בואו ננסה להבין את זה ולזכור ידע מהפיסיקה והכימיה.

פחמן חד חמצני (חד חמצני פחמן, או פחמן חד חמצני, נוסחה כימית CO) היא תרכובת גז שנוצרת במהלך בעירה מכל סוג שהוא.

מה קורה כאשר החומר הזה נכנס לגוף?

לאחר הכניסה לדרכי הנשימה, מולקולות חד תחמוצת הפחמן מגיעות מיד לדם ונקשרות למולקולות המוגלובין. נוצר חומר חדש לחלוטין - carboxyhemoglobin, אשר מפריע להובלת החמצן. מסיבה זו, מחסור בחמצן מתפתח מהר מאוד.

הסכנה החשובה ביותר היא שפחמן חד חמצני בלתי נראה ואינו מורגש בשום צורה, אין לו לא ריח ולא צבע, כלומר, הסיבה למחלה אינה ברורה, לא תמיד ניתן לזהות אותה מיד. פחמן חד חמצני לא ניתן לחוש בשום אופן, וזו הסיבה ששמו השני הוא רוצח שקט.

מרגיש עייף, חלש וסחרחורת, אדם עושה טעות גורלית - הוא מחליט לשכב. וגם אם יבין אחר כך את הסיבה והצורך ביציאה לאוויר, ככלל, הוא כבר לא מסוגל לעשות כלום. רבים יכולים להינצל על ידי הכרת הסימפטומים של הרעלת CO - בהכרתם, ניתן לחשוד בגורם למחלה בזמן ולנקוט באמצעים הדרושים להצלתה.

מהם התסמינים והסימנים של הרעלת פחמן חד חמצני

חומרת הנגע תלויה במספר גורמים:

- מצב בריאותי ומאפיינים פיזיולוגיים של אדם. אנשים חלשים, אלו עם מחלות כרוניות, במיוחד אלו המלוות באנמיה, קשישים, נשים בהריון וילדים רגישים יותר להשפעות של CO;

- משך החשיפה של תרכובת CO לגוף;

- ריכוז פחמן חד חמצני באוויר הנשאף;

- פעילות גופנית בזמן הרעלה. ככל שהפעילות גבוהה יותר, הרעלה מתרחשת מהר יותר.

שלוש דרגות חומרה של הרעלת פחמן חד חמצני על סמך סימפטומים

דרגה מתונההחומרה מאופיינת בתסמינים הבאים: חולשה כללית; כאבי ראש, בעיקר באזורים הקדמיים והזמניים; דפיקות ברקות; טינטון; סְחַרחוֹרֶת; לקות ראייה - הבהוב, נקודות לפני העיניים; לא פרודוקטיבי, כלומר. שיעול יבש; נשימה מהירה; חוסר אוויר, קוצר נשימה; דמעות; בְּחִילָה; היפרמיה (אדמומיות) עוֹרוממברנות ריריות; טכיקרדיה; קידום לחץ דם.

תסמינים תואר בינוניחומרה היא שימור כל הסימפטומים של השלב הקודם וצורתם החמורה יותר: ערפל, אובדן הכרה אפשרי עבור זמן קצר; לְהַקִיא; הזיות, הן חזותיות והן שמיעתיות; הפרה של המנגנון הוסטיבולרי, תנועות לא מתואמות; כאבי חזה לוחצים.

הרעלה חמורה מאופיינת בתסמינים הבאים: שיתוק; אובדן הכרה לטווח ארוך, תרדמת; עוויתות; אישונים מורחבים; פעולת מעיים לא רצונית שַׁלפּוּחִית הַשֶׁתֶןומעי; קצב לב מוגבר עד 130 פעימות לדקה, אך הוא מורגש מעט; ציאנוזה (שינוי צבע כחול) של העור והריריות; בעיות נשימה - זה הופך להיות רדוד ולסירוגין.

צורות לא טיפוסיות של הרעלת פחמן חד חמצני

יש שניים מהם - התעלפות ואופוריה.

תסמיני התעלפות: חיוורון של העור והריריות; ירידה בלחץ הדם; אובדן הכרה.

תסמינים של הצורה האופורית: תסיסה פסיכומוטורית; חוסר תפקוד נפשי: הזיות, הזיות, צחוק, התנהגות מוזרה; אובדן הכרה; אי ספיקת נשימה ואי ספיקת לב.

כיצד לספק עזרה ראשונה לנפגעי הרעלת פחמן חד חמצני

חשוב מאוד לספק עזרה ראשונה בהקדם, שכן השלכות בלתי הפיכות מתרחשות מהר מאוד.

ראשית, יש צורך לשאת את הקורבן לקרקע במהירות האפשרית. אוויר צח. במקרים בהם הדבר קשה, יש להרכיב את הנפגע במהירות האפשרית מסיכת גז עם מחסנית הופקליט ולתת לו כרית חמצן.

שנית, אתה צריך להקל על הנשימה - לנקות את דרכי הנשימה, במידת הצורך, לפרוק בגדים, להשכיב את הקורבן על הצד כדי למנוע נסיגת לשון אפשרית.

שלישית, לעורר נשימה. למרוח אמוניה, לשפשף את החזה, לחמם את הגפיים. והכי חשוב, אתה צריך להתקשר אַמבּוּלַנס. גם אם נראה שאדם במצב משביע רצון במבט ראשון, יש צורך להיבדק על ידי רופא, שכן לא תמיד ניתן לקבוע את מידת ההרעלה האמיתית רק על פי תסמינים. בנוסף, צעדים טיפוליים יזומים מיידיים יפחיתו את הסיכון לסיבוכים ולתמותה מהרעלת פחמן חד חמצני. אם מצבו של הנפגע קשה, יש צורך לבצע פעולות החייאה עד להגעת הרופאים.

