रंगहीन गैस तापीय गुण पिघलने का तापमान -205 डिग्री सेल्सियस उबलता तापमान -191.5 डिग्री सेल्सियस एन्थैल्पी (सेंट आर्ब।) −110.52 kJ/mol रासायनिक गुण पानी में घुलनशीलता 0.0026 ग्राम/100 मिली वर्गीकरण सीएएस संख्या

• संयुक्त राष्ट्र खतरा वर्ग 2.3
• संयुक्त राष्ट्र माध्यमिक खतरा 2.1

अणु की संरचना

सीओ अणु, आइसोइलेक्ट्रोनिक नाइट्रोजन अणु की तरह, एक ट्रिपल बॉन्ड होता है। चूंकि ये अणु संरचना में समान हैं, इसलिए उनके गुण भी समान हैं - बहुत कम गलनांक और क्वथनांक, मानक एन्ट्रापी के करीबी मूल्य, आदि।

संयोजकता बांड की विधि के ढांचे के भीतर, CO अणु की संरचना को सूत्र द्वारा वर्णित किया जा सकता है: C≡O:, और तीसरा बंधन दाता-स्वीकर्ता तंत्र के अनुसार बनता है, जहां कार्बन एक इलेक्ट्रॉन जोड़ी स्वीकर्ता है, और ऑक्सीजन एक दाता है।

ट्रिपल बॉन्ड की उपस्थिति के कारण, CO अणु बहुत मजबूत है (वियोजन ऊर्जा 1069 kJ / mol, या 256 kcal / mol है, जो कि किसी भी अन्य डायटोमिक अणुओं की तुलना में अधिक है) और इसकी एक छोटी आंतरिक दूरी है (d सीओओ = 0.1128 एनएम या 1, 13Å)।

अणु कमजोर रूप से ध्रुवीकृत होता है, इसके द्विध्रुवीय का विद्युत क्षण μ = 0.04·10 -29 C·m (द्विध्रुवीय क्षण की दिशा O - →C +)। आयनन विभव 14.0 V, बल युग्मन स्थिरांक k = 18.6।

डिस्कवरी इतिहास

कार्बन मोनोऑक्साइड का उत्पादन पहली बार फ्रांसीसी रसायनज्ञ जैक्स डी लासन द्वारा चारकोल के साथ जिंक ऑक्साइड को गर्म करके किया गया था, लेकिन शुरुआत में इसे हाइड्रोजन के लिए गलत माना गया था क्योंकि यह नीली लौ से जल गया था। तथ्य यह है कि इस गैस में कार्बन और ऑक्सीजन होता है, इसकी खोज अंग्रेजी रसायनज्ञ विलियम क्रुइशांक ने की थी। पृथ्वी के वायुमंडल के बाहर कार्बन मोनोऑक्साइड की खोज सबसे पहले बेल्जियम के वैज्ञानिक एम. मिज़ोट (एम. मिजोट) ने 1949 में सूर्य के आईआर स्पेक्ट्रम में मुख्य कंपन-घूर्णी बैंड की उपस्थिति से की थी।

पृथ्वी के वायुमंडल में कार्बन मोनोऑक्साइड

पृथ्वी के वायुमंडल में प्रवेश के प्राकृतिक और मानवजनित स्रोत हैं। प्राकृतिक परिस्थितियों में, पृथ्वी की सतह पर, कार्बनिक यौगिकों के अपूर्ण अवायवीय अपघटन के दौरान और बायोमास के दहन के दौरान, मुख्य रूप से जंगल और मैदानी आग के दौरान CO का निर्माण होता है। कार्बन मोनोऑक्साइड मिट्टी में जैविक रूप से (जीवित जीवों द्वारा उत्सर्जित) और गैर-जैविक रूप से बनता है। पहले हाइड्रॉक्सिल समूह के संबंध में ऑर्थो- या पैरा-पोजीशन में OCH 3 या OH समूहों वाली मिट्टी में सामान्य फेनोलिक यौगिकों के कारण कार्बन मोनोऑक्साइड की रिहाई को प्रयोगात्मक रूप से सिद्ध किया गया है।

गैर-जैविक सीओ के उत्पादन का समग्र संतुलन और सूक्ष्मजीवों द्वारा इसका ऑक्सीकरण विशिष्ट पर्यावरणीय परिस्थितियों पर निर्भर करता है, मुख्य रूप से आर्द्रता और के मूल्य पर। उदाहरण के लिए, शुष्क मिट्टी से, कार्बन मोनोऑक्साइड सीधे वायुमंडल में छोड़ा जाता है, इस प्रकार इस गैस की सांद्रता में स्थानीय मैक्सिमा का निर्माण होता है।

वातावरण में, सीओ मीथेन और अन्य हाइड्रोकार्बन (मुख्य रूप से आइसोप्रीन) से जुड़ी श्रृंखला प्रतिक्रियाओं का उत्पाद है।

CO का मुख्य मानवजनित स्रोत वर्तमान में आंतरिक दहन इंजनों की निकास गैसें हैं। कार्बन मोनोऑक्साइड तब बनता है जब हाइड्रोकार्बन ईंधन को आंतरिक दहन इंजनों में अपर्याप्त तापमान या खराब ट्यून वाली वायु आपूर्ति प्रणाली में जलाया जाता है (सीओ को सीओ 2 को ऑक्सीकरण करने के लिए पर्याप्त ऑक्सीजन की आपूर्ति नहीं की जाती है)। अतीत में, वातावरण में मानवजनित सीओ उत्सर्जन का एक महत्वपूर्ण अनुपात 19 वीं शताब्दी में इनडोर प्रकाश व्यवस्था के लिए उपयोग की जाने वाली प्रकाश गैस से आया था। संरचना में, यह लगभग जल गैस के अनुरूप है, अर्थात इसमें 45% कार्बन मोनोऑक्साइड शामिल है। वर्तमान में, नगरपालिका क्षेत्र में, इस गैस को बहुत कम जहरीली प्राकृतिक गैस (अल्केन्स की समरूप श्रृंखला के निचले प्रतिनिधि - प्रोपेन, आदि) द्वारा प्रतिस्थापित किया गया है।

प्राकृतिक और मानवजनित स्रोतों से CO का सेवन लगभग समान है।

वातावरण में कार्बन मोनोऑक्साइड तेजी से चक्र में है: औसत निवास समय लगभग 0.1 वर्ष है, जो हाइड्रॉक्सिल द्वारा कार्बन डाइऑक्साइड में ऑक्सीकृत होता है।

रसीद

औद्योगिक तरीका

2C + O 2 → 2CO (इस प्रतिक्रिया का ऊष्मीय प्रभाव 22 kJ है),

2. या गर्म कोयले के साथ कार्बन डाइऑक्साइड को कम करते समय:

CO 2 + C ↔ 2CO (ΔH=172 kJ, S=176 J/K)।

यह प्रतिक्रिया अक्सर भट्टी भट्टी में होती है जब भट्ठी का स्पंज बहुत जल्दी बंद हो जाता है (जब तक कि कोयले पूरी तरह से जल न जाएं)। परिणामी कार्बन मोनोऑक्साइड, इसकी विषाक्तता के कारण, शारीरिक विकारों ("बर्नआउट") और यहां तक ​​कि मृत्यु (नीचे देखें) का कारण बनता है, इसलिए तुच्छ नामों में से एक - "कार्बन मोनोऑक्साइड"। भट्ठी में होने वाली अभिक्रियाओं का चित्र चित्र में दिखाया गया है।

कार्बन डाइऑक्साइड कमी प्रतिक्रिया प्रतिवर्ती है, इस प्रतिक्रिया की संतुलन स्थिति पर तापमान का प्रभाव ग्राफ में दिखाया गया है। दाईं ओर प्रतिक्रिया का प्रवाह एन्ट्रापी कारक प्रदान करता है, और बाईं ओर - थैलेपी कारक। 400 डिग्री सेल्सियस से नीचे के तापमान पर, संतुलन लगभग पूरी तरह से बाईं ओर स्थानांतरित हो जाता है, और 1000 डिग्री सेल्सियस से ऊपर के तापमान पर दाईं ओर (सीओ गठन की दिशा में)। कम तापमान पर, इस प्रतिक्रिया की दर बहुत धीमी होती है, इसलिए कार्बन मोनोऑक्साइड सामान्य परिस्थितियों में काफी स्थिर होती है। इस संतुलन का एक विशेष नाम है बॉउडॉयर बैलेंस.

