Oxid uhelnatý

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Skočit na: Navigace, Hledání
Oxid uhelnatý
Carbon-monoxide-2D-dimensions.png 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
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 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 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
Extrémně hořlavý
(F+)
Toxický
Toxický (T)
R-věty R12, R23, R33, R48, R61
S-věty S9, S16, S33, S45, S53

GHS02 – hořlavé látky
GHS02

GHS04 – plyny pod tlakem
GHS04

GHS06 – toxické látky
GHS06

GHS08 – látky nebezpečné pro zdraví
GHS08

H-věty H220 H360D H331 H372
NFPA 704
NFPA 704.svg
2
4
2
Teplota vzplanutí − 191 °C
Teplota vznícení 609 °C
Není-li uvedeno jinak, jsou použity jednotky
SI a STP (25 °C, 100 kPa).

Oxid uhelnatý (starší terminologií kysličník uhelnatý) je bezbarvý plyn bez chuti a zápachu, nedráždivý. Je lehčí než vzduch, ale se vzduchem se mísí. 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.

Užití[editovat | editovat zdroj]

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 | editovat zdroj]

Výskyt oxidu uhelnatého v atmosféře v roce 2000, MOPITT

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 | editovat zdroj]

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 | editovat zdroj]

Toxicita[editovat | editovat zdroj]

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.

Otrava oxidem uhelnatým[editovat | editovat zdroj]

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]

Signalizační molekula[editovat | editovat zdroj]

Kysličník uhelnatý patří spolu s oxidem dusnatým a sulfanem k gasotransmitterům; působí (podobně jako oxid dusnatý) jako relaxant na hladkosvalové buňky ve stěnách cév (vasodilatační účinek).

Reference[editovat | editovat zdroj]

  1. http://www.biotox.cz/toxikon/anorgan/ja_4a.php - IV.A skupina - skupina uhlíku
  2. Spotřebitelé jí maso ošetřené jedovatým plynem
  3. 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
  4. a b Carbon Monoxide - International Programme on Chemical Safety - Environmental Health Criteria 213
  5. Svítiplynem se otrávil skladatel Jiří Šlitr - Česká televize

Související články[editovat | editovat zdroj]

Externí odkazy[editovat | editovat zdroj]

Literatura[editovat | editovat zdroj]

  • VOHLÍDAL, Jiří; ŠTULÍK, Karel; JULÁK, Alois. Chemické a analytické tabulky. 1. vyd. Praha : Grada Publishing, 1999. ISBN 80-7169-855-5.