מתי יש סיכון להרעלת פחמן חד חמצני?

כיום, מקרים של הרעלה מתרחשים מעט פחות מאשר באותם ימים שבהם חימום של מגורים היה בעיקר תנורים, אבל עדיין יש מספיק מקורות לסיכון מוגבר. סכנות פוטנציאליות להרעלת פחמן חד חמצני: בתים עם חימום תנור, קמינים. תפעול לא נכון מגביר את הסיכון לחדירת פחמן חד חמצני לחצרים, ובכך גורם למשפחות שלמות לשרוף בבתיהם; אמבטיות, סאונות, במיוחד אלה שמחוממות "על שחור"; מוסכים; בתעשיות המשתמשות בפחמן חד חמצני; שהייה ארוכת טווח ליד כבישים ראשיים; אש בחלל סגור (מעלית, פיר וכו', שאי אפשר לצאת ללא עזרה מבחוץ).

רק מספרים

• מידה קלה של הרעלה מתרחשת כבר בריכוז פחמן חד חמצני של 0.08% - היא מתרחשת כְּאֵב רֹאשׁ, סחרחורת, חנק, חולשה כללית.
• עלייה בריכוז CO ל-0.32% גורמת לשיתוק מוטורי ולהתעלפות. לאחר כחצי שעה מתרחש המוות.

בריכוז CO של 1.2% ומעלה, מתפתחת צורה מתמשכת של הרעלה - בכמה נשימות אדם מקבל מנה קטלנית, המוות מתרחש תוך 3 דקות לכל היותר.

בגזי פליטה מכונית נוסעיםמכיל בין 1.5 ל-3% פחמן חד חמצני. בניגוד למה שנהוג לחשוב, אתה יכול לקבל הרעלה בזמן שהמנוע פועל לא רק בפנים, אלא גם בחוץ.

• כאלפיים וחצי איש ברוסיה מאושפזים מדי שנה עם דרגות חומרה שונות של הרעלת פחמן חד חמצני.

אמצעי מניעה

על מנת למזער את הסיכונים של הרעלת פחמן חד חמצני, די לעקוב אחר הכללים הבאים:

להפעיל תנורים וקמינים בהתאם לכללים, לבדוק באופן קבוע את פעולת מערכת האוורור ולנקות מיד את הארובה, ולסמוך על הנחת תנורים וקמינים רק לאנשי מקצוע;

לא להיות זמן רבליד כבישים סואנים;

כבה תמיד את מנוע הרכב במוסך סגור. נדרשות רק חמש דקות של פעולת המנוע עד שריכוז הפחמן החד חמצני הופך קטלני - זכרו זאת;

אם אתם מבלים זמן רב במכונית, ועוד יותר מכך ישנים במכונית, כבו תמיד את המנוע

הפוך את זה לכלל - אם מופיעים תסמינים המצביעים על הרעלת פחמן חד חמצני, ספק אוויר צח בהקדם האפשרי על ידי פתיחת החלונות, או יותר טוב, עזוב את החדר.

אל תשכב אם אתה מרגיש סחרחורת, בחילה או חולשה.

זכור - פחמן חד חמצני הוא ערמומי, הוא פועל במהירות ובאופן בלתי מורגש, כך שהחיים והבריאות תלויים במהירות אמצעים שננקטו. שמרו על עצמכם ועל יקיריכם!

במקרה חירום, ניתן להתקשר לשירות מבצעי חירום אחד באמצעות מספר נפרד של כל מפעיל תקשורת סלולרית: אלו הם המספרים 101 (שירותי כיבוי וחירום), 102 (שירות משטרה), 103 (שירות אמבולנס טיפול רפואי), 104 (שירות רשת גז)

קו סיוע מאוחד של המנהלת הראשית של משרד מצבי החירום של רוסיה באזור אורנבורג

אין לו לא צבע ולא ריח. אבל הוא קטלני.

מומחים

סרגיי מוסליוס
דוקטור למדעי הרפואה, פרופסור, טוקסיקולוג, מרצה בפקולטה לרפואה יסודית

סקר של בעלי בתים ב-6 ערים על ידי סוכנות רומיר-ניטור הראה:

81% מהנשאלים אינם מבינים את הסכנה של הרעלת פחמן חד חמצני;

60% - לא יודעים שהרעלה כזו עלולה להוביל למוות;

27% מאמינים שיריחו פחמן חד חמצני אם הוא ידלוף;

ל-94% אין גלאי פחמן חד חמצני;

52% מאמינים שכאשר מופיע פחמן חד חמצני, מספיק פשוט לאוורר את החדר כדי למנוע הרעלה.

כיצד נוצר פחמן חד חמצני?

מתכנית הלימודים בבית הספר אנו יודעים: בעירה נדרשת חמצן. פחמן חד חמצני נוצר כאשר אין מספיק חמצן ודלק המכיל פחמן (עצי הסקה, כבול, נייר, פחם, לבניות, בנזין, גז טבעי) אינו נשרף לחלוטין. אי אפשר להרעיל ברחוב, למשל, ליד שריפה. יש הרבה חמצן מסביב, כתוצאה מהבעירה נוצר חומר רעיל נמוך פחמן דו חמצני CO2. וגם אם הדלק נשרף בצורה גרועה או עשן (פחמים במנגל), פחמן חד חמצני מתמוסס מיד באוויר. פחמן חד חמצני מסוכן CO נוצר בתוך הבית כאשר קיים מחסור בחמצן (דלק מציק, אך אינו נשרף באופן פעיל). אנשים רבים מאמינים שניתן להרגיש פחמן חד חמצני עם האף, כמו זה שנשרף במבערים של כיריים גז. כידוע, הוא "מתובל" במיוחד במה שנקרא מרקפטן, חומר בעל ריח חזק שמוסיפים לגז טבעי במתקני אחסון גז על מנת לזהות דליפות על ידי ריח. אי אפשר לעשות זאת עם פחמן חד חמצני - כי הוא יוצר את עצמו.