3. अन्य पदार्थों के साथ कार्बन मोनोऑक्साइड का मिश्रण गर्म कोक, कठोर या भूरे कोयले आदि की एक परत के माध्यम से हवा, जल वाष्प, आदि को पारित करके प्राप्त किया जाता है (देखें निर्माता गैस, जल गैस, मिश्रित गैस, संश्लेषण गैस)।

प्रयोगशाला विधि

टीएलवी (अधिकतम दहलीज एकाग्रता, यूएसए): 25 एमपीसी आर.जेड. स्वच्छ मानकों के अनुसार GN 2.2.5.1313-03 20 mg/m³ . है

कार्बन मोनोऑक्साइड से बचाव

इतने अच्छे ऊष्मीय मान के कारण, CO विभिन्न तकनीकी गैस मिश्रणों का एक घटक है (उदाहरण के लिए, निर्माता गैस देखें), अन्य चीजों के साथ, हीटिंग के लिए उपयोग किया जाता है।

हलोजन क्लोरीन के साथ प्रतिक्रिया को सबसे बड़ा व्यावहारिक अनुप्रयोग प्राप्त हुआ है:

सीओ + सीएल 2 → सीओसीएल 2

प्रतिक्रिया एक्ज़ोथिर्मिक है, इसका थर्मल प्रभाव 113 kJ है, एक उत्प्रेरक (सक्रिय कार्बन) की उपस्थिति में यह पहले से ही कमरे के तापमान पर आगे बढ़ता है। प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप, फॉस्जीन बनता है - एक पदार्थ जो रसायन विज्ञान की विभिन्न शाखाओं में व्यापक हो गया है (और एक रासायनिक युद्ध एजेंट के रूप में भी)। अनुरूप प्रतिक्रियाओं से, COF 2 (कार्बोनिल फ्लोराइड) और COBr 2 (कार्बोनिल ब्रोमाइड) प्राप्त किया जा सकता है। कार्बोनिल आयोडाइड प्राप्त नहीं हुआ था। प्रतिक्रियाओं की एक्ज़ोथिर्मिकता F से I तक तेजी से घटती है (F 2 के साथ प्रतिक्रियाओं के लिए, थर्मल प्रभाव 481 kJ है, Br 2 - 4 kJ के साथ)। मिश्रित डेरिवेटिव प्राप्त करना भी संभव है, जैसे कि COFCl (विवरण के लिए, कार्बोनिक एसिड के हैलोजन डेरिवेटिव देखें)।

सीओ की एफ 2 के साथ प्रतिक्रिया से, कार्बोनिल फ्लोराइड के अलावा, एक पेरोक्साइड यौगिक (एफसीओ) 2 ओ 2 प्राप्त किया जा सकता है। इसकी विशेषताएं: गलनांक -42 डिग्री सेल्सियस, क्वथनांक +16 डिग्री सेल्सियस, एक विशिष्ट गंध (ओजोन की गंध के समान) है, 200 डिग्री सेल्सियस से ऊपर गर्म होने पर विस्फोट के साथ विघटित हो जाता है (प्रतिक्रिया उत्पाद सीओ 2, ओ 2 और सीओएफ 2), अम्लीय माध्यम में समीकरण के अनुसार पोटेशियम आयोडाइड के साथ प्रतिक्रिया करता है:

(एफसीओ) 2 ओ 2 + 2 केआई → 2 केएफ + आई 2 + 2सीओ 2

कार्बन मोनोऑक्साइड चाकोजेन्स के साथ प्रतिक्रिया करता है। सल्फर के साथ यह कार्बन सल्फाइड सीओएस बनाता है, समीकरण के अनुसार गर्म होने पर प्रतिक्रिया होती है:

CO + S → COS G° 298 = -229 kJ, ΔS° 298 = -134 J/K

इसी तरह के सेलेनॉक्साइड COSe और टेल्यूरोक्साइड COTe भी प्राप्त किए गए हैं।

एसओ 2 को पुनर्स्थापित करता है:

SO2 + 2CO → 2CO 2 + S

संक्रमण धातुओं के साथ, यह बहुत ही अस्थिर, दहनशील और जहरीले यौगिक बनाता है - कार्बोनिल्स, जैसे सीआर (सीओ) 6, नी (सीओ) 4, एमएन 2 सीओ 10, सीओ 2 (सीओ) 9, आदि।

जैसा कि ऊपर कहा गया है, कार्बन मोनोऑक्साइड पानी में थोड़ा घुलनशील है, लेकिन इसके साथ प्रतिक्रिया नहीं करता है। साथ ही, यह क्षार और अम्ल के विलयनों के साथ अभिक्रिया नहीं करता है। हालांकि, यह क्षार पिघलने के साथ प्रतिक्रिया करता है:

CO + KOH → HCOOK

एक अमोनिया समाधान में धातु पोटेशियम के साथ कार्बन मोनोऑक्साइड की प्रतिक्रिया एक दिलचस्प प्रतिक्रिया है। इस मामले में, विस्फोटक यौगिक पोटेशियम डाइऑक्सोडिकार्बोनेट बनता है:

2K + 2CO → K + O - -C 2 -O - K +

उच्च तापमान पर अमोनिया के साथ प्रतिक्रिया करके, एक महत्वपूर्ण औद्योगिक यौगिक, एचसीएन प्राप्त किया जा सकता है। उत्प्रेरक (ऑक्साइड) की उपस्थिति में प्रतिक्रिया आगे बढ़ती है

−110.52 kJ/mol भाप का दबाव 35 ± 1 एटीएम रासायनिक गुण पानी में घुलनशीलता 0.0026 ग्राम/100 मिली वर्गीकरण रेग। सीएएस संख्या 630-08-0 पबकेम रेग। ईआईएनईसीएस संख्या 211-128-3 मुस्कान InChI रेग। चुनाव आयोग संख्या 006-001-00-2 आरटीईसीएस FG3500000 चेबी संयुक्त राष्ट्र संख्या 1016 केमस्पाइडर सुरक्षा विषाक्तता एनएफपीए 704 डेटा मानक स्थितियों (25 डिग्री सेल्सियस, 100 केपीए) पर आधारित है जब तक कि अन्यथा उल्लेख न किया गया हो।

कार्बन मोनोआक्साइड (कार्बन मोनोआक्साइड, कार्बन मोनोआक्साइड, कार्बन (द्वितीय) ऑक्साइड) एक रंगहीन, अत्यंत विषैली, स्वादहीन और गंधहीन गैस है, जो हवा से हल्की (सामान्य परिस्थितियों में) है। रासायनिक सूत्र CO है।

अणु की संरचना

ट्रिपल बॉन्ड की उपस्थिति के कारण, CO अणु बहुत मजबूत है (वियोजन ऊर्जा 1069 kJ / mol, या 256 kcal / mol है, जो कि किसी भी अन्य डायटोमिक अणुओं की तुलना में अधिक है) और इसकी एक छोटी आंतरिक दूरी है ( डीसीओओ = 0.1128 एनएम या 1.13 Å)।

अणु कमजोर रूप से ध्रुवीकृत है, इसका विद्युत द्विध्रुवीय क्षण μ = 0.04⋅10 −29 C m । कई अध्ययनों से पता चला है कि CO अणु में ऋणात्मक आवेश कार्बन परमाणु C - O + पर केंद्रित होता है (अणु में द्विध्रुवीय क्षण की दिशा पहले की धारणा के विपरीत होती है)। आयनीकरण ऊर्जा 14.0 eV, बल युग्मन स्थिरांक क = 18,6 .

गुण

कार्बन मोनोऑक्साइड (II) एक रंगहीन, गंधहीन और स्वादहीन गैस है। दहनशील तथाकथित "कार्बन मोनोऑक्साइड गंध" वास्तव में कार्बनिक अशुद्धियों की गंध है।

कार्बन मोनोऑक्साइड के गुण (II)

गठन की मानक गिब्स ऊर्जा जी	−137.14 kJ/mol (g) (298 K पर)
शिक्षा की मानक एन्ट्रापी एस	197.54 जे/मोल के (जी) (298 के पर)
मानक दाढ़ ताप क्षमता सीपी	29.11 J/mol K (g) (298 K पर)
पिघलने की थैलीपी एचपी एल	0.838 केजे/मोल
उबलती हुई एन्थैल्पी एचरात बिताने का स्थान	6.04 kJ/mol
क्रांतिक तापमान टीक्रेते	-140.23 डिग्री सेल्सियस
महत्वपूर्ण दबाव पीक्रेते	3.499 एमपीए
क्रिटिकल डेंसिटी क्रिट	0.301 ग्राम/सेमी³

मुख्य प्रकार की रासायनिक प्रतिक्रियाएं जिनमें कार्बन मोनोऑक्साइड (II) शामिल है, अतिरिक्त प्रतिक्रियाएं और रेडॉक्स प्रतिक्रियाएं हैं, जिसमें यह गुणों को कम करने का प्रदर्शन करती है।

कमरे के तापमान पर, सीओ निष्क्रिय है, गर्म होने और घोल में इसकी रासायनिक गतिविधि काफी बढ़ जाती है। तो, समाधान में, यह पहले से ही कमरे के तापमान पर लवण, और अन्य धातुओं को पुनर्स्थापित करता है। गर्म करने पर, यह अन्य धातुओं को भी कम कर देता है, उदाहरण के लिए CO + CuO → Cu + CO 2। यह व्यापक रूप से पायरोमेटैलर्जी में उपयोग किया जाता है। सीओ के गुणात्मक पता लगाने की विधि पैलेडियम क्लोराइड के साथ समाधान में सीओ की प्रतिक्रिया पर आधारित है, नीचे देखें।

