Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Для песни Cake, см. Угарный газ (песня) .
Монооксид углерода
Ball-and-stick model of carbon monoxide
Spacefill model of carbon monoxide
model of carbon monoxide
Имена
Предпочтительное название IUPAC
Монооксид углерода
Другие имена
Монооксид углерод
оксид углеродсодержащего
углерод оксид (II) ,
карбонильные
дымовые газы
Окись
Идентификаторы
3D модель ( JSmol )
3587264
ЧЭБИ
ЧЭМБЛ
ChemSpider
ECHA InfoCard100.010.118 Edit this at Wikidata
Номер ЕС
  • 211-128-3
421
КЕГГ
MeSHУглерод + монооксид
Номер RTECS
  • FG3500000
UNII
Номер ООН1016
Характеристики
CO
Молярная масса28,010 г / моль
Внешностьбесцветный газ
Запахбез запаха
Плотность789 кг / м 3 , жидкость
1,250 кг / м 3 при 0 ° C, 1 атм
1,145 кг / м 3 при 25 ° C, 1 атм
Температура плавления -205,02 ° С (-337,04 ° F, 68,13 К)
Точка кипения -191,5 ° С (-312,7 ° F, 81,6 К)
27,6 мг / л (25 ° С)
Растворимостьрастворим в хлороформе , уксусной кислоте , этилацетате , этаноле , гидроксиде аммония , бензоле
Константа закона Генри  ( k H )
1,04 атм · м 3 / моль
Магнитная восприимчивость (χ)
−9,8 · 10 −6 см 3 / моль
Показатель преломления ( n D )
1.0003364
Дипольный момент
0,122 Д
Термохимия
Теплоемкость ( C )
29,1 Дж / (К · моль)
Стандартная мольная энтропия ( S o 298 )
197,7 Дж / (моль · К)
Std энтальпия формации (Δ F H ⦵ 298 )
-110,5 кДж / моль
Стандартная энтальпия сгорания (Δ c H ⦵ 298 )
-283,4 кДж / моль
Фармакология
Код УВД
V04CX08 ( ВОЗ )
Опасности
Паспорт безопасностиСм .: страницу данных
ICSC 0023
Пиктограммы GHS
Сигнальное слово GHSОпасность
Формулировки опасности GHS
H220 , H331 , H360 , H372
Меры предосторожности GHS
Р201 , Р202 , Р210 , Р260 , Р261 , Р264 , Р270 , Р271 , Р281 , Р304 + 340 , P308 + 313 , P311 , P314 , P321 , P377 , P381 , P403 , P403 + 233 , Р405 , Р501
NFPA 704 (огненный алмаз)
[2]
Flammability code 4: Will rapidly or completely vaporize at normal atmospheric pressure and temperature, or is readily dispersed in air and will burn readily. Flash point below 23 °C (73 °F). E.g. propaneHealth code 3: Short exposure could cause serious temporary or residual injury. E.g. chlorine gasReactivity code 0: Normally stable, even under fire exposure conditions, and is not reactive with water. E.g. liquid nitrogenSpecial hazards (white): no codeNFPA 704 four-colored diamond
4
3
0
точка возгорания -191 ° С (-311,8 ° F, 82,1 К)
самовоспламенения температуру
 609 ° С (1128 ° F, 882 К)
Пределы взрываемости12,5–74,2%
Смертельная доза или концентрация (LD, LC):
ЛК 50 ( средняя концентрация )
8636 частей на миллион (крыса, 15 минут)
5207 частей на миллион (крыса, 30 минут)
1784 частей на миллион (крыса, 4 часа)
2414 частей на миллион (мышь, 4 часа)
5647 частей на миллион (морская свинка, 4 часа) [1]
LC Lo ( самый низкий опубликованный )
4000 частей на миллион (человек, 30 мин)
5000 частей на миллион (человек, 5 минут) [1]
NIOSH (пределы воздействия на здоровье в США): [3]
PEL (Допустимо)
TWA 50 частей на миллион (55 мг / м 3 )
REL (рекомендуется)
TWA 35 частей на миллион (40 мг / м 3 ) C 200 частей на миллион (229 мг / м 3 )
IDLH (Непосредственная опасность)
1200 частей на миллион
Родственные соединения
Связанные оксиды углерода
Двуокись углерода Недокись
углерода
Оксоуглероды
Страница дополнительных данных
Структура и свойства
Показатель преломления ( n ),
диэлектрическая проницаемость (ε r ) и т. Д.
Термодинамические
данные
Фазовое поведение
твердое тело – жидкость – газ
Спектральные данные
УФ , ИК , ЯМР , МС
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
checkY проверить  ( что есть   ?)checkY☒N
Ссылки на инфобоксы

Окись углерода ( CO ) - это горючий газ без цвета, запаха и вкуса, который немного менее плотен, чем воздух. Он токсичен для животных, которые используют гемоглобин в качестве переносчика кислорода (как у беспозвоночных, так и у позвоночных ), когда встречается в концентрациях выше примерно 35 частей на миллион , хотя он также вырабатывается при нормальном метаболизме животных в небольших количествах и считается, что он выполняет некоторые нормальные биологические функции . В атмосфере он пространственно изменчив и недолговечен, играя роль в образовании приземного озона .

Окись углерода состоит из одного атома углерода и одного атома кислорода , связанных тройной связью, которая состоит из двух чистых пи-связей и одной сигма-связи . Это самый простой оксиды углерода и является изоэлектронным с другими трехкратно связаны двухатомных видов , обладающих 10 валентных электронов, в том числе цианида аниона, в нитрозония катион, бора монофторида и молекулярного азота . В координационных комплексах лиганд окиси углерода называется карбонилом .

История [ править ]

Аристотель (384–322 до н.э.) первым записал, что при сжигании угля образуются токсичные пары. Древний способ казни заключался в том, чтобы запереть преступника в ванной с тлеющими углями; однако тогда еще не было известно о механизме смерти. Греческий врач Гален (129–199 гг. Н.э.) предположил, что произошло изменение в составе воздуха, которое причиняло вред при вдыхании. [5] В 1776 году французский химик де Лассон  [ fr ] произвел CO путем нагревания оксида цинка с коксом , но ошибочно пришел к выводу, что газообразным продуктом был водород , поскольку он горел голубым пламенем. Газ был идентифицирован как соединение, содержащее углерод.и кислород, сделанный шотландским химиком Уильямом Круикшенком в 1800 году. [6] [7] Его токсические свойства для собак были тщательно исследованы Клодом Бернаром около 1846 года. [8]

Во время Второй мировой войны газовая смесь, содержащая окись углерода, использовалась для поддержания работы автомобилей в тех частях мира, где не хватало бензина и дизельного топлива . Были установлены внешние (за некоторыми исключениями) генераторы древесного угля или древесного газа , и смесь атмосферного азота, водорода, монооксида углерода и небольших количеств других газов, полученных в результате газификации, подавалась по трубопроводу в газовый смеситель. Газовая смесь, полученная в результате этого процесса, известна как древесный газ . Окись углерода также широко использовалась во время Холокоста в некоторых лагерях смерти нацистской Германии , наиболее заметными из которых являлись газовые фургоны.в Хелмно и в программе « Эвтаназия » Действия T4 . [9]

Источники [ править ]

Окись углерода образуется в результате частичного окисления углеродсодержащих соединений; он образуется, когда кислорода недостаточно для производства диоксида углерода (CO 2 ), например, при работе печи или двигателя внутреннего сгорания в замкнутом пространстве. В присутствии кислорода, в том числе в атмосферных концентрациях, окись углерода горит синим пламенем, образуя двуокись углерода. [10] Угольный газ , который широко использовался до 1960-х годов для домашнего освещения, приготовления пищи и отопления, содержал окись углерода в качестве важной составляющей топлива. Некоторые процессы в современной технологии, такие как выплавка чугуна , по-прежнему производят окись углерода в качестве побочного продукта.[11] Большое количество побочного продукта CO образуется во время окислительных процессов при производстве химикатов. По этой причине отходящие технологические газы необходимо очищать. С другой стороны, значительные исследовательские усилия прилагаются для оптимизации условий процесса [12], разработки катализатора с улучшенной селективностью [13] и понимания путей реакции, ведущих к целевому продукту и побочным продуктам. [14] [15]

Самый крупный источник окиси углерода во всем мире имеет естественное происхождение из-за фотохимических реакций в тропосфере, которые производят около 5 × 10 12 килограммов в год. [16] Другие природные источники CO включают вулканы, лесные пожары, другие формы возгорания и молекулы, выделяющие монооксид углерода .

В биологии оксид углерода естественным образом образуется в результате действия гемоксигеназы 1 и 2 на гем в результате распада гемоглобина . Этот процесс производит определенное количество карбоксигемоглобина у нормальных людей, даже если они не дышат угарным газом. После первого сообщения о том, что окись углерода является нормальным нейромедиатором в 1993 году, [17] [18], а также одним из трех газов, которые естественным образом модулируют воспалительные реакции в организме (два других - оксид азота и сероводород,), монооксид углерода получил большое клиническое внимание как биологический регулятор. Известно, что во многих тканях все три газа действуют как противовоспалительные , вазодилатирующие и стимулирующие рост неоваскулярных сосудов . [19] Клинические испытания небольшого количества окиси углерода в качестве лекарственного средства продолжаются. [20] Слишком много оксида углерода вызывает отравление оксидом углерода .

