Monoksidi ya kaboni, pia inajulikana kama monoksidi kaboni, ina muundo wa molekuli kali sana, haifanyi kazi katika sifa zake za kemikali na haiyeyuki vizuri katika maji. Kiwanja hiki pia ni sumu ya ajabu, kinapoingia kwenye mfumo wa upumuaji, huchanganyika na himoglobini ya damu, na huacha kubeba oksijeni kwenye tishu na viungo.
Majina ya kemikali na fomula
Monoksidi ya kaboni pia inajulikana kwa majina mengine, ikiwa ni pamoja na monoksidi kaboni II. Katika maisha ya kila siku, inajulikana kama monoksidi kaboni. Monoxide hii ya kaboni ni gesi yenye sumu, isiyo na rangi, isiyo na ladha na isiyo na harufu. Fomula yake ya kemikali ni CO na uzito wa molekuli moja ni 28.01 g/mol.
Athari kwenye mwili
Carbon monoksidi huchanganyika na himoglobini kuunda carboxyhemoglobin, ambayo haina uwezo wa kubeba oksijeni. Kuvuta pumzi ya mvuke wake husababisha uharibifu wa CNS (mfumo mkuu wa neva) nakukosa hewa. Ukosefu wa oksijeni unaosababishwa husababisha maumivu ya kichwa, kizunguzungu, kupungua kwa mapigo ya moyo na kasi ya kupumua, hivyo kusababisha kuzirai na kifo baadae.
gesi yenye sumu
Monoksidi ya kaboni hupatikana kwa mwako kiasi wa dutu zenye kaboni, kwa mfano, katika injini za mwako za ndani. Kiwanja kina chembe 1 ya kaboni iliyounganishwa kwa atomi 1 ya oksijeni. Monoxide ya kaboni ni sumu kali na ni mojawapo ya sababu za kawaida za sumu mbaya duniani kote. Mfiduo unaweza kusababisha uharibifu kwa moyo na viungo vingine.
Matumizi ya kaboni monoksidi ni nini?
Licha ya sumu yake kali, monoksidi kaboni ni muhimu sana - kutokana na teknolojia ya kisasa, idadi ya bidhaa muhimu huundwa kutokana nayo. Monoxide ya kaboni, ingawa inachukuliwa kuwa chafu leo, imekuwapo katika asili siku zote, lakini si kwa wingi kama vile, kwa mfano, dioksidi kaboni.
Wale wanaoamini kuwa misombo ya kaboni monoksidi haipo katika asili wamekosea. CO huyeyuka katika miamba ya volkeno iliyoyeyuka kwa shinikizo la juu katika vazi la Dunia. Maudhui ya oksidi za kaboni katika gesi za volkeno hutofautiana kutoka chini ya 0.01% hadi 2%, kulingana na volkano. Kwa sababu kiwanja hiki asilia si thamani ya kudumu, haiwezekani kupima kwa usahihi utoaji wa gesi asilia.
Sifa za kemikali
Monoksidi ya kaboni (formula CO) inarejelea oksidi zisizotengeneza chumvi au zisizojali. Hata hivyo, kwa +200 oС humenyuka pamoja na hidroksidi ya sodiamu. Wakati wa mchakato huu wa kemikali, muundo wa sodiamu huundwa:
NaOH + CO=HCOONA (chumvi ya asidi ya fomi).
Sifa za monoksidi kaboni zinatokana na uwezo wake wa kupunguza. Monoxide ya kaboni:
- inaweza kuitikia ikiwa na oksijeni: 2CO + O2 =2CO2;
- uwezo wa kuingiliana na halojeni: CO + Cl2 =COCl2 (phosgene);
- ina sifa ya kipekee ya kurejesha metali safi kutoka kwa oksidi zake: Fe2O3 + 3CO=2Fe + 3CO2;
- hutengeneza carbonyl za chuma: Fe + 5CO=Fe(CO)5;
- Inayeyuka kikamilifu katika klorofomu, asidi asetiki, ethanoli, amonia hidroksidi na benzene.
Muundo wa molekuli
Atomu mbili, ambazo, kwa hakika, molekuli ya monoksidi kaboni (CO) inajumuisha, zimeunganishwa kwa dhamana tatu. Mbili kati yao huundwa na kuunganishwa kwa p-elektroni za atomi za kaboni na oksijeni, na ya tatu ni kwa sababu ya utaratibu maalum kwa sababu ya obiti ya bure ya 2p ya kaboni na jozi ya elektroni 2p ya oksijeni. Muundo huu hutoa molekuli kwa nguvu ya juu.