समाधान में CO का ऑक्सीकरण अक्सर उत्प्रेरक की उपस्थिति में ही ध्यान देने योग्य दर पर होता है। उत्तरार्द्ध चुनते समय, ऑक्सीकरण एजेंट की प्रकृति मुख्य भूमिका निभाती है। तो, केएमएनओ 4 सबसे तेजी से सीओ को बारीक विभाजित चांदी की उपस्थिति में ऑक्सीकरण करता है, के 2 सीआर 2 ओ 7 - लवण की उपस्थिति में, केसीएलओ 3 - ओएसओ 4 की उपस्थिति में। सामान्य तौर पर, सीओ आणविक हाइड्रोजन को कम करने वाले गुणों के समान है।

830 डिग्री सेल्सियस से नीचे, सीओ एक मजबूत कम करने वाला एजेंट है, और उच्चतर हाइड्रोजन है। तो प्रतिक्रिया का संतुलन

एच 2 ओ + सी ओ ⇄ सी ओ 2 + एच 2 (\displaystyle (\mathsf (H_(2)O+CO\rightleftarrows CO_(2)+H_(2))))

830 डिग्री सेल्सियस तक दाईं ओर, 830 डिग्री सेल्सियस से ऊपर बाईं ओर स्थानांतरित हो गया।

यह दिलचस्प है कि सीओ के ऑक्सीकरण के कारण जीवन के लिए आवश्यक ऊर्जा प्राप्त करने में सक्षम बैक्टीरिया हैं।

कार्बन मोनोऑक्साइड (II) हवा में नीली लौ (प्रतिक्रिया तापमान 700 ° C) के साथ जलती है:

2 सी ओ + ओ 2 → 2 सी ओ 2 (\displaystyle (\mathsf (2CO+O_(2)\rightarrow 2CO_(2)))) (Δ जी° 298 = -257 केजे, एस° 298 = -86 जम्मू/कश्मीर)।

सीओ का दहन तापमान 2100 डिग्री सेल्सियस तक पहुंच सकता है। दहन प्रतिक्रिया एक श्रृंखला है, और सर्जक हाइड्रोजन युक्त यौगिकों (पानी, अमोनिया, हाइड्रोजन सल्फाइड, आदि) की थोड़ी मात्रा में होते हैं।

इतने अच्छे ऊष्मीय मान के कारण, CO विभिन्न तकनीकी गैस मिश्रणों का एक घटक है (उदाहरण के लिए, निर्माता गैस देखें), अन्य चीजों के साथ, हीटिंग के लिए उपयोग किया जाता है। हवा के साथ मिश्रित होने पर विस्फोटक; लौ प्रसार की निचली और ऊपरी सांद्रता सीमा: 12.5 से 74% (मात्रा के अनुसार) ।

हलोजन क्लोरीन के साथ प्रतिक्रिया को सबसे बड़ा व्यावहारिक अनुप्रयोग प्राप्त हुआ है:

सी ओ + सी एल 2 → सी ओ सी एल 2। (\displaystyle (\mathsf (CO+Cl_(2)\rightarrow COCl_(2)))।)

सीओ को एफ 2 के साथ प्रतिक्रिया करके, सीओएफ 2 कार्बोनिल फ्लोराइड के अलावा, एक पेरोक्साइड यौगिक (एफसीओ) 2 ओ 2 प्राप्त किया जा सकता है। इसकी विशेषताएं: गलनांक -42 ° C, क्वथनांक +16 ° C, एक विशिष्ट गंध (ओजोन की गंध के समान) है, 200 ° C से ऊपर गर्म होने पर एक विस्फोट के साथ विघटित होता है (प्रतिक्रिया उत्पाद CO 2 , O 2 और COF 2), अम्लीय माध्यम में समीकरण के अनुसार पोटेशियम आयोडाइड के साथ प्रतिक्रिया करता है:

(एफ सी ओ) 2 ओ 2 + 2 के आई → 2 के एफ + आई 2 + 2 सी ओ 2। (\displaystyle (\mathsf ((FCO)_(2)O_(2)+2KI\rightarrow 2KF+I_(2)+2CO_(2).)))

कार्बन मोनोऑक्साइड (II) चाकोजेन्स के साथ प्रतिक्रिया करता है। सल्फर के साथ यह कार्बन सल्फाइड सीओएस बनाता है, समीकरण के अनुसार गर्म होने पर प्रतिक्रिया होती है:

C O + S → C O S (\displaystyle (\mathsf (CO+S\rightarrow COS))) (Δ जी° 298 = -229 केजे, एस° 298 = -134 जम्मू/कश्मीर)।

इसी तरह का कार्बन सेलेनॉक्साइड COSe और कार्बन टेल्यूरोक्साइड COTe भी प्राप्त किया गया है।

एसओ 2 को पुनर्स्थापित करता है:

2 सी ओ + एस ओ 2 → 2 सी ओ 2 + एस। (\displaystyle (\mathsf (2CO+SO_(2)\rightarrow 2CO_(2)+S.)))

संक्रमण धातुओं के साथ, यह दहनशील और विषाक्त यौगिक बनाता है - कार्बोनिल्स, जैसे,,, आदि। उनमें से कुछ अस्थिर हैं।

n C O + M e → [ M e (C O) n ] (\displaystyle (\mathsf (nCO+Me\rightarrow )))

कार्बन मोनोऑक्साइड (II) पानी में थोड़ा घुलनशील है, लेकिन इसके साथ प्रतिक्रिया नहीं करता है। साथ ही, यह क्षार और अम्ल के विलयनों के साथ अभिक्रिया नहीं करता है। हालांकि, यह संबंधित स्वरूप बनाने के लिए क्षार पिघलने के साथ प्रतिक्रिया करता है:

सी ओ + के ओ एच → एच सी ओ ओ के। (\displaystyle (\mathsf (CO+KOH\rightarrow HCOOK.)))

अमोनिया के घोल में धात्विक पोटेशियम के साथ कार्बन मोनोऑक्साइड (II) की प्रतिक्रिया एक दिलचस्प प्रतिक्रिया है। यह विस्फोटक यौगिक पोटेशियम डाइऑक्सोडिकार्बोनेट बनाता है:

2 के + 2 सी ओ → के 2 सी 2 ओ 2। (\displaystyle (\mathsf (2K+2CO\rightarrow K_(2)C_(2)O_(2).))) x C O + y H 2 → (\displaystyle (\mathsf (xCO+yH_(2)\rightarrow )))अल्कोहल + रैखिक अल्केन्स।

यह प्रक्रिया महत्वपूर्ण औद्योगिक उत्पादों जैसे मेथनॉल, सिंथेटिक डीजल ईंधन, पॉलीहाइड्रिक अल्कोहल, तेल और स्नेहक का स्रोत है।

शारीरिक क्रिया

विषाक्तता

कार्बन मोनोऑक्साइड अत्यधिक विषैला होता है।

कार्बन मोनोऑक्साइड (II) का विषाक्त प्रभाव कार्बोक्सीहीमोग्लोबिन के निर्माण के कारण होता है - हीमोग्लोबिन के साथ एक अधिक मजबूत कार्बोनिल कॉम्प्लेक्स, ऑक्सीजन के साथ हीमोग्लोबिन के कॉम्प्लेक्स (ऑक्सीहीमोग्लोबिन) की तुलना में। इस प्रकार, ऑक्सीजन परिवहन और सेलुलर श्वसन की प्रक्रियाएं अवरुद्ध हैं। 0.1% से अधिक वायु सांद्रता के परिणामस्वरूप एक घंटे के भीतर मृत्यु हो जाती है।

• पीड़ित को ताजी हवा में ले जाना चाहिए। हल्के विषाक्तता के मामले में, ऑक्सीजन के साथ फेफड़ों का हाइपरवेंटिलेशन पर्याप्त है।
• फेफड़ों का कृत्रिम वेंटिलेशन।
• त्वचा के नीचे लोबलाइन या कैफीन।
• कार्बोक्सिलेज अंतःशिरा।

कार्बन मोनोऑक्साइड विषाक्तता के मामलों में उपयोग के लिए विश्व चिकित्सा कोई विश्वसनीय एंटीडोट्स नहीं जानता है।

कार्बन मोनोऑक्साइड (द्वितीय) के खिलाफ संरक्षण

अंतर्जात कार्बन मोनोऑक्साइड

अंतर्जात कार्बन मोनोऑक्साइड सामान्य रूप से मानव और पशु शरीर की कोशिकाओं द्वारा निर्मित होता है और एक सिग्नलिंग अणु के रूप में कार्य करता है। शरीर में इसकी एक ज्ञात शारीरिक भूमिका है, विशेष रूप से एक न्यूरोट्रांसमीटर और उत्प्रेरण वासोडिलेशन। शरीर में अंतर्जात कार्बन मोनोऑक्साइड की भूमिका के कारण, इसके चयापचय संबंधी विकार विभिन्न रोगों से जुड़े होते हैं, जैसे कि न्यूरोडीजेनेरेटिव रोग, रक्त वाहिकाओं के एथेरोस्क्लेरोसिस, उच्च रक्तचाप, हृदय की विफलता और विभिन्न सूजन प्रक्रियाएं।