סליחה על הציפור!

המדד הראשון לפחמן חד חמצני היה... כנריות. עם העלייה הקלה ביותר בריכוז ה-CO, הם מיד השתתקו ונפלו מהמוט.

כדי להגן על עצמך ועל יקיריכם מפני הרעלת פחמן חד חמצני, מומחים ממליצים לשמור על ציוד תקין, לאוורר את האזור ולא להיות במוסך עם דלתות סגורות בזמן שהמנוע פועל. וגם להתקין גלאי פחמן חד חמצני לא יקרים. אם תכולת הפחמן החד חמצני גדלה, החיישן יתחיל לפלוט אותות לסירוגין אם סף האזעקה מופר באופן קריטי, הוא יפלוט אותות מתמשכים.

מהי הסכנה של פחמן חד חמצני?

כאשר פחמן חד חמצני חודר לריאות ולאחר מכן לדם, הוא נקשר בחוזקה להמוגלובין. במקרה זה, מה שנקרא carboxyhemoglobin נוצר, חומר רעילשחוסם את זרימת החמצן לדם. כתוצאה מכך, רעב חמצן מתרחש: תאי המוח סובלים, היפוקסיה עולה. הדבר המסוכן ביותר הוא שהסימנים הראשונים להרעלה בדרך כלל טועים על ידי האדם עצמו והסובבים אותו בתור עייפות. בהמשך מופיע

כאב ראש וסחרחורת, קוצר נשימה. אדם עלול לאבד את ההכרה, הוא עלול לפתח אי ספיקת לב, התקף לב, שבץ איסכמי, מקרים חמורים- תרדמת ומוות. כל האיברים סובלים - לב, כליות, כבד, ריאות. שרירים חלקים נרגעים. כתוצאה מכך, אדם, גם אם הוא מבין שהוא צריך לצאת בדחיפות לאוויר, לא יכול לעשות צעד אחד בגלל חולשת שרירים. העורקים גם נרגעים ומאבדים מגמישותם. אם הקורבן שוכב, העורקים נצבטים, מה שחוסם לחלוטין את הגישה של הדם לאיברים.

לאחר הרעלה.

במקרה של הרעלה חמורה, גם אם אדם ישרוד, הוא עלול להישאר במצב וגטטיבי ולעולם לא להחלים לחלוטין. במקרים אחרים, ההחלמה עשויה להימשך שבועות, חודשים או שנים. אם ההרעלה לא הייתה חמורה במיוחד, הסימנים שלה עשויים להופיע לאחר 1-6 שבועות. כשליש מהנפגעים מאבדים חלקית את הזיכרון שלהם, הם מפתחים כאבי ראש, פגיעה בתפקודי תנועה, הידרדרות אופי והידרדרות יכולת חשיבה מופשטת וביקורתית עצמית. הראייה והשמיעה לקויות.

מי בסיכון:

תושבי בתים כפריים עם תנורים, קמינים, מחממי גז ודיזל.הרעלה נגרמת לרוב על ידי טיוטה לקויה עקב התקנה לא נכונה של תנור או אח או ארובה סתומה בפיח. לאחרונה, המקרים הפכו תכופים יותר כאשר ילדים בוגרים קונים בתים כפריים להורים שגרו בעבר בעיר ופשוט לא יודעים לחמם כמו שצריך;

תושבי העיר שהגיעו לחופשה (מקרה שכיח הוא חגי ראש השנה!) לקוטג'ים כפריים שכורים, ולא ממש יודעים איך, מחליטים לחמם את הבית. התנור נדלק, הבית נעשה חם ונעים. וברגע זה מישהו מחליט שכל החום יוצא דרך הצינור, אז אתה צריך לסגור את מנחת התנור או האח ואת החלון.

זוגות מבודדים במכונית במוסך סגור.לאחר שהדליקו את תנור החימום של המכונית, הם שומרים על מצב רוח רומנטי עם אלכוהול והשפעות הפחמן החד חמצני בדרך כלל נחשבות לשיכרון כדי להתאושש, הם מחליטים לנמנם קצר. רבים אינם מתעוררים;

בעלי רכב שמתקנים מכוניות בעצמםעם דלתות המוסך סגורות;

אנשים שמעשנים במיטה.הירדמות עם סיגריה לא כבויה לא בהכרח מובילה לשריפה. השמיכה והשטיח מתחילים לעשן, אבל אין להבה. אם החלונות סגורים, מובטחת הרעלת CO;

בעלי כיריים גז.אם המבער יתפוצץ במהלך הפעולה, הגז לא יישרף לחלוטין. פחמן חד חמצני עלול להתרחש גם אם אתה מבשל מזון במיכל עם תחתית רחבה מאוד. . במקרה זה, זרימת החמצן למבער מופרעת ונוצר פחמן חד חמצני. מאותה סיבה, לא ניתן לבשל על כל המבערים בבת אחת או לחמם את החדר באמצעות כיריים גז. במטבח, כאשר 3 מבערים בוערים במשך שעתיים, ריכוז ה-CO עולה פי 11!

תושבים דירות מודרניות, שיבוש המתיחה הטבעית על ידי פיתוח מחדש.במהלך התיקונים הם מתקינים דלתות פניםללא פערים מלמטה, להרוס צינורות אוויר כדי להגדיל את שטח המטבח, להתקין חלונות פלסטיק שאינם מאפשרים לאוויר לעבור.

צורת ההרעלה תלויה בריכוז הפחמן החד-חמצני.

