ნახშირბადის მონოქსიდი, ასევე ცნობილი როგორც ნახშირბადის მონოქსიდი, აქვს ძალიან ძლიერი მოლეკულური შემადგენლობა, ინერტულია თავისი ქიმიური თვისებებით და კარგად არ იხსნება წყალში. ეს ნაერთი ასევე წარმოუდგენლად ტოქსიკურია, როდესაც ის შედის სასუნთქ სისტემაში, ის ერწყმის სისხლის ჰემოგლობინს და წყვეტს ჟანგბადის მიტანას ქსოვილებსა და ორგანოებში.
ქიმიური სახელები და ფორმულა
ნახშირბადის მონოქსიდი ასევე ცნობილია სხვა სახელებით, მათ შორის ნახშირბადის მონოქსიდი II. ყოველდღიურ ცხოვრებაში მას ჩვეულებრივ ნახშირბადის მონოქსიდს უწოდებენ. ეს ნახშირბადის მონოქსიდი არის შხამიანი, უფერო, უგემოვნო და უსუნო აირი. მისი ქიმიური ფორმულა არის CO და ერთი მოლეკულის მასა არის 28,01 გ/მოლი.
ეფექტი სხეულზე
ნახშირბადის მონოქსიდი ერწყმის ჰემოგლობინს და წარმოქმნის კარბოქსიჰემოგლობინს, რომელსაც არ გააჩნია ჟანგბადის ტარების უნარი. მისი ორთქლების ჩასუნთქვა იწვევს ცნს-ის (ცენტრალური ნერვული სისტემის) დაზიანებას დადახრჩობა. შედეგად გამოწვეული ჟანგბადის ნაკლებობა იწვევს თავის ტკივილს, თავბრუსხვევას, გულისცემის და სუნთქვის სიხშირის დაქვეითებას, რაც იწვევს გულისცემას და შემდგომ სიკვდილს.
ტოქსიკური აირი
ნახშირბადის მონოქსიდი მიიღება ნახშირბადის შემცველი ნივთიერებების ნაწილობრივი წვის შედეგად, მაგალითად, შიდა წვის ძრავებში. ნაერთი შეიცავს 1 ნახშირბადის ატომს, რომელიც კოვალენტურად არის დაკავშირებული 1 ჟანგბადის ატომთან. ნახშირბადის მონოქსიდი ძალზე ტოქსიკურია და მსოფლიოში ფატალური მოწამვლის ერთ-ერთი ყველაზე გავრცელებული მიზეზია. ექსპოზიციამ შეიძლება გამოიწვიოს გულის და სხვა ორგანოების დაზიანება.
რა არის ნახშირბადის მონოქსიდის გამოყენება?
მიუხედავად სერიოზული ტოქსიკურობისა, ნახშირბადის მონოქსიდი უაღრესად სასარგებლოა - თანამედროვე ტექნოლოგიების წყალობით, მისგან არაერთი სასიცოცხლო მნიშვნელობის პროდუქტი იქმნება. ნახშირბადის მონოქსიდი, მართალია დღეს დამაბინძურებლად ითვლება, მაგრამ ყოველთვის იყო ბუნებაში, მაგრამ არა ისეთი რაოდენობით, როგორიც, მაგალითად, ნახშირორჟანგი.
ისინი, ვისაც სჯერა, რომ ნახშირბადის მონოქსიდის ნაერთები ბუნებაში არ არსებობს, ცდებიან. CO იხსნება მდნარ ვულკანურ კლდეში მაღალი წნევის დროს დედამიწის მანტიაში. ვულკანურ აირებში ნახშირბადის ოქსიდების შემცველობა 0,01%-დან 2%-მდე მერყეობს, ვულკანის მიხედვით. იმის გამო, რომ ეს ბუნებრივი ნაერთი არ არის მუდმივი მნიშვნელობა, შეუძლებელია ბუნებრივი აირის ემისიების ზუსტად გაზომვა.
ქიმიური თვისებები
ნახშირბადის მონოქსიდი (ფორმულა CO) ეხება არამარილების წარმომქმნელ ან ინდიფერენტულ ოქსიდებს. თუმცა, +200 oС-ზე ის რეაგირებს ნატრიუმის ჰიდროქსიდთან. ამ ქიმიური პროცესის დროს წარმოიქმნება ნატრიუმის ფორმატი:
NaOH + CO=HCOONa (ჭიანჭველა მარილი).
