Про небезпеку чадного газу CO

Монооксид вуглецю – хімічна сполука, що складаються з одного атома вуглецю і одного атома кисню. Хімічна формула СО. Так само має тривіальне назву «чадний газ».

Чадний газ і його токсичні властивості відомі людству з давніх часів: про шкоду вдихання диму писали ще Аристотель і Гален.

Офіційно ж, монооксид вуглецю був відкритий і описаний французьким хіміком Жаком де Лассон в 1776 році шляхом нагрівання оксиду цинку в присутності вугілля.

У нормальних умовах монооксид вуглецю є безбарвний газ без смаку і запаху. Він кипить при -191,5 С, а кристалізується при -205. Він легший за повітря, тому має властивість підніматися вгору.

У природі чадний газ зустрічається часто, але, в нормі, в невеликих концентраціях.

По-перше, він входить до складу земної атмосфери, де його частка становить 10%, а природний рівень вмісту – 0,01-0,9 мг / м3.

По-друге, його активно виділяють багато живих істот, наприклад, з поверхневих шарів Світового океану в атмосферу надходить щорічно 220 мільйонів тон СО, який утворюється в ході фоторозкладення фітопланктону, і як продукт його життєдіяльності.

По-третє, велика кількість монооксиду вуглецю викидається вулканами і при лісових пожежах. Особливо багато чадного газу утворюється при підземному горінні і тлінні торфовищ, так як в цих умовах кисню недостатньо, і органіка не в змозі окислюватися в достатній мірі, щоб утворити вуглекислий газ (СО2), то на виході виходить багато чадного газу (СО).

Такі справи з чадним газом на Землі, але в міжзоряному просторі ситуація інша. Тут СО – друга поширеності молекула після водню в міжзоряному середовищі. Він грає важливу роль у формуванні газових хмар, з яких виникають нові зірки. Його спектральні характеристики добре вивчені і використовуються астрономами для пошуку та ідентифікації, так званих, «зіркових ясел» – масивних газопилових скупчень.

Набагато більше СО, ніж природні, в атмосферу викидають антропогенні джерела. Середній металургійний комбінат при виплавці 1 млн тон сталі виділяє 320-440 тонн чадного газу. Багато його виробляється на підприємствах нафтової промисловості і хімічних заводах, зайнятих в таких процесах, як крекінг нафти, виробництво формаліну, аміаку і вуглеводнів. Висока концентрація чадного газу в вугільних шахтах. Колосальна кількість монооксиду вуглецю виходить при неповному згорянні викопного палива в доменних печах і двигунах внутрішнього згоряння. Сумарно за рік техносфера викидає в навколишнє середовище 350-600 млн тонн чадного газу (в 1,5-3 що рази більше, ніж весь океанський планктон планети, разом узятий), 52-62% причому з цієї кількості припадає на частку вихлопних газів автомобілів. (У минулому, а конкретно в XIX столітті пальма першості по викидах СО була за вуличним освітленням – для ліхтарів застосовувався так званий «світильний газ» – суміш СО з О2, азотом і воднем Частка чадного газу в цій суміші становила 45% .. )

Це вельми гнітючі цифри, якщо взяти до уваги високу токсичність чадного газу для людини і тварин.

Потрапляючи в кров через дихальні шляхи, чадний газ зв’язується з такими важливими для дихання білками, як гемоглобін і його похідні, завдяки своїй схожості з електрохімічним параметрам з молекулою кисню О2. Але, на відміну від молекулярного кисню, СО утворює набагато більш міцний хімічний зв’язок з гемоглобіном, формуючи замість оксигемоглобіну карбоксигемоглобин. І цей зв’язок слабо оборотний: гемоглобін не може самостійно «скинути» молекулу чадного газу, як це б сталося з киснем. Таким чином, монооксид вуглецю «забиває» гемоглобін собою, виводячи цей найважливіший для підтримки життя білок з ладу. Починається кисневе голодування, яке за кілька годин при високій концентрації СО в повітрі призводить до смерті. З огляду на, що чадний газ не має запаху, його витік надзвичайно небезпечна.

Симптоми отруєння чадним газом:

  • Головний біль.
  • Запаморочення.
  • Шум у вухах.
  • Задишка.
  • Прискорений пульс.
  • Мерехтіння перед очима, з’являються ілюзорні світяться «нитки» і спалахи.
  • Почервоніння обличчя.
  • Загальна слабкість.
  • Нудота.
  • Блювота.
  • Судоми.
  • Втрата свідомості.

Далі наступаэ кома і смерть від гноблення роботи центрів дихання і серцебиття в головному мозку. Концентрації в 0,1% СО в повітрі вистачає, щоб доросла людина померла протягом години.

Перша допомога при отруєнні чадним газом:

  • Винести пацієнта на свіже повітря.
  • Забезпечити штучну вентиляцію легенів.

Якщо отруєння легке, то досить просто вийти на свіже повітря і добре віддихатися.