3, קל, דרגה: CO באוויר הוא לא יותר מ 0.08%, התוכן של carboxyhemoglobin בדם הוא לא יותר מ 30%. לקורבן יש כאב ראש, סחרחורת, בחילות והקאות.

עזרה מאחרים:לפתוח חלונות ודלתות, לקחת את הקורבן החוצה. אין צורך באשפוז.

2, אמצעי, תואר: CO באוויר הוא לא יותר מ 0.32%, התוכן של carboxyhemoglobin בדם הוא 30-40%. הקורבן מאבד את ההכרה, לחץ הדם שלו עולה, הדופק שלו מואץ והזיות אפשריות.

עזרה מאחרים:

שים על הנפגע מסכת חמצן או מסכת גז עם מחסנית הופקליט מיוחדת (מגביר את ההגנה מפני CO).

חבר את הנפגע לבלון חמצן למשך 2-3 שעות. נדרש אשפוז.

1, חמור, דרגה: CO באוויר הוא יותר מ-1.2%, תכולת הקרבוקסיהמוגלובין בדם היא 50% - נשימה לסירוגין, ירידה בלחץ הדם עד קריסה, ציאנוזה חמורה (הלבנה) של הריריות, עוויתות, תרדמת.

אם ריכוז ה-CO גבוה מאוד, מספיקות 1-2 נשימות כדי למות.

עזרה מאחרים:לפתוח חלונות ודלתות, להוציא את הקורבן החוצה, להתקשר למחלצים ולרופאים.

מסתבר שמצילים ורופאים:לשים על הקורבן מסכת חמצן או מסכת גז עם מחסנית hopcalite (מגביר את ההגנה מפני CO). חבר את הנפגע לבלון חמצן למשך 2-3 שעות.

נדרש אשפוז. עם המסירה למרפאה מתבצע אוורור מכני.

בכל שלושת המקרים, הקורבן מקבל תרופת נגד לפחמן חד חמצני, שפותח ברוסיה. הוא מפחית שיכרון, מאיץ את הוצאת ה-CO מהגוף, מפחית את הצורך בחמצן ומסייע להגביר את ההתנגדות של האיברים הרגישים ביותר להיפוקסיה.

יש לי את "המדריך לבערת כיריים" כבר הרבה זמן.

תקנו אותי, עמיתים, אם משהו לא בסדר...

תיבת אש תנור
חימום הכיריים תלוי במצב הכיריים, בדלק וביכולת לחמם נכון את הכיריים. יש לתחזק את הכיריים באופן שיטתי, כלומר לנקות ולאטום, אפילו את הסדקים הקטנים ביותר שעלולים להוביל להיווצרות עיבוי. לדוגמה, דרך סדק של 2 מ"מ מסביב למסגרת השסתום, עד 15 מ"ק של אוויר דולפים תוך שעה, אשר, חימום עד 80...100 מעלות צלזיוס, יעביר חום, וזה אחראי על 10% מההפסדים שלה.
כאשר אוויר עודף מסופק דרך מחבת האפר, איבוד החום הוא 15-25%, ואם מתרחשת בעירה עם דלת הבעירה פתוחה, איבוד החום מגיע ל-40%. הכיריים עוברים ניקוי ותיקון פעם או פעמיים בשנה. שעון קיץ. צינורות עשןניקה פעמיים או שלוש במהלך עונת החימום.
החימום של קירות התנור תלוי בעיקר במצב שבו הם נמצאים. אם יש הרבה פיח ואפר על קירות התנור או בארובות, אז הם מתחממים בצורה חלשה ויש להשקיע הרבה יותר דלק וזמן על תא האש. עובי שכבה של 1-2 מ"מ פוגע משמעותית בתפיסת החום על ידי הקירות.
לפני תיבת האש, נקה את השבכה והסר את כל האפר. זה מבטיח מעבר חופשי של אוויר לדלק הבוער. הדלק מוכן מראש כך שהוא יבש. עצי הסקה קצוצים נחשבים יבשים רק שנה לאחר שהוכנסו לכלוב ונשמרו בחוץ מתחת לחופה.
יש להשתמש רק בדלק יבש. כאשר דלק גולמי נשרף, הלחות שבו הופכת לאדים, שעוברים דרך תעלות התנור, מקררות אותם, וכאשר הוא פוגע בקירות הקרים של הצינור, היא מתיישבת עליהם והופכת לטיפות, אשר זורמות מטה מתערבבות. עם פיח, יצירת עיבוי.
הערך הקלורי של הדלק משתנה. ניקח לדוגמא עצי הסקה יבשים. גזעים שונים. לדוגמה, 3/4 מ"ק של עצי הסקה מעץ אלון שווה ערך ל-1 מ"ק של ליבנה, 1.2 - אלמון, 1.2 - אורן, 1.3 - אשוח, 1.5 - אספן. יש לחתוך עצי הסקה לבולי עץ בעובי ממוצע של 8-10 ס"מ עבור קופסת האש יש לבחור בולי עץ באותו עובי, דבר שחשוב לחימום אחיד של הכיריים.
כבול יכול לשרוף כמעט בכל תנור, אבל בשביל זה אתה צריך להגדיל את הטיוטה. עבור כבול, עדיף להתקין תנורים עם תא אש מתאים.
משך השריפה של כיריים הוא בממוצע 1-1.5 שעות לאחר השריפה, יש לחמם את פני הכיריים לטמפרטורה של 70...80 מעלות צלזיוס, במקרים נדירים ל-90 מעלות. בטמפרטורות גבוהות יותר, אבק על פני התנור נשרף ומשתחרר ריח רע. לכן, יש לנקות באופן שיטתי את הקירות הקדמיים של התנור על ידי ניגוב אבק שהצטבר במטלית יבשה. זה חייב להיעשות בזהירות במיוחד בהתחלה. עונת החימום. אין לחמם את התנור יתר על המידה. זה יכול להוביל לסדקים ולנזק לבניית התנור. תנורים גדולים שמתחממים לאחר 1-2 ימים הם לא תמיד טובים: ראשית, הם תופסים הרבה מקום בחדר, ושנית, בגלל החימום החזק של החדר, לעתים קרובות אתה צריך לפתוח את החלונות לאוורור, מה שמוביל לצריכת דלק מוגזמת.
כמות עצי ההסקה הדרושה לחימום רגיל של הכיריים מונחת מיד בתא האש. מניחים עצי הסקה בכלובים או בשורות עם מרווחים בין בולי עץ של עד 10 מ"מ, כך שכל בולי העץ יתחילו להתלקח בבת אחת מכל הצדדים, וליצור חום רב ככל האפשר. במקרה זה, ערימת העץ לא אמורה להגיע לראש ארגז האש ב-20 ס"מ לפחות בתנאים כאלה חלקיקים עדיניםדלקים וחומרים דליקים שונים נשרפים בתא האש לפני שהם נכנסים לארובות. ראשית, זה מגביר את הטמפרטורה של התנור. שנית, כאשר חלקיקים לא שרופים נכנסים לארובות, הם סותמים אותן, והם סופגים פחות חום. להדלקה, הניחו את בולי העץ היבשים ביותר מתחת לשורה התחתונה, ומתחתיהם שבבי עץ יבשים, רסיסים ונייר. חל איסור מוחלט להשתמש בנפט, בנזין, אצטון וחומרי נפץ דומים.
כדי למנוע מהכיריים לעשן, תחילה הם שורפים נייר, רסיסים דקים ושבבים, וממלאים את הארובות אוויר חם, ולאחר מכן לחמם את התנור. עצי הסקה (או כבול) מונחים כך שהם מונחים בשכבה אחידה על השבכה או על רצפת הכיריים, קרוב יותר לדלת האש.
כאשר התנור נמס, דלת הבעירה, הבולמים, השסתומים והמראות נפתחים לחלוטין. לאחר ההדלקה, ברגע שהעץ מתלקח, דלת תא האש נסגרת ותא האפר נפתח. הטיוטה בכבשן מווסתת על ידי דלת מפוח, שסתום או נוף.
בדרך כלל, כוח הטיוטה נקבע על פי צבע הלהבה: אם הלהבה אדומה עם פסים כהים, ועשן חום או שחור מגיע מהארובה, אז אין מספיק אוויר ויש להגדיל את אספקתו; אם הלהבה צהובה זהוב, אספקת האוויר נחשבת תקינה; אם הוא לבן בוהק ונשמע קול זמזום בתעלות התנור, זה מצביע על כך שיש עודף אוויר ויש להפחית את אספקתו.
במהלך שריפת הדלק, לא ניתן לפתוח את דלתות תא האש, מכיוון שהאוויר הקר הנכנס לתא האש מקרר את תעלות התנור.

