Как образуется угарный газ? техника безопасности
Содержание:
- Токсичность и симптомы отравления
- Что такое угарный газ
- Молекулярные свойства
- Хроническая интоксикация
- Технические системы регистрации угарного газа
- Влияние на здоровье
- Какое воздухоочистительное оборудование эффективно защитит от печного дыма?
- Получение[править | править код]
- Угарный газ
- Физические свойства углекислого газа:
- Химические свойства co2. Углекислота жидкая (СО2, двуокись углерода, диоксид углерода)
- Отравление угарным или бытовым газом симптомы и признаки, меры первой помощи
- Симптомы и признаки отравления угарным газом и бытовым газом:
- Причины отравления угарным или бытовым газом
- Факторы риска отравления угарным или бытовым газом
- Осложнения отравления угарным или бытовым газом:
- Первая помощь и лечение при отравлении угарным или бытовым газом
- Профилактика отравления угарным или бытовым газом
- История
- Где может произойти отравление монооксидом углерода?
Токсичность и симптомы отравления
Токсичность оксида углерода обусловлена его свойством образовывать стойкое соединение с гемоглобином человеческой крови. В результате происходит кислородное голодание организма на клеточном уровне. Без своевременно оказанной медицинской помощи возможны необратимые изменения в тканях и смерть.
В первую очередь страдает центральная нервная система. Повреждение нервных тканей в результате гипоксии приводит к развитию неврологических расстройств, которые могут проявиться через некоторое время после отравления.
Получить интоксикацию угарным газом можно в таких ситуациях:
- При пожаре в закрытом помещении.
- Химическое производство, на котором широко применяется оксид углерода.
- При использовании газовых приборов открытого типа и недостаточной вентиляции.
- Длительное нахождение на автотрассе с оживлённым движением.
- В гараже при включённом двигателе.
- При неправильном использовании печи, если заслонки закрываются раньше, чем прогорели все угли.
- Курение кальяна может вызвать симптомы отравления.
Очень важно своевременно распознать отравление и принять меры по спасению себя и окружающих. Есть ряд симптомов, присущих интоксикации монооксидом углерода:
- боль и тяжесть в голове;
- учащённое сердцебиение;
- увеличение давления;
- в висках слышится стук;
- своеобразный сухой кашель;
- подкатывает тошнота;
- начинается рвота;
- болевые ощущения в области груди;
- кожа и слизистые оболочки заметно краснеют;
- возможны галлюцинации.
Средня тяжесть характеризуется сонливостью и сильным шумом в ушах, а также двигательным параличом, при этом пострадавший ещё не теряет сознания.
Симптомы тяжёлой интоксикации:
- пострадавший теряет сознание и впадает в коматозное состояние;
- недержание мочи и кала;
- мышечные судороги;
- постоянное нарушение дыхания;
- синий цвет кожи и слизистых;
- расширение зрачков и отсутствие реакции на свет.
Человек никак не может себе помочь и смерть застаёт его на месте происшествия.
Что такое угарный газ
Это монооксид углерода – газ токсичный, бесцветный, без запаха. И хотя на пожаре его определить сразу можно, по своеобразному запаху, но это не его запах, а органических соединений, которые смешались в нем.
Основное негативное действие угарного газа на организм человека – блокирование гемоглобина, молекул, которые переносят по всему организму кислород. То есть снижение кислорода в крови и приводит к удушью.
Еще один момент. Угарный газ и дым – это не одно и то же. Дым – это остаточные продукты горения различных предметов и конструкций самого здания. Он может быть убийственным, особенно, если в помещении находится много пластиковых изделий. Но учтите, что угарный газ убивает не сразу, для этого необходимо минимум одна минута. Дым убивает с одного вздоха. Он перекрывает дыхательные пути, инстинктивно человек хочет в себя вобрать больше чистого воздуха, получается еще один большой вдох. А это усугубляет ситуацию. Происходит моментальное удушение.
Угарный газ – моментальная смерть
Молекулярные свойства
Окись углерода имеет молекулярную массу 28,0, что делает его немного легче, чем воздух, чья средняя молекулярная масса составляет 28,8. Согласно закону идеального газа, СО, следовательно, имеет меньшую плотность, чем воздух.
