कार्बन मोनोऑक्साइड की एक आणविक संरचना होती है। सावधानी से! घर में कार्बन मोनोऑक्साइड! सामान्य मानव शरीर क्रिया विज्ञान

कार्बन दो अत्यंत स्थिर ऑक्साइड (सीओ और सीओ 2), तीन बहुत कम स्थिर ऑक्साइड (सी 3 ओ 2, सी 5 ओ 2 और सी 12 ओ 9), कई अस्थिर या खराब अध्ययन वाले ऑक्साइड (सी 2 ओ, सी 2) बनाता है। O 3 आदि) और नॉन-स्टोइकोमेट्रिक ग्रेफाइट ऑक्साइड। सूचीबद्ध ऑक्साइडों में CO और CO 2 एक विशेष भूमिका निभाते हैं।

परिभाषा

कार्बन मोनोआक्साइडसामान्य परिस्थितियों में, ज्वलनशील गैस रंगहीन और गंधहीन होती है।

हीमोग्लोबिन के साथ एक कॉम्प्लेक्स बनाने की क्षमता के कारण यह काफी विषैला होता है, जो ऑक्सीजन-हीमोग्लोबिन कॉम्प्लेक्स की तुलना में लगभग 300 गुना अधिक स्थिर होता है।

परिभाषा

कार्बन डाईऑक्साइडसामान्य परिस्थितियों में यह एक रंगहीन गैस है, जो हवा से लगभग 1.5 गुना भारी होती है, जिसके कारण इसे एक बर्तन से दूसरे बर्तन में तरल पदार्थ की तरह डाला जा सकता है।

सामान्य परिस्थितियों में 1 लीटर CO2 का द्रव्यमान 1.98 ग्राम होता है। पानी में कार्बन डाइऑक्साइड की घुलनशीलता कम होती है: 20 o C पर पानी की 1 मात्रा CO2 की 0.88 मात्रा और 0 o C पर 1.7 मात्रा घोलती है।

ऑक्सीजन या हवा की कमी के साथ कार्बन के सीधे ऑक्सीकरण से CO का निर्माण होता है; इनकी पर्याप्त मात्रा से CO 2 बनता है। इन ऑक्साइडों के कुछ गुण तालिका में प्रस्तुत किये गये हैं। 1.

तालिका 1. कार्बन ऑक्साइड के भौतिक गुण।

कार्बन मोनोऑक्साइड का उत्पादन

प्रयोगशाला में फॉर्मिक एसिड (HCOOH) को ~140 डिग्री सेल्सियस पर सांद्र सल्फ्यूरिक एसिड के साथ निर्जलित करके शुद्ध CO प्राप्त किया जा सकता है:

HCOOH = CO + H2O.

कार्बोनेट पर अम्ल की क्रिया द्वारा कम मात्रा में कार्बन डाइऑक्साइड आसानी से प्राप्त किया जा सकता है:

CaCO 3 + 2HCl = CaCl 2 + H 2 O + CO 2।

औद्योगिक पैमाने पर, CO2 का उत्पादन मुख्य रूप से अमोनिया संश्लेषण की प्रक्रिया में उप-उत्पाद के रूप में किया जाता है:

सीएच 4 + 2एच 2 ओ = सीओ 2 + 4एच 2;

सीओ + एच 2 ओ = सीओ 2 + एच 2.

चूना पत्थर जलाने से बड़ी मात्रा में कार्बन डाइऑक्साइड उत्पन्न होती है:

CaCO 3 = CaO + CO 2.

कार्बन मोनोऑक्साइड के रासायनिक गुण

कार्बन मोनोऑक्साइड उच्च तापमान पर रासायनिक रूप से प्रतिक्रियाशील होता है। यह एक मजबूत कम करने वाला एजेंट साबित होता है। ऑक्सीजन, क्लोरीन, सल्फर, अमोनिया, क्षार, धातुओं के साथ प्रतिक्रिया करता है।

CO + NaOH = Na(HCOO) (t = 120 - 130 o C, p);

सीओ + एच 2 = सीएच 4 + एच 2 ओ (टी = 150 - 200 ओ सी, बिल्ली। नी);

CO + 2H 2 = CH 3 OH (t = 250 - 300 o C, cat. CuO/Cr 2 O 3);

2CO + O 2 = 2CO 2 (बिल्ली MnO 2 /CuO);

सीओ + सीएल 2 = सीसीएल 2 ओ(टी = 125 - 150 ओ सी, कैट. सी);

4CO + Ni = (t = 50 - 100 o C);

5CO + Fe = (t = 100 - 200 o C, p)।

कार्बन डाइऑक्साइड अम्लीय गुण प्रदर्शित करता है: यह क्षार और अमोनिया हाइड्रेट के साथ प्रतिक्रिया करता है। सक्रिय धातुओं, हाइड्रोजन, कार्बन द्वारा कम किया गया।

CO 2 + NaOH तनु = NaHCO 3;

CO 2 + 2NaOH सांद्र = Na 2 CO 3 + H 2 O;

CO 2 + Ba(OH) 2 = BaCO 3 + H 2 O;

CO 2 + BaCO 3 + H 2 O = Ba(HCO 3) 2;

सीओ 2 + एनएच 3 ×एच 2 ओ = एनएच 4 एचसीओ 3;

सीओ 2 + 4एच 2 = सीएच 4 + 2एच 2 ओ (टी = 200 ओ सी, बिल्ली। सीयू 2 ओ);

CO 2 + C = 2CO (t > 1000 o C);

सीओ 2 + 2एमजी = सी + 2एमजीओ;

2CO 2 + 5Ca = CaC 2 + 4CaO (t = 500 o C);

2CO 2 + 2Na 2 O 2 = 2Na 2 CO 3 + O 2.

कार्बन मोनोऑक्साइड के अनुप्रयोग

कार्बन मोनोऑक्साइड का व्यापक रूप से जनरेटर गैस या जल गैस के रूप में ईंधन के रूप में उपयोग किया जाता है और यह तब भी बनता है जब कोयले के साथ कमी करके कई धातुओं को उनके ऑक्साइड से अलग किया जाता है। गर्म कोयले के माध्यम से हवा प्रवाहित करके उत्पादक गैस का उत्पादन किया जाता है। इसमें H2 और CH4 62 के अंश के साथ लगभग 25% CO, 4% CO2 और 70% N2 होता है।

कार्बन डाइऑक्साइड का उपयोग प्रायः इसके भौतिक गुणों के कारण होता है। इसका उपयोग शीतलन एजेंट के रूप में, कार्बोनेटिंग पेय के लिए, हल्के (फोमयुक्त) प्लास्टिक के उत्पादन में, और निष्क्रिय वातावरण बनाने के लिए गैस के रूप में भी किया जाता है।

समस्या समाधान के उदाहरण

उदाहरण 1

उदाहरण 2

व्यायाम	निर्धारित करें कि कार्बन मोनोऑक्साइड (IV)CO2 हवा से कितनी गुना भारी है।
समाधान	किसी दी गई गैस के द्रव्यमान और उसी आयतन, समान तापमान और समान दबाव पर ली गई दूसरी गैस के द्रव्यमान के अनुपात को पहली गैस से दूसरी गैस का सापेक्ष घनत्व कहा जाता है। यह मान दर्शाता है कि पहली गैस दूसरी गैस से कितनी गुना भारी या हल्की है। हवा का सापेक्ष आणविक भार 29 (हवा में नाइट्रोजन, ऑक्सीजन और अन्य गैसों की सामग्री को ध्यान में रखते हुए) लिया जाता है। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि "हवा के सापेक्ष आणविक द्रव्यमान" की अवधारणा का उपयोग सशर्त रूप से किया जाता है, क्योंकि हवा गैसों का मिश्रण है। डी वायु (सीओ 2) = एम आर (सीओ 2) / एम आर (वायु); डी वायु (सीओ 2) = 44/29 = 1.517. एम आर (सीओ 2) = ए आर (सी) + 2×ए आर (ओ) = 12 + 2× 16 = 12 + 32 = 44.
उत्तर	कार्बन मोनोऑक्साइड (IV)CO2 हवा से 1.517 गुना भारी है।