Historia kidogo
Hata Aristotle kutoka Ugiriki ya kale alielezea mafusho yenye sumu yanayotolewa na makaa yanayowaka. Utaratibu wa kifo yenyewe haujulikani.ilikuwa. Walakini, moja ya njia za zamani za kunyongwa ilikuwa kumfungia mkosaji kwenye chumba cha mvuke, ambapo kulikuwa na makaa ya moto. Daktari wa Kigiriki Galen alipendekeza kwamba mabadiliko fulani yatokee katika muundo wa hewa ambayo husababisha madhara inapovutwa.
Wakati wa Vita vya Pili vya Dunia, gesi ya monoksidi kaboni ilitumika kama mafuta ya magari katika sehemu za dunia ambako petroli na dizeli zilikuwa chache. Nje (isipokuwa chache) jenereta za mkaa au kuni ziliwekwa, na mchanganyiko wa nitrojeni ya anga, monoxide ya kaboni na kiasi kidogo cha gesi zingine zililishwa kwenye mchanganyiko wa gesi. Ilikuwa ile inayoitwa gesi ya kuni.
Uoksidishaji wa monoksidi kaboni
Monoksidi kaboni huundwa na uoksidishaji kiasi wa misombo iliyo na kaboni. CO2), kama vile tanuru au injini ya mwako wa ndani inapofanya kazi katika nafasi iliyofungwa. Iwapo oksijeni iko, pamoja na viwango vingine vya angahewa, monoksidi kaboni huwaka, kutoa mwanga wa bluu, kutoa kaboni dioksidi, inayojulikana kama dioksidi kaboni.
Gesi ya makaa ya mawe, iliyotumika sana hadi miaka ya 1960 kwa mwangaza wa ndani, kupikia na kupasha joto, ilikuwa na CO kama sehemu yake kuu ya mafuta. Baadhi ya michakato katika teknolojia ya kisasa, kama vile kuyeyusha chuma, bado huzalisha monoksidi kaboni ndanikama bidhaa ya ziada. Mchanganyiko wa CO wenyewe hutiwa oksidi hadi CO2 kwenye halijoto ya kawaida.
Je, CO ipo katika asili?
Je, monoksidi kaboni ipo katika asili? Moja ya vyanzo vyake vya asili ni athari za picha zinazotokea katika troposphere. Michakato hii inatarajiwa kuwa na uwezo wa kuzalisha takriban 5×1012 kg ya dutu e; kila mwaka. Vyanzo vingine, kama ilivyotajwa hapo juu, ni pamoja na volkano, moto wa misitu na aina nyinginezo za mwako.
Sifa za molekuli
Monoksidi ya kaboni ina molekuli ya 28.0, na kuifanya kuwa mnene kidogo kuliko hewa. Urefu wa dhamana kati ya atomi mbili ni mikromita 112.8. Hii ni karibu vya kutosha kutoa mojawapo ya vifungo vya kemikali vya nguvu zaidi. Vipengele vyote viwili katika mkusanyiko wa CO kwa pamoja vina elektroni 10 kwenye ganda moja la valence.
Kama sheria, dhamana mbili hutokea katika misombo ya kabonili hai. Kipengele cha sifa ya molekuli ya CO ni kwamba dhamana yenye nguvu tatu hutokea kati ya atomi na elektroni 6 za kawaida katika obiti 3 za molekuli zilizounganishwa. Kwa sababu 4 kati ya elektroni zilizoshirikiwa hutoka kwa oksijeni na 2 pekee kutoka kwa kaboni, obiti moja iliyounganishwa inamilikiwa na elektroni mbili kutoka kwa O2, na kutengeneza dhamana ya dative au dipole. Hii husababisha mgawanyiko wa C ← O wa molekuli yenye chaji ndogo "-" kwenye kaboni na chaji ndogo "+" kwenye oksijeni.
Nyingine mbili za obiti zinazofungamana huchukua chembe moja iliyochajiwa kutoka kwa kaboni namoja kutoka kwa oksijeni. Molekuli haina ulinganifu: oksijeni ina msongamano mkubwa wa elektroni kuliko kaboni na pia ina chaji chanya kidogo ikilinganishwa na kaboni hasi.
Pokea
Katika tasnia, kupata monoksidi kaboni hufanywa kwa kupasha joto kaboni dioksidi au mvuke wa maji kwa makaa ya mawe bila ufikiaji wa hewa:
CO2 + C=2CO;
H2O + C=CO + H2.
