 g (0 °C) 2,82 cm3/100 g (10 °C) 2,32 cm3/100 g (20 °C) 2,14 cm3/100 g (25 °C) 2,00 cm3/100 g (30 °C) 1,77 cm3/100 g (40 °C) 1,49 cm3/100 g (60 °C) 1,43 cm3/100 g (80 °C) 1,40 cm3/100 g (100 °C) |
| Rozpustnost vpolárních rozpouštědlech | karbonylové sloučeniny estery alkoholy |
| Relativnípermitivitaεr | 1,000 634 |
| Van der Waalsovy konstantystavové rovnice | a= 0,148 5 Pa m6mol−2 b= 39,85 m3mol−1 |
| Součinitel tepelné vodivosti | 0,020 0 W m−1K−1(−40 °C) 0,021 8 W m−1K−1(−17 °C) 0,023 4 W m−1K−1(4,4 °C) 0,025 1 W m−1K−1(27 °C) 0,026 8 W m−1K−1(49 °C) |
| Ionizační energie | 14,013eV |
| Struktura | |
| Dipólový moment | 0,374×10−30C·m |
| Termodynamické vlastnosti | |
| Standardní slučovací entalpieΔHf° | −110,53 kJ/mol −121 kJ/mol (vodný roztok) |
| Entalpie táníΔHt | 29,8 J/g |
| Entalpie varuΔHv | 215,6 J/g |
| Standardní molární entropieS° | 197,556 J/mol·K 105 J/mol·K (vodný roztok) |
| Standardní slučovací Gibbsova energieΔGf° | −137,15 kJ/mol −199,9 kJ/mol (vodný roztok) |
| Izobarickéměrné teplocp | 1,039 5 J K−1g−1 |
| Izochorickéměrné teplocV | 0,741 J K−1g−1 |
| Bezpečnost | |
 GHS02  GHS06  GHS08 Nebezpečí[1] | |
| H-věty | H220H360DH331H372 |
| R-věty | R12,R23,R33,R48,R61 |
| S-věty | S9,S16,S33,S45,S53 |
| NFPA 704 |  2
4
2
|
| Teplota vzplanutí | − 191 °C |
| Teplota vznícení | 609 °C |
Některá data mohou pocházet zdatové položky. | |
Oxid uhelnatý(starší terminologiíkysličníkuhelnatý) je bezbarvý jedovatýplynbez chuti a zápachu, nedráždivý. Ve vodě je málo rozpustný. Je obsažen vesvítiplynu,vgenerátorovéma vevodním plynu;má silně redukční vlastnosti. V přírodě je přítomen v nepatrném množství v atmosféře, kde vzniká předevšímfotolýzouoxidu uhličitéhopůsobenímultrafialového záření,jako produkt nedokonalého spalovánífosilních palivibiomasy.Je také obsažen v sopečných plynech. V mezihvězdném prostoru se vyskytuje ve značném množství. Byl nalezen i v atmosféřeMarsu(0,08 %) aspektroskopickyprokázán vkoměkomet.
Vznik
[editovat|editovat zdroj]Vzniká z kyslíkatých organických látek rozkladem při vysokých teplotách. Např. přikoksováníuhlí. Nad 600 °C vzniká i při spalování ochotněji nežoxid uhličitý.
Ve vysoké peci se získává vysokoteplotnímspalovánímkoksu:
- 2 C + O2→ 2 CO
Endotermní reakcívodní páryskoksemza vysokých teplot se vyráběl vodní plyn jako ušlechtilé palivo nebo zdrojvodíku:
- C + H2O → CO + H2
Vzniká také při výroběvodíkuparním reformovánímmethanuendotermní reakcíokolo 1000 °C:
- CH4+ H2O → 3 H2+ CO
Následně se ale spotřebovává konverzí pod 600 °C, kdyredukujevodní páru:
- CO + H2O → H2+ CO2
V nepatrném množství vzniká imetabolickýmiprocesy v živých organismech a proto je obsažen ve stopových množstvích ve vydechovaném vzduchu zplic.
Vlastnosti
[editovat|editovat zdroj]S kyslíkem hoří namodralým plamenem naoxid uhličitý:
- 2 CO + O2→ 2 CO2
za uvolnění značného množství tepla. Ve směsi, obsahující od 12,5 do 74,2 %[2]oxidu uhelnatého ve vzduchu, reakce probíhá jako výbuch. I při nižší koncentraci tato reakce probíhá dobře na katalyzátoru výfukových plynů.
CO má podobnou hustotu jako vzduch, nepatrně nižší (97 %).
Využití
[editovat|editovat zdroj]Oxid uhelnatý se dříve používal jako plynnépalivo(například součástsvítiplynu). Jeho směs svodíkem(vodní plyn) byl jedním z meziproduktů používaných v těžkémchemickémapotravinářském[3]průmyslu. Přivýrobě železavzniká oxid uhelnatý z uhlíku vkoksua spolu s ním funguje jakoredukční činidlo.