Известно, что некоторые виды морских глубоководных млекопитающих содержат в крови концентрация окиси углерода, которая напоминает уровни, наблюдаемые у хронических курильщиков сигарет. [21] Считается, что эти повышенные уровни CO увеличивают сродство животных к гемоглобину и кислороду, что может помочь животным более эффективно доставлять кислород во время тяжелой гипоксемии, с которой они обычно сталкиваются во время длительных погружений. Кроме того, эти уровни CO могут помочь животным в предотвращении травм, связанных с ишемией / реперфузией, связанных с физиологической реакцией на погружение. [22]

Молекулярные свойства [ править ]

Окись углерода имеет молярную массу 28,0, что, согласно закону идеального газа , делает его немного менее плотным, чем воздух, средняя молярная масса которого составляет 28,8.

Длина связи между атомом углерода и атомом кислорода составляет 112,8  мкм . [23] [24] Эта длина связи соответствует тройной связи, как в молекулярном азоте (N 2 ), который имеет аналогичную длину связи (109,76 пм) и почти такую ​​же молекулярную массу . Двойные связи углерод-кислород значительно длиннее, например, 120,8 мкм в формальдегиде . [25] Точка кипения (82 К) и точка плавления (68 К) очень похожи на температуры N 2 (77 К и 63 К соответственно). Энергия диссоциации связи 1072 кДж / моль сильнее, чем у N 2.(942 кДж / моль) и представляет собой самую прочную из известных химических связей. [26]

Землю электронного состояние окиси углерода является синглетным состоянием [27] , так как нет неспаренных электронов.

Связь и дипольный момент [ править ]

Углерод и кислород вместе имеют в общей сложности 10 электронов в валентной оболочке . Следуя правилу октетов как для углерода, так и для кислорода, два атома образуют тройную связь с шестью общими электронами на трех связывающих молекулярных орбиталях, а не обычную двойную связь, обнаруживаемую в органических карбонильных соединениях. Поскольку четыре общих электрона исходят от атома кислорода и только два - от углерода, одна связывающая орбиталь занята двумя электронами кислорода, образуя дательную или диполярную связь . Это вызывает поляризацию C ← Oмолекулы с небольшим отрицательным зарядом углерода и небольшим положительным зарядом кислорода. Две другие связывающие орбитали каждая занята одним электроном от углерода и одной из кислорода, образуя (полярные) ковалентные связи с обратной поляризацией C → O, поскольку кислород более электроотрицателен, чем углерод. В свободной молекуле окиси углерода, чистый отрицательный заряд δ - остатки в конце углерода , и молекула имеет небольшой дипольный момент от 0,122  D . [28]

Следовательно, молекула асимметрична: кислород имеет большую электронную плотность, чем углерод, а также слегка положительно заряжен по сравнению с отрицательным углеродом. Напротив, изоэлектронная молекула диазота не имеет дипольного момента.

Наиболее важной резонансной формой окиси углерода является C - ≡O + . Важным второстепенным участником является неоктетная карбеновая структура: C = O.

Окись углерода имеет вычисленный дробный порядок связи 2,6, что указывает на то, что «третья» связь важна, но составляет несколько меньшую, чем полная связь. [29] Таким образом, в терминах валентных связей, - C≡O + является наиболее важной структурой, в то время как: C = O , не является октет, но имеет нейтральный формальный заряд на каждом атоме и представляет собой второй наиболее важный резонансный вкладчика. Из-за неподеленной пары и двухвалентности углерода в этой резонансной структуре окись углерода часто считается чрезвычайно стабилизированным карбеном . [30] Изоцианиды представляют собой соединения, в которых О заменен NR (R = алкил или арил) группой и имеют аналогичную схему связывания.

Если монооксид углерода действует как лиганд , полярность диполя может измениться на противоположную, что приведет к отрицательному заряду на кислородном конце, в зависимости от структуры координационного комплекса . [31] См. Также раздел «Координационная химия» ниже.

Полярность связи и степень окисления [ править ]

Теоретические и экспериментальные исследования показывают, что, несмотря на большую электроотрицательность кислорода, дипольный момент указывает от более отрицательного конца углерода к более положительному концу кислорода. [32] [33] Эти три связи на самом деле являются полярными ковалентными связями , которые сильно поляризованы. Расчетная поляризация по отношению к атому кислорода составляет 71% для σ-связи и 77% для обеих π-связей . [34]

Степень окисления углерода в оксиде углерода +2 в каждой из этих структур. Он рассчитывается путем подсчета всех связывающих электронов как принадлежащих к более электроотрицательному кислороду. Только два несвязывающих электрона на углероде относятся к углероду. Таким образом, углерод имеет только два валентных электрона в молекуле по сравнению с четырьмя в свободном атоме.

Биологические и физиологические свойства [ править ]

Токсичность [ править ]

Основная статья: Отравление оксидом углерода

Отравление угарным газом - самый распространенный вид смертельного отравления воздуха во многих странах. [35] Окись углерода бесцветна, без запаха и вкуса, но очень токсична. Он соединяется с гемоглобином и производит карбоксигемоглобин , связываясь с участком гемоглобина, который обычно переносит кислород, что делает его неэффективным для доставки кислорода к тканям организма. Даже при такой низкой концентрации, как 667 частей на миллион, до 50% гемоглобина в организме может преобразоваться в карбоксигемоглобин. [36] Уровень карбоксигемоглобина 50% может привести к судорогам, коме и летальному исходу. В Соединенных Штатах OSHA ограничивает уровни долгосрочного воздействия на рабочем месте выше 50 ppm. [37]

Наиболее частые симптомы отравления угарным газом могут напоминать другие типы отравлений и инфекций, включая такие симптомы, как головная боль , тошнота , рвота , головокружение , усталость и чувство слабости. Пострадавшие семьи часто считают себя жертвами пищевого отравления. Младенцы могут быть раздражительными и плохо питаться. Неврологические признаки включают спутанность сознания, дезориентацию, нарушение зрения, обмороки (обмороки) и судороги. [38]

Некоторые описания отравления окиси углерода включают в себя ретинальные геморрагии и ненормальное вишнево-красный оттенок крови. [39] В большинстве клинических диагнозов эти признаки редко замечаются. [38] Одна из трудностей с полезностью этого вишнево-красного эффекта заключается в том, что он исправляет или маскирует то, что в противном случае было бы нездоровым, поскольку главный эффект удаления деоксигенированного гемоглобина - сделать асфиксированного человека более нормальным, или мертвые люди выглядят более реалистично, подобно действию красных красителей в бальзамирующей жидкости. «Ложный» или нефизиологический эффект красного окрашивания в ткани, отравленной аноксическим CO, связан с коммерческим использованием окиси углерода для окрашивания мяса, обсуждаемым ниже.

Окись углерода также связывается с другими молекулами, такими как миоглобин и митохондриальная цитохромоксидаза . Воздействие окиси углерода может вызвать значительное повреждение сердца и центральную нервную систему , особенно в бледном шар , [40] часто с длительными хроническими патологическими состояниями . Окись углерода может иметь серьезные неблагоприятные последствия для плода беременной женщины. [41]

Нормальная физиология человека [ править ]

Смотрите также: Газообразные сигнальные молекулы

Окись углерода вырабатывается организмом человека как сигнальная молекула . Таким образом, окись углерода может играть физиологическую роль в организме, например, как нейротрансмиттер или релаксант кровеносных сосудов . [42] Из-за роли окиси углерода в организме нарушения его метаболизма были связаны с различными заболеваниями, включая нейродегенерации, гипертонию, сердечную недостаточность и патологическое воспаление. [42] По сравнению с воспалением, угарный газ ингибирует движение лейкоцитов к воспаленным тканям, стимулирует фагоцитоз лейкоцитов бактерий и снижает выработку провоспалительных цитокинов.лейкоцитами. Кроме того, в исследованиях на животных моделях оксид углерода уменьшал тяжесть экспериментально индуцированного бактериального сепсиса , панкреатита, ишемии / реперфузии печени, колита, остеоартрита, повреждения легких, отторжения трансплантации легких и невропатической боли, способствуя заживлению кожных ран. Эти действия аналогичны действиям специализированных медиаторов, способствующих рассасыванию, которые смягчают, обращают вспять и восстанавливают повреждение тканей из-за различных воспалительных реакций. Действительно, окись углерода может действовать аддитивно с одним из этих медиаторов ( ResolvinD1) для ограничения воспалительных реакций. Исследования предполагают, что оксид углерода является физиологическим фактором ограничения воспаления, и предполагают, что его доставка с помощью ингаляционных препаратов или препаратов, образующих оксид углерода, может быть терапевтически полезна для контроля патологических воспалительных реакций. [43] [44] [45] [46]

CO действует как эндогенная сигнальная молекула, модулирует функции сердечно-сосудистой системы, ингибирует агрегацию и адгезию тромбоцитов, подавляет, реверсирует и восстанавливает повреждения, вызванные воспалительными реакциями. Он может играть роль потенциального терапевтического агента. [43] [47]

Микробиология [ править ]

Окись углерода является питательным веществом для метаногенных архей, которые с помощью водорода восстанавливают ее до метана. [48] Это тема развивающейся области биоорганической химии . Таким образом, экстремофильные микроорганизмы могут утилизировать окись углерода в таких местах, как термальные источники вулканов. [49]

Некоторые микробы могут преобразовывать окись углерода в двуокись углерода для получения энергии. [50]

У бактерий, окись углерода производится с помощью уменьшения диоксида углерода с помощью фермента монооксида углерода дегидрогеназы , с Fe - Ni - S отработанного белка. [51]

CooA - это белок-сенсор окиси углерода. [52] Объем его биологической роли до сих пор неизвестен; он может быть частью сигнального пути у бактерий и архей. Встречаемость у млекопитающих не установлена.