Mchanganyiko wa mwisho unaotokana pia huitwa maji au gesi ya awali. Katika maabara, monoksidi kaboni II kwa kufichua asidi za kikaboni kwa asidi iliyokolea ya sulfuriki, ambayo hufanya kazi kama wakala wa kukaushia maji:
HCOOH=CO + H2O;
N2C2O4=CO2 + H2O.
Dalili kuu na usaidizi wa sumu ya CO
Je, monoksidi kaboni husababisha sumu? Ndio, na nguvu sana. Sumu ya monoxide ya kaboni ni tukio la kawaida zaidi ulimwenguni. Dalili zinazojulikana zaidi:
- kujisikia dhaifu;
- kichefuchefu;
- kizunguzungu;
- uchovu;
- kuwashwa;
- hamu mbaya;
- maumivu ya kichwa;
- kukosa mwelekeo;
- uharibifu wa kuona;
- tapika;
- kuzimia;
- degedege.
Mfiduo wa gesi hii yenye sumu kunaweza kusababisha madhara makubwa, ambayo mara nyingi yanaweza kusababisha hali sugu za muda mrefu. Monoxide ya kaboni ina uwezokusababisha madhara makubwa kwa fetusi ya mwanamke mjamzito. Waathirika, kwa mfano, baada ya moto, wanapaswa kupewa msaada wa haraka. ni haraka kupiga gari la wagonjwa, kutoa upatikanaji wa hewa safi, kuondoa nguo zinazozuia kupumua, utulivu, joto. Sumu kali, kama sheria, inatibiwa tu chini ya usimamizi wa madaktari, hospitalini.
Maombi
Monoksidi ya kaboni, kama ilivyotajwa tayari, ni sumu na hatari, lakini ni mojawapo ya misombo ya kimsingi ambayo hutumiwa katika tasnia ya kisasa kwa usanisi wa kikaboni. CO hutumika kuzalisha metali safi, kabonili, fosjini, salfidi ya kaboni, pombe ya methyl, formamide, aldehidi yenye kunukia, na asidi ya fomu. Dutu hii pia hutumiwa kama mafuta. Licha ya sumu na sumu yake, mara nyingi hutumiwa kama malighafi kwa vitu mbalimbali katika tasnia ya kemikali.
Monoksidi ya kaboni na dioksidi kaboni: kuna tofauti gani?
Monoksidi kaboni na dioksidi kaboni (CO na CO2) mara nyingi hukosa kuwa zenyewe. Gesi zote mbili hazina harufu na hazina rangi, na zote zinaathiri vibaya mfumo wa moyo na mishipa. Gesi zote mbili zinaweza kuingia mwilini kwa kuvuta pumzi, ngozi na macho. Misombo hii, inapofunuliwa na kiumbe hai, ina idadi ya dalili za kawaida - maumivu ya kichwa, kizunguzungu, kushawishi na hallucinations. Watu wengi huwa na wakati mgumu kueleza tofauti na hawatambui kuwa moshi wa gari hutoa CO na CO2. Ndani ya nyumba, ongezeko la mkusanyiko wa gesi hizi inaweza kuwa hatari kwa afya na usalama wa mtu aliye wazi kwao.athari. Kuna tofauti gani?
Katika viwango vya juu, zote zinaweza kusababisha kifo. Tofauti ni kwamba CO2 ni gesi asilia ya kawaida inayohitajika kwa maisha yote ya mimea na wanyama. CO sio kawaida. Ni matokeo ya mwako wa mafuta bila oksijeni. Tofauti kuu ya kemikali ni kwamba CO2 ina atomi moja ya kaboni na atomi mbili za oksijeni, wakati CO ina atomi moja pekee. Dioksidi kaboni haiwezi kuwaka, ilhali monoksidi ina uwezekano mkubwa wa kuwaka.
Carbon dioxide hutokea katika angahewa: binadamu na wanyama hupumua oksijeni na kuvuta hewa ya kaboni dioksidi, kumaanisha kwamba viumbe hai vinaweza kustahimili kiasi kidogo cha hewa hiyo. Gesi hii pia ni muhimu kwa utekelezaji wa photosynthesis na mimea. Hata hivyo, monoksidi ya kaboni haitokei kwa kawaida katika angahewa na inaweza kusababisha matatizo ya afya hata katika viwango vya chini. Uzito wa gesi zote mbili pia ni tofauti. Dioksidi kaboni ni nzito na mnene kuliko hewa, wakati monoksidi kaboni ni nyepesi kidogo. Kipengele hiki kinapaswa kuzingatiwa wakati wa kusakinisha vitambuzi vinavyofaa nyumbani.