אז, בהתבסס על האמור לעיל, ניתן לנסח את הכללים הבאים.
1. כאשר הדלק נשרף, יש צורך לסגור לא רק את דלת תיבת האש, אלא גם חלקית את הנוף או השסתום.
2. ניתן לערבב (לערבב) את עצי ההסקה רק לאחר שהוא נשרף היטב ונוצרים חללים גדולים בין בולי העץ, שדרכם מתחיל לזרום עודף אוויר, ולקרר את הכיריים.
3. אם נשארו מותגי אש, הם נאספים במרכז תא האש (אח התנור) או מגררים ומכוסים בגחלים בוערות. פחמים בוערים ואות אש צריכים להיות בנתיב תנועת האוויר לתא האש. זרימת האוויר העודפת אינה רצויה.
4. כשהפחמים נשרפים (כלומר נעלמים להבה כחולה, המציין כי פחמן חד חמצני משתחרר), הם חייבים להיות מפולסים לאורך התחתית של השבכה או תא האש, קרוב יותר לדלת, ולסגור אותה היטב. מומלץ להשאיר את הצינור פתוח עוד 5-10 דקות כדי למנוע כניסת שאריות פחמן חד חמצני לחדר שעלולות להוביל להרעלה ואף למוות. (עִם)

הכל גאוני פשוט!

קל למהר. מלאו חצי דלי מים וגרפו את הגחלים מתא האש לתוך דלי עד שתא האש נקייה. אם נשאר מותג אש עיקש שלא נשרף, אז גם זה. עשה את אותו הדבר עם המפוח. וסגור בשלווה את השסתום.

קשה לקבוע סימנים לכך שפחמן חד חמצני (פחמן חד חמצני (II), חד חמצני, פחמן חד חמצני) נוצר באוויר בריכוז מסוכן - בלתי נראה, אולי לא מריח, מצטבר בחדר בהדרגה, באופן בלתי מורגש. זה מסוכן ביותר לחיי אדם: הוא רעיל מאוד רמות מוגזמות בריאות מובילות להרעלה חמורה ומוות. שיעור תמותה גבוה מהרעלת גזים נרשם מדי שנה. ניתן להפחית את הסיכון להרעלה על ידי מעקב כללים פשוטיםושימוש בחיישני פחמן דו חמצני מיוחדים.

מהו פחמן חד חמצני

גז טבעי נוצר במהלך הבעירה של כל ביומסה בתעשייה, הוא תוצר של שריפה של כל תרכובות מבוססות פחמן. בשני המקרים, תנאי מוקדם לשחרור גז הוא מחסור בחמצן. כמויות גדולות ממנו חודרים לאטמוספירה כתוצאה משריפות יער, בצורת גזי פליטה הנוצרים במהלך שריפת הדלק במנועי מכוניות. למטרות תעשייתיות הוא משמש בייצור אלכוהול אורגני, סוכר, עיבוד בשר ודגים מהחי. כמות קטנה של חד חמצני מיוצרת גם על ידי תאי גוף האדם.