Возникновение [ править ]

Воспроизвести медиа
Среднемесячные значения глобальных концентраций оксида углерода в тропосфере на высоте около 12 000 футов. Данные были собраны датчиком MOPITT (Измерения загрязнения в тропосфере) на спутнике НАСА Terra. [53]

Окись углерода встречается в различных природных и искусственных средах. Типичные концентрации в частях на миллион следующие:

Объемный состав сухой атмосферы [54]
ppmv: части на миллион по объему (примечание: объемная доля равна мольной доле только для идеального газа, см. объем (термодинамика) )
КонцентрацияИсточник
0,1 частей на миллион по объемуУровень естественной атмосферы ( MOPITT ) [55]
0,5–5 частей на миллион по объемуСредний уровень в домах [56]
5–15 частей на миллион по объемуРядом с правильно отрегулированными газовыми плитами в домах, современные выхлопные газы автомобилей [57] [ необходима цитата ]
17 частей на миллион по объемуАтмосфера Венеры
100–200 частей на миллион по объемуВыхлопные газы автомобилей в центральной части Мехико в 1975 году [58]
700 частей на миллион по объемуАтмосфера Марса
<1000 ppmvВыхлопные газы автомобилей после прохождения через каталитический нейтрализатор [59]
5000 частей на миллион по объемуВыхлоп от домашнего пожара [60]
30 000–100 000 частей на миллионНеразбавленный теплый выхлоп автомобиля без каталитического нейтрализатора [59]

Атмосферное присутствие [ править ]

Воспроизвести медиа
Полоса красного, оранжевого и желтого цветов в Южной Америке , Африке и Атлантическом океане на этой анимации указывает на высокий уровень окиси углерода 30 сентября 2005 года.
Концентрация окиси углерода в весеннем северном полушарии, измеренная прибором MOPITT

Окись углерода (СО) присутствует в небольших количествах (около 80 частей на миллиард) в атмосфере Земли . Около половины оксида углерода в атмосфере Земли образуется в результате сжигания ископаемого топлива и биомассы (например, лесных пожаров и лесных пожаров ). [61] Большая часть остального приходится на химические реакции с органическими соединениями, выделяемыми в результате деятельности человека и растений. Небольшие количества также выбрасываются из океана и из-за геологической деятельности, потому что окись углерода растворяется в расплавленной вулканической породе при высоком давлении в мантии Земли . [62]Поскольку природные источники окиси углерода меняются от года к году, трудно точно измерить естественные выбросы газа.

Окись углерода косвенно влияет на радиационное воздействие , повышая концентрацию прямых парниковых газов , включая метан и тропосферный озон . СО может вступать в химическую реакцию с другими компонентами атмосферы ( в первую очередь гидроксильных радикала , ОН . ) , Что в противном случае было бы уничтожить метан. [63] В результате естественных процессов в атмосфере он окисляется до двуокиси углерода и озона. Окись углерода недолговечна в атмосфере (со средней продолжительностью жизни от одного до двух месяцев) и пространственно различается по концентрации. [64]

В атмосфере Венеры окись углерода возникает в результате фотодиссоциации углекислого газа электромагнитным излучением с длинами волн короче 169 нм .

В связи с длительным сроком службы в средней тропосфере окись углерода также используется в качестве индикатора выбросов загрязняющих шлейфов. [65]

Городское загрязнение [ править ]

Окись углерода является временным загрязнителем атмосферы в некоторых городских районах, главным образом из-за выхлопных газов двигателей внутреннего сгорания (включая автомобили, переносные и резервные генераторы, газонокосилки, моечные машины и т. Д.), Но также в результате неполного сгорания различных других видов топлива ( включая древесину, уголь, древесный уголь, масло, парафин, пропан, природный газ и мусор).

Крупные случаи загрязнения CO можно наблюдать из космоса над городами. [66]

Роль в образовании озона на приземном уровне [ править ]

Основная статья: тропосферный озон

Окись углерода, наряду с альдегидами , входит в серию циклов химических реакций, образующих фотохимический смог . Он реагирует с гидроксильным радикалом ( • OH) с образованием промежуточного радикала • HOCO, который быстро передает свой радикальный водород в O 2 с образованием пероксирадикала (HO 2 • ) и диоксида углерода (CO 2 ). [67] Пероксирадикал впоследствии реагирует с оксидом азота (NO) с образованием диоксида азота (NO 2 ) и гидроксильного радикала. NO 2 дает O ( 3P) посредством фотолиза, тем самым образуя O 3 после реакции с O 2 . Поскольку при образовании NO 2 образуется гидроксильный радикал , баланс последовательности химических реакций, начинающихся с монооксида углерода и ведущих к образованию озона, составляет:

CO + 2O 2 + hν → CO 2 + O 3

(где hν относится к фотону света, поглощаемому молекулой NO 2 в последовательности)

Хотя создание NO 2 является критическим этапом, ведущим к образованию озона низкого уровня , оно также увеличивает этот озон другим, в некоторой степени взаимоисключающим способом, за счет уменьшения количества NO, которое доступно для реакции с озоном. [68]

Загрязнение помещений [ править ]

В закрытых помещениях концентрация окиси углерода может легко возрасти до смертельного уровня. В среднем 170 человек в Соединенных Штатах ежегодно умирают от окиси углерода, производимой неавтомобильными потребительскими товарами. [69] По данным Министерства здравоохранения Флориды , «каждый год более 500 американцев умирают от случайного воздействия угарного газа, и тысячам больше в США требуется неотложная медицинская помощь в случае несмертельного отравления угарным газом» [70] Эти продукты включают неисправную приборы для сжигания топлива, такие как печи, плиты, водонагреватели, а также газ и керосинкомнатные обогреватели; оборудование с приводом от двигателя, такое как переносные генераторы; камины; и древесный уголь, который сжигают в домах и других закрытых помещениях. Американская ассоциация токсикологических центров (AAPCC) сообщила о 15 769 случаях отравления угарным газом, в результате которых в 2007 году погибло 39 человек. [71] В 2005 году CPSC сообщил о 94 случаях смерти от отравления угарным газом, связанного с генератором. [69] Известно, что 47 из этих смертей произошли во время отключения электроэнергии из-за суровой погоды, включая ураган Катрина . [69] Третьи умирают от окиси углерода, производимого непотребительскими товарами, такими как автомобили, оставленные работающими в пристроенных гаражах. В Центры по контролю и профилактике заболеванийПо оценкам, несколько тысяч человек ежегодно обращаются в отделения неотложной помощи больниц для лечения отравления угарным газом. [72]

Биологические источники [ править ]

Окись углерода вырабатывается при катаболизме гема и поэтому присутствует в крови. Нормальные уровни циркулирующего в крови составляют от 0% до 3% насыщения [73], т. Е. Отношение количества карбоксигемоглобина к общему циркулирующему гемоглобину [74], и выше у курильщиков. Известно, что некоторые виды морских глубоководных млекопитающих поддерживают уровень карбоксигемоглобина в пределах 5-10%. [21] Уровень окиси углерода нельзя определить с помощью медицинского осмотра. Для лабораторных исследований требуется образец крови (артериальной или венозной) и лабораторный анализ на СО-оксиметре. Кроме того, существует неинвазивный метод определения карбоксигемоглобина (SpCO) от Pulse CO-Oximetry, который прошел валидацию по сравнению с инвазивными методами. [75]

Белок-сенсор угарного газа CooA был охарактеризован у бактерий.

Астрономия [ править ]

За пределами Земли монооксид углерода является второй по распространенности двухатомной молекулой в межзвездной среде после молекулярного водорода . Из-за своей асимметрии эта полярная молекула дает гораздо более яркие спектральные линии, чем молекула водорода, что значительно упрощает обнаружение CO. Межзвездный CO был впервые обнаружен с помощью радиотелескопов в 1970 году. В настоящее время он является наиболее часто используемым индикатором молекулярного газа в межзвездной среде галактик, поскольку молекулярный водород можно обнаружить только с помощью ультрафиолетового света, для чего требуются космические телескопы . Наблюдения за оксидом углерода предоставляют большую часть информации о молекулярных облаках, в которыхобразуются звезды . [76]

Бета Живописца , вторая по яркости звезда в созвездии Пиктора , показывает избыток инфракрасного излучения по сравнению с нормальными звездами ее типа, которое вызвано большим количеством пыли и газа ( в том числе окиси углерода) [77] [78] вблизи звезды .