Длина связи между атомом углерода и атомом кислорода составляет 112,8 пм. Эта длина связи согласуется с тройной связью, как в молекулярном азоте (N2), который имеет аналогичную длину связи и почти такую же молекулярную массу. Двойные связи углерод-кислород значительно длиннее, например, 120,8 м у формальдегида. Точка кипения (82 К) и температура плавления (68 K) очень похожи на N2 (77 К и 63 К, соответственно). Энергия диссоциации связи 1072 кДж / моль сильнее, чем у N2 (942 кДж / моль) и представляет собой наиболее сильную из известных химическую связь.
Основное состояние электрона окиси углерода является синглетным , так как здесь нет неспаренных электронов.
Связующий и дипольный момент
Углерод и кислород вместе имеют, в общей сложности, 10 электронов в валентной оболочке. Следуя правилу октета для углерода и кислорода, два атома образуют тройную связь, с шестью общими электронами в трех связывающих молекулярных орбиталях, а не обычную двойную связь, как у органических карбонильных соединений. Так как четыре из общих электронов поступают из атома кислорода и только два из углерода, одна связующая орбиталь занята двумя электронами из атомов кислорода, образуя дативную или дипольную связь. Это приводит к C ← O поляризации молекулы, с небольшим отрицательным зарядом на углероде и небольшим положительным зарядом на кислороде. Две других связывающих орбитали занимают каждая один электрон из углерода и один из кислорода, образуя (полярные) ковалентные связи с обратной C → O поляризацией, так как кислород является более электроотрицательным, чем углерод. В свободной окиси углерода, чистый отрицательный заряд δ- остается в конце углерода, и молекула имеет небольшой дипольный момент 0,122 D.
Таким образом, молекула асимметрична: кислород имеет больше плотности электронов, чем углерод, а также небольшой положительный заряд, по сравнению с углеродом, который является отрицательным. В противоположность этому, изоэлектронная молекула диазота не имеет дипольного момента.
Если окись углерода действует в качестве лиганда, полярность диполя может меняться с чистым отрицательным зарядом на конце кислорода, в зависимости от структуры координационного комплекса.
Полярность связи и состояние окисления
Теоретические и экспериментальные исследования показывают, что, несмотря на большую электроотрицательность кислорода, дипольный момент исходит из более отрицательного конца углерода к более положительному концу кислорода. Эти три связи представляют собой фактически полярные ковалентные связи, которые сильно поляризованы. Рассчитанная поляризация к атому кислорода составляет 71% для σ-связи и 77% для обоих π -связей.
Степень окисления углерода в окись углерода в каждой из этих структур составляет +2. Она рассчитывается так: все связующие электроны считаются принадлежащими к более электроотрицательным атомам кислорода. Только два несвязывающих электрона на углероде относятся к углероду. При таком подсчете, углерод имеет только два валентных электрона в молекуле по сравнению с четырьмя в свободном атоме.
Хроническая интоксикация
Жалобы на головные боли, шум в голове, головокружения, повышенную утомляемость, раздражительность, плохой сон, ухудшение памяти, кратковременное расстройство ориентировки, сердцебиение, боли в области сердца, одышку, обморочные состояния, расстройства кожной чувствительности, обоняния, слуха, функции вестибулярного аппарата, зрения (нарушение цветоощущения, сужение поля зрения, нарушение аккомодации). Упадок питания. Функциональные расстройства центральной нервной системы — астения, вегетативная дисфункция с ангиодистоническим синдромом, наклонностью к сосудистым спазмам, гипертензией, в дальнейшем возможно развитие гипертонической болезни. Миокардиодистрофия, явления стенокардии. На ЭКГ — изменения очагового и диффузного характера, коронарные нарушения.
Хроническое отравление способствует развитию атеросклероза и утяжеляет течение последнего, если он уже имел место до интоксикации. Эндокринные нарушения, в частности тиреотоксикоз.
Возможны нарушения менструального цикла, неблагоприятное течение беременности, ослабление половой функции у мужчин.
Иногда возникают сосудистые церебральные, диэнцефальные кризы. Развитие токсической энцефалопатии наблюдается редко. Обострение туберкулезного процесса, снижение устойчивости к инфекциям.
В крови — увеличение количества гемоглобина и эритроцитов, реже — умеренная анемия, ретикулоцитоз, сдвиг лейкоцитарной формулы влево, возможно возрастание в сыворотке уровня холестерина, сахара, кальция.