अंतर्जात कार्बन मोनोऑक्साइड शरीर में हीम पर हीम ऑक्सीजनेज एंजाइम की ऑक्सीकरण क्रिया के कारण बनता है, जो हीमोग्लोबिन और मायोग्लोबिन के विनाश के साथ-साथ अन्य हीम युक्त प्रोटीन का एक उत्पाद है। यह प्रक्रिया मानव रक्त में कार्बोक्सीहीमोग्लोबिन की एक छोटी मात्रा के गठन का कारण बनती है, भले ही व्यक्ति धूम्रपान नहीं करता है और वायुमंडलीय हवा में सांस नहीं लेता है (हमेशा बहिर्जात कार्बन मोनोऑक्साइड की थोड़ी मात्रा होती है), लेकिन शुद्ध ऑक्सीजन या नाइट्रोजन और ऑक्सीजन का मिश्रण।

1993 में सामने आए पहले सबूतों के बाद कि अंतर्जात कार्बन मोनोऑक्साइड मानव शरीर में एक सामान्य न्यूरोट्रांसमीटर है, साथ ही तीन अंतर्जात गैसों में से एक है जो सामान्य रूप से शरीर में भड़काऊ प्रतिक्रियाओं के पाठ्यक्रम को नियंत्रित करती है (अन्य दो नाइट्रिक ऑक्साइड (II) हैं। और हाइड्रोजन सल्फाइड), अंतर्जात कार्बन मोनोऑक्साइड ने एक महत्वपूर्ण जैविक नियामक के रूप में चिकित्सकों और शोधकर्ताओं से काफी ध्यान आकर्षित किया है। कई ऊतकों में, उपरोक्त तीनों गैसों को विरोधी भड़काऊ एजेंट, वासोडिलेटर, और एंजियोजेनेसिस को प्रेरित करने के लिए दिखाया गया है। हालांकि, सब कुछ इतना सरल और स्पष्ट नहीं है। एंजियोजेनेसिस हमेशा एक लाभकारी प्रभाव नहीं होता है, क्योंकि यह विशेष रूप से घातक ट्यूमर के विकास में एक भूमिका निभाता है, और मैक्यूलर डिजनरेशन में रेटिनल क्षति के कारणों में से एक है। विशेष रूप से, यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि धूम्रपान (रक्त में कार्बन मोनोऑक्साइड का मुख्य स्रोत, प्राकृतिक उत्पादन की तुलना में कई गुना अधिक सांद्रता देता है) रेटिना के धब्बेदार अध: पतन के जोखिम को 4-6 गुना बढ़ा देता है।

एक सिद्धांत है कि तंत्रिका कोशिकाओं के कुछ सिनेप्स में, जहां सूचना लंबे समय तक संग्रहीत होती है, प्राप्त करने वाली कोशिका, प्राप्त संकेत के जवाब में, अंतर्जात कार्बन मोनोऑक्साइड का उत्पादन करती है, जो संकेत को वापस संचारण कोशिका तक पहुंचाती है, जो इसे सूचित करती है। भविष्य में इससे सिग्नल प्राप्त करने की इसकी तत्परता और सिग्नल ट्रांसमीटर सेल की गतिविधि में वृद्धि। इनमें से कुछ तंत्रिका कोशिकाओं में गनीलेट साइक्लेज होता है, एक एंजाइम जो अंतर्जात कार्बन मोनोऑक्साइड के संपर्क में आने पर सक्रिय होता है।

दुनिया भर में कई प्रयोगशालाओं में एक विरोधी भड़काऊ एजेंट और साइटोप्रोटेक्टर के रूप में अंतर्जात कार्बन मोनोऑक्साइड की भूमिका पर शोध किया गया है। अंतर्जात कार्बन मोनोऑक्साइड के ये गुण इसके चयापचय पर प्रभाव को विभिन्न रोग स्थितियों के उपचार के लिए एक दिलचस्प चिकित्सीय लक्ष्य बनाते हैं जैसे कि इस्किमिया के कारण ऊतक क्षति और बाद में पुनर्संयोजन (उदाहरण के लिए, मायोकार्डियल रोधगलन, इस्केमिक स्ट्रोक), प्रत्यारोपण अस्वीकृति, संवहनी एथेरोस्क्लेरोसिस, गंभीर पूति, गंभीर मलेरिया, स्व-प्रतिरक्षित रोग। मानव नैदानिक ​​परीक्षण भी किए गए हैं, लेकिन उनके परिणाम अभी तक प्रकाशित नहीं हुए हैं।

संक्षेप में, शरीर में अंतर्जात कार्बन मोनोऑक्साइड की भूमिका के बारे में 2015 तक जो ज्ञात है, उसे संक्षेप में प्रस्तुत किया जा सकता है:

• अंतर्जात कार्बन मोनोऑक्साइड महत्वपूर्ण अंतर्जात संकेतन अणुओं में से एक है;
• अंतर्जात कार्बन मोनोऑक्साइड सीएनएस और हृदय संबंधी कार्यों को नियंत्रित करता है;
• अंतर्जात कार्बन मोनोऑक्साइड प्लेटलेट एकत्रीकरण और पोत की दीवारों पर उनके आसंजन को रोकता है;
• भविष्य में अंतर्जात कार्बन मोनोऑक्साइड के आदान-प्रदान को प्रभावित करना कई बीमारियों के लिए महत्वपूर्ण चिकित्सीय रणनीतियों में से एक हो सकता है।

डिस्कवरी इतिहास

कोयले के दहन के दौरान निकलने वाले धुएं की विषाक्तता का वर्णन अरस्तू और गैलेन ने किया था।

कार्बन मोनोऑक्साइड (II) पहली बार फ्रांसीसी रसायनज्ञ जैक्स डी लासन द्वारा कोयले के साथ जिंक ऑक्साइड के ताप में प्राप्त किया गया था, लेकिन शुरू में इसे हाइड्रोजन के लिए गलत माना गया था, क्योंकि यह नीली लौ से जल गया था।

तथ्य यह है कि इस गैस में कार्बन और ऑक्सीजन होता है, इसकी खोज अंग्रेजी रसायनज्ञ विलियम क्रुइशांक ने की थी। 1846 में कुत्तों पर प्रयोगों में फ्रांसीसी चिकित्सक क्लाउड बर्नार्ड द्वारा गैस की विषाक्तता की जांच की गई थी।

पृथ्वी के वायुमंडल के बाहर कार्बन मोनोऑक्साइड (II) की खोज सबसे पहले बेल्जियम के वैज्ञानिक एम. मिझोट (एम. मिजोट) ने 1949 में सूर्य के आईआर स्पेक्ट्रम में मुख्य कंपन-घूर्णी बैंड की उपस्थिति से की थी। कार्बन (II) ऑक्साइड की खोज अंतरतारकीय माध्यम में 1970 में की गई थी।

रसीद

औद्योगिक तरीका

• यह ऑक्सीजन की कमी की स्थिति में कार्बन या इसके आधार पर यौगिकों (उदाहरण के लिए, गैसोलीन) के दहन के दौरान बनता है:

2 C + O 2 → 2 C O (\displaystyle (\mathsf (2C+O_(2)\rightarrow 2CO)))(इस प्रतिक्रिया का ऊष्मीय प्रभाव 220 kJ है),

• या गर्म कोयले के साथ कार्बन डाइऑक्साइड को कम करते समय:

सी ओ 2 + सी ⇄ 2 सी ओ (\displaystyle (\mathsf (CO_(2)+C\rightleftarrows 2CO))) (Δ एच= 172 केजे, एस= 176 जम्मू/कश्मीर)

यह प्रतिक्रिया फर्नेस फर्नेस के दौरान होती है, जब फर्नेस डैम्पर को बहुत जल्दी बंद कर दिया जाता है (जब तक कि कोयले पूरी तरह से जल न जाएं)। इस मामले में गठित कार्बन मोनोऑक्साइड (II), इसकी विषाक्तता के कारण, शारीरिक विकारों ("बर्नआउट") और यहां तक ​​​​कि मृत्यु (नीचे देखें) का कारण बनता है, इसलिए तुच्छ नामों में से एक - "कार्बन मोनोऑक्साइड"।

कार्बन डाइऑक्साइड कमी प्रतिक्रिया प्रतिवर्ती है, इस प्रतिक्रिया की संतुलन स्थिति पर तापमान का प्रभाव ग्राफ में दिखाया गया है। दाईं ओर प्रतिक्रिया का प्रवाह एन्ट्रापी कारक प्रदान करता है, और बाईं ओर - थैलेपी कारक। 400 डिग्री सेल्सियस से नीचे के तापमान पर, संतुलन लगभग पूरी तरह से बाईं ओर स्थानांतरित हो जाता है, और 1000 डिग्री सेल्सियस से ऊपर के तापमान पर (सीओ गठन की दिशा में)। कम तापमान पर, इस प्रतिक्रिया की दर बहुत कम होती है, इसलिए कार्बन मोनोऑक्साइड (II) सामान्य परिस्थितियों में काफी स्थिर होती है। इस संतुलन का एक विशेष नाम है बॉउडॉयर बैलेंस.