ნახშირბადის მონოქსიდის თვისებები დაფუძნებულია მის შემცირების უნარზე. ნახშირბადის მონოქსიდი:
- შეუძლია რეაგირება ჟანგბადთან: 2CO + O2 =2CO2;
- შეუძლია ურთიერთქმედება ჰალოგენებთან: CO + Cl2 =COCl2 (ფოსგენი);
- აქვს უნიკალური თვისება, აღადგინოს სუფთა ლითონები მათი ოქსიდებიდან: Fe2O3 + 3CO=2Fe + 3CO2;
- აყალიბებს ლითონის კარბონილებს: Fe + 5CO=Fe(CO)5;
- იდეალურად ხსნადი ქლოროფორმში, ძმარმჟავაში, ეთანოლში, ამონიუმის ჰიდროქსიდში და ბენზოლში.
მოლეკულის სტრუქტურა
ორი ატომი, საიდანაც, ფაქტობრივად, ნახშირბადის მონოქსიდის (CO) მოლეკულა შედგება, ერთმანეთთან დაკავშირებულია სამმაგი ბმით. ორი მათგანი წარმოიქმნება ნახშირბადის ატომების p-ელექტრონების ჟანგბადთან შერწყმის შედეგად, ხოლო მესამე განპირობებულია სპეციალური მექანიზმით ნახშირბადის თავისუფალი 2p ორბიტალისა და ჟანგბადის 2p ელექტრონული წყვილის გამო. ეს სტრუქტურა უზრუნველყოფს მოლეკულას მაღალ სიძლიერეს.
ცოტა ისტორია
არისტოტელეც კი ძველი საბერძნეთიდან აღწერდა ნახშირის წვის შედეგად წარმოქმნილ ტოქსიკურ ორთქლს. თავად სიკვდილის მექანიზმი უცნობია.იყო. თუმცა, სიკვდილით დასჯის ერთ-ერთი უძველესი მეთოდი იყო დამნაშავის ჩაკეტვა ორთქლის ოთახში, სადაც იყო ადუღებული ნახშირი. ბერძენი ექიმი გალენი ვარაუდობს, რომ ჰაერის შემადგენლობაში გარკვეული ცვლილებები ხდება, რაც ზიანს აყენებს ჩასუნთქვისას.
მეორე მსოფლიო ომის დროს ნახშირბადის მონოქსიდის გაზი გამოიყენებოდა საწვავად საავტომობილო მანქანებისთვის მსოფლიოს იმ ნაწილებში, სადაც ბენზინი და დიზელი მწირი იყო. დამონტაჟდა გარე (რამდენიმე გამონაკლისის გარდა) ნახშირის ან ხის გაზის გენერატორები და ატმოსფერული აზოტის, ნახშირბადის მონოქსიდის და მცირე რაოდენობით სხვა აირების ნარევი იკვებებოდა გაზის მიქსერში. ეს იყო ე.წ ხის გაზი.
ნახშირბადის მონოქსიდის დაჟანგვა
ნახშირბადის მონოქსიდი წარმოიქმნება ნახშირბადის შემცველი ნაერთების ნაწილობრივი დაჟანგვის შედეგად. CO იწარმოება, როდესაც არ არის საკმარისი ჟანგბადი ნახშირორჟანგის წარმოებისთვის (CO2), მაგალითად, როდესაც ღუმელი ან შიდა წვის ძრავა მუშაობს დახურულ სივრცეში. თუ არსებობს ჟანგბადი, ისევე როგორც სხვა ატმოსფერული კონცენტრაციები, ნახშირბადის მონოქსიდი იწვის, ასხივებს ლურჯ შუქს, წარმოქმნის ნახშირორჟანგს, რომელიც ცნობილია როგორც ნახშირორჟანგი.
ნახშირის გაზი, რომელიც ფართოდ გამოიყენებოდა 1960-იან წლებამდე ინტერიერის განათებისთვის, სამზარეულოსა და გათბობისთვის, შეიცავს ნახშირორჟანგს, როგორც საწვავის უპირატეს კომპონენტს. თანამედროვე ტექნოლოგიების ზოგიერთი პროცესი, როგორიცაა რკინის დნობა, კვლავ წარმოქმნის ნახშირბადის მონოქსიდსროგორც ქვეპროდუქტი. თავად CO ნაერთი იჟანგება CO2 ოთახის ტემპერატურაზე.
არსებობს CO ბუნებაში?