Некоторое диагностическое значение имеет определение содержания карбоксигемоглобина в крови, однако параллелизма между его количеством и выраженностью интоксикации нет. Быстрота развития, степень выраженности острых и хронических интоксикаций могут зависеть от индивидуальных особенностей организма и от наличия других заболеваний. Отравления протекают тяжелее у молодых людей и беременных женщин, при заболеваниях легких и сердца, нарушениях кровообращения, при анемии, сахарном диабете, болезнях печени, неврастении, хроническом алкоголизме.
При нахождении в воздушной среде некоторых других токсических веществ — бензина, бензола, окислов азота, цианидов, сероводорода — происходит суммирование, потенцирование токсического действия.
Усиливают неблагоприятное действие окиси углерода повышенная физическая нагрузка, вибрация, шум, понижение и повышение температуры воздуха, уменьшение парциального давления кислорода.
Технические системы регистрации угарного газа
Для предотвращения отравления угарным газом современные технологии сегодня предлагают спецсистемы, способные сообщать об уровне угарного газа в помещении. К ним относятся датчики и электронные спецприборы.
Химические и твердотельные приборы контроля
Это самые доступные варианты контроля за количеством угарного газа, содержащегося в воздухе. В таких приборах находится химический индикатор и перегородка, насыщенная щелочным раствором. При наличии в воздухе окиси углерода в электролите происходит процесс карбонизации. Электроника реагирует на изменения в виде сигнала тревоги, когда в воздухе СО превышает норму.
В твердотельных аппаратах на появление газа реагируют пакеты с содержанием рутения и диоксида олова. На фоне изменений (пробоя в контактах) срабатывает сигнал опасности.
Сканеры и электронные сторожа
Контроль за содержанием воздуха выполняют инфракрасные датчики. Их функция заключается в сканировании воздуха инфракрасным сенсором. Ориентируясь на силу свечения светодиода и уровень теплового излучения, срабатывает тревожный сигнал.
В процессе сканирования результат выдается в цветовом и цифровом варианте.
Устройство датчиков наличия угарного газа
В салонах газового оборудования предлагается несколько типов приборов, контролирующих наличие угарного газа:
- твердотельные;
- сигнализаторы химического наполнения;
- сканеры с инфракрасным излучением.
В таких приборах присутствует электронная плата и преобразователь сигнала. Сообщение об опасности может передаваться через сирену, цифровой показатель уровня газа и автоматический клапан, который перекрывает доступ газа к источнику отопления в случае превышения допустимого показателя оксида углерода.
Какой датчик лучше?
Каждый из рассмотренных сенсорных устройств рассчитан на определенный режим деятельности и условия помещения. Так, химические приборы представлены в старых моделях и предполагают функционирование в подсобных комнатах и помещениях с котельными установками. Из-за невысокой цены их выгодно использовать на дачах и в мастерских. Но, устанавливая на кухне датчик, следует понимать, что сетка колбочки быстро пропитывается жировыми отложениями. В результате значительно уменьшается восприимчивость прибора.
Самыми востребованными сегодня являются инфракрасные датчики. Их применяют чаще всего в комплекте системы безопасности обогревающих квартирных котлов. Восприимчивость таких контрольных приборов остается высокой даже при наличии в помещении запыленности и высокой температуры прогрева. Кроме того, в инфракрасных датчиках угарного газа для дома заложен механизм проведения тестов и калибровки, позволяющих время от времени контролировать их функциональные возможности.
Влияние на здоровье
Отравление угарным газом — острое патологическое состояние, развивающееся в результате попадания угарного газа в организм человека, является опасным для жизни и здоровья, и без квалифицированной медицинской помощи может привести к летальному исходу.
Угарный газ попадает в кровь через легкие и соединяется с гемоглобином. Гемоглобин — это красная часть крови, которая несет кислород. Хотя окись углерода попадает в кровь точно так же, как и кислород, ядовитый газ соединяется с гемоглобином в 210 раз быстрее, чем кислород. Это означает, что, хотя в окружающей атмосфере может быть много кислорода, окись углерода первой попадет в кровоток. Высокие концентрации оксида углерода в крови будут препятствовать проникновению достаточного количества кислорода в сердце и мозг. Это может привести к удушью, кровоизлиянию в капилляры, необратимому повреждению нервных тканей и клеток головного мозга и даже смерти.