Твердая окись углерода входит в состав комет . [79] Комета Галлея на 15% состоит из окиси углерода. [80] Также была выявлена ​​спектроскопия на поверхности спутника Нептуна Тритона . [81] При комнатной температуре и атмосферном давлении окись углерода на самом деле является только метастабильной (см. Реакцию Будуара ), и то же самое верно при низких температурах, где CO и CO
2твердые, но тем не менее могут существовать в кометах миллиарды лет. В атмосфере Плутона очень мало CO , которая, похоже, образовалась из комет. Это может быть связано с тем, что внутри Плутона есть (или была) жидкая вода. Окись углерода может реагировать с водой с образованием двуокиси углерода и водорода:

CO + H 2 O → H
2+ CO
2

Это называется реакцией конверсии водяного газа, когда она происходит в газовой фазе, но она также может происходить (очень медленно) в водном растворе. Если парциальное давление водорода достаточно высокое (например, в подземном море), образуется муравьиная кислота :

CO + H 2 O → HCOOH

Эти реакции могут происходить через несколько миллионов лет даже при таких температурах, как на Плутоне. [82]

Горное дело [ править ]

Шахтеры называют угарный газ «белой сыростью» или «тихим убийцей». Его можно найти в замкнутых пространствах с плохой вентиляцией как в открытых, так и в подземных выработках. Наиболее распространенными источниками окиси углерода при добыче полезных ископаемых являются двигатель внутреннего сгорания и взрывчатые вещества, однако на угольных шахтах окись углерода также может быть обнаружена из-за низкотемпературного окисления угля. [83]

Производство [ править ]

Для производства окиси углерода разработано много методов. [84]

Промышленное производство [ править ]

Основным промышленным источником CO является генераторный газ , смесь, содержащая в основном окись углерода и азот, образующаяся в результате сгорания углерода в воздухе при высокой температуре, когда имеется избыток углерода. В печи воздух пропускается через слой кокса . Первоначально произведенный CO 2 уравновешивается с оставшимся горячим углеродом с образованием CO. Реакция CO 2 с углеродом с образованием CO описывается как реакция Будуара . [85] При температуре выше 800 ° C преобладает CO:

CO 2 + C → 2 CO (ΔH = 170 кДж / моль)

Другой источник - « водяной газ », смесь водорода и окиси углерода, полученная в результате эндотермической реакции пара и углерода:

H 2 O + C → H 2 + CO (ΔH = +131 кДж / моль)

Другие подобные « синтез-газы » можно получить из природного газа и других видов топлива.

Окись углерода также может быть произведена путем высокотемпературного электролиза углекислого газа с использованием твердооксидных электролизеров : [86] Один метод, разработанный в DTU Energy, использует катализатор на основе оксида церия и не имеет проблем, связанных с загрязнением катализатора [87] [ 88]

2 CO 2 → 2 CO + O 2

Окись углерода также является побочным продуктом восстановления оксидных руд металлов углеродом, что в упрощенной форме показано ниже:

МО + Ц → М + СО

Окись углерода также образуется при прямом окислении углерода в ограниченном количестве кислорода или воздуха.

2 C (т) + O 2 → 2 CO (г)

Поскольку CO представляет собой газ, процесс восстановления может осуществляться за счет нагревания с использованием положительной (благоприятной) энтропии реакции. На диаграмме Ellingham показано , что образование СО отдается предпочтение по сравнению СО 2 при высоких температурах.

Лабораторная подготовка [ править ]

Окись углерода удобно получать в лаборатории с помощью дегидратации из муравьиной кислоты или щавелевой кислоты , например , с концентрированной серной кислотой . [89] [90] [91] Другой метод состоит в нагревании однородной смеси порошкообразного цинка металла и карбонат кальция , который выпускает СО и оставляет оксид цинка и оксид кальция :

Zn + CaCO 3 → ZnO + CaO + CO

Нитрат серебра и йодоформ также дают оксид углерода:

CHI 3 + 3AgNO 3 + H 2 O → 3HNO 3 + CO + 3AgI

Наконец, соли оксалатов металлов выделяют CO при нагревании, оставляя карбонат в качестве побочного продукта:

Na
2C
2О
4→ Na
2CO
3+ CO

Координационная химия [ править ]

Основная статья: Карбонил металла
Схема уровней энергии σ- и π-орбиталей окиси углерода
HOMO СО является σ МО .
ЛЮМО СО является π * антисамосвязывающая МО .

Большинство металлов образуют координационные комплексы, содержащие ковалентно присоединенный монооксид углерода. Только металлы в более низких степенях окисления могут образовывать комплекс с лигандами монооксида углерода . Это связано с тем, что должна быть достаточная электронная плотность для облегчения обратного донорства с d xz -орбитали металла на молекулярную орбиталь π * из CO. Неподеленная пара на атоме углерода в CO также отдает электронную плотность d x² − y² на металле, чтобы сформировать сигма-связь . Это донорство электронов также проявляется цис-эффектом или лабилизацией лигандов CO в цис-положении. Карбонил никеля, например, образуется в результате прямого сочетания оксида углерода и металлического никеля :

Ni + 4 CO → Ni (CO) 4 (1 бар, 55 ° C)

По этой причине никель в любых трубках или деталях не должен вступать в длительный контакт с оксидом углерода. Карбонил никеля легко разлагается обратно на Ni и CO при контакте с горячими поверхностями, и этот метод используется для промышленной очистки никеля в процессе Монда . [92]

В карбониле никеля и других карбонилах электронная пара на углероде взаимодействует с металлом; монооксид углерода отдает металлу электронную пару. В этих ситуациях окись углерода называется карбонильным лигандом . Одним из наиболее важных карбонилов металлов является пентакарбонил железа , Fe (CO) 5 :

Многие комплексы металл-СО получают декарбонилированием органических растворителей, а не из СО. Например, трихлорид иридия и трифенилфосфин реагируют в кипящем 2-метоксиэтаноле или ДМФ с образованием IrCl (CO) (PPh 3 ) 2 .

Карбонилы металлов в координационной химии обычно изучаются с помощью инфракрасной спектроскопии .

Органическая химия и химия основных групп [ править ]

В присутствии сильных кислот и воды окись углерода реагирует с алкенами с образованием карбоновых кислот в процессе, известном как реакция Коха – Хафа. [89] В реакции Гаттермана-Кох , арены преобразуются в бензальдегида производные в присутствии AlCl 3 и HCl . [90] Литийорганические соединения (например, бутиллитий ) реагируют с монооксидом углерода, но эти реакции имеют мало научного применения.

Хотя CO реагирует с карбокатионами и карбанионами , он относительно инертен по отношению к органическим соединениям без вмешательства металлических катализаторов. [93]

С реагентами основной группы CO претерпевает несколько заслуживающих внимания реакций. Хлорирование CO - это промышленный способ получения важного соединения фосгена . С бораном CO образует аддукт H 3 BCO , который изоэлектронен с катионом ацетилия [H 3 CCO] + . CO реагирует с натрием с образованием продуктов в результате сочетания CC, таких как ацетилендиолат натрия 2 Na+
· C
2О2-
2. Он реагирует с расплавленным калием с образованием смеси металлоорганического соединения, ацетилендиолата калия 2 K.+
· C
2О2-
2, бензолгексолат калия 6 K+
 C
6О6-
6, [94] и родизонат калия 2 K+
· C
6О2-
6. [95]

Соединения циклогексангексона или трихиноила (C 6 O 6 ) и циклопентанепентона или лейконовой кислоты (C 5 O 5 ), которые до сих пор были получены только в следовых количествах, можно рассматривать как полимеры монооксида углерода.

При давлении более 5 гигапаскалей окись углерода превращается в твердый полимер углерода и кислорода . Это метастабильно при атмосферном давлении, но является мощным взрывчатым веществом. [96] [97]

Использует [ редактировать ]

Химическая промышленность [ править ]

Окись углерода - это промышленный газ, который находит множество применений при производстве сыпучих химикатов. [98] Большие количества альдегидов образуются в результате реакции гидроформилирования алкенов , монооксида углерода и H 2 . Гидроформилирование сочетается с процессом производства высших олефинов Shell с получением предшественников детергентов .

Фосген , используемый для получения изоцианатов, поликарбонатов и полиуретанов, получают путем пропускания очищенного монооксида углерода и газообразного хлора через слой пористого активированного угля , который служит катализатором . Мировое производство этого соединения оценивалось в 2,74 миллиона тонн в 1989 г. [99]

CO + Cl 2 → COCl 2

Метанол получают путем гидрирования окиси углерода. В родственной реакции гидрогенизация монооксида углерода сочетается с образованием связи CC, как в процессе Фишера-Тропша, где монооксид углерода гидрируется до жидкого углеводородного топлива. Эта технология позволяет преобразовывать уголь или биомассу в дизельное топливо.

В процессе Cativa окись углерода и метанол реагируют в присутствии гомогенного иридиевого катализатора и йодистоводородной кислоты с образованием уксусной кислоты . Этот процесс отвечает за большую часть промышленного производства уксусной кислоты .

В промышленных масштабах чистый окись углерода используется для очистки никеля в процессе Монда .

Окись углерода также может использоваться в реакции конверсии водяного газа для получения водорода .

