Получение угарного газа - опасный процесс, требующий осторожности

Угарный газ, невидимый и не имеющий запаха убийца. Это вещество ежегодно становится причиной тысяч смертей по всему миру. Но мало кто знает, что этот ядовитый газ образуется не только при пожарах или в выхлопах машин. Его производят и используют в огромных масштабах в промышленности. Давайте разберемся, откуда берется угарный газ, как его получают и почему процесс его производства чрезвычайно опасен.

Свойства и характеристики угарного газа

Угарный газ имеет химическую формулу CO и состоит из одного атома углерода и одного атома кислорода. Это бесцветный газ без запаха, не имеющий вкуса. Он легче воздуха, при нормальных условиях плотность угарного газа составляет 1,145 г/л. Температура плавления -205,02°C, температура кипения -191,5°C.

Молекула CO очень прочная, энергия ее диссоциации составляет 1071 кДж/моль. Угарный газ не взаимодействует с водой, кислотами и щелочами при комнатной температуре. Он обладает сильными восстановительными свойствами, используется для восстановления металлов из их оксидов.

При горении на воздухе угарный газ выделяет значительное количество тепла - 12,64 МДж/м3. Температура воспламенения 630-700°C. С воздухом образует взрывоопасные смеси в концентрации 12,5-74,2% по объему.

Естественные источники получения угарного газа

В природных условиях угарный газ образуется:

• При анаэробном разложении органики в болотах (болотный газ)
• При извержениях вулканов (вулканические газы)
• В результате лесных и степных пожаров
• В почве и горных породах при гниении органики
• В организме человека и животных, как продукт жизнедеятельности

Угарный газ вырабатывается естественным путем в организмах живых существ, однако его производство в промышленных масштабах требует сложных химических процессов.

Промышленное производство угарного газа

В промышленности угарный газ получают различными способами:

1. Пиролизом и неполным сжиганием органических веществ, в частности, древесины, угля, нефти и газа. Процесс проводят с недостатком кислорода.
2. Действием концентрированной серной кислоты на формиаты металлов, например.
3. Прокаливанием смеси щавелевой кислоты с концентрированной H2SO4.
4. Разложением муравьиной кислоты под действием концентрированной серной кислоты или хлорсульфоновой кислоты.

Основным сырьем для промышленного получения угарного газа являются уголь, нефть и природный газ. Продукт используется для синтеза различных органических веществ, а также в качестве топлива.

Процесс производства угарного газа потенциально опасен, так как требует использования агрессивных химических реагентов при высоких температурах.

Применение угарного газа

Угарный газ находит широкое применение в промышленности и науке:

• Используется в производстве различных органических веществ - метанола, формальдегида, уксусной кислоты.
• Применяется для восстановления металлов из их оксидов в металлургии.
• Является важным компонентом синтез-газа, который используется для "получения" синтетического топлива и других продуктов.
• Служит топливом в генераторных установках.
• "Получение" тонких пленок углерода осуществляют пиролизом CO.

Опасность угарного газа

Угарный газ чрезвычайно токсичен для человека и животных. Он блокирует доставку кислорода к тканям организма, вызывая тяжелые отравления и гибель.

Механизм токсического действия связан с тем, что CO прочно связывается с гемоглобином крови, образуя карбоксигемоглобин. Это вещество не может переносить кислород, в результате чего клетки организма испытывают его недостаток.

Симптомы отравления угарным газом:

• Головная боль, головокружение
• Тошнота, рвота
• Учащенное дыхание и сердцебиение
• Потеря сознания
• Судороги
• Кома, смерть

Меры предосторожности

Чтобы избежать отравлений при получении угарного газа, необходимо строго соблюдать правила техники безопасности:

1. Проводить процесс только в вытяжном шкафу.
2. Использовать индивидуальные средства защиты - противогазы, респираторы.
3. Обеспечить эффективную вентиляцию помещений.
4. Установить газоанализаторы для мониторинга концентрации CO.
5. При работе с CO иметь антидот - гидроксокобаламин.

Соблюдение этих правил позволит минимизировать риск отравлений при получении и использовании угарного газа.