一氧化碳

一氧化碳结构式
一氧化碳结构式
  一氧化碳是无色、无臭、无味、可燃、有毒的气体。
  

性质

  熔点-199℃(-213℃),沸点191.5℃(-190℃)。25℃时在水中的溶解度为0.0026g/100g水。不易液化和固化,燃烧时生成二氧化碳,火焰呈蓝色。
  分子量28.01。一氧化碳分子有十个价电子,是等电子体,分子中有三重键,一个σ键、两个π键,其中一个π键为配位键,这对电子来自氧原子。一氧化碳是无色无臭气体,密度1.25克/升,熔点-199℃,沸点-191.5℃,微溶于水。在空气中燃烧时呈蓝色火焰并生成二氧化碳,若跟空气或氧气混和点燃时容易发生爆炸。有还原性,在高温下、是一种很好的还原剂,能还原许多金属氧化物(如氧化铁氧化铜二氧化锰等)。加热时跟碱反应生成甲酸盐。
   NaOH+CO=HCOONa
  跟硫、反应分别生成硫氧化碳COS或光气COCl2。能跟过渡金属形成羰基络合物fe(CO)5、Ni(CO)4、和Cr(CO)6等。工业上常用亚铜盐的氨水溶液来吸收混和气体中的一  氧化碳。
  有毒,人吸入少量会感到头痛,吸入多量会因缺氧致死,这是因为一氧化碳跟血红蛋白形成稳定的络合物,(一氧化碳跟血红蛋白的亲和力是氧跟血红蛋白亲和力的230~270倍)使血红蛋白丧失了输氧能力,即煤气中毒。空气中只要有八百分之一体积的一氧化碳,就可使人在半小时内死亡。一氧化碳用作气体燃料,冶金工业中用作还原剂,化学工业中用做有机合成的原料。实验室中用甲酸或草酸跟浓硫酸反应制取,工业上将用有限空气通过灼热的碳或将水蒸气通过灼热的碳来制取。 

制备方法

一氧化碳分子结构
一氧化碳分子结构
  在许多工业过程中都产生一氧化碳,例如合成氨原料气、黄磷生产尾气以及钢铁工业的高炉气和转炉气。从一氧化碳资源来说,钢厂气数量庞大。对一氧化碳纯度要求高、需要量不是特别大的场合,往往建立一氧化碳的生产装置,或利用处理成本较低的副产煤气。常用的方法有以下几种。
  1、焦炭氧气法
  2、二氧化碳和木炭还原法二氧化碳通入电炉的木炭层被还原成一氧化碳
  3、成氨铜洗再生气法。

用途

  主要用于化学合成。一氧化碳是合成气和各类煤气的主要组分,是有机化工的重要原料,是C1化学的基础,由它可制造一系列产品,例如甲醇、乙酸、光气等,在治金工业中用作还原剂。
  目前已工业化的C1化学生产技术主要有:1、乙酸合成。2、乙酐合成。3、草酸合成。4、费托合成。5、莫比尔法。

对环境的影响

·健康危害

  侵入途径:吸入。
  健康危害:一氧化碳在血中与血红蛋白结合而造成组织缺氧。

·毒理学资料及环境行为

   毒性:一氧化碳在血中与血红蛋白结合而造成组织缺氧。急性中毒:轻度中毒者出现头痛、头晕、耳鸣、心悸、恶心、呕吐、无力。中度中毒者除上述症状外,还有面色潮红、口唇樱红、脉快、烦躁、步态不稳、意识模糊,可有昏迷。重度患者昏迷不醒、瞳孔缩小、肌张力增加,频繁抽搐、大小便失禁等。深度中毒可致死。慢性影响:长期反复吸入一定量的一氧化碳可致神经和心血管系统损害。
  急性毒性:LC502069mg/m3,4小时(大鼠吸入)
  亚急性和慢性毒性:大鼠吸入0.047~0.053mg/L,4~8小时/天,30天,出现生长缓慢,血红蛋白及红细胞数增高,肝脏的琥珀酸脱氢酶及细胞色素氧化酶的活性受到破坏。猴吸入0.11mg/L,经3~6个月引起心肌损伤。
  生殖毒性:大鼠吸入最低中毒浓度(TCL0):150ppm(24小时,孕1~22天),引起心血管(循环)系统异常。小鼠吸入最低中毒浓度(TCL0):125ppm(24小时,孕7~18天),致胚胎毒性。
  污染来源:一氧化碳污染主要来源于冶金工业的炼焦、炼钢、炼铁、矿井放炮,化学工业的合成氨、合成甲醇,碳素厂石墨电极制造。汽车尾气、煤气发生炉以及所有碳物质(包括家庭用煤炉)的不完全燃烧均可产生CO气体。
  危险特性:是一种易燃易爆气体。与空气混合能形成爆炸性混合物,遇明火、高热能引起燃烧爆炸。
  燃烧(分解)产物:二氧化碳。

应急处理处置方法

·泄漏应急处理

  迅速撤离泄漏污染区人员至上风处,并立即隔离150m,严格限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器,穿消防防护服。尽可能切断泄漏源。合理通风,加速扩散。喷雾状水稀释、溶解。构筑围堤或挖坑收容产生的大量废水。如有可能,将漏出气用排风机送至空旷地方或装设适当喷头烧掉。也可以用管路导至炉中、凹地焚之。漏气容器要妥善处理,修复、检验后再用。

·防护措施

  呼吸系统防护:空气中浓度超标时,佩带自吸过渡式防毒面具(半面罩)。紧急事态抢救或撤离时,建议佩带空气呼吸器、一氧化碳过滤式自救器。
  眼睛防护:一般不需要特别防护,高浓度接触时可戴安全防护眼睛。
  身体防护:穿防静电工作服。
  手防护:戴一般作业防护手套。
  其它:工作现场严禁吸烟。实行就业前和定期的体验。避免高浓度吸入。进入罐、限制性空间或其它高浓度区作业,须有人监护。

·急救措施

   吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难,给输氧。呼吸心跳停止时,立即进行人工呼吸和胸外心脏按压术。就医。
  灭火方法:切断气源。若不能立即切断气源,则不允许熄灭正在燃烧的气体。喷水冷却容器,可能的话将容器从火场移至空旷处。
  灭火剂:雾状水、泡沫、二氧化碳、干粉。