• अन्य पदार्थों के साथ कार्बन मोनोऑक्साइड (II) का मिश्रण गर्म कोक, कोयले या भूरे कोयले आदि की एक परत के माध्यम से हवा, जल वाष्प, आदि पारित करके प्राप्त किया जाता है। (जनरेटर गैस, जल गैस, मिश्रित गैस, संश्लेषण गैस देखें)।

प्रयोगशाला विधि

• फॉस्फोरस ऑक्साइड पी 2 ओ 5 पर गर्म केंद्रित सल्फ्यूरिक एसिड या गैसीय फॉर्मिक एसिड गुजरने की क्रिया के तहत तरल फॉर्मिक एसिड का अपघटन। प्रतिक्रिया योजना:

एच सी ओ ओ एच → एच 2 एस ओ 4 ओ टी एच 2 ओ + सी ओ। (\displaystyle (\mathsf (HCOOH(\xrightarrow[(H_(2)SO_(4)))](^(o)t))H_(2)O+CO.)))फार्मिक एसिड का उपचार क्लोरोसल्फोनिक एसिड से भी किया जा सकता है। यह प्रतिक्रिया पहले से ही योजना के अनुसार सामान्य तापमान पर होती है: एच सी ओ ओ एच + सी एल एस ओ 3 एच → एच 2 एस ओ 4 + एच सी एल + सी ओ। (\displaystyle (\mathsf (HCOOH+ClSO_(3)H\rightarrow H_(2)SO_(4)+HCl+CO\uparrow ।)))

• ऑक्सालिक और सांद्र सल्फ्यूरिक एसिड के मिश्रण को गर्म करना। प्रतिक्रिया समीकरण के अनुसार होती है:

एच 2 सी 2 ओ 4 → एच 2 एस ओ 4 ओ टी सी ओ + सी ओ 2 + एच 2 ओ। (\displaystyle (\mathsf (H_(2)C_(2)O_(4)(\xrightarrow[(H_(2)SO_(4))](^(o)t))CO\uparrow +CO_(2) \uparrow +H_(2)O.)))

• केंद्रित सल्फ्यूरिक एसिड के साथ पोटेशियम हेक्सासायनोफेरेट (II) के मिश्रण को गर्म करना। प्रतिक्रिया समीकरण के अनुसार होती है:

के 4 [ एफ ई (सी एन) 6] + 6 एच 2 एस ओ 4 + 6 एच 2 ओ → ओ टी 2 के 2 एस ओ 4 + एफ ई एस ओ 4 + 3 (एन एच 4) 2 एस ओ 4 + 6 सी ओ। (\displaystyle (\mathsf (K_(4)+6H_(2)SO_(4)+6H_(2)O(\xrightarrow[()](^(o)t))2K_(2)SO_(4)+ FeSO_(4)+3(NH_(4))_(2)SO_(4)+6CO\uparrow ।)))

• गर्म करने पर मैग्नीशियम द्वारा जिंक कार्बोनेट से रिकवरी:

एम जी + जेड एन सी ओ 3 → ओ टी एम जी ओ + जेड एन ओ + सी ओ। (\displaystyle (\mathsf (Mg+ZnCO_(3)(\xrightarrow[()](^(o)t))MgO+ZnO+CO\uparrow ।)))

कार्बन मोनोऑक्साइड का निर्धारण (II)

गुणात्मक रूप से, सीओ की उपस्थिति पैलेडियम क्लोराइड समाधान (या इस समाधान के साथ गर्भवती कागज) को काला करके निर्धारित किया जा सकता है। डार्कनिंग योजना के अनुसार बारीक छितरी हुई धात्विक पैलेडियम की रिहाई से जुड़ी है:

पी डी सी एल 2 + सी ओ + एच 2 ओ → पी डी ↓ + सी ओ 2 + 2 एच सी एल। (\displaystyle (\mathsf (PdCl_(2)+CO+H_(2)O\rightarrow Pd\downarrow +CO_(2)+2HCl.)))

यह प्रतिक्रिया बहुत संवेदनशील होती है। मानक समाधान: 1 ग्राम पैलेडियम क्लोराइड प्रति लीटर पानी।

कार्बन मोनोऑक्साइड (II) का मात्रात्मक निर्धारण आयोडोमेट्रिक प्रतिक्रिया पर आधारित है:

5 सी ओ + आई 2 ओ 5 → 5 सी ओ 2 + आई 2। (\displaystyle (\mathsf (5CO+I_(2)O_(5)\rightarrow 5CO_(2)+I_(2).)))

आवेदन पत्र

• कार्बन मोनोऑक्साइड (II) एक मध्यवर्ती अभिकर्मक है जिसका उपयोग कार्बनिक अल्कोहल और सीधे हाइड्रोकार्बन के उत्पादन के लिए सबसे महत्वपूर्ण औद्योगिक प्रक्रियाओं में हाइड्रोजन के साथ प्रतिक्रियाओं में किया जाता है।
• कार्बन मोनोऑक्साइड (II) का उपयोग जानवरों के मांस और मछली को संसाधित करने के लिए किया जाता है, जिससे उन्हें स्वाद (प्रौद्योगिकी) को बदले बिना एक चमकदार लाल रंग और ताजगी का आभास होता है। साफ़ धुआँऔर बेस्वाद धुआं) CO की अनुमेय सांद्रता 200 mg/kg मांस है।
• कार्बन मोनोऑक्साइड (II) प्राकृतिक गैस वाहनों में ईंधन के रूप में उपयोग की जाने वाली जनरेटर गैस का मुख्य घटक है।
• द्वितीय विश्व युद्ध के दौरान नाजियों द्वारा इंजन के निकास से कार्बन मोनोऑक्साइड का इस्तेमाल जहर देकर लोगों का नरसंहार करने के लिए किया गया था।

पृथ्वी के वायुमंडल में कार्बन मोनोऑक्साइड (II)

पृथ्वी के वायुमंडल में प्रवेश के प्राकृतिक और मानवजनित स्रोत हैं। प्राकृतिक परिस्थितियों में, पृथ्वी की सतह पर, कार्बनिक यौगिकों के अपूर्ण अवायवीय अपघटन के दौरान और बायोमास के दहन के दौरान, मुख्य रूप से जंगल और मैदानी आग के दौरान CO का निर्माण होता है। कार्बन मोनोऑक्साइड (II) जैविक रूप से (जीवित जीवों द्वारा उत्सर्जित) और गैर-जैविक रूप से मिट्टी में बनता है। पहले हाइड्रॉक्सिल समूह के संबंध में ऑर्थो- या पैरा-पोजिशन में OCH 3 या OH समूहों वाली मिट्टी में आम फेनोलिक यौगिकों के कारण कार्बन मोनोऑक्साइड (II) की रिहाई प्रयोगात्मक रूप से सिद्ध हो चुकी है।

गैर-जैविक सीओ के उत्पादन का समग्र संतुलन और सूक्ष्मजीवों द्वारा इसका ऑक्सीकरण विशिष्ट पर्यावरणीय परिस्थितियों पर निर्भर करता है, मुख्य रूप से आर्द्रता और के मूल्य पर। उदाहरण के लिए, शुष्क मिट्टी से, कार्बन मोनोऑक्साइड (II) सीधे वायुमंडल में छोड़ा जाता है, इस प्रकार इस गैस की सांद्रता में स्थानीय मैक्सिमा का निर्माण होता है।

वातावरण में, सीओ मीथेन और अन्य हाइड्रोकार्बन (मुख्य रूप से आइसोप्रीन) से जुड़ी श्रृंखला प्रतिक्रियाओं का उत्पाद है।

CO का मुख्य मानवजनित स्रोत वर्तमान में आंतरिक दहन इंजनों की निकास गैसें हैं। कार्बन मोनोऑक्साइड तब बनता है जब हाइड्रोकार्बन ईंधन को आंतरिक दहन इंजनों में अपर्याप्त तापमान या खराब ट्यून वाली वायु आपूर्ति प्रणाली में जलाया जाता है (सीओ को सीओ 2 को ऑक्सीकरण करने के लिए पर्याप्त ऑक्सीजन की आपूर्ति नहीं की जाती है)। अतीत में, वातावरण में मानवजनित सीओ उत्सर्जन का एक महत्वपूर्ण अनुपात 19 वीं शताब्दी में इनडोर प्रकाश व्यवस्था के लिए उपयोग की जाने वाली प्रकाश गैस से आया था। संरचना में, यह लगभग जल गैस के अनुरूप है, अर्थात इसमें 45% कार्बन मोनोऑक्साइड (II) तक है। सार्वजनिक क्षेत्र में, इसका उपयोग बहुत सस्ता और अधिक ऊर्जा कुशल एनालॉग की उपस्थिति के कारण नहीं किया जाता है -