არსებობს ნახშირბადის მონოქსიდი ბუნებაში? მისი ერთ-ერთი ბუნებრივი წყაროა ტროპოსფეროში მიმდინარე ფოტოქიმიური რეაქციები. მოსალოდნელია, რომ ამ პროცესებს შეუძლიათ ყოველწლიურად წარმოქმნან დაახლოებით 5×1012 კგ ნივთიერება e; სხვა წყაროები, როგორც ზემოთ აღინიშნა, მოიცავს ვულკანებს, ტყის ხანძრებს და წვის სხვა ფორმებს.
მოლეკულური თვისებები
ნახშირბადის მონოქსიდს აქვს 28.0 მოლური მასა, რაც მას ჰაერზე ოდნავ ნაკლებ მკვრივს ხდის. ორ ატომს შორის კავშირის სიგრძეა 112,8 მიკრომეტრი. ეს საკმარისად ახლოს არის, რათა უზრუნველყოს ერთ-ერთი ყველაზე ძლიერი ქიმიური ბმა. CO ნაერთის ორივე ელემენტს ერთად აქვს დაახლოებით 10 ელექტრონი ერთ ვალენტურ გარსში.
როგორც წესი, ორგანული კარბონილის ნაერთებში ხდება ორმაგი ბმა. CO მოლეკულის დამახასიათებელი თვისებაა ის, რომ ძლიერი სამმაგი ბმა წარმოიქმნება ატომებს შორის 6 საერთო ელექტრონით 3 შეკრულ მოლეკულურ ორბიტალში. იმის გამო, რომ საერთო ელექტრონებიდან 4 მოდის ჟანგბადიდან და მხოლოდ 2 ნახშირბადისგან, ერთ შეკრულ ორბიტალს იკავებს ორი ელექტრონი O2, რაც ქმნის დატიურ ან დიპოლურ კავშირს. ეს იწვევს მოლეკულის C ← O პოლარიზაციას მცირე "-" მუხტით ნახშირბადზე და მცირე "+" მუხტით ჟანგბადზე..
სხვა ორი შეკრული ორბიტალი იკავებს ერთ დამუხტულ ნაწილაკს ნახშირბადისგან დაერთი ჟანგბადისგან. მოლეკულა ასიმეტრიულია: ჟანგბადს აქვს უფრო მაღალი ელექტრონული სიმკვრივე, ვიდრე ნახშირბადი და ასევე ოდნავ დადებითად არის დამუხტული ნეგატიურ ნახშირბადთან შედარებით.
მიიღე
მრეწველობაში ნახშირორჟანგის CO-ს მიღება ხდება ნახშირორჟანგის ან წყლის ორთქლის გაცხელებით ნახშირით ჰაერზე წვდომის გარეშე:
CO2 + C=2CO;
H2O + C=CO + H2.
ბოლო მიღებულ ნარევს ასევე უწოდებენ წყალს ან სინთეზურ გაზს. ლაბორატორიაში ნახშირბადის მონოქსიდი II ორგანული მჟავების ზემოქმედებით კონცენტრირებულ გოგირდმჟავასთან, რომელიც მოქმედებს როგორც დეჰიდრატაციის საშუალება:
HCOOH=CO + H2O;
N2C2O4=CO2 + H2O.
ძირითადი სიმპტომები და დახმარება CO მოწამვლისას
იწვევს თუ არა ნახშირბადის მონოქსიდი მოწამვლას? დიახ, და ძალიან ძლიერი. ნახშირბადის მონოქსიდით მოწამვლა მსოფლიოში ყველაზე გავრცელებული მოვლენაა. ყველაზე გავრცელებული სიმპტომები:
- სისუსტე;
- გულისრევა;
- თავბრუსხვევა;
- დაღლილობა;
- გაღიზიანებადობა;
- დაქვეითებული მადა;
- თავის ტკივილი;
- დეზორიენტაცია;
- მხედველობის დაქვეითება;
- ღებინება;
- გაბრუება;
- კრუნჩხვები.