- При содержании 0,08% СО во вдыхаемом воздухе человек чувствует головную боль и удушье.
- При повышении концентрации СО до 0,32 % возникает паралич и потеря сознания (смерть наступает через 30 минут).
- При концентрации выше 1,2% сознание теряется после двух—трёх вдохов, человек умирает менее чем через 3 минуты. Именно это часто случается при пожарах.
Какое воздухоочистительное оборудование эффективно защитит от печного дыма?
Для эффективной защиты от печного дыма необходимо применять воздухоочистительное оборудование, которое будет удалять из воздушной среды не только механическую взвесь, но и вредные газы, выделяющиеся при горении. Рециркулятор Tion Clever вполне подойдет для этих целей. Данный очиститель-обеззараживатель активно удаляет из воздуха газовые и механические загрязнители, а также инактивирует (убивает) опасные биологические объекты, задержанные фильтром. Благодаря функции инактивации достигается не простое удержание опасных биологических загрязнителей на фильтре, но и их полное умерщвление. Запатентованная технология очищения гарантирует соответствие воздуха медицинским стандартам качества, что подтверждено серией тестов в государственных лабораториях.
Действие рециркулятора может быть дополнено и усилено при помощи бризера Tion O2. Бризер обеспечит приток свежего воздуха, богатого кислородом и содержащего мало углекислого газа
Это особенно важно, так как при горении любых материалов из воздушной среды активно изымается кислород и выделяется углекислота. Недостаточное количество кислорода в помещении может негативно сказаться на самочувствии людей, поэтому необходимо обеспечение постоянной приточной вентиляции
Приточная вентиляция при помощи бризера включает многократную фильтрацию от механических и газовых загрязнителей, а также нагрев воздуха до нужной температуры.
Получение[править | править код]
Промышленный способправить | править код
Влияние температуры на равновесие реакции: CO2+C⇄2CO{\displaystyle {\mathsf {CO_{2}+C\rightleftarrows 2CO}}}
Образуется при горении углерода или соединений на его основе (например, бензина) в условиях недостатка кислорода:
-
- 2C+O2→2CO↑{\displaystyle {\mathsf {2C+O_{2}\rightarrow 2CO\uparrow }}} (тепловой эффект этой реакции 220 кДж),
или при восстановлении диоксида углерода раскалённым углём:
-
- CO2+C⇄2CO↑{\displaystyle {\mathsf {CO_{2}+C\rightleftarrows 2CO\uparrow }}} (ΔH = 172 кДж, ΔS = 176 Дж/К)
Эта реакция происходит при печной топке, когда слишком рано закрывают печную заслонку (пока окончательно не прогорели угли). Образующийся при этом оксид углерода(II) вследствие своей ядовитости вызывает физиологические расстройства («угар») и даже смерть (см. ниже), отсюда и одно из тривиальных названий — «угарный газ».
Реакция восстановления диоксида углерода обратимая, влияние температуры на состояние равновесия этой реакции приведено на графике. Протекание реакции вправо обеспечивает энтропийный фактор, а влево — энтальпийный. При температуре ниже 400 °C равновесие практически полностью сдвинуто влево, а при температуре выше 1000 °C вправо (в сторону образования CO). При низких температурах скорость этой реакции очень мала, поэтому оксид углерода(II) при нормальных условиях вполне устойчив. Это равновесие носит специальное название равновесие Будуара.
Смеси оксида углерода(II) с другими веществами получают при пропускании воздуха, водяного пара и т. п. сквозь слой раскалённого кокса, каменного или бурого угля и т. п. (см. генераторный газ, водяной газ, смешанный газ, синтез-газ).