कार्बन ऑक्साइड (कार्बन मोनोऑक्साइड)। कार्बन (II) ऑक्साइड (कार्बन मोनोऑक्साइड) CO, गैर-नमक बनाने वाली कार्बन मोनोऑक्साइड। इसका अर्थ है कि इस ऑक्साइड के अनुरूप कोई अम्ल नहीं है। कार्बन मोनोऑक्साइड (II) एक रंगहीन और गंधहीन गैस है जो -191.5 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर वायुमंडलीय दबाव में तरल हो जाती है और -205 डिग्री सेल्सियस पर जम जाती है। सीओ अणु संरचना में एन 2 अणु के समान होता है: दोनों में बराबर संख्या होती है इलेक्ट्रॉनों (ऐसे अणुओं को आइसोइलेक्ट्रॉनिक कहा जाता है), उनमें परमाणु एक ट्रिपल बॉन्ड से जुड़े होते हैं (सीओ अणु में दो बॉन्ड कार्बन और ऑक्सीजन परमाणुओं के 2p इलेक्ट्रॉनों के कारण बनते हैं, और तीसरा दाता-स्वीकर्ता द्वारा बनता है। ऑक्सीजन की अकेली इलेक्ट्रॉन जोड़ी और कार्बन के मुक्त 2p कक्षीय की भागीदारी के साथ तंत्र)। नतीजतन, CO और N2 (गलनांक और क्वथनांक, पानी में घुलनशीलता, आदि) के भौतिक गुण बहुत करीब हैं।

कार्बन मोनोऑक्साइड (II) अपर्याप्त ऑक्सीजन पहुंच के साथ कार्बन युक्त यौगिकों के दहन के दौरान बनता है, साथ ही जब गर्म कोयला पूर्ण दहन के उत्पाद के संपर्क में आता है - कार्बन डाइऑक्साइड: C + CO2 → 2CO। प्रयोगशाला में, CO गर्म होने पर तरल फॉर्मिक एसिड पर केंद्रित सल्फ्यूरिक एसिड की क्रिया द्वारा या P2O5: HCOOH → CO + H2O के ऊपर फॉर्मिक एसिड के वाष्पों को पारित करके फॉर्मिक एसिड के निर्जलीकरण द्वारा प्राप्त किया जाता है। सीओ ऑक्सालिक एसिड के अपघटन द्वारा प्राप्त किया जाता है: एच 2 सी 2 ओ 4 → सीओ + सीओ 2 + एच 2 ओ। क्षार विलयन से गुजरने पर CO को अन्य गैसों से अलग करना आसान होता है।
सामान्य परिस्थितियों में, नाइट्रोजन की तरह CO, रासायनिक रूप से निष्क्रिय है। केवल ऊंचे तापमान पर सीओ ऑक्सीकरण, जोड़ और कमी प्रतिक्रियाओं से गुजरना पड़ता है। तो, ऊंचे तापमान पर, यह क्षार के साथ प्रतिक्रिया करता है: CO + NaOH → HCOONa, CO + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2। इन प्रतिक्रियाओं का उपयोग औद्योगिक गैसों से सीओ को हटाने के लिए किया जाता है।

कार्बन मोनोऑक्साइड (II) एक उच्च कैलोरी ईंधन है: दहन के साथ एक महत्वपूर्ण मात्रा में गर्मी (283 kJ प्रति 1 mol CO) की रिहाई होती है। हवा के साथ सीओ का मिश्रण इसकी सामग्री पर 12 से 74% तक फट जाता है; सौभाग्य से, व्यवहार में, ऐसे मिश्रण अत्यंत दुर्लभ हैं। उद्योग में CO प्राप्त करने के लिए ठोस ईंधन का गैसीकरण किया जाता है। उदाहरण के लिए, कोयले की एक परत के माध्यम से जल वाष्प को 1000o C तक गर्म करने से जल गैस का निर्माण होता है: C + H2O → CO + H2, जिसका कैलोरी मान बहुत अधिक होता है। हालांकि, जल गैस के सबसे लाभदायक उपयोग से भस्मीकरण दूर है। इससे, उदाहरण के लिए, ठोस, तरल और गैसीय हाइड्रोकार्बन का मिश्रण (दबाव में विभिन्न उत्प्रेरकों की उपस्थिति में) प्राप्त करना संभव है - रासायनिक उद्योग (फिशर-ट्रॉप्स प्रतिक्रिया) के लिए एक मूल्यवान कच्चा माल। उसी मिश्रण से, इसे हाइड्रोजन से समृद्ध करके और आवश्यक उत्प्रेरक का उपयोग करके, अल्कोहल, एल्डिहाइड और एसिड प्राप्त किया जा सकता है। विशेष महत्व मेथनॉल का संश्लेषण है: CO + 2H2 → CH3OH, कार्बनिक संश्लेषण के लिए सबसे महत्वपूर्ण कच्चा माल है, इसलिए यह प्रतिक्रिया उद्योग में बड़े पैमाने पर की जाती है।

प्रतिक्रियाएं जिनमें सीओ एक कम करने वाला एजेंट है, ब्लास्ट-फर्नेस प्रक्रिया के दौरान अयस्क से लोहे की कमी के उदाहरण द्वारा प्रदर्शित किया जा सकता है: Fe3O4 + 4CO → 3Fe + 4CO2। धातुकर्म प्रक्रियाओं में कार्बन (II) ऑक्साइड के साथ धातु ऑक्साइड की कमी का बहुत महत्व है।

सीओ अणुओं को जटिल यौगिकों - कार्बोनिल्स के गठन के साथ संक्रमण धातुओं और उनके यौगिकों के अतिरिक्त प्रतिक्रियाओं की विशेषता है। उदाहरण तरल या ठोस धातु कार्बोनिल्स Fe(CO)4, Fe(CO)5, Fe2(CO)9, Ni(CO)4, Cr(CO)6, आदि धातु और CO हैं। इस प्रकार उच्च शुद्धता की चूर्ण धातुएँ प्राप्त की जा सकती हैं। कभी-कभी गैस स्टोव के बर्नर पर धातु की "धारियाँ" दिखाई देती हैं, यह लोहे के कार्बोनिल के निर्माण और क्षय का परिणाम है। वर्तमान में, सीओ, अकार्बनिक और कार्बनिक लिगैंड्स के अलावा, हजारों विभिन्न धातु कार्बोनिल्स को संश्लेषित किया गया है, उदाहरण के लिए, PtCl2(CO), K3, Cr(C6H5Cl)(CO)3।

सीओ को क्लोरीन के साथ यौगिक की प्रतिक्रिया की भी विशेषता है, जो प्रकाश में पहले से ही कमरे के तापमान पर बेहद जहरीले फॉस्जीन के गठन के साथ आगे बढ़ता है: सीओ + सीएल 2 → सीओसीएल 2। यह प्रतिक्रिया एक श्रृंखला है, यह एक कट्टरपंथी तंत्र का अनुसरण करती है जिसमें क्लोरीन परमाणु और COCl मुक्त कण शामिल हैं। इसकी विषाक्तता के बावजूद, कई कार्बनिक यौगिकों के संश्लेषण में फॉस्जीन का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

कार्बन मोनोऑक्साइड (II) एक मजबूत जहर है, क्योंकि यह धातु युक्त जैविक रूप से सक्रिय अणुओं के साथ मजबूत परिसरों का निर्माण करता है; उसी समय ऊतक श्वसन परेशान होता है। केंद्रीय तंत्रिका तंत्र की कोशिकाएं विशेष रूप से प्रभावित होती हैं। रक्त हीमोग्लोबिन में CO से Fe (II) परमाणुओं का बंधन ऑक्सीहीमोग्लोबिन के निर्माण को रोकता है, जो फेफड़ों से ऊतकों तक ऑक्सीजन पहुंचाता है। पहले से ही हवा में 0.1% CO की सामग्री पर, यह गैस ऑक्सीहीमोग्लोबिन से आधे ऑक्सीजन को विस्थापित करती है। सीओ की उपस्थिति में, बड़ी मात्रा में ऑक्सीजन की उपस्थिति में भी श्वासावरोध से मृत्यु हो सकती है। इसलिए CO को कार्बन मोनोऑक्साइड कहते हैं। एक "क्रोधित" व्यक्ति में, मस्तिष्क और तंत्रिका तंत्र मुख्य रूप से प्रभावित होते हैं। मोक्ष के लिए सबसे पहले स्वच्छ हवा की आवश्यकता होती है जिसमें CO (या इससे भी बेहतर - शुद्ध ऑक्सीजन) न हो, जबकि हीमोग्लोबिन से जुड़े CO को धीरे-धीरे O2 अणुओं से बदल दिया जाता है और घुटन गायब हो जाती है। वायुमंडलीय हवा में सीओ की अधिकतम स्वीकार्य औसत दैनिक एकाग्रता 3 मिलीग्राम / एम 3 (लगभग 3.10-5%) है, और कार्य क्षेत्र की हवा में यह 20 मिलीग्राम / एम 3 है।