त्रिबंध है. चूंकि ये अणु संरचना में समान हैं, इसलिए उनके गुण भी समान हैं - बहुत कम पिघलने और क्वथनांक, मानक एन्ट्रॉपी के करीबी मूल्य, आदि।

वैलेंस बॉन्ड विधि के ढांचे के भीतर, CO अणु की संरचना को सूत्र द्वारा वर्णित किया जा सकता है: C≡O:, और तीसरा बंधन दाता-स्वीकर्ता तंत्र के अनुसार बनता है, जहां कार्बन इलेक्ट्रॉन जोड़ी का दाता है , और ऑक्सीजन स्वीकर्ता है।

आणविक कक्षीय विधि के अनुसार, एक अउत्तेजित CO अणु का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास σ 2 O σ 2 z π 4 x, y σ 2 C है। ट्रिपल बॉन्ड बना σ -कनेक्शन के कारण बना σ zइलेक्ट्रॉन युग्म, और इलेक्ट्रॉन दोगुने पतित स्तर के होते हैं π एक्स, वाईदो के अनुरूप σ - सम्बन्ध। नॉनबॉन्डिंग σ सी ऑर्बिटल्स और σ ओ ऑर्बिटल्स में इलेक्ट्रॉन दो इलेक्ट्रॉन जोड़े के अनुरूप होते हैं, जिनमें से एक परमाणु पर स्थानीयकृत होता है, दूसरा परमाणु पर।

ट्रिपल बॉन्ड की उपस्थिति के कारण, CO अणु बहुत मजबूत है (पृथक्करण ऊर्जा 1069 kJ/mol, या 256 kcal/mol, जो किसी भी अन्य डायटोमिक अणुओं से अधिक है) और इसकी आंतरिक परमाणु दूरी छोटी है (d C≡) ओ = 0.1128 एनएम या 1. 13Å)।

अणु कमजोर रूप से ध्रुवीकृत है, इसके द्विध्रुव का विद्युत क्षण μ = 0.04·10 -29 C m (द्विध्रुव क्षण की दिशा C - →O +)। आयनीकरण क्षमता 14.0 वी, बल युग्मन स्थिरांक k = 18.6।

खोज का इतिहास

कार्बन मोनोऑक्साइड का उत्पादन सबसे पहले फ्रांसीसी रसायनज्ञ जैक्स डी लैसोन ने कोयले के साथ जिंक ऑक्साइड को गर्म करके किया था, लेकिन शुरू में इसे हाइड्रोजन समझ लिया गया क्योंकि यह नीली लौ के साथ जलता था। तथ्य यह है कि इस गैस में कार्बन और ऑक्सीजन होता है, इसकी खोज अंग्रेजी रसायनज्ञ विलियम क्रुइकशैंक ने की थी। पृथ्वी के वायुमंडल में कार्बन मोनोऑक्साइड की खोज सबसे पहले बेल्जियम के वैज्ञानिक एम. मिगियोटे ने 1949 में सूर्य के आईआर स्पेक्ट्रम में एक मुख्य कंपन-घूर्णी बैंड की उपस्थिति से की थी।

पृथ्वी के वायुमंडल में कार्बन मोनोऑक्साइड

प्रवेश के प्राकृतिक और मानवजनित स्रोत हैं। प्राकृतिक परिस्थितियों में, पृथ्वी की सतह पर, CO का निर्माण कार्बनिक यौगिकों के अधूरे अवायवीय अपघटन और बायोमास के दहन के दौरान होता है, मुख्य रूप से जंगल और मैदानी आग के दौरान। कार्बन मोनोऑक्साइड मिट्टी में जैविक (जीवित जीवों द्वारा उत्सर्जित) और गैर-जैविक दोनों तरह से बनता है। पहले हाइड्रॉक्सिल समूह के सापेक्ष ऑर्थो- या पैरा-स्थितियों में ओसीएच 3 या ओएच समूहों वाले मिट्टी में आम फेनोलिक यौगिकों के कारण कार्बन मोनोऑक्साइड की रिहाई प्रयोगात्मक रूप से साबित हुई है।

गैर-जैविक सीओ के उत्पादन और सूक्ष्मजीवों द्वारा इसके ऑक्सीकरण के बीच समग्र संतुलन विशिष्ट पर्यावरणीय स्थितियों पर निर्भर करता है, मुख्य रूप से उद्देश्य पर। उदाहरण के लिए, कार्बन मोनोऑक्साइड को शुष्क मिट्टी से सीधे वायुमंडल में छोड़ा जाता है, जिससे इस गैस की सांद्रता में स्थानीय अधिकतमता पैदा होती है।

वायुमंडल में, CO मीथेन और अन्य हाइड्रोकार्बन (मुख्य रूप से आइसोप्रीन) से जुड़ी प्रतिक्रियाओं की श्रृंखला का उत्पाद है।

CO का मुख्य मानवजनित स्रोत वर्तमान में आंतरिक दहन इंजनों से निकलने वाली गैसें हैं। कार्बन मोनोऑक्साइड तब बनता है जब अपर्याप्त तापमान या खराब वायु आपूर्ति सेटिंग्स (सीओ को सीओ 2 में ऑक्सीकरण करने के लिए पर्याप्त ऑक्सीजन नहीं) पर आंतरिक दहन इंजन में हाइड्रोकार्बन ईंधन जलाया जाता है। अतीत में, वातावरण में CO के मानवजनित इनपुट का एक महत्वपूर्ण हिस्सा इनडोर प्रकाश व्यवस्था के लिए उपयोग की जाने वाली रोशन गैस द्वारा प्रदान किया गया था। यह मोटे तौर पर संरचना के अनुरूप था, यानी इसमें 45% तक कार्बन मोनोऑक्साइड था। वर्तमान में, सार्वजनिक उपयोगिता क्षेत्र में, इस गैस को बहुत कम जहरीली प्राकृतिक गैस (समजात श्रृंखला के निचले प्रतिनिधि - प्रोपेन, आदि) द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है।

प्राकृतिक और मानवजनित स्रोतों से CO इनपुट लगभग समान है।

वायुमंडल में कार्बन मोनोऑक्साइड तेजी से प्रचलन में है: इसका औसत निवास समय लगभग 0.1 वर्ष है, जो हाइड्रॉक्सिल द्वारा कार्बन डाइऑक्साइड में ऑक्सीकृत होता है।

रसीद

औद्योगिक विधि

2C + O 2 → 2CO (इस प्रतिक्रिया का थर्मल प्रभाव 22 kJ है),

2. या गर्म कोयले से बहाल करते समय:

CO 2 + C ↔ 2CO (ΔH=172 kJ, ΔS=176 J/K)।

यह प्रतिक्रिया अक्सर स्टोव की आग में तब होती है जब स्टोव डैम्पर को बहुत जल्दी बंद कर दिया जाता है (कोयले पूरी तरह से जलने से पहले)। इस मामले में बनने वाला कार्बन मोनोऑक्साइड, अपनी विषाक्तता के कारण, शारीरिक विकारों ("धुआं") और यहां तक ​​कि मृत्यु (नीचे देखें) का कारण बनता है, इसलिए तुच्छ नामों में से एक - "कार्बन मोनोऑक्साइड"। भट्ठी में होने वाली प्रतिक्रियाओं का चित्र चित्र में दिखाया गया है।

कार्बन डाइऑक्साइड की कमी प्रतिक्रिया प्रतिवर्ती है; इस प्रतिक्रिया की संतुलन स्थिति पर तापमान का प्रभाव ग्राफ में दिखाया गया है। दाईं ओर प्रतिक्रिया का प्रवाह एन्ट्रॉपी कारक द्वारा सुनिश्चित किया जाता है, और बाईं ओर एन्थैल्पी कारक द्वारा सुनिश्चित किया जाता है। 400°C से नीचे के तापमान पर संतुलन लगभग पूरी तरह से बाईं ओर स्थानांतरित हो जाता है, और 1000°C से ऊपर के तापमान पर दाईं ओर (CO के निर्माण की ओर) स्थानांतरित हो जाता है। कम तापमान पर, इस प्रतिक्रिया की दर बहुत कम होती है, इसलिए सामान्य परिस्थितियों में कार्बन मोनोऑक्साइड काफी स्थिर होता है। इस संतुलन का एक विशेष नाम है बौडोइर संतुलन.

