Oxid uhelnatý
| Oxid uhelnatý | |
|---|---|
  |
|
| 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 | |
| UN kód | 1016 |
| SMILES | [C-]#[O+] |
| 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 | 0,793 g/cm³, (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 teplota Tk | -140,23 °C |
| Kritický tlak pk | 3 499 kPa |
| Kritická hustota | 0,301 g/cm3 |
| Rozpustnost ve vodě | 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 v polárních rozpouštědlech |
karbonylové sloučeniny estery alkoholy |
| Relativní permitivita εr | 1,000 634 |
| Van der Waalsovy konstanty stavové rovnice | a= 0,148 5 Pa m6 mol-2 b= 39,85 m3 mol-1 |
| Součinitel tepelné vodivosti | 0,020 0 W m-1 K-1 (-40 °C) 0,021 8 W m-1 K-1 (-17 °C) 0,023 4 W m-1 K-1 (4,4 °C) 0,025 1 W m-1 K-1 (27 °C) 0,026 8 W m-1 K-1 (49 °C) |
| Ionizační energie | 14,013 eV |
| Struktura | |
| Dipólový moment | 0,374×10-30 C·m |
| Termodynamické vlastnosti | |
| Standardní slučovací entalpie ΔHf° | -110,53 kJ/mol -121 kJ/mol (vodný roztok) |
| Entalpie tání ΔHt | 29,8 J/g |
| Entalpie varu ΔHv | 215,6 J/g |
| Standardní molární entropie S° | 197,556 J/mol·K 105 J/mol·K (vodný roztok) |
| Standardní slučovací Gibbsova energie ΔGf° | -137,15 kJ/mol -199,9 kJ/mol (vodný roztok) |
| Izobarické měrné teplo cp | 1,039 5 J K-1 g-1 |
| Izochorické měrné teplo cV | 0,741 J K-1 g-1 |
| Bezpečnost | |
 Extrémně hořlavý (F+)  Toxický (T) |
|
| R-věty | R12, R23, R33, R48, R61 |
| S-věty | S9, S16, S33, S45, S53 |
|
|
|
| H-věty | H220 H360D H331 H372 |
| NFPA 704 |
 2
4
2
|
| Teplota vzplanutí | − 191 °C |
| Teplota vznícení | 609 °C |
|
SI a STP (25 °C, 100 kPa). |
|
Oxid uhelnatý (starší terminologií kysličník uhelnatý) je bezbarvý plyn bez chuti a zápachu, lehčí než vzduch, nedráždivý. Ve vodě je málo rozpustný. Je obsažen ve svítiplynu, v generátorovém a ve vodním plynu; má silně redukční vlastnosti. V přírodě je přítomen v nepatrném množství v atmosféře, kde vzniká především fotolýzou oxidu uhličitého působením ultrafialového záření, jako produkt nedokonalého spalování fosilních paliv i biomasy. Je také obsažen v sopečných plynech. V mezihvězdném prostoru se vyskytuje ve značném množství. Byl nalezen i v atmosféře Marsu (0,08 %) a spektroskopicky prokázan v komě komet.
Připravuje se spalováním uhlíku s malým množstvím kyslíku:
- 2C + O2 → 2CO,
případně reakcí vodní páry s uhlíkem za vysokých teplot (příprava vodního plynu):
- C + H2O → CO + H2.
V nepatrném množství vzniká i metabolickými procesy v živých organismech a proto je obsažen ve stopových množstvích ve vydechovaném vzduchu z plic.
S kyslíkem se prudce slučuje (hoří namodralým plamenem) na oxid uhličitý:
- 2CO + O2 → 2CO2
za uvolnění značného množství tepla. Ve směsi se vzduchem, obsahující od 12,5 do 74,2 % [1] oxidu uhelnatého, vybuchuje.
Obsah |
Užití[editovat]
Oxid uhelnatý se dříve používal jako plynné palivo (například součást svítiplynu). Jeho směs s vodíkem (vodní plyn) je jedním z meziproduktů používaných v těžkém chemickém a potravinářském[2] průmyslu. Při výrobě železa vzniká oxid uhelnatý z uhlíku obsaženého v koksu a spolu s ním funguje jako redukční činidlo.