Окраска мяса [ править ]

Окись углерода используется в упаковочных системах с модифицированной атмосферой в США, в основном для свежих мясных продуктов, таких как говядина, свинина и рыба, чтобы они выглядели свежими. Окись углерода соединяется с миоглобином с образованием карбоксимиоглобина, ярко-вишнево-красного пигмента. Карбоксимиоглобин более стабилен, чем оксимиоглобин, оксимиоглобин, оксигенированная форма, который может окисляться до коричневого пигмента метмиоглобина . Этот стабильный красный цвет может сохраняться намного дольше, чем у мяса в обычной упаковке. [100] Типичные уровни окиси углерода, используемые на объектах, использующих этот процесс, составляют от 0,4% до 0,5%.

Технология впервые получила статус « общепризнанной безопасной » (GRAS) Управлением по контролю за продуктами и лекарствами США (FDA) в 2002 году для использования в качестве системы вторичной упаковки и не требует маркировки. В 2004 году FDA одобрило CO в качестве метода первичной упаковки, заявив, что CO не маскирует запах порчи. [101] Несмотря на это решение, процесс остается спорным из-за опасений, что он скрывает порчу. [102] В 2007 году в Палату представителей Соединенных Штатов был внесен законопроект [103] о маркировке упаковки с модифицированным оксидом углерода в качестве цветовой добавки, но этот закон был принят подкомитетом. Процесс запрещен во многих других странах, включая Японию, Сингапур., и Европейский Союз . [104] [105] [106]

Медицина [ править ]

Смотрите также: молекулы, выделяющие окись углерода

В биологии оксид углерода естественным образом образуется в результате действия гемоксигеназы 1 и 2 на гем в результате распада гемоглобина . Этот процесс производит определенное количество карбоксигемоглобина у нормальных людей, даже если они не дышат угарным газом.

После первого сообщения о том, что окись углерода является нормальным нейротрансмиттером в 1993 году [17] [18], а также одним из трех газов, которые естественным образом модулируют воспалительные реакции в организме (двумя другими являются оксид азота и сероводород ), окись углерода имеет получил большое клиническое внимание как биологический регулятор. Во многих тканях, все три газа , как известна, действует как противовоспалительные средства , вазодилататоры и вдохновители неоваскулярного роста. [19] Однако проблемы являются сложными, поскольку рост неоваскулярных сосудов не всегда полезен, поскольку он играет роль в росте опухоли, а также в повреждении от влажного дегенерация желтого пятна , заболевание, при котором курение (основной источник окиси углерода в крови, в несколько раз превышающая естественную выработку) увеличивает риск от 4 до 6 раз.

Существует теория, согласно которой в некоторых синапсах нервных клеток , когда закладываются долговременные воспоминания , принимающая клетка вырабатывает окись углерода, которая обратно передается в передающую клетку, давая ей указание на более легкую передачу в будущем. Было показано, что некоторые такие нервные клетки содержат гуанилатциклазу , фермент, который активируется монооксидом углерода. [18]

Исследования с участием окиси углерода были проведены во многих лабораториях по всему миру на предмет его противовоспалительных и цитопротекторных свойств. Эти свойства могут быть использованы для предотвращения развития ряда патологических состояний, включая ишемическое реперфузионное повреждение, отторжение трансплантата, атеросклероз, тяжелый сепсис, тяжелую малярию или аутоиммунитет. Были проведены клинические испытания с участием людей, однако результаты еще не опубликованы. [20]

Металлургия [ править ]

Окись углерода является сильным восстановителем и с древних времен использовалась в пирометаллургии для восстановления металлов из руд . Окись углерода удаляет кислород из оксидов металлов, восстанавливая их до чистого металла при высоких температурах, образуя при этом диоксид углерода . Окись углерода обычно не подается в реактор в газовой фазе как есть, а скорее образуется при высокой температуре в присутствии кислородсодержащей руды или углеродсодержащего агента, такого как кокс, и при высокой температуре. Доменная печь процесс представляет собой типичный пример процесса восстановления металла из руды с монооксидом углерода.

Лазеры [ править ]

Окись углерода также использовалась в качестве лазерной среды в мощных инфракрасных лазерах . [107]

Ниша использует [ править ]

Окись углерода была предложена для использования в качестве топлива на Марсе. Углеродные двигатели Окись / кислорода были предложены для ранней поверхности использования транспорта в качестве как монооксид углерода и кислорода может быть прямолинейно , полученного из двуокиси углерода атмосферы Марса с помощью диоксида циркония электролиза , без использования каких - либо марсианских водных ресурсов , чтобы получить водород, который был бы необходим , чтобы сделать метан или любое водородное топливо. [108] Аналогичным образом, доменный газ, собранный в верхней части доменной печи, по-прежнему содержит от 10% до 30% окиси углерода и используется в качестве топлива в печах Каупера и печах Сименс-Мартин на мартеновском производстве стали.

См. Также [ править ]

  • Окись углерода (страница данных)  - страница химических данных
  • Окись углерода дыхания
  • Детектор окиси углерода  - устройство, которое измеряет окись углерода (CO)
  • Критерии загрязнителей воздуха
  • Список высокотоксичных газов  - статья со списком в Википедии
  • Общество подводной и гипербарической медицины  - американская организация, занимающаяся исследованиями и обучением в области гипербарической физиологии и медицины. - гипербарическое лечение отравления СО
  • Фонд Рубикон  - Некоммерческая организация по содействию исследованиям и доступу к информации о подводных погружениях, исследованиях статей об отравлении угарным газом