Лабораторный способправить | править код
Разложение жидкой муравьиной кислоты под действием горячей концентрированной серной кислоты либо пропускание газообразной муравьиной кислоты над P2O5. Схема реакции:
-
- HCOOH→H2SO4otH2O+CO↑{\displaystyle {\mathsf {HCOOH{\xrightarrow{^{o}t}}H_{2}O+CO\uparrow }}}
- Можно также обработать муравьиную кислоту хлорсульфоновой. Эта реакция идёт уже при обычной температуре по схеме:
- HCOOH+HSO3Cl→H2SO4+HCl↑+CO↑.{\displaystyle {\mathsf {HCOOH+HSO_{3}Cl\rightarrow H_{2}SO_{4}+HCl\uparrow +CO\uparrow .}}}
Нагревание смеси щавелевой и концентрированной серной кислот. Реакция идёт по уравнению:
-
- H2C2O4→H2SO4otCO↑+CO2↑+H2O.{\displaystyle {\mathsf {H_{2}C_{2}O_{4}{\xrightarrow{^{o}t}}CO\uparrow +CO_{2}\uparrow +H_{2}O.}}}
Нагревание смеси гексацианоферрата(II) калия с концентрированной серной кислотой. Реакция идёт по уравнению:
-
- K4Fe(CN)6+6H2SO4+6H2O→ot2K2SO4+FeSO4+3(NH4)2SO4+6CO↑.{\displaystyle {\mathsf {K_{4}+6H_{2}SO_{4}+6H_{2}O{\xrightarrow{^{o}t}}2K_{2}SO_{4}+FeSO_{4}+3(NH_{4})_{2}SO_{4}+6CO\uparrow .}}}
Восстановлением из карбоната цинка магнием при нагревании:
-
- Mg+ZnCO3→otMgO+ZnO+CO↑.{\displaystyle {\mathsf {Mg+ZnCO_{3}{\xrightarrow{^{o}t}}MgO+ZnO+CO\uparrow .}}}
Угарный газ
Угарный газ – СО (монооксид углерода) – смертоносный и коварный яд, который связывается с гемоглобином крови значительно крепче, чем животворный кислород. Это бесцветный ядовитый газ (при нормальных условиях) без вкуса и запаха. Химическая формула – CO. Смерть наступает уже тогда, когда угарный газ соединяется с 80 % гемоглобина. Угарный газ содержится (до 12 %) в выхлопных газах автомобиля.
Основными типами химических реакций, в которых участвует угарный газ, являются реакции присоединения и окислительно-восстановительные реакции, в которых он проявляет восстановительные свойства.
При комнатных температурах угарный газ малоактивен, его химическая активность значительно повышается при нагревании и в растворах. Так, в растворах он восстанавливает соли Au, Pt, Pd и других до металлов уже при комнатной температуре. При нагревании восстанавливает и другие металлы, например CO + CuO = Cu + CO2. Это широко используется в пирометаллургии. На реакции CO в растворе с хлоридом палладия основан способ качественного обнаружения угарного газа.
Интересно, что существуют бактерии, способные за счёт окисления СО получать необходимую им для жизни энергию.
Как уже отмечалось, угарный газ очень опасен. Признаки отравления: головная боль и головокружение; отмечается шум в ушах, одышка, сердцебиение, мерцание перед глазами, покраснение лица, общая слабость, тошнота, иногда рвота; в тяжёлых случаях судороги, потеря сознания, кома.
Случались случаи, когда некоторые неосмотрительные водители в зимнюю пору оставались ночевать в автомобиле, который стоял в гараже, двери которого были закрыты. Чтобы было тепло спать, они включали двигатель, и он работал на холостых оборотах. Как правило, угарный газ накапливался в гараже и такие неосторожные люди погибали. Справедливо заметил автор одной книги, “завести мотор в небольшом гараже при закрытой двери – самоубийство”.
Токсическое действие СО обусловлено образованием карбоксигемоглобина — значительно более прочного карбонильного комплекса с гемоглобином, по сравнению с комплексом гемоглобина с кислородом. Таким образом, блокируются процессы транспортировки кислорода и клеточного дыхания. Концентрация в воздухе более 0,1% приводит к смерти в течение одного часа.
Соединение угарного газа с гемоглобином обратимо. Пострадавшего следует вынести на свежий воздух. При отравлении лёгкой степени достаточно гипервентиляции лёгких кислородом.
Различают природные и антропогенные источники поступления в атмосферу Земли угарного газа. Поступление CO от природных и антропогенных источников примерно одинаково. В естественных условиях, на поверхности Земли, угарный газ образуется при неполном анаэробном разложении органических соединений и при сгорании биомассы, в основном в ходе лесных и степных пожаров.
Основным антропогенным источником CO в настоящее время служат выхлопные газы двигателей внутреннего сгорания.