Zdroje oxidu uhelnatého a jeho výskyt v ovzduší[editovat]
Vzhledem k jedovatosti je jednou z významných znečišťujících latek. Vzniká při nedokonalém spalování uhlíku a organických látek, je emitován např. automobily, lokálními topeništi, energetickým a metalurgickým průmyslem.
CO vzniká zejména pokud:
- je teplota spalování příliš nízká, aby mohlo dojít k úplné oxidaci pohonných látek na oxid uhličitý,
- čas hoření ve spalovací komoře je příliš krátký,
- nebo není k dispozici dostatek kyslíku.
Díky povinnému zavedení řízených katalyzátorů u vozidel s benzínovými motory se emise oxidu uhelnatého v poslední době snižují.
V roce 2005 v České republice nepřekračovaly pozaďové koncentrace 300 µg/m3. V Praze činily roční aritmetické průměry v oblastech zatížených dopravou přibližně tisíc µg/m3.[3]
Při používání plynu k vaření v domácnostech je koncentrace CO v domácím ovzduší průměrně cca 2,9 mg/m3 [4].
Kouření[editovat]
Významnou příčinou vystavení oxidu uhelnatému je kouření. Lidé kouřící cca 20 cigaret denně mají v krvi asi 4 až 7 % hemoglobinu zablokováno působením CO.[3] Při pasivním kouření je člověk vystaven v průměru koncentracím okolo 1,7 mg/m3 [4].
Účinky na živé organismy[editovat]
Toxicita[editovat]
Oxid uhelnatý je značně jedovatý; jeho jedovatost je způsobena silnou afinitou k hemoglobinu (krevnímu barvivu), s nímž vytváří karboxyhemoglobin (COHb), čímž znemožňuje přenos kyslíku v podobě oxyhemoglobinu z 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. Toto je podstatou jednoho ze škodlivých vlivů kouření.
Signalizační molekula[editovat]
Kysličník uhelnatý patří spolu s oxidem dusnatým a sirovodíkem k tzv. gasotransmitterům; působí (podobně jako oxid dusnatý) jako relaxans na hladkosvalové buňky ve stěnách cév (vasodilatační účinek).
Otrava oxidem uhelnatým[editovat]
- Podrobnější informace naleznete v článku Otrava oxidem uhelnatým.
Oxid uhelnatý blokuje přenášení kyslíku krví neboť jeho vazba s hemoglobinem je 200x až 300x pevnější než vazba kyslíku. Otrava CO se vyskytuje např. v uzavřených prostorech, kde běží spalovací motory nebo při špatném odvětrání plynových spotřebičů. První pomoc spočívá v přerušení kontaktu (vyvětrat, vynést z prostoru), dále podání kyslíku a pokud došlo k zástavě oběhu je třeba resuscitovat.
Oxidem uhelnatým (ve svítiplynu) se otrávil například Jiří Šlitr.[5]
Reference[editovat]
- ↑ http://www.biotox.cz/toxikon/anorgan/ja_4a.php - IV.A skupina - skupina uhlíku
- ↑ Spotřebitelé jí maso ošetřené jedovatým plynem
- ↑ a b Miroslav Šuta: Účinky výfukových plynů z automobilů na lidské zdraví (druhé, přepracované a doplněné vydání, Děti Země 2008, ISBN 80-86678-10-5
- ↑ a b Carbon Monoxide - International Programme on Chemical Safety - Environmental Health Criteria 213
- ↑ Svítiplynem se otrávil skladatel Jiří Šlitr - Česká televize
Související články[editovat]
Externí odkazy[editovat]
- (česky) Už víte vše o otravě oxidem uhelnatým? - Informační servis ČSTZ 2/2006
- (česky) Oxid uhelnatý zabíjí...
Literatura[editovat]
- VOHLÍDAL, Jiří; ŠTULÍK, Karel; JULÁK, Alois. Chemické a analytické tabulky. 1. vyd. Praha : Grada Publishing, 1999. ISBN 80-7169-855-5.