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b «Окись углерода» . Немедленно опасные для жизни и здоровья концентрации (IDLH) . Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
  2. ^ Ричард, Поханиш (2012). Справочник Ситтига по токсичным и опасным химическим веществам и канцерогенным веществам (2-е изд.). Эльзевир. п. 572. ISBN. 978-1-4377-7869-4. Проверено 5 сентября 2015 года .
  3. ^ Карманный справочник NIOSH по химической опасности. «# 0105» . Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
  4. ^ GOV, Управление реагирования и восстановления NOAA, США. «ОКИСЬ УГЛЕРОДА - CAMEO Chemicals - NOAA» . cameochemicals.noaa.gov .
  5. ^ Пенни, Дэвид Г. (2000) Токсичность окиси углерода , CRC Press, стр. 5, ISBN 0-8493-2065-8 . 
  6. ^ Cruickshank, W. (1801) "Некоторые наблюдения над различными углеводородами и комбинациями углерода с кислородом и т. Д. В ответ на некоторые из последних возражений доктора Пристли против новой системы химии", Journal of Natural Philosophy, Chemistry and the Arts [он же журнал Николсона ], 1-я серия, 5  : 1–9.
  7. ^ Cruickshank, W. (1801) "Некоторые дополнительные наблюдения об углеводородах и газообразном оксиде углерода", Journal of Natural Philosophy, Chemistry and the Arts , 1-я серия, 5  : 201–211.
  8. ^ Уоринг, Розмари Н .; Steventon, Glyn B .; Митчелл, Стив С. (2007). Молекулы смерти . Imperial College Press. п. 38. ISBN 978-1-86094-814-5.
  9. ^ Кухня, Мартин (2006). История современной Германии, 1800–2000 гг . Вили-Блэквелл. п. 323. ISBN 978-1-4051-0041-0.
  10. ^ Томпсон, Майк. Окись углерода - молекула месяца , Винчестерский колледж, Великобритания.
  11. ^ Эйрес, Роберт U .; Эйрес, Эдвард Х. (2009). Преодоление энергетического барьера: переход от зависимости от ископаемого топлива к будущему за счет чистой энергии . Издательство Wharton School Publishing. п. 36. ISBN 978-0-13-701544-3.
  12. ^ Кинетические исследования окисления пропана на смешанных оксидных катализаторах на основе Mo и V (PDF) . 2011 г.
  13. ^ Amakawa, Кадзухико; Коленько, Юрий В .; Вилла, Альберто; Шустер, Манфред Э /; Чепеи, Ленард-Иштван; Вайнберг, Гизела; Врабец, Сабина; Науманн д'Алнонкур, Рауль; Girgsdies, Франк; Прати, Лаура; Шлёгль, Роберт; Траншке, Аннетт (26 апреля 2013 г.). «Многофункциональность кристаллических оксидных катализаторов MoV (TeNb) M1 в селективном окислении пропана и бензилового спирта» . Катализ ACS . 3 (6): 1103–1113. DOI : 10.1021 / cs400010q .
  14. ^ Науманн д'Алнонкур, Рауль; Чепеи, Ленард-Иштван; Хэвекер, Майкл; Girgsdies, Франк; Schuster, Manfred E .; Шлёгль, Роберт; Траншке, Аннетт (март 2014 г.). «Реакционная сеть в окислении пропана над фазово-чистыми оксидными катализаторами MoVTeNb M1» (PDF) . Журнал катализа . 311 : 369–385. DOI : 10.1016 / j.jcat.2013.12.008 . hdl : 11858 / 00-001M-0000-0014-F434-5 . Архивировано из оригинального (PDF) 15 февраля 2016 года . Проверено 14 апреля 2018 .
  15. ^ Хэвекер, Майкл; Врабец, Сабина; Крёнерт, Ютта; Чепеи, Ленард-Иштван; Науманн д'Алнонкур, Рауль; Коленько, Юрий В .; Girgsdies, Франк; Шлёгль, Роберт; Траншке, Аннет (январь 2012 г.). «Химия поверхности фазово-чистого оксида M1 MoVTeNb при работе с селективным окислением пропана до акриловой кислоты» (PDF) . Журнал катализа . 285 (1): 48–60. DOI : 10.1016 / j.jcat.2011.09.012 . hdl : 11858 / 00-001M-0000-0012-1BEB-F . Архивировано из оригинального (PDF) 30 октября 2016 года . Проверено 14 апреля 2018 .
  16. ^ Weinstock, B .; Ники, Х. (1972). «Баланс угарного газа в природе». Наука . 176 (4032): 290–2. Bibcode : 1972Sci ... 176..290W . DOI : 10.1126 / science.176.4032.290 . PMID 5019781 . S2CID 25223868 .  
  17. ^ а б Верма, А; Hirsch, D .; Glatt, C .; Ronnett, G .; Снайдер, С. (1993). «Окись углерода: предполагаемый нейронный мессенджер». Наука . 259 (5093): 381–4. Bibcode : 1993Sci ... 259..381V . DOI : 10.1126 / science.7678352 . PMID 7678352 . 
  18. ^ a b c Колата, Джина (26 января 1993 г.). «Угарный газ используется клетками мозга как нейротрансмиттер» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 2 мая 2010 года .
  19. ^ a b Li, L; Сюй, А; Мур, ПК (2009). «Действия и взаимодействия оксида азота, оксида углерода и сероводорода в сердечно-сосудистой системе и при воспалении - сказка о трех газах!». Фармакология и терапия . 123 (3): 386–400. DOI : 10.1016 / j.pharmthera.2009.05.005 . PMID 19486912 . 
  20. ^ a b Джонсон, Кэролайн Ю. (16 октября 2009 г.). «Ядовитый газ может принести пользу для здоровья» . Бостон Глоуб . Проверено 16 октября 2009 года .
  21. ^ a b Tift, M; Ponganis, P; Крокер, Д. (2014). «Повышенный карбоксигемоглобин у морского млекопитающего, северного морского слона» . Журнал экспериментальной биологии . 217 (10): 1752–1757. DOI : 10,1242 / jeb.100677 . PMC 4020943 . PMID 24829326 .  
  22. ^ Тифт, М; Понганис, П. (2019). «Временные рамки адаптации к гипоксии - морские слоны выделяются среди дайверов» . Границы физиологии . 10 : 677. DOI : 10,3389 / fphys.2019.00677 . PMC 6558045 . PMID 31214049 .  
  23. ^ Гиллиам, штат Орегон; Джонсон, CM; Горди, В. (1950). «Микроволновая спектроскопия в диапазоне от двух до трех миллиметров». Физический обзор . 78 (2): 140–144. Bibcode : 1950PhRv ... 78..140G . DOI : 10.1103 / PhysRev.78.140 .
  24. ^ Хейнс, Уильям М. (2010). Справочник по химии и физике (91 изд.). Бока-Ратон, Флорида, США: CRC Press . п. 9–33. ISBN 978-1-43982077-3.
  25. ^ Хейнс, Уильям М. (2010). Справочник по химии и физике (91 изд.). Бока-Ратон, Флорида, США: CRC Press . п. 9–39. ISBN 978-1-43982077-3.
  26. ^ Общие энергии связи (D) и длины связи (r) . wiredchemist.com
  27. Перейти ↑ Vidal, CR (28 июня 1997 г.). «Сильновозбужденные триплетные состояния окиси углерода» . Архивировано из оригинала на 2006-08-28 . Проверено 16 августа 2012 года .
  28. ^ Scuseria, Густаво Э .; Миллер, Майкл Д .; Дженсен, Фрэнк; Герцен, Ян (1991). «Дипольный момент окиси углерода». J. Chem. Phys . 94 (10): 6660. Bibcode : 1991JChPh..94.6660S . DOI : 10.1063 / 1.460293 .
  29. ^ Мартини, Райан Дж .; Bultema, Jarred J .; Vander Wal, Mark N .; Burkhart, Brandon J .; Vander Griend, Douglas A .; Декок, Роджер Л. (01.08.2011). «Порядок связи и химические свойства BF, CO и N2». Журнал химического образования . 88 (8): 1094–1097. Bibcode : 2011JChEd..88.1094M . DOI : 10.1021 / ed100758t . ISSN 0021-9584 . S2CID 11905354 .  
  30. ^ 1925-, Ульрих, Анри (2009). Кумулены в щелочных реакциях . Wiley InterScience (Интернет-сервис). Чичестер, Великобритания: Wiley. п. 45. ISBN 9780470747957. OCLC  476311784 .CS1 maint: numeric names: authors list (link)
  31. ^ Лупинетти, Энтони Дж .; Фау, Стефан; Френкинг, Гернот; Штраус, Стивен Х. (1997). «Теоретический анализ связи между CO и положительно заряженными атомами». J. Phys. Chem. . 101 (49): 9551–9559. Bibcode : 1997JPCA..101.9551L . DOI : 10.1021 / jp972657l .
  32. ^ Бланко, Фернандо; Алькорта, Ибон; Солиманнеджад, Мохаммад; Эльгеро, Хосе (2009). «Теоретическое исследование комплексов 1: 1 между оксидом углерода и гипогалогеновой кислотой». J. Phys. Chem. . 113 (13): 3237–3244. Bibcode : 2009JPCA..113.3237B . DOI : 10.1021 / jp810462h . ЛВП : 10261/66300 . PMID 19275137 . 
  33. ^ Мертс, Вт; Де Леу, FH; Диманус, А. (1 июня 1977 г.). «Электрические и магнитные свойства оксида углерода методом молекулярно-лучевой электрорезонансной спектроскопии». Химическая физика . 22 (2): 319–324. Bibcode : 1977CP ..... 22..319M . DOI : 10.1016 / 0301-0104 (77) 87016-X .
  34. ^ Стефан, Торстен; Яношек, Рудольф (2000). «Насколько актуальны двойные связи S = ​​O и P = O для описания молекул кислоты H 2 SO 3 , H 2 SO 4 и H 3 PO 3 соответственно?». Журнал молекулярного моделирования . 6 (2): 282–288. DOI : 10.1007 / PL00010730 . S2CID 96291857 . 
  35. ^ Omaye ST (2002). «Метаболическая модуляция токсичности окиси углерода». Токсикология . 180 (2): 139–150. DOI : 10.1016 / S0300-483X (02) 00387-6 . PMID 12324190 . 
  36. ^ Tikuisis, P; Кейн, DM; Маклеллан, TM; Buick, F; Fairburn, SM (1992). «Скорость образования карбоксигемоглобина у людей, подвергающихся действию окиси углерода». Журнал прикладной физиологии . 72 (4): 1311–9. DOI : 10.1152 / jappl.1992.72.4.1311 . PMID 1592720 . 