आमतौर पर वातावरण में CO की मात्रा 10-5% से अधिक नहीं होती है। यह गैस प्लवक और अन्य सूक्ष्मजीवों के स्राव के साथ ज्वालामुखी और दलदली गैसों के हिस्से के रूप में हवा में प्रवेश करती है। इस प्रकार, समुद्र की सतह परतों से वायुमंडल में प्रतिवर्ष 220 मिलियन टन CO2 उत्सर्जित होती है। कोयला खदानों में CO की मात्रा अधिक होती है। जंगल की आग के दौरान बहुत अधिक कार्बन मोनोऑक्साइड का उत्पादन होता है। प्रत्येक मिलियन टन स्टील के गलाने से 300 - 400 टन CO का निर्माण होता है। कुल मिलाकर, हवा में CO का तकनीकी विमोचन प्रति वर्ष 600 मिलियन टन तक पहुँच जाता है, जिसमें से आधे से अधिक का हिसाब वाहनों द्वारा होता है। एक असमायोजित कार्बोरेटर के साथ, निकास गैसों में 12% CO तक समाहित हो सकता है! इसलिए, अधिकांश देशों में कारों के निकास में CO की सामग्री के लिए सख्त मानक पेश किए गए हैं।

CO का निर्माण हमेशा कार्बन युक्त यौगिकों के दहन के दौरान होता है, जिसमें लकड़ी भी शामिल है, ऑक्सीजन की अपर्याप्त पहुंच के साथ-साथ जब गर्म कोयला कार्बन डाइऑक्साइड के संपर्क में आता है: C + CO2 → 2CO। ऐसी प्रक्रियाएं ग्रामीण ओवन में भी होती हैं। इसलिए, गर्मी को बनाए रखने के लिए समय से पहले स्टोव की चिमनी को बंद करने से कार्बन मोनोऑक्साइड विषाक्तता होती है। यह नहीं सोचा जाना चाहिए कि जो नागरिक चूल्हे को गर्म नहीं करते हैं उनका सीओ विषाक्तता के खिलाफ बीमा किया जाता है; उदाहरण के लिए, उनके लिए खराब हवादार गैरेज में जहर खाना आसान होता है, जहां एक चलती इंजन वाली कार खड़ी होती है। CO रसोई में प्राकृतिक गैस के दहन उत्पादों में भी निहित है। अतीत में कई विमानन दुर्घटनाएं इंजन के खराब होने या खराब समायोजन के कारण हुईं: सीओ ने कॉकपिट में प्रवेश किया और चालक दल को जहर दे दिया। खतरा इस तथ्य से बढ़ जाता है कि गंध से सीओ का पता नहीं लगाया जा सकता है; इस लिहाज से कार्बन मोनोऑक्साइड क्लोरीन से ज्यादा खतरनाक है!

कार्बन मोनोऑक्साइड (II) व्यावहारिक रूप से सक्रिय कार्बन द्वारा अवशोषित नहीं होता है और इसलिए एक पारंपरिक गैस मास्क इस गैस से नहीं बचाता है; इसे अवशोषित करने के लिए, एक अतिरिक्त हॉपकेलाइट कार्ट्रिज की आवश्यकता होती है, जिसमें एक उत्प्रेरक होता है जो वायुमंडलीय ऑक्सीजन की मदद से सीओ से सीओ 2 को "आफ्टरबर्न" करता है। प्लैटिनम धातुओं पर आधारित इन उत्प्रेरकों की उच्च लागत के बावजूद, अधिक से अधिक यात्री कारों को अब आफ्टरबर्निंग उत्प्रेरकों के साथ आपूर्ति की जाती है।

प्रकाशन दिनांक 28.01.2012 12:18

कार्बन मोनोआक्साइड- कार्बन मोनोऑक्साइड, जो दहन उत्पादों, उद्योग में दुर्घटनाओं या यहां तक ​​कि घर पर भी विषाक्तता के मामले में अक्सर सुनाई देती है। इस यौगिक के विशेष विषैले गुणों के कारण, एक साधारण घरेलू गैस वॉटर हीटर पूरे परिवार की मृत्यु का कारण बन सकता है। इसके सैकड़ों उदाहरण हैं। लेकिन ऐसा क्यों हो रहा है? वास्तव में कार्बन मोनोऑक्साइड क्या है? यह इंसानों के लिए खतरनाक क्यों है?

कार्बन मोनोऑक्साइड क्या है, सूत्र, मूल गुण

कार्बन मोनोऑक्साइड सूत्रजो बहुत ही सरल है और एक ऑक्सीजन परमाणु और कार्बन के मिलन को दर्शाता है - CO, - सबसे जहरीले गैसीय यौगिकों में से एक। लेकिन कई अन्य खतरनाक पदार्थों के विपरीत, जिनका उपयोग केवल संकीर्ण औद्योगिक उद्देश्यों के लिए किया जाता है, कार्बन मोनोऑक्साइड रासायनिक संदूषण पूरी तरह से सामान्य रासायनिक प्रक्रियाओं के दौरान हो सकता है, यहां तक ​​कि रोजमर्रा की जिंदगी में भी।

हालांकि, इस पदार्थ का संश्लेषण कैसे होता है, इस पर आगे बढ़ने से पहले, विचार करें कार्बन मोनोऑक्साइड क्या है?सामान्य तौर पर और इसके मुख्य भौतिक गुण क्या हैं:

• स्वाद और गंध के बिना रंगहीन गैस;
• अत्यंत कम गलनांक और क्वथनांक: -205 और -191.5 डिग्री सेल्सियस, क्रमशः;
• घनत्व 0.00125 ग्राम/सीसी;
• उच्च दहन तापमान (2100 डिग्री सेल्सियस तक) के साथ अत्यधिक दहनशील।

कार्बन मोनोऑक्साइड गठन

घर या उद्योग में कार्बन मोनोऑक्साइड गठनआमतौर पर कई काफी सरल तरीकों में से एक में होता है, जो आसानी से इस पदार्थ के आकस्मिक संश्लेषण के जोखिम को उद्यम के कर्मियों या घर के निवासियों के जोखिम के साथ समझाता है जहां हीटिंग उपकरण खराब हो गया है या सुरक्षा का उल्लंघन किया गया है। कार्बन मोनोऑक्साइड के निर्माण के मुख्य तरीकों पर विचार करें:

• ऑक्सीजन की कमी की स्थिति में कार्बन (कोयला, कोक) या इसके यौगिकों (गैसोलीन और अन्य तरल ईंधन) का दहन। जैसा कि आप अनुमान लगा सकते हैं, ताजा हवा की कमी, कार्बन मोनोऑक्साइड संश्लेषण के जोखिम के दृष्टिकोण से खतरनाक, आंतरिक दहन इंजन, खराब वेंटिलेशन वाले घरेलू कॉलम, औद्योगिक और पारंपरिक भट्टियों में आसानी से होती है;
• गर्म कोयले के साथ साधारण कार्बन डाइऑक्साइड की परस्पर क्रिया। भट्ठी में ऐसी प्रक्रियाएं लगातार होती हैं और पूरी तरह से प्रतिवर्ती होती हैं, लेकिन, पहले से ही बताई गई ऑक्सीजन की कमी को देखते हुए, स्पंज बंद होने से कार्बन मोनोऑक्साइड बहुत अधिक मात्रा में बनता है, जो लोगों के लिए एक नश्वर खतरा है।

कार्बन मोनोऑक्साइड खतरनाक क्यों है?

पर्याप्त एकाग्रता में कार्बन मोनोऑक्साइड गुणजो इसकी उच्च रासायनिक गतिविधि द्वारा समझाया गया है, मानव जीवन और स्वास्थ्य के लिए बेहद खतरनाक है। इस तरह के जहर का सार सबसे पहले इस तथ्य में निहित है कि इस यौगिक के अणु तुरंत रक्त हीमोग्लोबिन को बांधते हैं और इसे ऑक्सीजन ले जाने की क्षमता से वंचित करते हैं। इस प्रकार, कार्बन मोनोऑक्साइड शरीर के लिए सबसे गंभीर परिणामों के साथ सेलुलर श्वसन के स्तर को कम करता है।

प्रश्न का उत्तर " कार्बन मोनोऑक्साइड खतरनाक क्यों है?"यह उल्लेखनीय है कि, कई अन्य जहरीले पदार्थों के विपरीत, एक व्यक्ति को कोई विशिष्ट गंध महसूस नहीं होती है, असुविधा का अनुभव नहीं होता है और विशेष उपकरणों के बिना किसी अन्य माध्यम से हवा में अपनी उपस्थिति को पहचानने में सक्षम नहीं होता है। नतीजतन, पीड़ित बचने के लिए कोई उपाय नहीं करता है, और जब कार्बन मोनोऑक्साइड (उनींदापन और बेहोशी) के प्रभाव स्पष्ट हो जाते हैं, तो बहुत देर हो सकती है।

कार्बन मोनोऑक्साइड 0.1% से ऊपर वायु सांद्रता पर एक घंटे के भीतर घातक है। इसी समय, एक पूरी तरह से साधारण यात्री कार के निकास में इस पदार्थ का 1.5 से 3% हिस्सा होता है। और वह मान रहा है कि इंजन अच्छी स्थिति में है। यह इस तथ्य को आसानी से समझाता है कि कार्बन मोनोऑक्साइड विषाक्तताअक्सर गैरेज में या बर्फ से सील कार के अंदर होता है।

अन्य सबसे खतरनाक मामले जिनमें लोगों को घर पर या काम पर कार्बन मोनोऑक्साइड द्वारा जहर दिया गया है ...