Физические свойства углекислого газа:
Наименование параметра: | Значение: |
Химическая формула | CO2 |
Синонимы и названия иностранном языке | углерода двуокись (рус.)
углерода диоксид (рус.) угольный ангидрид (рус.) оксид углерода (IV) carbon dioxide (англ.) |
Тип вещества | неорганическое |
Внешний вид | бесцветный газ |
Цвет | бесцветный |
Вкус | кисловатый вкус |
Запах | почти без запаха (в больших концентрациях с кисловатым «содовым» запахом) |
Агрегатное состояние (при 20 °C и атмосферном давлении 1 атм.) | газ |
Плотность (состояние вещества – твердое вещество, при -79 °C и атмосферном давлении 1 атм.), кг/м3 | 1561 |
Плотность (состояние вещества – твердое вещество, при -79 °C и атмосферном давлении 1 атм.), г/см3 | 1,561 |
Плотность (состояние вещества – жидкость, при -60 °C и атмосферном давлении 1 атм.), кг/м3 | 1190 |
Плотность (состояние вещества – жидкость, при -60 °C и атмосферном давлении 1 атм.), г/см3 | 1,19 |
Плотность (состояние вещества – жидкость, при -37 °C и атмосферном давлении 1 атм.), кг/м3 | 1101 |
Плотность (состояние вещества – жидкость, при -37 °C и атмосферном давлении 1 атм.), г/см3 | 1,101 |
Плотность (состояние вещества – жидкость, при 0 °C и атмосферном давлении 35,5 атм.), кг/м3 | 925 |
Плотность (состояние вещества – жидкость, при 0 °C и атмосферном давлении 35,5 атм.), г/см3 | 0,925 |
Плотность (состояние вещества – газ, при 0 °C и атмосферном давлении 1 атм.), кг/м3 | 1,9768 |
Плотность (состояние вещества – газ, при 0 °C и атмосферном давлении 1 атм.), г/см3 | 0,0019768 |
Температура сублимации (возгонки), °C | -78,5 |
Критическая температура*, °C | 31 |
Критическое давление, МПа | 7,387 |
Критический удельный объём, м3/кг | 0,468 |
Критическая точка | 31 °C, 7,38 МПа |
Тройная точка | −56,6 °C, 0,52 МПа |
Молярная масса, г/моль | 44,01 |
Растворимость в воде, г/100 г | 0,3803 при 16 °C,
0,3369 при 20 °C, 0,2515 при 30 °C |
Теплопроводность, Вт/(м·K) | 0,0166 |
Удельная теплоемкость, Дж/(кг·К) | 849 |
Удельная теплота испарения, кДж/кг | 379,5 |
Удельная теплота плавления, кДж/кг | 205 |
Стандартная энтальпия образования ΔH (при 298 К, для состояния вещества – газ), кДж/моль | -393,51 |
Стандартная энергия Гиббса образования ΔG (при 298 К, для состояния вещества – газ), кДж/моль | -394,38 |
Стандартная энтропия вещества S (при 298 К, для состояния вещества – газ) | 213,68 |
Стандартная мольная теплоемкость Cp (298 К, для состояния вещества – газ), Дж/(моль·K) | 37,11 |
Энтальпия плавления ΔHпл, кДж/моль | 8,37 |
Энтальпия возгонки ΔHвозг, кДж/моль | 25,23 |
Скорость звука в веществе (при 20°C, состояние среды – газ), м/с | 274,6 |
Давление паров, мм.рт.ст. | 0,000001 (при -186,4°C),
0,00001 (при -180,7°C), 0,0001 (при -174,3°C), 0,001 (при -166,8°C), 0,01 (при -158°C), 2,31 (при -130°C), 9,81 (при -120°C), 34,63 (при -110°C), 104,81 (при -100°C), 279,5 (при -90°C), 672,2 (при -80°C), 1486,1 (при -70°C), 3073,1 (при -60°C), 5127,8 (при -50°C), 7545 (при -40°C), 10718 (при -30°C), 14781 (при -20°C), 19872 (при -10°C), 26142 (при 0°C), 33763 (при 10°C), 42959 (при 20°C), 54086 (при 30°C) |
* при температуре выше критической температуры газ невозможно сконденсировать ни при каком давлении.
