Oxid uhelnatý

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Skočit na: Navigace, Hledání
Oxid uhelnatý
Carbon-monoxide-2D-dimensions.png
Carbon-monoxide-3D-vdW.png
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
EC-no (EINECS/ELINCS/NLP) 211-128-3
Indexové číslo 006-001-00-2
PubChem
ChEBI
UN kód 1016
SMILES [C-]#[O+]
InChI 1S/CO/c1-2
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 v polárních
rozpouštědlech
karbonylové sloučeniny
estery
alkoholy
Relativní permitivita εr 1,000 634
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
Dipólový moment 0,374×10-30 C·m
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
R-věty R12, R23, R33, R48, R61
S-věty S9, S16, S33, S45, S53
H-věty H220 H360D H331 H372
NFPA 704
NFPA 704.svg
 
 
 
 
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

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.  

Související články[editovat | editovat zdroj]

Externí odkazy[editovat | editovat zdroj]