• हीटिंग कॉलम के वेंटिलेशन का ओवरलैप या टूटना;
• लकड़ी या कोयले के चूल्हे का अनपढ़ उपयोग;
• संलग्न स्थानों में आग पर;
• व्यस्त राजमार्गों के करीब;
• औद्योगिक उद्यमों में जहां कार्बन मोनोऑक्साइड का सक्रिय रूप से उपयोग किया जाता है।

कार्बन मोनोऑक्साइड (II .) ), या कार्बन मोनोऑक्साइड, सीओ की खोज 1799 में अंग्रेजी रसायनज्ञ जोसेफ प्रीस्टली ने की थी। यह एक रंगहीन गैस है, स्वादहीन और गंधहीन है, यह पानी में थोड़ा घुलनशील है (0 डिग्री सेल्सियस पर 100 मिलीलीटर पानी में 3.5 मिलीलीटर), कम है गलनांक (-205 डिग्री सेल्सियस) और क्वथनांक (-192 डिग्री सेल्सियस)।

कार्बन मोनोऑक्साइड कार्बनिक पदार्थों के अधूरे दहन के दौरान, ज्वालामुखी विस्फोट के दौरान, और कुछ निचले पौधों (शैवाल) की महत्वपूर्ण गतिविधि के परिणामस्वरूप पृथ्वी के वायुमंडल में प्रवेश करती है। हवा में CO का प्राकृतिक स्तर 0.01-0.9 mg/m 3 है। कार्बन मोनोऑक्साइड अत्यधिक विषैला होता है। मानव शरीर और उच्च जानवरों में, यह सक्रिय रूप से प्रतिक्रिया करता है

जलती हुई कार्बन मोनोऑक्साइड की लौ एक सुंदर नीला-बैंगनी रंग है। अपने लिए निरीक्षण करना आसान है। ऐसा करने के लिए, आपको एक माचिस जलाना होगा। लौ का निचला भाग चमकदार होता है - यह रंग इसे कार्बन के गर्म कणों (लकड़ी के अधूरे दहन का उत्पाद) द्वारा दिया जाता है। ऊपर से, लौ नीली-बैंगनी सीमा से घिरी हुई है। यह लकड़ी के ऑक्सीकरण के दौरान बनने वाले कार्बन मोनोऑक्साइड को जला देता है।

लोहे का एक जटिल यौगिक - रक्त हीम (ग्लो-बिन प्रोटीन से जुड़ा), ऊतकों द्वारा ऑक्सीजन हस्तांतरण और खपत के कार्यों को बाधित करता है। इसके अलावा, यह सेल के ऊर्जा चयापचय में शामिल कुछ एंजाइमों के साथ एक अपरिवर्तनीय बातचीत में प्रवेश करता है। 880 मिलीग्राम / मी 3 के कमरे में कार्बन मोनोऑक्साइड की सांद्रता पर, मृत्यु कुछ घंटों के बाद होती है, और 10 ग्राम / मी 3 पर - लगभग तुरंत। हवा में कार्बन मोनोऑक्साइड की अधिकतम अनुमेय सामग्री 20 मिलीग्राम / मी 3 है। सीओ विषाक्तता के पहले लक्षण (6-30 मिलीग्राम / मी 3 की एकाग्रता में) दृष्टि और सुनवाई की संवेदनशीलता में कमी, सिरदर्द, हृदय गति में बदलाव है। यदि किसी व्यक्ति को कार्बन मोनोऑक्साइड द्वारा जहर दिया गया है, तो उसे ताजी हवा में ले जाना चाहिए, उसे कृत्रिम श्वसन देना चाहिए, जहर के हल्के मामलों में, मजबूत चाय या कॉफी दी जानी चाहिए।

बड़ी मात्रा में कार्बन मोनोऑक्साइड (द्वितीय ) मानव गतिविधि के परिणामस्वरूप वातावरण में प्रवेश करें। इस प्रकार, एक कार औसतन प्रति वर्ष लगभग 530 किलोग्राम CO2 हवा में उत्सर्जित करती है। आंतरिक दहन इंजन में 1 लीटर गैसोलीन जलाने पर, कार्बन मोनोऑक्साइड का उत्सर्जन 150 से 800 ग्राम तक होता है। रूस के राजमार्गों पर, CO की औसत सांद्रता 6-57 mg / m 3 है, अर्थात। कार्बन मोनोऑक्साइड मोटरमार्गों के पास, बेसमेंट और गैरेज में खराब हवादार फ्रंट यार्ड में जमा हो जाती है। हाल के वर्षों में, कार्बन मोनोऑक्साइड और ईंधन के अधूरे दहन के अन्य उत्पादों (CO-CH-control) की सामग्री को नियंत्रित करने के लिए सड़कों पर विशेष बिंदुओं का आयोजन किया गया है।

कमरे के तापमान पर, कार्बन मोनोऑक्साइड काफी निष्क्रिय है। यह पानी और क्षार के घोल के साथ परस्पर क्रिया नहीं करता है, अर्थात, यह एक गैर-नमक बनाने वाला ऑक्साइड है, हालांकि, गर्म होने पर, यह ठोस क्षार के साथ प्रतिक्रिया करता है: CO + KOH \u003d HSOOK (पोटेशियम फॉर्मेट, फॉर्मिक एसिड का नमक); सीओ + सीए (ओएच) 2 \u003d सीएसीओ 3 + एच 2। इन प्रतिक्रियाओं का उपयोग संश्लेषण गैस (सीओ + 3 एच 2) से हाइड्रोजन को मुक्त करने के लिए किया जाता है, जो कि अत्यधिक गर्म जल वाष्प के साथ मीथेन की बातचीत के दौरान बनता है।

कार्बन मोनोऑक्साइड की एक दिलचस्प संपत्ति संक्रमण धातुओं के साथ यौगिक बनाने की क्षमता है - कार्बोनिल्स, उदाहरण के लिए:नी +4CO ® 70 डिग्री सेल्सियस नी (सीओ) 4।

कार्बन मोनोऑक्साइड (II .) ) एक उत्कृष्ट कम करने वाला एजेंट है। गर्म होने पर, यह वायुमंडलीय ऑक्सीजन द्वारा ऑक्सीकृत होता है: 2CO + O 2 \u003d 2CO 2। यह प्रतिक्रिया कमरे के तापमान पर उत्प्रेरक - प्लैटिनम या पैलेडियम का उपयोग करके भी की जा सकती है। वातावरण में कार्बन डाइऑक्साइड उत्सर्जन को कम करने के लिए कारों पर ऐसे उत्प्रेरक लगाए जाते हैं।

क्लोरीन के साथ CO की प्रतिक्रिया से एक बहुत ही जहरीली गैस, फॉस्जीन (फॉसजीन) उत्पन्न होती है।टी kip \u003d 7.6 ° ): CO + Cl 2 \u003d COCl 2 . पहले, इसका उपयोग रासायनिक युद्ध एजेंट के रूप में किया जाता था, और अब इसका उपयोग सिंथेटिक पॉलीयूरेथेन पॉलिमर के उत्पादन में किया जाता है।

कार्बन मोनोऑक्साइड का उपयोग लोहे और स्टील के गलाने में ऑक्साइड से लोहे की कमी के लिए किया जाता है; यह कार्बनिक संश्लेषण में भी व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। कार्बन ऑक्साइड के मिश्रण की परस्पर क्रिया के दौरान (द्वितीय ) हाइड्रोजन के साथ, स्थितियों (तापमान, दबाव) के आधार पर, विभिन्न उत्पाद बनते हैं - अल्कोहल, कार्बोनिल यौगिक, कार्बोक्जिलिक एसिड। मेथनॉल संश्लेषण की प्रतिक्रिया का विशेष महत्व है: CO + 2H 2 \u003dसीएच3ओएच , जो कार्बनिक संश्लेषण के मुख्य उत्पादों में से एक है। कार्बन मोनोऑक्साइड का उपयोग उच्च कैलोरी ईंधन के रूप में फॉस-जीन, फॉर्मिक एसिड को संश्लेषित करने के लिए किया जाता है।