נכסים

מנקודת מבט כימית, חד חמצני הוא תרכובת אנאורגנית עם אטום חמצן בודד במולקולה, הנוסחה הכימית היא CO. זהו חומר כימי שאין לו צבע, טעם או ריח אופייניים, הוא קל יותר מאוויר, אך כבד יותר ממימן, ואינו פעיל בטמפרטורת החדר. אדם שמריח רק מרגיש נוכחות של זיהומים אורגניים באוויר. הוא שייך לקטגוריה של מוצרים רעילים מוות בריכוז של 0.1% באוויר מתרחש תוך שעה. מאפיין הריכוז המרבי המותר הוא 20 מ"ג/קוב.מ"ר.

השפעת פחמן חד חמצני על גוף האדם

פחמן חד חמצני הוא קטלני לבני אדם. השפעתו הרעילה מוסברת על ידי היווצרות קרבוקסיהמוגלובין בתאי הדם, תוצר של הוספת פחמן חד חמצני (II) להמוגלובין בדם. רמה גבוההתוכן carboxyhemoglobin גורם לרעב חמצן, אספקת חמצן לא מספקת למוח ולרקמות אחרות של הגוף. עם שיכרון קל, התוכן שלו בדם נמוך, הרס כַּמוּבָןאולי תוך 4-6 שעות. בריכוז גבוה, רק תרופות יעילות.

הרעלת פחמן חד חמצני

פחמן חד חמצני הוא אחד החומרים המסוכנים ביותר. במקרה של הרעלה, מתרחשת שיכרון הגוף, מלווה בהידרדרות במצבו הכללי של האדם. חשוב מאוד לזהות מוקדם את הסימנים להרעלת פחמן חד חמצני. תוצאת הטיפול תלויה ברמת החומר בגוף ובמהירות העזרה מגיעה. במקרה זה, דקות נחשבות - הקורבן יכול להירפא לחלוטין, או להישאר חולה לנצח (הכל תלוי במהירות התגובה של המצילים).

תסמינים

בהתאם למידת ההרעלה עלולים להופיע כאבי ראש, סחרחורת, טינטון, דופק מהיר, בחילות, קוצר נשימה, הבהוב בעיניים וחולשה כללית. לעתים קרובות נצפה נמנום, וזה מסוכן במיוחד כאשר אדם נמצא בחדר מלא בגז. כאשר כמות גדולה של חומרים רעילים חודרת למערכת הנשימה, נצפים פרכוסים, אובדן הכרה ובמקרים חמורים במיוחד תרדמת.

עזרה ראשונה להרעלת פחמן חד חמצני

יש לספק לנפגע עֶזרָה רִאשׁוֹנָהבמקרה של הרעלת פחמן חד חמצני. עליך להעביר אותו מיד לאוויר צח ולהזעיק רופא. כדאי לזכור גם לגבי הבטיחות שלך: כשנכנסים לחדר עם מקור של חומר זה, צריך רק לנשום עמוק, ולא לנשום פנימה. עד להגעת הרופא יש צורך להקל על הגישה של החמצן לריאות: פתיחת כפתורים, הסרה או שחרור בגדים. אם הקורבן מאבד את ההכרה ומפסיק לנשום, יש צורך באוורור מלאכותי.

תרופה נגד הרעלה

תרופה מיוחדת (נוגדת) להרעלת פחמן חד חמצני היא תרופה המונעת באופן פעיל היווצרות קרבוקסיהמוגלובין. פעולת התרופה מביאה לירידה בצורך של הגוף לחמצן, איברים תומכים הרגישים לחוסר חמצן: המוח, הכבד וכדומה. ניתן תוך שרירי במינון של 1 מ"ל מיד לאחר הוצאת המטופל מאזור עם ריכוז גבוה של חומרים רעילים. ניתן לתת את התרופה מחדש לא לפני שעה לאחר המתן הראשון. השימוש בו למניעה מותר.

יַחַס

במקרה של חשיפה קלה לפחמן חד חמצני, הטיפול מתבצע על בסיס חוץ במקרים חמורים, החולה מאושפז; כבר באמבולנס נותנים לו שקית חמצן או מסכה. במקרים חמורים, על מנת לתת לגוף מינון גדול של חמצן, המטופל מוכנס לתא לחץ. תרופת נגד ניתנת תוך שרירית. רמות הגזים בדם מנוטרות כל הזמן. שיקום נוסף הוא תרופתי, פעולות הרופאים מכוונות לשיקום תפקוד המוח, מערכת הלב וכלי הדם והריאות.

השלכות

חשיפה לפחמן חד חמצני בגוף עלולה לגרום מחלות קשות: ביצועי המוח, ההתנהגות והתודעה של אדם משתנים, ומופיעים כאבי ראש בלתי מוסברים. במיוחד ההשפעה חומרים מזיקיםהזיכרון מושפע - אותו חלק במוח שאחראי על המעבר של זיכרון לטווח קצר לזיכרון לטווח ארוך. החולה עלול להרגיש את ההשפעות של הרעלת פחמן חד חמצני רק לאחר מספר שבועות. רוב הנפגעים מחלימים לחלוטין לאחר תקופת שיקום, אך חלקם חשים את ההשלכות לשארית חייהם.

כיצד לזהות פחמן חד חמצני בתוך הבית

הרעלת פחמן חד חמצני קלה בבית, וזה לא קורה רק בזמן שריפה. ריכוז הפחמן הדו חמצני נוצר עקב טיפול רשלני בבולם הכיריים, במהלך פעולת דוד גז פגום או אוורור. מקור הפחמן החד חמצני עשוי להיות תנור גז. אם יש עשן בחדר, זו כבר סיבה להפעיל אזעקה. ישנם חיישנים מיוחדים לניטור מתמיד של רמות הגז. הם עוקבים אחר רמת ריכוז הגז ומדווחים אם חריגה מהנורמה. נוכחות של מכשיר כזה מפחיתה את הסיכון להרעלה.