3. अन्य पदार्थों के साथ कार्बन मोनोऑक्साइड का मिश्रण गर्म कोक, कोयला या भूरे कोयले आदि की परत के माध्यम से हवा, जल वाष्प आदि पारित करके प्राप्त किया जाता है (देखें,)।

प्रयोगशाला विधि

शारीरिक प्रभाव, विषाक्तता

कार्बन मोनोऑक्साइड बहुत खतरनाक है क्योंकि यह कारण नहीं बनता और यहां तक ​​कि... विषाक्तता के लक्षणों में सिरदर्द, चक्कर आना और चेतना की हानि शामिल है। कार्बन मोनोऑक्साइड का विषाक्त प्रभाव इस तथ्य पर आधारित है कि यह ऑक्सीजन की तुलना में रक्त को अधिक मजबूती से बांधता है (यह कार्बोक्सीहीमोग्लोबिन बनाता है), इस प्रकार ऑक्सीजन परिवहन और सेलुलर श्वसन की प्रक्रियाओं को अवरुद्ध करता है। औद्योगिक उद्यमों की हवा में कार्बन मोनोऑक्साइड 0.02 मिलीग्राम/लीटर है।

टीएलवी (सीमा सीमा एकाग्रता, यूएसए): 25 पीपीएम; 29 मिलीग्राम/एम3 (टीडब्ल्यूए - यूएस शिफ्ट औसत के रूप में) (एसीजीआईएच 1994-1995)। मैक (अधिकतम अनुमेय एकाग्रता, यूएसए): 30 पीपीएम; 33 मिलीग्राम/एम3; गर्भावस्था: बी (एमएके स्तर पर भी हानिकारक प्रभाव की संभावना) (1993)

कार्बन मोनोऑक्साइड संरक्षण

गुण

कार्बन मोनोऑक्साइड एक रंगहीन, स्वादहीन और गंधहीन गैस है। तथाकथित "कार्बन मोनोऑक्साइड गंध" वास्तव में कार्बनिक अशुद्धियों की गंध है।

कार्बन मोनोऑक्साइड के गुण

मॉलिक्यूलर मास्स	28,01
पिघलने का तापमान	-205°C
उबलने का तापमान	-191.5°C
घुलनशीलता	अत्यधिक थोड़ा घुलनशील (2.3 मिली CO/100 मिली H2O 20°C पर)
घनत्व ρ	0.00125 ग्राम/सेमी 3 (0°C पर)
गठन की मानक एन्थैल्पी ΔH	−110.52 kJ/mol (g) (298 K पर)
गठन की मानक गिब्स ऊर्जा ΔG	−137.14 kJ/mol (g) (298 K पर)
गठन की मानक एन्ट्रापी एस	197.54 जे/मोल के (जी) (298 के पर)
मानक दाढ़ सी पी	29.11 जे/मोल के (जी) (298 के पर)
पिघलने वाली एन्थैल्पी ΔH pl	0.838 केजे/मोल
उबलने की एन्थैल्पी ΔH उबाल	6.04 केजे/मोल
टी आलोचना	−140.23°C
पी क्रिट	3.499 एमपीए
ρ आलोचना	0.301 ग्राम/सेमी 3

रासायनिक प्रतिक्रियाओं के मुख्य प्रकार जिनमें कार्बन मोनोऑक्साइड भाग लेता है, वे अतिरिक्त प्रतिक्रियाएं हैं और जिनमें यह कम करने वाले गुण प्रदर्शित करता है।

कमरे के तापमान पर, CO निष्क्रिय है, गर्म होने पर और समाधानों में इसकी रासायनिक गतिविधि काफी बढ़ जाती है (उदाहरण के लिए, समाधानों में यह कमरे के तापमान पर पहले से ही धातुओं में लवण और अन्य को कम कर देता है। गर्म होने पर, यह अन्य धातुओं को भी कम कर देता है, उदाहरण के लिए CO + CuO → Cu + CO 2 इसका व्यापक रूप से पायरोमेटालर्जी में उपयोग किया जाता है। पैलेडियम क्लोराइड के साथ घोल में CO की प्रतिक्रिया CO के गुणात्मक पता लगाने का आधार है, नीचे देखें)।

घोल में CO का ऑक्सीकरण अक्सर उत्प्रेरक की उपस्थिति में ही ध्यान देने योग्य दर पर होता है। उत्तरार्द्ध का चयन करते समय, ऑक्सीकरण एजेंट की प्रकृति मुख्य भूमिका निभाती है। इस प्रकार, सीओ बारीक कुचली हुई चांदी की उपस्थिति में, - लवण की उपस्थिति में, - ओएसओ 4 की उपस्थिति में सबसे तेजी से ऑक्सीकरण करता है। सामान्य तौर पर, CO अपने अपचायक गुणों में आणविक हाइड्रोजन के समान है।

830°C से नीचे प्रबल अपचायक एजेंट CO है, इसके ऊपर हाइड्रोजन है। इसलिए, प्रतिक्रिया संतुलन है:

एच 2 ओ + सीओ ↔ सीओ 2 + एच 2 + 42 केजे

830°C तक दाहिनी ओर, 830°C से ऊपर बायीं ओर स्थानांतरित हो जाता है।

दिलचस्प बात यह है कि ऐसे बैक्टीरिया भी हैं जो CO के ऑक्सीकरण के माध्यम से जीवन के लिए आवश्यक ऊर्जा प्राप्त करते हैं।

कार्बन मोनोऑक्साइड हवा में नीली लौ (प्रतिक्रिया तापमान 700°C) के साथ जलती है:

CO + 1/2 O 2 → 2CO 2 ΔG° 298 = −257 kJ, ΔS° 298 = −86 J/K

सीओ का दहन तापमान 2100 डिग्री सेल्सियस तक पहुंच सकता है; यह एक श्रृंखला दहन है, जिसमें थोड़ी मात्रा में हाइड्रोजन युक्त यौगिक (पानी, आदि) आरंभकर्ता के रूप में कार्य करते हैं।

इतने अच्छे कैलोरी मान के कारण, CO विभिन्न तकनीकी गैस मिश्रण (उदाहरण के लिए देखें) का एक घटक है, जिसका उपयोग अन्य चीजों के अलावा, हीटिंग के लिए किया जाता है।

कार्बन मोनोऑक्साइड के साथ प्रतिक्रिया करता है। सर्वाधिक व्यावहारिक अनुप्रयोग वाली प्रतिक्रिया है

कार्बन मोनोआक्साइड– CO (कार्बन मोनोऑक्साइड) एक घातक और घातक जहर है जो जीवन देने वाली ऑक्सीजन की तुलना में बहुत अधिक मजबूती से बांधता है। यह बिना स्वाद या गंध वाली रंगहीन, जहरीली गैस (सामान्य परिस्थितियों में) है। रासायनिक सूत्र - CO. मृत्यु तब होती है जब कार्बन मोनोऑक्साइड 80% हीमोग्लोबिन के साथ मिल जाता है। कार निकास गैसों में कार्बन मोनोऑक्साइड (12% तक) होता है।

रासायनिक प्रतिक्रियाओं के मुख्य प्रकार जिनमें कार्बन मोनोऑक्साइड शामिल होता है, वे अतिरिक्त प्रतिक्रियाएं और रेडॉक्स प्रतिक्रियाएं हैं, जिनमें यह कम करने वाले गुण प्रदर्शित करता है।

कमरे के तापमान पर, कार्बन मोनोऑक्साइड निष्क्रिय है; गर्म होने पर और घोल में इसकी रासायनिक गतिविधि काफी बढ़ जाती है। इस प्रकार, समाधानों में यह Au, Pt, Pd और अन्य के लवणों को पहले से ही कमरे के तापमान पर धातुओं में बदल देता है। गर्म करने पर यह अन्य धातुओं को भी कम कर देता है, उदाहरण के लिए CO + CuO = Cu + CO 2। इसका व्यापक रूप से पाइरोमेटालर्जी में उपयोग किया जाता है। कार्बन मोनोऑक्साइड के गुणात्मक पता लगाने की विधि पैलेडियम क्लोराइड के घोल में CO की प्रतिक्रिया पर आधारित है।

