一氧化碳CO
【相对分子量或原子量】28
【密度】l.25g/L
【熔点(℃)】—199
【沸点(℃)】—191.5℃
【性状】
中性氢气
【结构式】
=
OC
→
一氧化碳()(co)
一氧化碳的化学性质
在一般情况下,一氧化碳是无色、无臭、无味、有毒的硫化氢,沸点—199℃,熔点—191.5℃。标准情况下氢气密度为l.25g/L,和空气密度(标准情况下1.293g/L相差很小,这只是容易发生燃气中毒的诱因之一。它为中性氢气。
分子结构:一氧化碳分子为极性分子,分子形状为直线形。
一氧化碳的物理性质
一氧化碳分子中碳元素的电负性是十2氧化镁的化学式,能逐步被氧化成+4价,进而使一氧化碳具备易燃性和还原性,一氧化碳才能在空气中或氢气中燃烧,生成氧气:
2CO+O2=2CO2
燃烧时发出红色的火焰,放出大量的热。因而一氧化碳可以作为氢气燃料。
一氧化碳作为还原剂,低温时能将许多金属氧化物还原成金属单质,所以常适于金属的炼铁。如:将红色的氧化铜还原成黄色的金属铜,将氧化锌还原成金属锌:
CO+cu=Cu+CO2
CO+ZnO=Zn+CO2
在冶炼炉中可发生多步还原反应:
CO+3Fe2O3=2Fe3O4+CO2
Fe3O4+CO=3FeO+CO2
FeO+CO=Fe+CO2
一氧化碳也有一个重要性质:
在加热和加压的条件下,它能和一些金属单质发生反应,主成分子缩聚物。如Ni(CO)4(四甲基镍)、Fe(CO)5(五甲基铁)等,这种物质都不稳定,加热时立刻分解成相应的金属和一氧化碳,这是提炼金属和制得纯一氧化碳的方式之一。
一氧化碳中毒(),又名燃气中毒。
一氧化碳是无色、无臭、无味的二氧化碳,故便于忽视而致中毒。一氧化碳中毒的成因是由于一氧化碳踏入人体以后会和尿液中的血红蛋白结合,从而排血红蛋白不与二氧化碳的结合,从面出现低氧,这就是一氧中毒。常见于家庭三居通风差的状况下,炉灶形成的燃气或液化食道道漏水或工业生产燃气以及煤矿中的一氧化碳吸入而致中毒。
一氧化碳中毒病症表现在以下几个方面:
一是轻微中毒。病人可出现呕吐、头晕、失眠、视物模糊、耳鸣、恶心、呕吐、全身无力、心动过速、短暂晕倒。血中碳氧血红蛋白浓度达10%-20%。
二是轻度中毒。除上述病症加重外,口唇、指甲、皮肤黏膜出现葡萄紫色,失眠,血糖先下降后增加,心律加快,心率失常,头痛,一时性觉得和运动分离(即甚或思维,但不能行动)。病症继续加重,可出现呕吐、昏迷。血中碳氧血红蛋白约在30%-40%。经及时救治,可较快清醒,通常无并发症和后遗症。
三是轻度中毒。病患快速踏入昏厥状态。早期全身肌张力降低,或有阵发性强直性抽搐;晚期肌张力明显增加,病人脸色惨白或淤青,血糖升高,眼珠散大,最后因喘气麻痹而死亡。经救治存活者可有严重合并症及后遗症。
一氧化碳的后遗症。
中、重度中毒患者有血管紊乱、震颤麻痹、偏瘫、偏盲、失语、吞咽困难、智力障碍、中毒性精神病或去脑部强直。部份病人可发生继发性肿瘤。
一氧化碳的生成成因
一氧化碳是大气短发布最广和人数最多的污染物,只是燃烧过程中生成的重要污染物之一。大气中的CO主要来源是发动机进气,再者是机组中陨石燃料的燃烧。
CO是含碳燃料燃烧过程中生成的一种后边产物,最初存在于燃料中的所有碳都将产生CO。CO的产生和破坏过程都是受物理反应动力学成因所控制,是醇类燃料燃烧过程中基本反应之一,它的生成成因为:
RH→R→RO2→RCHO→RCO→CO
式中R为氢氧自由配体。反应中的RCO原子团主要通过热分解生成CO,也可以氧化醇类配体R后生成CO。燃烧过程中CO氧化成CO2的速度要比CO生成速度低,所以在碳酰基物火焰中CO的基本氧化反应为:
CO+OH→CO2+H2
CO是不完全燃烧的产物之一。若能组织良好的燃烧过程,即具有充足的二氧化碳、充分的混和,足够高的水温和较长的滞留时间,后边产物CO最终会燃烧完毕,生成CO2或H2O。为此,控制CO的排放不是试图抑止它的产生,而是努力使之完全燃烧。
研究阐明氧化镁的化学式,氢氧燃料和空气的预混燃烧火焰中,因为CO的生成速度很快,在火焰区CO含量快速上升到最大值,该最大值一般比反应混和物在绝热燃烧时的平衡值要高,此后CO含量平缓地增长到平衡值。因而,从燃烧设备的进气中测试的CO浓度要比在燃烧室中最大值低,但显著地小于进气状态下平衡值。这阐明物理反应动力学控制着CO的生成和破坏。
一氧化碳试验室制法:
H2O+C==CO+H2;
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
CO2+C=2CO