Химические свойства co2. Углекислота жидкая (СО2, двуокись углерода, диоксид углерода)
В таблице представлены теплофизические свойства углекислого газа CO 2 в зависимости от температуры и давления. Свойства в таблице указаны при температуре от 273 до 1273 К и давлении от 1 до 100 атм.
Рассмотрим такое важное свойство углекислого газа, как. Плотность углекислого газа равна 1,913 кг/м 3. при нормальных условиях (при н.у.)
По данным таблицы видно, что плотность углекислого газа существенно зависит от температуры и давления — при росте давления плотность CO 2 значительно увеличивается, а при повышении температуры газа — снижается. Так, при нагревании на 1000 градусов плотность углекислого газа уменьшается в 4,7 раза
при нормальных условиях (при н.у.). По данным таблицы видно, что плотность углекислого газа существенно зависит от температуры и давления — при росте давления плотность CO 2 значительно увеличивается, а при повышении температуры газа — снижается. Так, при нагревании на 1000 градусов плотность углекислого газа уменьшается в 4,7 раза.
Однако, при увеличении давления углекислого газа, его плотность начинает расти, причем значительно сильнее, чем снижается при нагреве. Например при давлении и температуре 0°С плотность углекислого газа вырастает уже до значения 20,46 кг/м 3 .
Необходимо отметить, что рост давления газа приводит к пропорциональному увеличению значения его плотности, то есть при 10 атм. удельный вес углекислого газа в 10 раз больше, чем при нормальном атмосферном давлении.
В таблице приведены следующие теплофизические свойства углекислого газа:
- плотность углекислого газа в кг/м 3 ;
- удельная теплоемкость, кДж/(кг·град);
- , Вт/(м·град);
- динамическая вязкость, Па·с;
- температуропроводность, м 2 /с;
- кинематическая вязкость, м 2 /с;
- число Прандтля.
Примечание: будьте внимательны! Теплопроводность в таблице указана в степени 10 2 . Не забудьте разделить на 100!
Отравление угарным или бытовым газом симптомы и признаки, меры первой помощи
Угарный газ (окись углерода, СО) не имеет ни цвета, ни вкуса, ни запаха в связи с этим риск отравления угарным газом значительно возрастает. Угарный газ образуется во время неполного сгорания различных веществ содержащих углерод. Угарный газ является токсичным компонентом выхлопных газов. Чаще всего отравление угарным газом возникает из-за неправильного использования печей или котлов, в растопке которых используется каменный уголь или газ.
Природный газ также бесцветен и не имеет запаха. Для повышения безопасности эксплуатации газовых приборов на газодобывающих станциях в природный газ добавляют небольшое количество других газов, обладающих резким и неприятным запахом.
При попадании в организм человека, угарный или бытовой газ заменяют кислород в крови и вызывают удушение.
Симптомы и признаки отравления угарным газом и бытовым газом:
Отравлению угарным газом и бытовым газом чаще подвергаются спящие люди, дети оставленные без присмотра, люди, находящиеся в состоянии алкогольного или наркотического опьянения. Часто отравление угарным газом происходит во время пожара.
Причины отравления угарным или бытовым газом
Чаще всего отравление угарным или бытовым газом возникает в результате неправильной эксплуатации отопительных приборов. Отравление бытовым газом может быть спровоцировано и намеренно в суицидальных или криминальных целях.
Бытовые приборы и технические средства, вырабатывающие угарный газ:
Факторы риска отравления угарным или бытовым газом
Вдыхание угарного газа или бытового газа опасно для всех, но существуют категории людей, которые более чувствительны к воздействию этих газов на организм. Беременные женщины Дети Пожилые люди Курильщики Люди, с хроническими заболеваниями сердца, легких и крови.
Осложнения отравления угарным или бытовым газом:
Отравления угарным газом и бытовым чрезвычайно опасны. В зависимости от степени и продолжительности воздействия, отравления угарным или бытовым газом могут вызвать:
- Продолжительные и необратимые повреждения мозга
- Сердечную недостаточность
- Смерть
Первая помощь и лечение при отравлении угарным или бытовым газом
- Сразу после появления симптомов отравления угарным гили бытовым газом немедленно выйдите на свежий воздух и вызовите скорую
- Почувствовав запах бытового газа – проверьте выключено ли газовое оборудование и откройте окна. Ни в коем случае не зажигайте свет или огонь – это может спровоцировать взрыв.