यह दिलचस्प है कि ऐसे जानवर हैं जो CO के ऑक्सीकरण के माध्यम से जीवन के लिए आवश्यक ऊर्जा प्राप्त करने में सक्षम हैं।

जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, कार्बन मोनोऑक्साइड बहुत खतरनाक है। विषाक्तता के लक्षण: सिरदर्द और चक्कर आना; टिनिटस, सांस की तकलीफ, धड़कन, आंखों के सामने झिलमिलाहट, चेहरे की लालिमा, सामान्य कमजोरी, मतली और कभी-कभी उल्टी होती है; गंभीर मामलों में, आक्षेप, चेतना की हानि, कोमा।

ऐसे मामले सामने आए हैं जब कुछ अविवेकी ड्राइवरों ने सर्दियों में गैरेज में खड़ी कार में रात बिताई, जिसके दरवाजे बंद थे। गर्म नींद के लिए, उन्होंने इंजन चालू किया और वह निष्क्रिय हो गया। नियमानुसार गैराज में कार्बन मोनोऑक्साइड जमा हो गई और ऐसे लापरवाह लोगों की मौत हो गई. एक पुस्तक के लेखक ने ठीक ही कहा है कि "एक छोटे से गैराज में दरवाज़ा बंद करके इंजन चालू करना आत्महत्या है।"

CO का विषैला प्रभाव कार्बोक्सीहीमोग्लोबिन के निर्माण के कारण होता है - ऑक्सीजन के साथ हीमोग्लोबिन के कॉम्प्लेक्स की तुलना में हीमोग्लोबिन के साथ एक अधिक मजबूत कार्बोनिल कॉम्प्लेक्स। इस प्रकार, ऑक्सीजन परिवहन और सेलुलर श्वसन की प्रक्रिया अवरुद्ध हो जाती है। हवा में 0.1% से अधिक सांद्रता एक घंटे के भीतर मृत्यु का कारण बनती है।

हीमोग्लोबिन के साथ कार्बन मोनोऑक्साइड का संयोजन प्रतिवर्ती है। पीड़ित को ताजी हवा में ले जाना चाहिए। हल्के विषाक्तता के लिए, ऑक्सीजन के साथ फेफड़ों का हाइपरवेंटिलेशन पर्याप्त है।

पृथ्वी के वायुमंडल में प्रवेश करने वाले कार्बन मोनोऑक्साइड के प्राकृतिक और मानवजनित स्रोत हैं। प्राकृतिक और मानवजनित स्रोतों से CO इनपुट लगभग समान है। प्राकृतिक परिस्थितियों में, पृथ्वी की सतह पर, कार्बन मोनोऑक्साइड कार्बनिक यौगिकों के अधूरे अवायवीय अपघटन के दौरान और बायोमास के दहन के दौरान, मुख्य रूप से जंगल और स्टेपी आग के दौरान बनता है।

CO का मुख्य मानवजनित स्रोत वर्तमान में आंतरिक दहन इंजनों से निकलने वाली गैसें हैं।

हर कोई जिसे किसी भी रूप में घरेलू ईंधन के लिए डिज़ाइन किए गए हीटिंग सिस्टम - स्टोव, बॉयलर, बॉयलर, वॉटर हीटर के संचालन से निपटना पड़ा है - जानता है कि कार्बन मोनोऑक्साइड मनुष्यों के लिए कितना खतरनाक है। गैस अवस्था में इसे निष्क्रिय करना काफी कठिन है; कार्बन मोनोऑक्साइड से निपटने के लिए कोई प्रभावी घरेलू तरीके नहीं हैं, इसलिए अधिकांश सुरक्षात्मक उपायों का उद्देश्य हवा में कार्बन मोनोऑक्साइड की रोकथाम और समय पर पता लगाना है।

विषैले पदार्थ के गुण

कार्बन मोनोऑक्साइड की प्रकृति और गुणों में कुछ भी असामान्य नहीं है। मूलतः, यह कोयले या कोयला युक्त ईंधन के आंशिक ऑक्सीकरण का एक उत्पाद है। कार्बन मोनोऑक्साइड का सूत्र सरल और सीधा है - CO, रासायनिक शब्दों में - कार्बन मोनोऑक्साइड। एक कार्बन परमाणु एक ऑक्सीजन परमाणु से जुड़ा होता है। जैविक ईंधन की दहन प्रक्रियाओं की प्रकृति ऐसी है कि कार्बन मोनोऑक्साइड किसी भी लौ का एक अभिन्न अंग है।

जब फायरबॉक्स में गर्म किया जाता है, तो कोयले, संबंधित ईंधन, पीट और जलाऊ लकड़ी को कार्बन मोनोऑक्साइड में गैसीकृत किया जाता है, और उसके बाद ही हवा के प्रवाह के साथ जलाया जाता है। यदि कार्बन डाइऑक्साइड दहन कक्ष से कमरे में लीक हो गया है, तो यह तब तक स्थिर स्थिति में रहेगा जब तक कि कार्बन का प्रवाह कमरे से वेंटिलेशन द्वारा हटा नहीं दिया जाता है या जमा हो जाता है, जिससे फर्श से छत तक पूरी जगह भर जाती है। बाद के मामले में, केवल एक इलेक्ट्रॉनिक कार्बन मोनोऑक्साइड सेंसर ही कमरे के वातावरण में जहरीले धुएं की सांद्रता में थोड़ी सी भी वृद्धि पर प्रतिक्रिया करके स्थिति को बचा सकता है।

कार्बन मोनोऑक्साइड के बारे में आपको क्या जानने की आवश्यकता है:

• मानक परिस्थितियों में, कार्बन मोनोऑक्साइड का घनत्व 1.25 किग्रा/एम3 है, जो हवा के विशिष्ट गुरुत्व 1.25 किग्रा/एम3 के बहुत करीब है। गर्म और यहां तक ​​कि गर्म मोनोऑक्साइड आसानी से छत तक बढ़ जाता है, और जैसे ही यह ठंडा होता है, यह स्थिर हो जाता है और हवा के साथ मिल जाता है;
• उच्च सांद्रता में भी कार्बन मोनोऑक्साइड स्वादहीन, रंगहीन और गंधहीन होता है;
• कार्बन मोनोऑक्साइड का निर्माण शुरू करने के लिए, कार्बन के संपर्क में आने वाली धातु को 400-500 o C के तापमान तक गर्म करना पर्याप्त है;
• गैस हवा में जलने में सक्षम है, जिससे बड़ी मात्रा में गर्मी निकलती है, लगभग 111 kJ/mol।

न केवल कार्बन मोनोऑक्साइड का साँस लेना खतरनाक है, गैस-वायु मिश्रण में विस्फोट हो सकता है जब मात्रा सांद्रता 12.5% ​​से 74% तक पहुँच जाती है। इस अर्थ में, गैस मिश्रण घरेलू मीथेन के समान है, लेकिन नेटवर्क गैस से कहीं अधिक खतरनाक है।

मीथेन हवा से हल्का होता है और साँस के द्वारा कम विषैला होता है; इसके अलावा, गैस प्रवाह में एक विशेष योजक - मर्कैप्टन - को शामिल करने के लिए धन्यवाद, कमरे में इसकी उपस्थिति को गंध से आसानी से पता लगाया जा सकता है। यदि रसोई में हल्की सी गैस जमा हो गई है, तो आप कमरे में प्रवेश कर सकते हैं और स्वास्थ्य संबंधी किसी भी परिणाम के बिना इसे हवादार बना सकते हैं।

कार्बन मोनोऑक्साइड के साथ सब कुछ अधिक जटिल है। CO और हवा के बीच घनिष्ठ संबंध जहरीले गैस बादल को प्रभावी ढंग से हटाने से रोकता है। जैसे ही यह ठंडा होगा, गैस का बादल धीरे-धीरे फर्श क्षेत्र में बस जाएगा। यदि कार्बन मोनोऑक्साइड डिटेक्टर चालू हो जाता है, या स्टोव या ठोस ईंधन बॉयलर से दहन उत्पादों के रिसाव का पता चलता है, तो तुरंत वेंटिलेशन के लिए उपाय करना आवश्यक है, अन्यथा बच्चे और पालतू जानवर सबसे पहले पीड़ित होंगे।