וִידֵאוֹ

פחמן חד-חמצני, פחמן חד-חמצני (CO), הוא גז חסר צבע, חסר ריח, חסר טעם, שהוא מעט פחות צפוף מאוויר. הוא רעיל לבעלי חיים המייצרים המוגלובין (כולל בני אדם) בריכוזים מעל כ-35 ppm, אם כי הוא מיוצר גם בחילוף חומרים תקין של בעלי חיים. כמויות קטנות, ומאמינים שיש לו כמה פונקציות ביולוגיות תקינות. באטמוספרה הוא משתנה מבחינה מרחבית ומתכלה במהירות, ויש לו תפקיד ביצירת אוזון בגובה פני הקרקע. פחמן חד חמצני מורכב מאטום פחמן אחד ואטום חמצן אחד הקשורים בקשר משולש, המורכב משני קשרים קוולנטיים וכן קשר קוולנטי אחד. זהו הפחמן חד חמצני הפשוט ביותר. הוא איזואלקטרוני עם אניון ציאניד, קטיון ניטרוסוניום וחנקן מולקולרי. במתחמי קואורדינציה, ליגנד הפחמן חד חמצני נקרא קרבוניל.

כַּתָבָה

אריסטו (384-322 לפנה"ס) תיאר לראשונה את תהליך שריפת הפחם, המוביל להיווצרות אדים רעילים. בימי קדם הייתה שיטת הוצאה להורג - נעילת הפושע בחדר שירותים בגחלים בוערות. עם זאת, באותה תקופה מנגנון המוות לא היה ברור. הרופא היווני גאלן (129-199 לספירה) הציע שחל שינוי בהרכב האוויר, שגרם נזק לבני אדם בשאיפה. בשנת 1776, הכימאי הצרפתי דה לאסון ייצר CO על ידי חימום תחמוצת אבץ עם קוקה קוק, אך המדען הסיק בטעות שהתוצר הגזי הוא מימן מכיוון שהוא נשרף בלהבה כחולה. הגז זוהה כתרכובת המכילה פחמן וחמצן על ידי הכימאי הסקוטי ויליאם קמברלנד קרויקשאנק בשנת 1800. הרעילות שלו בכלבים נחקרה ביסודיות על ידי קלוד ברנרד בסביבות 1846. במהלך מלחמת העולם השנייה, תערובת גז הכוללת פחמן חד חמצני שימשה לשמירה על מכאנית כלי רכב, הפועלים בחלקים מסוימים של העולם שבהם בנזין ודיזל היו נדירים. הותקנו מגזי פחם או גזים חיצוניים (למעט חריגים מסוימים) ותערובת של חנקן אטמוספרי, פחמן חד חמצני וכמויות קטנות של גזי גיזוז אחרים הוכנסה למערבל הגז. תערובת הגז הנובעת מתהליך זה ידועה בשם גז עץ. פחמן חד חמצני שימש גם בקנה מידה גדול במהלך השואה בחלק ממחנות ההשמדה הגרמנים של הנאצים, בעיקר בטנדרי הגז של חלמנו ובתוכנית ההמתה "המתת חסד" T4.

מקורות

פחמן חד חמצני נוצר במהלך חמצון חלקי של תרכובות המכילות פחמן; הוא נוצר כאשר אין מספיק חמצן ליצירת פחמן דו חמצני (CO2), כגון בעת ​​הפעלת תנור או מנוע בעירה פנימית, בחלל סגור. בנוכחות חמצן, כולל ריכוזים אטמוספריים, פחמן חד חמצני בוער בלהבה כחולה, ומייצר פחמן דו חמצני. גז פחם, שהיה בשימוש נרחב עד שנות ה-60 עבור תאורת פנים, בישול וחימום, הכיל פחמן חד חמצני כמרכיב דלק משמעותי. כמה תהליכים ב טכנולוגיה מודרניתפעולות כמו התכת ברזל עדיין מייצרות פחמן חד חמצני כתוצר לוואי. ברחבי העולם, המקורות הגדולים ביותר של פחמן חד חמצני הם מעיינות טבעיים, עקב תגובות פוטוכימיות בטרופוספירה היוצרות כ-5 × 1012 ק"ג של פחמן חד חמצני בשנה. אַחֵר מעיינות טבעיים COs כוללים הרי געש, שריפות יער וצורות בעירה אחרות. בביולוגיה, פחמן חד חמצני מיוצר באופן טבעי על ידי הפעולה של heme oxygenase 1 ו-heme 2 מפירוק המוגלובין. תהליך זה מייצר כמות מסוימת של קרבוקסיהמוגלובין אצל אנשים רגילים, גם אם הם לא שואפים פחמן חד חמצני. מאז הדיווח הראשון שפחמן חד חמצני הוא מוליך עצבי נורמלי בשנת 1993, כמו גם אחד משלושה גזים המווסתים באופן טבעי תגובות דלקתיות בגוף (השניים האחרים הם תחמוצת החנקן ומימן גופרתי), פחמן חד חמצני זכה לתשומת לב מדעית רבה כחומר ביולוגי. וַסָת ברקמות רבות, כל שלושת הגזים פועלים כסוכנים אנטי דלקתיים, מרחיבי כלי דם ומקדמים של צמיחה ניאווסקולרית. ניסויים קליניים נמשכים עם כמויות קטנות של פחמן חד חמצני כמו א תרופה. עם זאת, כמויות מוגזמות של פחמן חד חמצני גורמות להרעלת פחמן חד חמצני.