- Выйдя на улицу вызовите пожарную службу или службу ремонта газовых сетей
Если вы оказываете помощь пострадавшему от отравления:
- Убедитесь в том, что у вас есть поддержка (кто-то ждет вас на улице и готов помочь вам) – войдя в помещение вы можете сами стать жертвой отравления
- Войдя в помещение где находится пострадавший – откройте окна и двери, не зажигайте свет или огонь
- Постарайтесь как можно быстрее вывести пострадавшего на улицу и немедленно вызовите скорую помощь.
При отравлении угарным или бытовым газом цель лечения состоит в замене окиси углерода в крови кислородом. Для того, чтобы обогатить ткани организма пострадавшего кислородом ему надевают кислородную маску.
Профилактика отравления угарным или бытовым газом
- Установите детектор угарного и бытового газа на каждом этаже вашего дома. Проверяйте ваши детекторы дыма, по крайней мере, дважды в год. Если сработал детектор, немедленно выйдите из дома и вызовите пожарных или газовую службу.
- Откройте дверь гаража перед тем, как завести машину. Если вы завели машину, держите дверь гаража открытой, а дверь в дом наоборот, плотно закрытой. Удаляйте снег и другой мусор из выхлопной трубы перед тем как завести автомобиль.
- Используйте газовую и другую бытовую технику по назначению. Во избежание отравления угарным или бытовым газом, никогда не используйте газовую плиту или печь для отопления дома. Используйте портативные газовые плиты только на открытом воздухе. Никогда не запускайте генератор эклектического тока работающий на бензине или дизельном топливе в замкнутом пространстве, например, в подвале или в гараже.
- Содержите ваши газовые приборы и камин в исправности. Убедитесь, что ваша техника надлежащим образом вентилируется.
- Никогда не оставляйте маленьких детей без присмотра в помещении где используется отопительные приборы работающие на горючем.
История
Аристотель (384-322 до н.э.) впервые описал процесс сжигания углей, который приводит к образованию токсичных паров. В древности существовал способ казни – закрывать преступника в ванной комнате с тлеющими углями. Однако, на тот момент механизм смерти был непонятен. Греческий врач Гален (129-199 гг. н.э.) предположил, что имело место изменение состава воздуха, который причинял человеку вред при вдыхании. В 1776 году французский химик де Лассон произвел СО путем нагревания оксида цинка с коксом, однако ученый пришел к ошибочному выводу, что газообразный продукт был водородом, поскольку он горел синим пламенем. Газ был идентифицирован как соединение, содержащее углерод и кислород, шотландским химиком Уильямом Камберлендом Круикшанком в 1800 году. Его токсичность на собаках была тщательно исследована Клодом Бернаром около 1846 года.
Во время Второй мировой войны, газовая смесь, включающая окись углерода, использовалась для поддержания механических транспортных средств, работающих в некоторых частях мира, где было мало бензина и дизельного топлива. Внешний (с некоторыми исключениями) древесный уголь или газогенераторы газа, полученного из древесины, были установлены, и смесь атмосферного азота, окиси углерода и небольших количеств других газов, образующихся при газификации, поступала в газовый смеситель. Газовая смесь, полученная в результате этого процесса, известна как древесный газ. Окись углерода также использовалась в больших масштабах во время Холокоста в некоторых немецких нацистских лагерях смерти, наиболее явно – в газовых фургонах в Хелмно и в программе умерщвления Т4 «эвтаназия».
Где может произойти отравление монооксидом углерода?
Может произойти много ситуаций, при которых возможно отравление угарным газом:
- отравление продуктами горения во время пожара;
- в помещениях, где эксплуатируется газовое оборудование, и при этом отсутствует нормальная вентиляция, недостаточно приточного воздуха, который необходим для нормального горения газа;
- на тех производствах, где СО участвует в реакциях синтеза веществ (ацетон, фенол);
- в местах, где могут накапливаться автомобильные выхлопные газы вследствие недостаточной вентиляции – в тоннелях, гаражах и т. п.;
- в домашних условиях, когда происходит утечка светильного газа;
- при продолжительном пребывании вблизи от очень оживленных автомагистралей;
- при длительном применении керосиновой лампы, если помещение не проветривается;
- если слишком рано была закрыта печная заслонка домашней печи, камина, банной печи;
- при применении аппаратов для дыхания с некачественным воздухом.