कार्बन मोनोऑक्साइड बादल की इस संपत्ति का उपयोग पहले कृंतकों और तिलचट्टों से लड़ने के लिए व्यापक रूप से किया जाता था, लेकिन गैस हमले की प्रभावशीलता आधुनिक साधनों की तुलना में काफी कम है, और विषाक्तता का जोखिम असमान रूप से अधिक है।

आपकी जानकारी के लिए! एक सीओ गैस बादल, वेंटिलेशन की अनुपस्थिति में, लंबे समय तक अपने गुणों को अपरिवर्तित बनाए रख सकता है।

यदि बेसमेंट, उपयोगिता कक्ष, बॉयलर रूम, सेलर्स में कार्बन मोनोऑक्साइड संचय का संदेह है, तो पहला कदम प्रति घंटे 3-4 इकाइयों की गैस विनिमय दर के साथ अधिकतम वेंटिलेशन सुनिश्चित करना है।

कमरे में धुएं की उपस्थिति के लिए शर्तें

दर्जनों रासायनिक प्रतिक्रियाओं का उपयोग करके कार्बन मोनोऑक्साइड का उत्पादन किया जा सकता है, लेकिन इसके लिए उनकी बातचीत के लिए विशिष्ट अभिकर्मकों और स्थितियों की आवश्यकता होती है। इस तरह से गैस विषाक्तता का जोखिम व्यावहारिक रूप से शून्य है। बॉयलर रूम या रसोई क्षेत्र में कार्बन मोनोऑक्साइड की उपस्थिति के मुख्य कारण दो कारक हैं:

• दहन स्रोत से रसोई क्षेत्र में दहन उत्पादों का खराब ड्राफ्ट और आंशिक प्रवाह;
• बॉयलर, गैस और भट्ठी उपकरण का अनुचित संचालन;
• प्लास्टिक, वायरिंग, पॉलिमर कोटिंग्स और सामग्रियों की आग और स्थानीय आग;
• सीवर लाइनों से निकलने वाली अपशिष्ट गैसें।

कार्बन मोनोऑक्साइड का स्रोत राख का द्वितीयक दहन, चिमनी में ढीली कालिख जमा होना, फायरप्लेस मेंटल और कालिख बुझाने वाले यंत्रों की ईंटों में जमी कालिख और राल हो सकता है।

अक्सर, गैस CO का स्रोत सुलगते कोयले होते हैं जो वाल्व बंद होने पर फायरबॉक्स में जल जाते हैं। विशेष रूप से हवा की अनुपस्थिति में जलाऊ लकड़ी के थर्मल अपघटन के दौरान बहुत अधिक गैस निकलती है; गैस बादल का लगभग आधा हिस्सा कार्बन मोनोऑक्साइड द्वारा कब्जा कर लिया जाता है। इसलिए, सुलगती छीलन से प्राप्त धुंध का उपयोग करके मांस और मछली को धूम्रपान करने का कोई भी प्रयोग केवल खुली हवा में ही किया जाना चाहिए।

खाना पकाने के दौरान थोड़ी मात्रा में कार्बन मोनोऑक्साइड भी दिखाई दे सकती है। उदाहरण के लिए, जिसने भी रसोई में बंद फायरबॉक्स के साथ गैस हीटिंग बॉयलर की स्थापना का सामना किया है, वह जानता है कि कार्बन मोनोऑक्साइड सेंसर तले हुए आलू या उबलते तेल में पकाए गए किसी भी भोजन पर कैसे प्रतिक्रिया करते हैं।

कार्बन मोनोऑक्साइड की घातक प्रकृति

कार्बन मोनोऑक्साइड का मुख्य खतरा यह है कि जब तक गैस हवा के साथ श्वसन प्रणाली में प्रवेश नहीं करती और रक्त में घुल नहीं जाती, तब तक किसी कमरे के वातावरण में इसकी उपस्थिति को समझना और महसूस करना असंभव है।

CO के साँस लेने के परिणाम हवा में गैस की सांद्रता और कमरे में रहने की अवधि पर निर्भर करते हैं:

• सिरदर्द, अस्वस्थता और उनींदापन की स्थिति का विकास तब शुरू होता है जब हवा में वॉल्यूमेट्रिक गैस सामग्री 0.009-0.011% होती है। शारीरिक रूप से स्वस्थ व्यक्ति प्रदूषित वातावरण के संपर्क में तीन घंटे तक रह सकता है;
• 0.065-0.07% की सांद्रता पर मतली, गंभीर मांसपेशियों में दर्द, ऐंठन, बेहोशी, अभिविन्यास की हानि विकसित हो सकती है। अपरिहार्य परिणामों की शुरुआत तक कमरे में बिताया गया समय केवल 1.5-2 घंटे है;
• जब कार्बन मोनोऑक्साइड की सांद्रता 0.5% से ऊपर हो, तो गैस-प्रदूषित स्थान में कुछ सेकंड रहने का मतलब भी मृत्यु है।

भले ही कोई व्यक्ति सुरक्षित रूप से कार्बन मोनोऑक्साइड की उच्च सांद्रता वाले कमरे से बाहर निकल गया हो, फिर भी उसे चिकित्सा देखभाल और एंटीडोट्स के उपयोग की आवश्यकता होगी, क्योंकि संचार प्रणाली में विषाक्तता और मस्तिष्क में बिगड़ा रक्त परिसंचरण के परिणाम अभी भी होंगे। प्रकट हो, बस थोड़ी देर बाद।

कार्बन मोनोऑक्साइड अणु पानी और खारे घोल से अच्छी तरह अवशोषित होते हैं। इसलिए, किसी भी उपलब्ध पानी से सिक्त साधारण तौलिये और नैपकिन को अक्सर सुरक्षा के पहले उपलब्ध साधन के रूप में उपयोग किया जाता है। यह आपको कार्बन मोनोऑक्साइड को कुछ मिनटों तक आपके शरीर में प्रवेश करने से रोकने की अनुमति देता है जब तक कि आप कमरे से बाहर नहीं निकल सकते।

कार्बन मोनोऑक्साइड की इस संपत्ति का अक्सर उन हीटिंग उपकरणों के कुछ मालिकों द्वारा दुरुपयोग किया जाता है जिनमें अंतर्निहित सीओ सेंसर होते हैं। जब एक संवेदनशील सेंसर चालू हो जाता है, तो कमरे को हवादार करने के बजाय, डिवाइस को अक्सर गीले तौलिये से ढक दिया जाता है। नतीजतन, ऐसे एक दर्जन जोड़तोड़ के बाद, कार्बन मोनोऑक्साइड सेंसर विफल हो जाता है, और विषाक्तता का खतरा परिमाण के क्रम से बढ़ जाता है।

तकनीकी कार्बन मोनोऑक्साइड डिटेक्शन सिस्टम

वास्तव में, आज कार्बन मोनोऑक्साइड से सफलतापूर्वक निपटने का केवल एक ही तरीका है, विशेष इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों और सेंसर का उपयोग करना जो कमरे में अतिरिक्त सीओ सांद्रता को रिकॉर्ड करते हैं। बेशक, आप कुछ सरल कर सकते हैं, उदाहरण के लिए, शक्तिशाली वेंटिलेशन स्थापित करें, जैसा कि वे लोग करते हैं जो असली ईंट चिमनी के पास आराम करना पसंद करते हैं। लेकिन ऐसे समाधान में पाइप में ड्राफ्ट की दिशा बदलने पर कार्बन मोनोऑक्साइड विषाक्तता का एक निश्चित जोखिम होता है, और इसके अलावा, मजबूत ड्राफ्ट के तहत रहना भी स्वास्थ्य के लिए बहुत अच्छा नहीं है।

कार्बन मोनोऑक्साइड सेंसर डिवाइस

आज आवासीय और उपयोगिता कक्षों के वातावरण में कार्बन मोनोऑक्साइड सामग्री को नियंत्रित करने की समस्या आग या सुरक्षा अलार्म की उपस्थिति जितनी ही गंभीर है।