  37. ^ «Руководящие принципы OSHA CO» . OSHA. Архивировано из оригинального 26 января 2010 года . Проверено 27 мая 2009 года .
  38. ^ a b Блюменталь, Иван (1 июня 2001 г.). «Отравление угарным газом» . JR Soc Med . 94 (6): 270–272. DOI : 10.1177 / 014107680109400604 . PMC 1281520 . PMID 11387414 .  
  39. ^ Ganong, Уильям F (2005). «37» . Обзор медицинской физиологии (22 изд.). Макгроу-Хилл. п. 684. ISBN 978-0-07-144040-0. Проверено 27 мая 2009 года .
  40. ^ Прокоп Л.Д., Чичкова Р.И. (2007). «Отравление угарным газом: обновленный обзор». J Neurol Sci . 262 (1–2): 122–130. DOI : 10.1016 / j.jns.2007.06.037 . PMID 17720201 . S2CID 23892477 .  
  41. ^ Tucker Blackburn, Сьюзен (2007). Физиология матери, плода и новорожденного: клиническая перспектива . Elsevier Health Sciences. п. 325. ISBN 978-1-4160-2944-1.
  42. ^ а б Ву, Л; Ван, Р. (декабрь 2005 г.). «Окись углерода: эндогенное производство, физиологические функции и фармакологические применения». Pharmacol Rev . 57 (4): 585–630. DOI : 10,1124 / pr.57.4.3 . PMID 16382109 . S2CID 17538129 .  
  43. ^ a b Уоллес Дж. Л., Ианаро А., Фланниган К. Л., Чирино Дж. (2015). «Газообразные медиаторы в разрешении воспаления». Семинары по иммунологии . 27 (3): 227–33. DOI : 10.1016 / j.smim.2015.05.004 . PMID 26095908 . 
  44. ↑ Uehara EU, Shida Bde S, de Brito CA (2015). «Роль оксида азота в иммунных ответах против вирусов: помимо микробицидной активности». Исследование воспаления . 64 (11): 845–52. DOI : 10.1007 / s00011-015-0857-2 . PMID 26208702 . S2CID 14587150 .  
  45. ^ Nakahira K, Choi AM (2015). «Окись углерода в лечении сепсиса» . Американский журнал физиологии. Клеточная и молекулярная физиология легких . 309 (12): L1387–93. DOI : 10,1152 / ajplung.00311.2015 . PMC 4683310 . PMID 26498251 .  
  46. ^ Shinohara М, Serhan CN (2016). «Новые эндогенные молекулы, способствующие разрешению: незаменимые производные жирных кислот и газообразные медиаторы в разрешении воспаления» . Журнал атеросклероза и тромбоза . 23 (6): 655–64. DOI : 10,5551 / jat.33928 . PMC 7399282 . PMID 27052783 .  
  47. ^ Olas, Беата (25 апреля 2014). «Окись углерода не всегда является отравляющим газом для человеческого организма: физиологические и фармакологические особенности СО». Химико-биологические взаимодействия . 222 (5 октября 2014 г.): 37–43. DOI : 10.1016 / j.cbi.2014.08.005 . PMID 25168849 . 
  48. ^ Thauer, РК (1998). «Биохимия метаногенеза: дань уважения Марджори Стивенсон. Лекция 1998 года, посвященная премии Марджори Стефенсон» (бесплатно) . Микробиология . 144 (9): 2377–2406. DOI : 10.1099 / 00221287-144-9-2377 . PMID 9782487 .  
  49. Перейти ↑ Hogan, C. Michael (2010). «Экстремофил» у Э. Моноссона и К. Кливленда (ред.). Энциклопедия Земли . Национальный совет по науке и окружающей среде, Вашингтон, округ Колумбия
  50. ^ «Марсианская жизнь должна быть редкой, поскольку свободный источник энергии остается неиспользованным» . Новый ученый . 13 мая 2017 года.
  51. ^ Jaouen, G., ed. (2006). Биоорганометаллические вещества: биомолекулы, маркировка, медицина . Вайнхайм: Wiley-VCH. ISBN 978-3-527-30990-0.
  52. ^ Робертс, GP; Youn, H .; Керби, Р.Л. (2004). «Механизмы зондирования CO» . Обзоры микробиологии и молекулярной биологии . 68 (3): 453–473. DOI : 10.1128 / MMBR.68.3.453-473.2004 . PMC 515253 . PMID 15353565 .  
  53. ^ Глобальные карты. Окись углерода . earthobservatory.nasa.gov
  54. ^ Источник цифр: углекислый газ, Лаборатория исследования системы Земли NOAA , (обновлено 2010.06). Метан, таблица 6.1 ТДО МГЭИК (обновлена ​​до 1998 г.). Общее количество НАСА составило 17 частей на миллион по объему более 100%, а содержание CO 2 здесь увеличилось на 15 частей на миллион по объему. Для нормализации содержание N 2 должно быть уменьшено примерно на 25 частей на миллион по объему, а O 2 - примерно на 7 частей на миллион по объему.
  55. ^ Комитет по медицинскому и биологическому воздействию загрязнителей окружающей среды (1977). Окись углерода . Вашингтон, округ Колумбия: Национальная академия наук. п. 29. ISBN 978-0-309-02631-4.
  56. ^ Green W. "Введение в качество воздуха в помещении: окись углерода (CO)" . Агентство по охране окружающей среды США . Проверено 16 декабря 2008 .
  57. ^ Gosink, Том (1983-01-28). "Что означают уровни окиси углерода?" . Научный форум Аляски . Геофизический институт Университета Аляски в Фэрбенксе. Архивировано из оригинала на 2008-12-25 . Проверено 1 декабря 2007 .
  58. ^ Певец, Зигфрид Фред (1975). Изменяющаяся глобальная среда . Springer. п. 90. ISBN 978-9027704023.
  59. ^ a b «Отравление угарным газом: Транспортные средства (AEN-208)» . abe.iastate.edu . Проверено 11 февраля 2018 .
  60. ^ Gosink T (28 января 1983). "Что означают уровни окиси углерода?" . Научный форум Аляски . Геофизический институт Университета Аляски в Фэрбенксе. Архивировано из оригинала 25 декабря 2008 года . Проверено 16 декабря 2008 года .
  61. ^ Сайнфелд, Джон; Пандис, Спирос (2006). Химия и физика атмосферы: от загрязнения воздуха до изменения климата . Джон Вили и сыновья. ISBN 978-0-471-72018-8.
  62. ^ Сигель, Астрид; Сигель, Роланд КО (2009). Связи металл-углерод в ферментах и ​​кофакторах . Королевское химическое общество. п. 243. ISBN 978-1-84755-915-9.
  63. ^ Уайт, Джеймс Кэррик; и другие. (1989). Связь глобального изменения климата: кислотные дожди, качество воздуха и стратосферный озон . Springer. п. 106. ISBN 978-0-444-01515-0.
  64. ↑ Драммонд, Джеймс (2 февраля 2018 г.). «МОПИТТ, загрязнение атмосферы и я: личная история» . Канадское метеорологическое и океанографическое общество . Проверено 1 августа 2018 года .
  65. ^ Pommier, M .; Закон, KS; Clerbaux, C .; Turquety, S .; Hurtmans, D .; Hadji-Lazaro, J .; Coheur, P.-F .; Schlager, H .; Анцеллет, G .; Paris, J.-D .; Nédélec, P .; Дискин, GS; Подольское, младший; Холлоуэй, JS; Бернат П. (2010). «Проверка содержания окиси углерода IASI в Арктике во время весенних и летних кампаний POLARCAT» . Химия и физика атмосферы . 10 (21): 10655–10678. Bibcode : 2010ACP .... 1010655P . DOI : 10,5194 / ACP-10-10655-2010 .
  66. ^ Pommier, M .; МакЛинден, Калифорния; Дитер, М. (2013). «Относительные изменения выбросов CO над мегаполисами на основе наблюдений из космоса» . Письма о геофизических исследованиях . 40 (14): 3766. Bibcode : 2013GeoRL..40.3766P . DOI : 10.1002 / grl.50704 .
  67. ^ Ривз, Клэр Э .; Penkett, Stuart A .; Богитт, Стефан; Закон, Кэти С .; Эванс, Мэтью Дж .; Бэнди, Брайан Дж .; Монахи, Пол С .; Эдвардс, Гэвин Д .; Филлипс, Гэвин; Барджат, Ханна; Кент, Джосс; Дьюи, Кен; Шмитген, Сандра; Клей, Дитер (2002). «Возможность фотохимического образования озона в тропосфере над Северной Атлантикой по данным наблюдений с самолетов во время ACSOE» . Журнал геофизических исследований . 107 (D23): 4707. Bibcode : 2002JGRD..107.4707R . DOI : 10.1029 / 2002JD002415 .
  68. ^ Озон и другие фотохимические окислители . Национальные академии. 1977. с. 23. ISBN 978-0-309-02531-7.
  69. ^ a b c Комиссия по безопасности потребительских товаров США , Вопросы и ответы по оксиду углерода Архивировано 9 января 2010 г. в Wayback Machine , доступ осуществлен 4 декабря 2009 г.
  70. ^ «Отслеживание окиси углерода» . Отслеживание экологического состояния здоровья населения - Департамент здравоохранения Флориды. Архивировано из оригинала на 2011-09-27.
  71. ^ "Годовые отчеты AAPCC 2007" . Американская ассоциация центров по борьбе с отравлениями.
  72. ^ Центры по контролю и профилактике заболеваний, Национальная сеть отслеживания общественного здоровья в области окружающей среды, Отравление угарным газом , доступ 2009-12-04
  73. ^ «Окись углерода (кровь) - Энциклопедия здоровья - Медицинский центр Университета Рочестера» . urmc.rochester.edu .
  74. ^ Engel, Rolf R .; Родки, Ф. Ли; Крилл, Карл Э. (1 апреля 1971 г.). «Уровни карбоксигемоглобина как показатель гемолиза» . Педиатрия . 47 (4): 723–730. PMID 5104458 - через pediatrics.aappublications.org. 
  75. ^ Roth D .; Herkner H .; Schreiber W .; Hubmann N .; Gamper G .; Лаггнер А.Н.; Гавел К. (2011). «Точность неинвазивной многоволновой пульсовой оксиметрии по сравнению с карбоксигемоглобином из анализа газов крови у неотобранных пациентов отделения неотложной помощи» (PDF) . Анналы неотложной медицины . 58 (1): 74–9. DOI : 10.1016 / j.annemergmed.2010.12.024 . PMID 21459480 .  