Zdroje oxidu uhelnatého a jeho výskyt v ovzduší
[editovat|editovat zdroj]
Vzhledem k jedovatosti je jednou z významných znečišťujících látek. Vzniká při vysokoteplotnímspalováníuhlíkuaorganických látek.Je emitován např. automobily, lokálními topeništi, energetickým a metalurgickým průmyslem.
CO vzniká zejména pokud:
- je teplota spalování příliš nízká, než aby mohlo dojít k úplné oxidaci pohonných látek naoxid uhličitý,
- čas hoření ve spalovací komoře je příliš krátký,
- není k dispozici dostatek kyslíku.
Díky povinnému zavedení řízenýchkatalyzátorůu vozidel s benzínovými motory se emise oxidu uhelnatého v poslední době snižují.
V roce2005v České republice nepřekračovaly pozaďové koncentrace 300 µg/m3.V Praze činily roční aritmetické průměry v oblastech zatížených dopravou přibližně 1.000 µg/m3.[4]
Při používání zemníhoplynuk vaření vdomácnostechje koncentrace CO v domácím ovzduší průměrně cca 2.900 µg/m3[5].
Kouření
[editovat|editovat zdroj]Významným zdrojem oxidu uhelnatého jekouření.Lidé kouřící cca 20cigaretdenně mají asi 4 až 7 % krevníhohemoglobinuzablokováno působením CO.[4]Připasivním kouřeníje člověk vystaven koncentracím okolo 1.700 µg/m3[5].
Účinky na živé organismy
[editovat|editovat zdroj]Toxicita
[editovat|editovat zdroj]Oxid uhelnatý je značně jedovatý; jeho jedovatost je způsobena silnouafinitoukhemoglobinu(krevnímu barvivu), s nímž vytváříkarboxyhemoglobin(COHb), čímž znemožňuje přenos kyslíku v podoběoxyhemoglobinuz plic do tkání. Vazba oxidu uhelnatého na hemoglobin je přibližně dvousetkrát silnější než kyslíku, a proto jeho odstranění z krve trvá mnoho hodin až dní. Příznaky otravy se objevují již při přeměně 10 % hemoglobinu na karboxyhemoglobin.
Otrava oxidem uhelnatým
[editovat|editovat zdroj]Oxid uhelnatý blokuje přenášeníkyslíkukrví,neboť jeho vazba shemoglobinemje 200× až 300× pevnější než vazba kyslíku a z hemoglobinu se stává karboxyhemoglobin. Otrava CO se vyskytuje např. v uzavřených prostorech, kde běží spalovací motory nebo při špatném odvětrání plynových spotřebičů.První pomocspočívá v přerušení kontaktu (vyvětrat, vynést z prostoru), dále podání kyslíku a pokud došlo k zástavě oběhu, je třeba resuscitovat.
Oxidem uhelnatým (vesvítiplynu) se otrávil například skladatel a zpěvákJiří Šlitr.[6]
Signalizační molekula
[editovat|editovat zdroj]Oxid uhelnatý patří spolu soxidem dusnatýmasulfanemke gasotransmiterům; působí (podobně jako oxid dusnatý) jako relaxant na hladkosvalové buňky ve stěnách cév (vasodilatační účinek). Oxid uhelnatý vzniká endogenně degradacíhemuhemoxygenázou (HMOX), což vede k fyziologickým koncentracím v krvi ve vysokém mikromolárním rozmezí ve formě vázané na hemoglobin známé jakokarbonylhemoglobin(COHb).
Odkazy
[editovat|editovat zdroj]Reference
[editovat|editovat zdroj]- ↑abCarbon monoxide.pubchem.ncbi.nlm.nih.gov[online]. PubChem [cit. 2021-05-23].Dostupné online.(anglicky)
- ↑http:// biotox.cz/toxikon/anorgan/ja_4a.php– IV.A skupina - skupina uhlíku
- ↑Spotřebitelé jí maso ošetřené jedovatým plynem
- ↑abMiroslav Šuta:Účinky výfukových plynů z automobilů na lidské zdraví(druhé, přepracované a doplněné vydání,Děti Země2008,ISBN80-86678-10-5
- ↑abCarbon Monoxide - International Programme on Chemical Safety - Environmental Health Criteria 213.inchem.org[online]. [cit. 2009-09-18].Dostupné v archivupořízeném dne 2013-11-04.
- ↑Svítiplynem se otrávil skladatel Jiří Šlitr - Česká televize
Literatura
[editovat|editovat zdroj]- VOHLÍDAL, Jiří; ŠTULÍK, Karel; JULÁK, Alois.Chemické a analytické tabulky.1. vyd. Praha: Grada Publishing, 1999.ISBN80-7169-855-5.
Související články
[editovat|editovat zdroj]Externí odkazy
[editovat|editovat zdroj]
Obrázky, zvuky či videa k tématuoxid uhelnatýnaWikimedia Commons- (česky)Už víte vše o otravě oxidem uhelnatým? – Informační servis ČSTZ 2/2006
- (česky)Oxid uhelnatý zabíjí...