विशेष हीटिंग और गैस उपकरण स्टोर में, आप गैस सामग्री निगरानी उपकरणों के लिए कई विकल्प खरीद सकते हैं:

• रासायनिक अलार्म;
• इन्फ्रारेड स्कैनर;
• ठोस अवस्था सेंसर।

डिवाइस का संवेदनशील सेंसर आमतौर पर एक इलेक्ट्रॉनिक बोर्ड से सुसज्जित होता है जो सिग्नल की शक्ति, अंशांकन और संकेत के समझने योग्य रूप में रूपांतरण प्रदान करता है। यह बस एक पैनल पर हरे और लाल एलईडी, एक ध्वनि सायरन, कंप्यूटर नेटवर्क को सिग्नल जारी करने के लिए डिजिटल जानकारी, या एक स्वचालित वाल्व के लिए एक नियंत्रण पल्स हो सकता है जो हीटिंग बॉयलर को घरेलू गैस की आपूर्ति बंद कर देता है।

यह स्पष्ट है कि नियंत्रित शट-ऑफ वाल्व वाले सेंसर का उपयोग एक आवश्यक उपाय है, लेकिन अक्सर गैस उपकरण की सुरक्षा के साथ सभी प्रकार के हेरफेर से बचने के लिए हीटिंग उपकरण निर्माता जानबूझकर "फुलप्रूफिंग" का निर्माण करते हैं।

रासायनिक और ठोस अवस्था नियंत्रण उपकरण

रासायनिक संकेतक के साथ सेंसर का सबसे सस्ता और सबसे सुलभ संस्करण एक जाल फ्लास्क के रूप में बनाया गया है, जो आसानी से हवा में प्रवेश करने योग्य है। फ्लास्क के अंदर दो इलेक्ट्रोड होते हैं जो क्षारीय घोल में भिगोए गए छिद्रित विभाजन से अलग होते हैं। कार्बन मोनोऑक्साइड की उपस्थिति से इलेक्ट्रोलाइट का कार्बोनाइजेशन होता है, सेंसर की चालकता तेजी से गिरती है, जिसे इलेक्ट्रॉनिक्स द्वारा तुरंत अलार्म सिग्नल के रूप में पढ़ा जाता है। स्थापना के बाद, उपकरण निष्क्रिय अवस्था में होता है और तब तक काम नहीं करता जब तक हवा में कार्बन मोनोऑक्साइड के निशान अनुमेय सांद्रता से अधिक न हो जाएं।

सॉलिड-स्टेट सेंसर एस्बेस्टस के क्षार-संसेचित टुकड़े के बजाय टिन डाइऑक्साइड और रूथेनियम के दो-परत बैग का उपयोग करते हैं। हवा में गैस की उपस्थिति सेंसर डिवाइस के संपर्कों के बीच खराबी का कारण बनती है और स्वचालित रूप से अलार्म चालू कर देती है।

स्कैनर और इलेक्ट्रॉनिक गार्ड

इन्फ्रारेड सेंसर आसपास की हवा को स्कैन करने के सिद्धांत पर काम करते हैं। अंतर्निहित इन्फ्रारेड सेंसर लेजर एलईडी की चमक को समझता है, और गैस द्वारा थर्मल विकिरण के अवशोषण की तीव्रता में बदलाव के आधार पर एक ट्रिगर डिवाइस सक्रिय होता है।

सीओ स्पेक्ट्रम के थर्मल भाग को बहुत अच्छी तरह से अवशोषित करता है, इसलिए ऐसे उपकरण वॉचमैन या स्कैनर मोड में काम करते हैं। स्कैनिंग परिणाम को दो-रंग सिग्नल या डिजिटल या रैखिक पैमाने पर हवा में कार्बन मोनोऑक्साइड की मात्रा के संकेत के रूप में प्रदर्शित किया जा सकता है।

कौन सा सेंसर बेहतर है

कार्बन मोनोऑक्साइड सेंसर का सही चयन करने के लिए, ऑपरेटिंग मोड और उस कमरे की प्रकृति को ध्यान में रखना आवश्यक है जिसमें सेंसर डिवाइस स्थापित किया जाना है। उदाहरण के लिए, अप्रचलित माने जाने वाले रासायनिक सेंसर, बॉयलर रूम और उपयोगिता कक्ष में बहुत अच्छा काम करते हैं। आपके घर या वर्कशॉप में एक सस्ता कार्बन मोनोऑक्साइड डिटेक्शन डिवाइस स्थापित किया जा सकता है। रसोई में, जाली जल्दी ही धूल और ग्रीस के जमाव से ढक जाती है, जिससे रासायनिक शंकु की संवेदनशीलता तेजी से कम हो जाती है।

सॉलिड स्टेट कार्बन मोनोऑक्साइड सेंसर सभी परिस्थितियों में समान रूप से अच्छी तरह से काम करते हैं, लेकिन उन्हें संचालित करने के लिए एक शक्तिशाली बाहरी शक्ति स्रोत की आवश्यकता होती है। डिवाइस की लागत रासायनिक सेंसर सिस्टम की कीमत से अधिक है।

इन्फ्रारेड सेंसर आज सबसे आम हैं। आवासीय व्यक्तिगत हीटिंग बॉयलरों के लिए सुरक्षा प्रणालियों को पूरा करने के लिए इनका सक्रिय रूप से उपयोग किया जाता है। साथ ही, धूल या हवा के तापमान के कारण नियंत्रण प्रणाली की संवेदनशीलता व्यावहारिक रूप से समय के साथ नहीं बदलती है। इसके अलावा, ऐसी प्रणालियों में, एक नियम के रूप में, अंतर्निहित परीक्षण और अंशांकन तंत्र होते हैं, जो आपको समय-समय पर उनके प्रदर्शन की जांच करने की अनुमति देता है।

कार्बन मोनोऑक्साइड निगरानी उपकरणों की स्थापना

कार्बन मोनोऑक्साइड सेंसर विशेष रूप से योग्य कर्मियों द्वारा स्थापित और रखरखाव किए जाने चाहिए। समय-समय पर, उपकरण निरीक्षण, अंशांकन, रखरखाव और प्रतिस्थापन के अधीन होते हैं।

सेंसर को गैस स्रोत से 1 से 4 मीटर की दूरी पर स्थापित किया जाना चाहिए; आवास या रिमोट सेंसर फर्श स्तर से 150 सेमी की ऊंचाई पर लगाए जाते हैं और ऊपरी और निचले संवेदनशीलता सीमा के अनुसार कैलिब्रेट किए जाने चाहिए।

आवासीय कार्बन मोनोऑक्साइड डिटेक्टरों का सेवा जीवन 5 वर्ष है।

निष्कर्ष

कार्बन मोनोऑक्साइड के निर्माण के खिलाफ लड़ाई में स्थापित उपकरणों के प्रति देखभाल और जिम्मेदार रवैये की आवश्यकता होती है। सेंसर के साथ कोई भी प्रयोग, विशेष रूप से सेमीकंडक्टर वाले, डिवाइस की संवेदनशीलता को तेजी से कम कर देते हैं, जिससे अंततः रसोई और पूरे अपार्टमेंट के वातावरण में कार्बन मोनोऑक्साइड सामग्री में वृद्धि होती है, जो धीरे-धीरे इसके सभी निवासियों को जहर देती है। कार्बन मोनोऑक्साइड निगरानी की समस्या इतनी गंभीर है कि यह संभव है कि भविष्य में सेंसर का उपयोग व्यक्तिगत हीटिंग की सभी श्रेणियों के लिए अनिवार्य कर दिया जाए।

0.00125 (0 डिग्री सेल्सियस पर) ग्राम/सेमी³ थर्मल विशेषताएं पिघलने का तापमान -205 डिग्री सेल्सियस उबलने का तापमान -191.5 डिग्री सेल्सियस गठन की एन्थैल्पी (सेंट रूपा.) −110.52 केजे/मोल रासायनिक गुण पानी में घुलनशीलता 0.0026 ग्राम/100 मिली वर्गीकरण रजि. सीएएस संख्या 630-08-0 रजि. पबकेम नंबर 281 रजि. ईआईएनईसीएस नंबर 211-128-3 मुस्कान # ईसी पंजीकरण संख्या 006-001-00-2 आरटीईसीएस FG3500000