  76. ^ Комб, Франсуаза (1991). «Распределение CO в Млечном Пути». Ежегодный обзор астрономии и астрофизики . 29 : 195–237. Bibcode : 1991ARA & A..29..195C . DOI : 10.1146 / annurev.aa.29.090191.001211 .
  77. ^ Хан, Амина. «Столкнулись ли две планеты вокруг ближайшей звезды? Токсичный газ содержит намек» . Лос-Анджелес Таймс . Проверено 9 марта 2014 года .
  78. ^ Дент, WRF; Wyatt, MC; Roberge, A .; Augereau, J.-C .; Casassus, S.; Corder, S .; Гривз, JS; де Грегорио-Монсальво, I; Хейлз, А .; Джексон, AP; Хьюз, А. Мередит; Лагранж, А.-М; Matthews, B .; Вильнер, Д. (6 марта 2014 г.). «Молекулярные сгустки газа от разрушения ледяных тел в диске обломков β Pictoris» . Наука . 343 (6178): 1490–1492. arXiv : 1404,1380 . Bibcode : 2014Sci ... 343.1490D . DOI : 10.1126 / science.1248726 . PMID 24603151 . S2CID 206553853 . Проверено 9 марта 2014 года .  CS1 maint: uses authors parameter (link)
  79. ^ Гринберг, Дж. Мэйо (1998). «Создание ядра кометы». Астрономия и астрофизика . 330 : 375. Bibcode : 1998A & A ... 330..375G .
  80. ^ Йоманс, Дональд К. (2005). "Кометы (Справочный центр World Book Online 125580)" . НАСА. Архивировано из оригинального 29 апреля 2005 года . Проверено 20 ноября 2007 года .
  81. ^ Lellouch, E .; de Bergh, C .; Sicardy, B .; Ferron, S .; Käufl, H.-U. (2010). «Обнаружение CO в атмосфере Тритона и природа взаимодействия поверхности и атмосферы». Астрономия и астрофизика . 512 : L8. arXiv : 1003,2866 . Бибкод : 2010A & A ... 512L ... 8L . DOI : 10.1051 / 0004-6361 / 201014339 . ISSN 0004-6361 . S2CID 58889896 .  
  82. ^ Кристофер Глейн и Хантер Уэйт (11 мая 2018 г.). «Изначальный N2 дает космохимическое объяснение существования Sputnik Planitia, Плутон». Икар . 313 : 79–92. arXiv : 1805.09285 . Bibcode : 2018Icar..313 ... 79G . DOI : 10.1016 / j.icarus.2018.05.007 . S2CID 102343522 . 
  83. ^ «MSHA - Программа профилактики профессиональных заболеваний и травм - Вопросы здоровья - Окись углерода» . arlweb.msha.gov . Архивировано из оригинала на 2017-12-31 . Проверено 31 декабря 2017 .
  84. ^ Holleman, AF; Виберг, Э. "Неорганическая химия" Academic Press: Сан-Диего, 200. ISBN 0-12-352651-5 . 
  85. ^ Хигман, C; ван дер Бургт, М. (2003). Газификация . Gulf Professional Publishing. п. 12 . ISBN 978-0-7506-7707-3.
  86. ^ Чжэн, Юнь; Ван, Цзяньчэнь; Ю, Бо; Чжан, Вэньцян; Чен, Цзин; Цяо, Цзиньли; Чжан, Цзюцзюнь (2017). «Обзор высокотемпературного совместного электролиза HO и CO для производства экологически безопасных видов топлива с использованием твердооксидных электролизных ячеек (SOEC): передовые материалы и технологии». Chem. Soc. Ред . 46 (5): 1427–1463. DOI : 10.1039 / C6CS00403B . PMID 28165079 . 
  87. ^ "Новый путь к углеродно-нейтральному топливу из углекислого газа, обнаруженный командой Stanford-DTU - DTU" . dtu.dk .
  88. ^ Skafte, Theis L .; Гуань, Цзысюань; Machala, Michael L .; Gopal, Chirranjeevi B .; Монти, Маттео; Мартинес, Лев; Стамат, Евгений; Санна, Симона; Гарридо Торрес, Хосе А .; Крамлин, Итан Дж .; Гарсия-Мельчор, Макс; Байдич, Михал; Chueh, William C .; Грейвс, Кристофер (8 октября 2019 г.). «Селективный высокотемпературный электролиз CO 2 с использованием промежуточных продуктов окисленного углерода» . Энергия природы . 4 (10): 846–855. DOI : 10.1038 / s41560-019-0457-4 . S2CID 202640892 - через www.nature.com. 
  89. ^ a b Koch, H .; Хааф, В. (1973). «1-Адамантанкарбоновая кислота» . Органический синтез .; Сборник , 5 , с. 20
  90. ^ а б Коулман, GH; Крейг, Дэвид (1943). « п- толуальдегид» . Органический синтез .; Сборник , 2 , стр. 583
  91. ^ Брауэр, Георг (1963). Справочник по препаративной неорганической химии Vol. 1, 2-е изд . Нью-Йорк: Academic Press. п. 646. ISBN. 978-0121266011.
  92. ^ Монд Л, Лангер К, Квинке Ф (1890). «Действие окиси углерода на никель» . Журнал химического общества . 57 : 749–753. DOI : 10.1039 / CT8905700749 .
  93. ^ Chatani, N .; Мураи, С. «Окись углерода» в Энциклопедии реагентов для органического синтеза (Эд: Л. Пакетт) 2004, J. Wiley & Sons, Нью-Йорк. DOI : 10.1002 / 047084289X
  94. ^ Büchner, W .; Вайс, Э. (1964). "Zur Kenntnis der sogenannten" Alkalicarbonyle "IV [1] Über die Reaktion von geschmolzenem Kalium mit Kohlenmonoxid". Helvetica Chimica Acta . 47 (6): 1415–1423. DOI : 10.1002 / hlca.19640470604 .
  95. ^ Фаунс, Джордж (1869). Учебное пособие по элементарной химии . ХК Леа. п. 678 .
  96. ^ Кац, Аллен I .; Шиферл, Дэвид; Миллс, Роберт Л. (1984). «Новые фазы и химические реакции в твердом оксиде углерода под давлением». Журнал физической химии . 88 (15): 3176–3179. DOI : 10.1021 / j150659a007 .
  97. ^ Эванс, WJ; Липп, MJ; Yoo, C.-S .; Cynn, H .; Herberg, JL; Максвелл, RS; Николь, MF (2006). «Под давлением полимеризации окиси углерода: диспропорционирование и синтез энергетического лактонного полимера» . Химия материалов . 18 (10): 2520–2531. DOI : 10.1021 / cm0524446 .
  98. ^ Elschenbroich, C .; Зальцер, А. (2006). Металлоорганические соединения: краткое введение (2-е изд.). Вайнхайм: Wiley-VCH. ISBN 978-3-527-28165-7.
  99. ^ Вольфганг Шнайдер; Вернер Диллер. «Фосген». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. DOI : 10.1002 / 14356007.a19_411 .
  100. ^ Сорхейм, S; Ниссена, H; Несбаккен, Т. (1999). «Срок хранения говядины и свинины, упакованных в атмосфере с низким содержанием окиси углерода и высоким содержанием двуокиси углерода». Журнал мясной науки . 52 (2): 157–164. DOI : 10.1016 / S0309-1740 (98) 00163-6 . PMID 22062367 . 
  101. ^ Eilert EJ (2005). «Новые упаковочные технологии для 21 века». Журнал мясной науки . 71 (1): 122–127. DOI : 10.1016 / j.meatsci.2005.04.003 . PMID 22064057 . 
  102. ^ Хаффман, Рэндалл Д. «Упаковка с низким содержанием кислорода и CO: исследование политики в области пищевых продуктов, которое требует экспертной оценки» . FoodSafetyMagazine.com . Проверено 18 апреля 2007 года .
  103. ^ «Закон о безопасном обращении, маркировке и защите потребителя мяса, птицы и морепродуктов, обработанных угарным газом (введен в производство)» . Библиотека Конгресса . 2007-07-19.
  104. ^ «Доказательство в розовом? Мясо, обработанное, чтобы придать ему свежий вид» . ABC News. 14 ноября 2007 . Проверено 5 мая 2009 года .
  105. ^ Окись углерода в упаковке мяса: мифы и факты . Американский институт мяса. 2008. Архивировано из оригинала на 2011-07-14 . Проверено 5 мая 2009 года .
  106. ^ «CO в упакованном мясе» . Кампания «Убивает угарный газ». Архивировано из оригинального 26 сентября 2010 года . Проверено 5 мая 2009 года .
  107. ^ Ионин, А .; Киняевский, И .; Климачев, Ю .; Котков, А .; Козлов, А. (2012). «Новая лазерная система на угарном газе с синхронизацией мод обеспечивает высокую точность». Отдел новостей SPIE . DOI : 10.1117 / 2.1201112.004016 . S2CID 112510554 . 
  108. Перейти ↑ Landis (2001). «Марсианский ракетный аппарат с использованием ракетного топлива in situ». Журнал космических аппаратов и ракет . 38 (5): 730–735. Bibcode : 2001JSpRo..38..730L . DOI : 10.2514 / 2.3739 .

Внешние ссылки [ править ]

  • Глобальная карта распределения окиси углерода
  • Объяснение конструкции
  • Ассоциация по безопасности угарного газа
  • Международная карта химической безопасности 0023
  • CDC Карманный справочник NIOSH по химическим опасностям: окись углерода - Национальный институт профессиональной безопасности и здоровья (NIOSH), Центры США по контролю и профилактике заболеваний (CDC)
    • Угарный газ - Тема NIOSH по безопасности и охране здоровья на рабочем месте - CDC
    • Отравление угарным газом - часто задаваемые вопросы —CDC
  • Лист данных внешнего паспорта безопасности материалов
  • Размещение детектора угарного газа
  • Процесс очистки окиси углерода
  • Микромасштабные газохимические эксперименты с оксидом углерода
  • «Мгновенное понимание: не обвиняйте посланника» . Химическая биология (11: Новости исследований). 18 октября 2007 года Архивировано из оригинала 28 октября 2007 года . Проверено 27 октября 2019 года . Изложение физиологии окиси углерода от Королевского химического общества .