Отруїтися чадним газом можна в наступних випадках:

  • Якщо залишити заведений автомобіль в гаражі з поганою вентиляцією.
  • Занадто рано закрити заслінку димоходу в приміщенні, яке опалюється піччю. Те саме можна сказати і до камінів.
  • Якщо при пожежі не покинути будівлю вчасно. Чадний газ буде накопичуватися і підніматися вгору.
  • Якщо десь поруч стався вибух запасів вибухівки, часто при цьому утворюються продукти, які містять до 60% чадного газу. Наприклад, це відбувається при вибуху тротилу.
  • Якщо надихатися парами метиленхлорида, який додають в лаки і фарби. Метиленхлорид перетворюється печінкою, і один з продуктів -угарний газ, який, в такому випадку, надійде відразу ж в кровотік через ворітну вену печінки-одну з найбільших судин організму.

Високий рівень токсичності чадного газу підтверджується тим, що за часів Другої Світової, його використовували для ліквідації військовополонених в так званих «газенвагени» або, якщо використовувати оригінальну німецьку транскрипцію «газ-ваген». Така установка представляла собою звичайний фургон з герметичним кузовом, який працював на генераторному газі. Мотор, за свідченнями механіків, що обслуговували і ремонтували газенвагени, мав кілька додаткових патрубків, по яким вихлопні гази подавалися в кузов через забране сіткою отвір в підлозі. Таким чином люди гинули від удушення і інтоксикації вихлопними газами, в яких 16-20% становив саме чадний газ. Смерть наступала за 20-30 хвилин.

Як не дивно, не дивлячись на свою високу токсичність і шкідливі наслідки для при контакті, СО має ряд важливих біологічних функцій.

Він в нормі виробляється рядом клітин тіла і має велике значення як сигнальна молекула. Наприклад, з його допомогою регулюється тонус судин: виділення чадного газу в районі синапсів нервових закінчень передає ряд специфічних сигналів, необхідних для контролю кров’яного тиску і інтенсивності кровопостачання тканин. Порушення його природного обміну зараз пов’язують з різними нейродегенеративних і серцево-судинними захворюваннями, такими як атеросклероз, гіпертонія і серцева недостатність.

Крім того, монооксид вуглецю грає дуже важливу роль в процесі утворення нових кровоносних судин – ангіогенез.

Нещодавно було показано, що він важливий так само і для нормальної роботи нейронів, що відповідають за довгострокову пам’ять. Виявилося, що такі нейрони у відповідь на переданий їм сигнал, виділяють невелику кількість чадного газу, повідомляючи таким чином адресату, що вони готові приймати сигнали і далі, що, в свою чергу, підвищує активність клітини, яка передала їм сигнал і закріплюючи даний нервовий контур.

Крім того, ендогенний чадний газ регулює процеси згортання крові і виступає в якості інгібітора запальної реакції.

Цікаво, що якщо людину помістити в атмосферу, начисто позбавлену СО, то ця сполука почне вироблятися спеціальними ферментами, такими як гемоксигенази. Що ще раз підтверджує необхідність наявності чадного газу в організмі для нормальної регуляції процесів життєдіяльності.

Цілком можливо, що подальші дослідження ролі ендогенного чадного газу в організмі допоможуть боротися з такими серйозними захворюваннями, як ішемічна хвороба серця, деякі види раку (багато пухлин залежать від формування судинної мережі всередині патологічного вогнища, а маніпуляції з СО можуть допомогти знизити швидкість утворення судин або зовсім її зупинити), атеросклероз і гіпертонія.

Монооксид вуглецю, крім свого істотного біологічного значення, має і ще ряд корисних застосувань в технології.

По-перше, СО є проміжним реагентом в реакціях з воднем, які використовуються для отримання таких важливих для промисловості речовин, як органічні спирти, етилен, поліетилен та інші нерозгалужені вуглецівлодні. Ця сфера охоплює будь-які області, де потрібно синтетичне паливо, спиртові розчинники або пакувальні матеріали.

По-друге, як уже було сказано вище, чадний газ – основний компонент генераторного газу, на якому працюють газогенераторні двигуни транспортних засобів.

По-третє, монооксид вуглецю важливий для харчової промисловості, де їм обробляють м’ясо тварин і риби, надаючи їм яскраво-червоний колір і зберігаючи свіжість, без втрати смаку і шкідливих побічних ефектів.

Таким чином можна зробити висновок, що СО – газ значимий в самих різних областях і процесах: від металургії до медицини, від роботи довгострокової пам’яті до зореутворення. Проте не слід забувати про його високу токсичність. Якщо Ви працюєте на підприємстві, де чадний газ застосовується на виробництві або є його побічним продуктом – подбайте про те, щоб робочі приміщення були обладнані спеціалізованими газоаналізаторами для виявлення і вимірювання СО! Від цього залежить Ваше життя і Ваше здоров’я!

Залишити відповідь