कार्बन मोनोआक्साइड (कार्बन मोनोआक्साइड, कार्बन मोनोआक्साइड, कार्बन मोनोआक्साइड) बिना स्वाद या गंध वाली रंगहीन जहरीली गैस (सामान्य परिस्थितियों में) है। रासायनिक सूत्र - CO. ज्वाला प्रसार की निचली और ऊपरी सांद्रता सीमाएँ: 12.5 से 74% तक (मात्रा के अनुसार)।

अणु संरचना

CO अणु में नाइट्रोजन अणु N2 की तरह ही त्रिबंध होता है। चूँकि ये अणु संरचना में समान हैं (आइसोइलेक्ट्रॉनिक, डायटोमिक, समान दाढ़ द्रव्यमान रखते हैं), उनके गुण भी समान हैं - बहुत कम पिघलने और क्वथनांक, समान मानक एन्ट्रॉपी, आदि।

ट्रिपल बॉन्ड की उपस्थिति के कारण, CO अणु बहुत मजबूत है (पृथक्करण ऊर्जा 1069 kJ/mol, या 256 kcal/mol, जो किसी भी अन्य डायटोमिक अणुओं से अधिक है) और इसकी आंतरिक परमाणु दूरी छोटी है (d C≡) ओ = 0.1128 एनएम या 1. 13Å)।

अणु कमजोर रूप से ध्रुवीकृत है, इसके द्विध्रुव का विद्युत क्षण μ = 0.04·10 −29 C m है। कई अध्ययनों से पता चला है कि CO अणु में ऋणात्मक आवेश कार्बन परमाणु C - ←O + पर केंद्रित है (अणु में द्विध्रुव क्षण की दिशा पहले से मानी गई दिशा के विपरीत है)। आयनीकरण क्षमता 14.0 वी, बल युग्मन स्थिरांक k = 18.6।

गुण

कार्बन (II) मोनोऑक्साइड एक रंगहीन, स्वादहीन और गंधहीन गैस है। ज्वलनशील तथाकथित "कार्बन मोनोऑक्साइड गंध" वास्तव में कार्बनिक अशुद्धियों की गंध है।

मुख्य प्रकार की रासायनिक प्रतिक्रियाएँ जिनमें कार्बन (II) मोनोऑक्साइड शामिल होता है, अतिरिक्त प्रतिक्रियाएँ और रेडॉक्स प्रतिक्रियाएँ हैं, जिनमें यह कम करने वाले गुण प्रदर्शित करता है।

कमरे के तापमान पर, CO निष्क्रिय है; गर्म होने पर और घोल में इसकी रासायनिक गतिविधि काफी बढ़ जाती है (इस प्रकार, घोल में यह पहले से ही कमरे के तापमान पर मौजूद धातुओं में लवण, और अन्य को कम कर देता है। गर्म होने पर, यह अन्य धातुओं को भी कम कर देता है, उदाहरण के लिए CO + CuO → Cu + CO 2. इसका व्यापक रूप से पायरोमेटालर्जी में उपयोग किया जाता है। पैलेडियम क्लोराइड के साथ घोल में CO की प्रतिक्रिया CO के गुणात्मक पता लगाने का आधार है, नीचे देखें)।

घोल में CO का ऑक्सीकरण अक्सर उत्प्रेरक की उपस्थिति में ही ध्यान देने योग्य दर पर होता है। उत्तरार्द्ध का चयन करते समय, ऑक्सीकरण एजेंट की प्रकृति मुख्य भूमिका निभाती है। इस प्रकार, KMnO 4 बारीक कुचली हुई चांदी की उपस्थिति में CO को सबसे तेजी से ऑक्सीकरण करता है, K 2 Cr 2 O 7 - लवण की उपस्थिति में, KClO 3 - OsO 4 की उपस्थिति में। सामान्य तौर पर, CO अपने अपचायक गुणों में आणविक हाइड्रोजन के समान है।

830 डिग्री सेल्सियस से नीचे मजबूत कम करने वाला एजेंट सीओ है, ऊपर - हाइड्रोजन। इसलिए, प्रतिक्रिया संतुलन है:

830°C तक दाहिनी ओर, 830°C से ऊपर बायीं ओर स्थानांतरित हो जाता है।

दिलचस्प बात यह है कि ऐसे बैक्टीरिया भी हैं जो CO के ऑक्सीकरण के माध्यम से जीवन के लिए आवश्यक ऊर्जा प्राप्त करते हैं।

कार्बन मोनोऑक्साइड (II) हवा में नीली लौ (प्रतिक्रिया तापमान 700 डिग्री सेल्सियस) के साथ जलती है:

ΔG° 298 = −257 kJ, ΔS° 298 = −86 J/K

सीओ का दहन तापमान 2100 डिग्री सेल्सियस तक पहुंच सकता है; यह एक श्रृंखला दहन है, जिसमें थोड़ी मात्रा में हाइड्रोजन युक्त यौगिक (पानी, अमोनिया, हाइड्रोजन सल्फाइड, आदि) आरंभकर्ता के रूप में कार्य करते हैं।

इतने अच्छे कैलोरी मान के कारण, CO विभिन्न तकनीकी गैस मिश्रण (उदाहरण के लिए, जनरेटर गैस देखें) का एक घटक है, जिसका उपयोग अन्य चीजों के अलावा, हीटिंग के लिए किया जाता है।

हैलोजन. क्लोरीन के साथ प्रतिक्रिया को सबसे बड़ा व्यावहारिक अनुप्रयोग प्राप्त हुआ है:

प्रतिक्रिया ऊष्माक्षेपी है, इसका तापीय प्रभाव 113 kJ है, और उत्प्रेरक (सक्रिय कार्बन) की उपस्थिति में यह कमरे के तापमान पर होता है। प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप, फॉसजीन बनता है, एक पदार्थ जिसका व्यापक रूप से रसायन विज्ञान की विभिन्न शाखाओं में उपयोग किया जाता है (और एक रासायनिक युद्ध एजेंट के रूप में भी)। समान प्रतिक्रियाओं से, COF 2 (कार्बोनिल फ्लोराइड) और COBr 2 (कार्बोनिल ब्रोमाइड) प्राप्त किया जा सकता है। कार्बोनिल आयोडाइड प्राप्त नहीं हुआ। प्रतिक्रियाओं की ऊष्माक्षेपीता F से I तक तेज़ी से कम हो जाती है (F 2 के साथ प्रतिक्रियाओं के लिए थर्मल प्रभाव 481 kJ है, Br 2 - 4 kJ के साथ)। मिश्रित डेरिवेटिव प्राप्त करना भी संभव है, उदाहरण के लिए COFCl (अधिक विवरण के लिए, कार्बोनिक एसिड के हैलोजन डेरिवेटिव देखें)।

कार्बोनिल फ्लोराइड के अलावा, CO को F2 के साथ प्रतिक्रिया करके, एक पेरोक्साइड यौगिक (FCO) 2O2 प्राप्त किया जा सकता है। इसकी विशेषताएं: गलनांक -42 डिग्री सेल्सियस, क्वथनांक +16 डिग्री सेल्सियस, एक विशिष्ट गंध (ओजोन की गंध के समान) है, जब 200 डिग्री सेल्सियस से ऊपर गर्म किया जाता है, तो यह विस्फोटक रूप से विघटित हो जाता है (प्रतिक्रिया उत्पाद सीओ 2, ओ 2 और सीओएफ 2) ), अम्लीय माध्यम में समीकरण के अनुसार पोटेशियम आयोडाइड के साथ प्रतिक्रिया करता है:

कार्बन (II) मोनोऑक्साइड चाकोजेन के साथ प्रतिक्रिया करता है। सल्फर के साथ यह कार्बन सल्फाइड COS बनाता है, गर्म होने पर प्रतिक्रिया होती है, समीकरण के अनुसार:

ΔG° 298 = −229 kJ, ΔS° 298 = −134 J/K

इसी तरह के कार्बन सेलेनॉक्साइड COSe और कार्बन टेल्यूरोक्साइड COTe भी प्राप्त किए गए थे।

SO 2 को पुनर्स्थापित करता है:

संक्रमण धातुओं के साथ यह बहुत अस्थिर, ज्वलनशील और विषाक्त यौगिक बनाता है - कार्बोनिल्स, जैसे सीआर (सीओ) 6, नी (सीओ) 4, एमएन 2 सीओ 10, सीओ 2 (सीओ) 9, आदि।

कार्बन (II) मोनोऑक्साइड पानी में थोड़ा घुलनशील है, लेकिन इसके साथ प्रतिक्रिया नहीं करता है। यह क्षार और अम्ल के विलयन के साथ भी प्रतिक्रिया नहीं करता है। हालाँकि, यह क्षार के पिघलने के साथ प्रतिक्रिया करके संबंधित फॉर्मेट बनाता है:

अमोनिया घोल में पोटेशियम धातु के साथ कार्बन मोनोऑक्साइड (II) की प्रतिक्रिया दिलचस्प है। इससे विस्फोटक यौगिक पोटेशियम डाइऑक्सोडाइकार्बोनेट उत्पन्न होता है:

कार्बन मोनोऑक्साइड (II) का विषाक्त प्रभाव कार्बोक्सीहीमोग्लोबिन के निर्माण के कारण होता है - ऑक्सीजन (ऑक्सीहीमोग्लोबिन) के साथ हीमोग्लोबिन के कॉम्प्लेक्स की तुलना में हीमोग्लोबिन के साथ एक अधिक मजबूत कार्बोनिल कॉम्प्लेक्स, इस प्रकार ऑक्सीजन परिवहन और सेलुलर श्वसन की प्रक्रियाओं को अवरुद्ध करता है। हवा में 0.1% से अधिक सांद्रता एक घंटे के भीतर मृत्यु का कारण बनती है।

खोज का इतिहास

कार्बन (II) मोनोऑक्साइड को सबसे पहले फ्रांसीसी रसायनज्ञ जैक्स डी लैसोन ने कोयले के साथ जिंक ऑक्साइड को गर्म करके तैयार किया था, लेकिन शुरुआत में इसे हाइड्रोजन समझ लिया गया क्योंकि यह नीली लौ के साथ जलता था।

तथ्य यह है कि इस गैस में कार्बन और ऑक्सीजन होता है, इसकी खोज अंग्रेजी रसायनज्ञ विलियम क्रुइकशैंक ने की थी। पृथ्वी के वायुमंडल के बाहर कार्बन (II) मोनोऑक्साइड की खोज सबसे पहले बेल्जियम के वैज्ञानिक एम. मिगियोटे ने 1949 में सूर्य के आईआर स्पेक्ट्रम में एक मुख्य कंपन-घूर्णी बैंड की उपस्थिति से की थी।

रसीद

औद्योगिक विधि

• ऑक्सीजन की कमी की स्थिति में कार्बन या कार्बन-आधारित यौगिकों (उदाहरण के लिए, गैसोलीन) के दहन के दौरान निर्मित:

(इस प्रतिक्रिया का थर्मल प्रभाव 220 kJ है),

• या गर्म कोयले के साथ कार्बन डाइऑक्साइड को कम करते समय:

(ΔH=172 kJ, ΔS=176 J/K)

यह प्रतिक्रिया स्टोव में आग लगने के दौरान होती है जब स्टोव डैम्पर को बहुत जल्दी बंद कर दिया जाता है (कोयले पूरी तरह से जलने से पहले)। परिणामी कार्बन मोनोऑक्साइड (II), अपनी विषाक्तता के कारण, शारीरिक विकारों ("धुएं") और यहां तक ​​कि मृत्यु (नीचे देखें) का कारण बनता है, इसलिए तुच्छ नामों में से एक - "कार्बन मोनोऑक्साइड"।

कार्बन डाइऑक्साइड की कमी प्रतिक्रिया प्रतिवर्ती है; इस प्रतिक्रिया की संतुलन स्थिति पर तापमान का प्रभाव ग्राफ में दिखाया गया है। दाईं ओर प्रतिक्रिया का प्रवाह एन्ट्रॉपी कारक द्वारा सुनिश्चित किया जाता है, और बाईं ओर एन्थैल्पी कारक द्वारा सुनिश्चित किया जाता है। 400 डिग्री सेल्सियस से नीचे के तापमान पर संतुलन लगभग पूरी तरह से बाईं ओर स्थानांतरित हो जाता है, और 1000 डिग्री सेल्सियस से ऊपर के तापमान पर दाईं ओर (सीओ के गठन की ओर) स्थानांतरित हो जाता है। कम तापमान पर, इस प्रतिक्रिया की दर बहुत कम होती है, इसलिए सामान्य परिस्थितियों में कार्बन (II) मोनोऑक्साइड काफी स्थिर होता है। इस संतुलन का एक विशेष नाम है बौडोइर संतुलन.

• अन्य पदार्थों के साथ कार्बन मोनोऑक्साइड (II) का मिश्रण हवा, जल वाष्प आदि को गर्म कोक, कोयला या भूरे कोयले आदि की परत के माध्यम से पारित करके प्राप्त किया जाता है (जनरेटर गैस, जल गैस, मिश्रित गैस, संश्लेषण गैस देखें)।

प्रयोगशाला विधि

• गर्म सांद्र सल्फ्यूरिक एसिड की क्रिया के तहत तरल फॉर्मिक एसिड का अपघटन, या फॉस्फोरस ऑक्साइड पी 2 ओ 5 के ऊपर फॉर्मिक एसिड को प्रवाहित करना। प्रतिक्रिया योजना:

फॉर्मिक एसिड का क्लोरोसल्फोनिक एसिड से उपचार करना भी संभव है। यह प्रतिक्रिया सामान्य तापमान पर निम्नलिखित योजना के अनुसार होती है:

• ऑक्सालिक और सांद्र सल्फ्यूरिक एसिड के मिश्रण को गर्म करना। प्रतिक्रिया समीकरण के अनुसार आगे बढ़ती है:

CO के साथ उत्सर्जित कार्बन डाइऑक्साइड को बैराइट पानी के माध्यम से मिश्रण को प्रवाहित करके हटाया जा सकता है।

• सांद्र सल्फ्यूरिक एसिड के साथ पोटेशियम हेक्सासायनोफेरेट (II) के मिश्रण को गर्म करना। प्रतिक्रिया समीकरण के अनुसार आगे बढ़ती है:

कार्बन मोनोऑक्साइड (II) का निर्धारण

CO की उपस्थिति गुणात्मक रूप से पैलेडियम क्लोराइड (या इस घोल में भिगोए गए कागज) के घोल को काला करके निर्धारित की जा सकती है। निम्नलिखित योजना के अनुसार कालापन महीन धातु पैलेडियम के निकलने से जुड़ा है:

यह प्रतिक्रिया बहुत संवेदनशील होती है. मानक समाधान: प्रति लीटर पानी में 1 ग्राम पैलेडियम क्लोराइड।

कार्बन मोनोऑक्साइड (II) का मात्रात्मक निर्धारण आयोडोमेट्रिक प्रतिक्रिया पर आधारित है:

आवेदन

• कार्बन (II) मोनोऑक्साइड एक मध्यवर्ती अभिकर्मक है जिसका उपयोग कार्बनिक अल्कोहल और सीधे हाइड्रोकार्बन का उत्पादन करने के लिए महत्वपूर्ण औद्योगिक प्रक्रियाओं में हाइड्रोजन के साथ प्रतिक्रियाओं में किया जाता है।
• कार्बन मोनोऑक्साइड (II) का उपयोग जानवरों के मांस और मछली को संसाधित करने के लिए किया जाता है, जिससे उन्हें स्वाद बदले बिना चमकीला लाल रंग और ताजगी का आभास होता है (en: साफ़ धुआँ या en: बेस्वाद धुआँ तकनीक)। मांस में CO की अनुमेय सांद्रता 200 mg/kg है।
• द्वितीय विश्व युद्ध के दौरान नाजियों द्वारा जहर के माध्यम से लोगों की सामूहिक हत्या के लिए इंजन निकास से कार्बन मोनोऑक्साइड का उपयोग किया गया था।

पृथ्वी के वायुमंडल में कार्बन (II) मोनोऑक्साइड

इसमें प्रवेश के प्राकृतिक और मानवजनित स्रोत हैं