ამ ტოქსიკური აირის ზემოქმედებამ შეიძლება გამოიწვიოს მნიშვნელოვანი ზიანი, რამაც ხშირად შეიძლება გამოიწვიოს ხანგრძლივი ქრონიკული დაავადებები. ნახშირბადის მონოქსიდი შეუძლიასერიოზული ზიანი მიაყენოს ორსულის ნაყოფს. დაზარალებულებს, მაგალითად, ხანძრის შემდეგ, დაუყონებლივ დახმარება უნდა გაუწიონ. აუცილებელია სასწრაფოს გამოძახება, სუფთა ჰაერზე წვდომის მიცემა, სუნთქვის შემზღუდველი ტანსაცმლის ამოღება, სიმშვიდე, თბილი. მძიმე მოწამვლას, როგორც წესი, მკურნალობენ მხოლოდ ექიმების მეთვალყურეობის ქვეშ, საავადმყოფოში.
აპლიკაცია
ნახშირბადის მონოქსიდი, როგორც უკვე აღვნიშნეთ, შხამიანი და საშიშია, მაგრამ ის ერთ-ერთი ძირითადი ნაერთია, რომელსაც თანამედროვე ინდუსტრიაში იყენებენ ორგანული სინთეზისთვის. CO გამოიყენება სუფთა ლითონების, კარბონილების, ფოსგენის, ნახშირბადის სულფიდის, მეთილის სპირტის, ფორმამიდის, არომატული ალდეჰიდების და ჭიანჭველა მჟავის წარმოებისთვის. ეს ნივთიერება ასევე გამოიყენება როგორც საწვავი. მიუხედავად მისი ტოქსიკურობისა და შხამიანობისა, მას ხშირად იყენებენ ქიმიურ მრეწველობაში სხვადასხვა ნივთიერების ნედლეულად.
ნახშირბადის მონოქსიდი და ნახშირორჟანგი: რა განსხვავებაა?
ნახშირბადის მონოქსიდი და ნახშირორჟანგი (CO და CO2) ხშირად შეცდომით ერთმანეთში. ორივე აირი უსუნო და უფეროა და ორივე უარყოფითად მოქმედებს გულ-სისხლძარღვთა სისტემაზე. ორივე აირი შეიძლება შევიდეს სხეულში ინჰალაციის, კანისა და თვალების მეშვეობით. ამ ნაერთებს ცოცხალ ორგანიზმთან შეხებისას ახასიათებთ მთელი რიგი საერთო სიმპტომები – თავის ტკივილი, თავბრუსხვევა, კრუნჩხვები და ჰალუცინაციები. ადამიანების უმეტესობას უჭირს განსხვავება და არ ესმით, რომ მანქანის გამონაბოლქვი გამოყოფს CO-ს და CO2. შენობაში, ამ გაზების კონცენტრაციის მატებამ შეიძლება სახიფათო იყოს მათზე მყოფი პირის ჯანმრთელობისა და უსაფრთხოებისთვის.გავლენა. რა განსხვავებაა?
მაღალი კონცენტრაციის დროს ორივე შეიძლება ფატალური იყოს. განსხვავება ისაა, რომ CO2 არის ჩვეულებრივი ბუნებრივი აირი, რომელიც საჭიროა ყველა მცენარისა და ცხოველისთვის. CO არ არის გავრცელებული. ეს არის ჟანგბადის გარეშე საწვავის წვის გვერდითი პროდუქტი. კრიტიკული ქიმიური განსხვავება ისაა, რომ CO2 შეიცავს ნახშირბადის ერთ ატომს და ორ ჟანგბადის ატომს, ხოლო CO-ს აქვს მხოლოდ ერთი. ნახშირორჟანგი არ არის აალებადი, ხოლო მონოქსიდი უფრო აალებადია.
ნახშირორჟანგი ბუნებრივად გვხვდება ატმოსფეროში: ადამიანები და ცხოველები სუნთქავენ ჟანგბადს და სუნთქავენ ნახშირორჟანგს, რაც ნიშნავს, რომ ცოცხალი არსებები უძლებენ მის მცირე რაოდენობას. ეს გაზი ასევე აუცილებელია მცენარეების მიერ ფოტოსინთეზის განსახორციელებლად. თუმცა, ნახშირბადის მონოქსიდი ბუნებრივად არ გვხვდება ატმოსფეროში და შეიძლება გამოიწვიოს ჯანმრთელობის პრობლემები თუნდაც დაბალი კონცენტრაციით. ორივე აირის სიმკვრივე ასევე განსხვავებულია. ნახშირორჟანგი უფრო მძიმე და მკვრივია ვიდრე ჰაერი, ხოლო ნახშირორჟანგი ოდნავ მსუბუქია. ეს ფუნქცია უნდა იყოს გათვალისწინებული სახლებში შესაბამისი სენსორების დაყენებისას.
