Углерода окись

Углерода окись, угарный газ CO, оксид С (II), соединение углерода с кислородом; газ без цвета и запаха. Углерода окись впервые выделил французский врач Ж. де Лассон в 1776 при нагревании древесного угля с окисью цинка. Плотность углерода окиси 0,00125 г/см³ при 0 °С и давлении 0,1 Мн/м² (1 кгс/см²), t_пл —205 °С, t_kип —191,5 °С, критическая температура — 140°C, критическое давление 3,46 Мн/м² (34,6 кгс/см²). Формально углерод в углерода окиси имеет степень окисления +2, однако повышенная прочность молекулы CO [энергия диссоциации 1036 кдж/моль (247 ккал/моль)] и малое межъядерное расстояние (1,128Å) заставляют предположить, что атомы кислорода и углерода связаны дополнительно донорно-акцепторной связью .

  Углерода окись — несолеобразующий окисел, не взаимодействующий при обычных условиях с водой, кислотами и щелочами. Углерода окись характеризуется восстановительными свойствами и склонностью к реакциям присоединения. Так, при облучении светом и в присутствии катализаторов CO соединяется с хлором (см. Фосген); а при нагревании — с кислородом, давая двуокись CO₂; с серой образует сероокись COS, с некоторыми металлами — карбонилы металлов, например Ni (CO)₄, Fe (CO)₅. Углерода окись при повышенных температурах восстанавливает окислы металлов до свободных металлов (Fe; Pb; Ni; Cu и др.) и взаимодействует с водородом, давая, в зависимости от условий реакции, метан, смесь высших спиртов, альдегиды, кетоны.

  В атмосфере углерода окись содержится в незначительных количествах. Встречается в виде небольших включений в пластах каменного угля. Всегда образуется в результате сгорания углерода или его соединений при недостатке воздуха и в значительных количествах присутствует в топочных газах, выхлопных газах автомобилей (2—10 объёмных %), табачном дыме (0,5—1 объёмных %), являясь таким образом источником загрязнения атмосферы. Поэтому во многих странах принимаются меры по снижению концентрации углерода окиси в атмосферном воздухе промышленных городов (см. Охрана природы).

  Получают углерода окись в промышленности при взаимодействии раскалённого угля с углекислым газом: С + CO₂ = 2CO или водяным паром: С + H₂O = CO + H₂. Таким образом производят генераторный и водяной газы, использующиеся как газообразное горючее (см. Газификация топлив). В лаборатории CO получают нагреванием при 100 °С муравьиной кислоты с серной кислотой; при этом происходит реакция: HCOOH = H₂O + CO.

  Применяют углерода окись в химической промышленности для синтеза спиртов, углеводородов, альдегидов и органических кислот, а также для получения синтетического жидкого топлива. См. Основной органический синтез; Нефтехимический синтез.

  Отравления углерода окисью возможны на производстве и в быту: в доменных, мартеновских, литейных цехах; при испытании двигателей, использовании топливных газов для сушки и подогрева; в химической промышленности; в гаражах; при дровяном отоплении и т.п. Поступая в организм через органы дыхания, углерода окись взаимодействует с гемоглобином и образует карбоксигемоглобин, не обладающий способностью переносить кислород к тканям. Наряду с этим уменьшается коэффициент утилизации кислорода тканями. Возникают гипокапния, затруднение диссоциации оксигемоглобина, ферментные нарушения тканевого дыхания и т.д. Защитную роль играет железо плазмы крови: его соединение с углерода окисью препятствует образованию карбоксигемоглобина и способствует извлечению углерода окиси из тканей.

  При острых отравлениях наблюдается головная боль, головокружение, тошнота, рвота, слабость, одышка, учащённый пульс; возможны быстрая потеря сознания, судороги, кома (с последующим двигательным возбуждением), нарушения кровообращения и дыхания, поражение зрительного нерва и т.д.; на 2—3-й сут может развиться токсическая пневмония. Первая помощь: вынести пострадавшего на свежий воздух, растереть грудь; вдыхание паров нашатырного спирта, горячее питье. При хронических отравлениях появляются головная боль, головокружение, бессонница, возникает эмоциональная неустойчивость, ухудшаются память, внимание. Возможны органические поражения центральной нервной системы, сосудистые спазмы, повышение количества эритроцитов в крови. Профилактика: контроль за герметичностью газопроводов, состоянием местной вентиляции, удалением выхлопных газов, содержанием углерода окиси в воздухе рабочей зоны; аэрация зданий; соблюдение техники безопасности при взрывных работах; использование противогазов; медицинское наблюдение за рабочими соответствующих производств; в быту — правильное пользование газовыми горелками и печным отоплением.

  А. А. Каспаров.

  Лит.: Реми Г., Курс неорганической химии, пер. с нем., т. 1, М., 1972; Ахметов Н. С., Неорганическая химия, 2 изд., М., 1975; Тиунов Л. А., Кустов В. В., Токсикология окиси углерода, Л., 1969.