一氧化碳,分子式CO,是无色、无嗅、无味、含剧毒的无机化合物气体,比空气略轻。下面由爱华网小编为你详细介绍一氧化碳的相关知识。
一氧化碳是怎么形成的:生成机理
一氧化碳是大气中分布最广和数量最多的污染物,也是燃烧过程中生成的重要污染物之一。大气中的CO主要来源是内燃机排气,其次是锅炉中化石燃料的燃烧。
CO是含碳燃料燃烧过程中生成的一种中间产物,最初存在于燃料中的所有碳都将形成CO。CO的形成和破坏过程都是受化学反应动力学机理所控制,是碳氢燃料燃烧过程中基本反应之一,它的生成机理为:
RH → R → RO₂ → RCHO → RCO → CO
式中R为碳氢自由基团。反应中的RCO原子团主要通过热分解生成CO,也可以氧化碳氢基团R后生成CO。燃烧过程中CO氧化成CO₂的速率要比CO生成速率低,因此在碳氢化物火焰中CO的基本氧化反应为:
碳氢化物火焰中CO的基本氧化反应
CO是不完全燃烧的产物之一。若能组织良好的燃烧过程,即具备充足的氧气、充分的混合,足够高的温度和较长的滞留时间,中间产物CO最终会燃烧完毕,生成CO₂或H₂O。因此,控制CO的排放不是企图抑制它的形成,而是努力使之完全燃烧。
研究表明,碳氢燃料和空气的预混燃烧火焰中,由于CO的生成速率很快,在火焰区CO浓度迅速上升到最大值,该最大值通常比反应混合物在绝热燃烧时的平衡值要高,随后CO浓度缓慢地下降到平衡值。因此,从燃烧设备的排气中检测的CO含量要比在燃烧室中最大值低,但明显地大于排气状态下平衡值。这表明化学反应动力学控制着CO的生成和破坏。
毒性介绍
一氧化碳是无色,无臭,无味气体,但吸入对人体有十分大的伤害。它会结合血红蛋白生成碳氧血红蛋白,碳氧血红蛋白不能提供氧气给身体组织。这种情况被称为血缺氧。浓度低至667ppm可能会导致高达50%人体的血红蛋白转换为羰合血红蛋白,可能会导致昏迷和死亡。而香烟中亦含有一氧化碳。 最常见的一氧化碳中毒症状,如头痛,恶心,呕吐,头晕,疲劳和虚弱的感觉。一氧化碳中毒中毒症状包括视网膜出血,以及异常樱桃红色的血。 暴露在一氧化碳中可能严重损害心脏和中枢神经系统,会有后遗症。一氧化碳可能令孕妇胎儿产生严重的不良影响。
中毒症状
一氧化碳中毒症状表现在以下几个方面:
一是轻度中毒 。 患者可出现头痛、头晕、失眠、视物模糊、耳鸣、恶心、呕吐、全身乏力、心动过速、短暂昏厥。血中碳氧血红蛋白含量达10%~20%。
二是中度中毒。除上述症状加重外,口唇、指甲、皮肤粘膜出现樱桃红色,多汗,血压先升高后降低,心率加速,心律失常,烦躁,一时性感觉和运动分离(即尚有思维,但不能行动)。症状继续加重,可出现嗜睡、昏迷。血中碳氧血红蛋白约在30%~40%。经及时抢救,可较快清醒,一般无并发症和后遗症。
三是重度中毒。患者迅速进入昏迷状态。初期四肢肌张力增加,或有阵发性强直性痉挛;晚期肌张力显著降低,患者面色苍白或青紫,血压下降,瞳孔散大,最后因呼吸麻痹而死亡。经抢救存活者可有严重合并症及后遗症。
后遗症
中、重度中毒病人有神经衰弱、震颤麻痹、偏瘫、偏盲、失语、吞咽困难、智力障碍、中毒性精神病或去大脑强直。部分患者可发生继发性脑病。
中毒剂量
空气中的一氧化碳浓度达到50ppm时,健康成年人可以承受8小时; 达到200ppm时,健康成年人2~3小时后,轻微头痛、乏力;达到400ppm时,健康成年人1~2小时内前额痛,3小时后威胁生命; 到800ppm时,健康成年人45分钟内,眼花、恶心、痉挛,2小时内失去知觉,2~3小时内死亡;达到1600ppm时,健康成年人20分钟内头痛、眼花、恶心,1小时内死亡;达到3200ppm时,健康成年人5~10分钟内头痛、眼花、恶心,25~30分钟内死亡; 达到6400ppm时,健康成年人1~2分钟内头痛、眼花、恶心,10~15分钟死亡; 达到12800ppm时,健康成年人1~3分钟内死亡。
有益用处
上世纪60年代,人们就知道身体组织受毒素,紫外线辐射,激素和药物等侵害时,血红素加氧酶-1(简称HO-1)会及时对抗相应的受伤和感染,此时体内会自然地产生少量的一氧化碳.不过,当时人们都认为一氧化碳是组织代谢的副产品.
然而,美国科学家所罗门·辛德在1993年提出,一氧化碳在人体中扮演了一个有意义的角色.它有协助一氧化氮管理人体内部器官的功能,例如大肠的收缩,胃的排空等.但是,研