תכונות מולקולריות

לפחמן חד חמצני משקל מולקולרי של 28.0, מה שהופך אותו למעט קל יותר מאוויר, שהמשקל המולקולרי הממוצע שלו הוא 28.8. לפי חוק הגז האידיאלי, ל-CO יש אפוא צפיפות נמוכה יותר מהאוויר. אורך הקשר בין אטום פחמן לאטום חמצן הוא 112.8 pm. אורך קשר זה עולה בקנה אחד עם קשר משולש כמו בחנקן מולקולרי (N2), בעל אורך קשר דומה וכמעט אותו משקל מולקולרי. קשרי פחמן-חמצן כפולים ארוכים בהרבה, למשל 120.8 מ' עבור פורמלדהיד. נקודת הרתיחה (82 K) ונקודת ההיתוך (68 K) דומות מאוד ל-N2 (77 K ו-63 K, בהתאמה). אנרגיית פירוק הקשר של 1072 קילו-ג'ל/מול חזקה מזו של N2 (942 קילו-ג'יי-מול) ומייצגת את הקשר הכימי החזק ביותר הידוע. מצב האלקטרונים הקרקע של פחמן חד חמצני הוא יחיד, מכיוון שאין אלקטרונים בלתי מזווגים.

מומנט מליטה ודיפול

לפחמן ולחמצן יחד יש בסך הכל 10 אלקטרונים במעטפת הערכיות שלהם. בעקבות כלל האוקטטים לפחמן וחמצן, שני האטומים יוצרים קשר משולש, עם שישה אלקטרונים משותפים בשלושת האורביטלים המולקולריים המחוברים, ולא הקשר הכפול הרגיל שנמצא בתרכובות קרבוניל אורגניות. מכיוון שארבעה מהאלקטרונים המשותפים מגיעים מאטום החמצן ורק שניים מהפחמן, אורביטל מקשר אחד תפוס על ידי שני אלקטרונים מאטומי החמצן, ויוצרים קשר דטיב או דיפול. זה מביא לקיטוב C←O של המולקולה, עם מטען שלילי קל על הפחמן ומטען חיובי קל על החמצן. שני האורביטלים המחוברים האחרים תופסים כל אחד אלקטרון אחד מפחמן ואחד מחמצן, ויוצרים קשרים קוולנטיים (קוטביים) עם קיטוב C→O הפוך, מכיוון שחמצן הוא אלקטרון שלילי יותר מפחמן. בפחמן חד חמצני חופשי, המטען השלילי נטו δ- נשאר בקצה הפחמן, ולמולקולה יש מומנט דיפול קטן של 0.122 D. לפיכך, המולקולה היא א-סימטרית: לחמצן יש צפיפות אלקטרונים גבוהה יותר מפחמן, וכן מטען חיובי קטן בהשוואה לפחמן, שהוא שלילי. לעומת זאת, למולקולת הדיניטרוגן האיזואלקטרונית אין מומנט דיפול. אם חד חמצני הפחמן פועל כליגנד, הקוטביות של הדיפול יכולה להשתנות עם מטען שלילי נטו בקצה החמצן, בהתאם למבנה של קומפלקס הקואורדינציה.

קוטביות קשר ומצב חמצון

מחקרים תיאורטיים וניסיוניים מראים שלמרות האלקטרושליליות הגדולה יותר של חמצן, מומנט הדיפול מגיע מהקצה השלילי יותר של הפחמן לקצה החיובי יותר של החמצן. שלושת הקשרים הללו הם למעשה קשרים קוולנטיים קוטביים המקוטבים מאוד. הקיטוב המחושב לאטום החמצן הוא 71% עבור הקשר σ ו-77% עבור שני קשרי ה-π. מצב החמצון של פחמן לפחמן חד חמצני בכל אחד מהמבנים הללו הוא +2. זה מחושב באופן הבא: כל האלקטרונים המחוברים נחשבים כשייכים לאטומי חמצן אלקטרוניים שליליים יותר. רק שני אלקטרונים שאינם קשורים על פחמן מוקצים לפחמן. לפי חישוב זה, לפחמן יש רק שני אלקטרונים ערכיים במולקולה לעומת ארבעה באטום חופשי.

תכונות ביולוגיות ופיזיולוגיות

רַעֲלָנוּת

הרעלת פחמן חד חמצני היא הסוג הנפוץ ביותר של הרעלת אוויר קטלנית במדינות רבות. פחמן חד חמצני הוא חומר חסר צבע, חסר ריח, חסר טעם, אך רעיל מאוד. הוא מתחבר עם המוגלובין לייצור קרבוקסיהמוגלובין, אשר "חולש" על אתר בהמוגלובין שבדרך כלל נושא חמצן אך אינו יעיל בהעברת חמצן לרקמות הגוף. ריכוזים נמוכים עד 667 ppm יכולים לגרום להמרה של עד 50% מההמוגלובין בגוף לקרבוקסיהמוגלובין. רמת קרבוקסיהמוגלובין של 50% עלולה להוביל להתקפים, תרדמת ומוות. בארצות הברית, משרד העבודה מגביל את רמות החשיפה לטווח ארוך במקום העבודה לפחמן חד חמצני ל-50 חלקים למיליון. במשך תקופה קצרה, ספיגת חד-חמצני הפחמן מצטברת, שכן זמן מחצית החיים שלו הוא כ-5 שעות באוויר צח. התסמינים השכיחים ביותר של הרעלת פחמן חד חמצני יכולים להיות דומים לסוגים אחרים של הרעלה וזיהומים, וכוללים תסמינים כמו כאבי ראש, בחילות, הקאות, סחרחורת, עייפות ותחושת חולשה. משפחות מושפעות מאמינות לרוב שהן קורבנות של הרעלת מזון. תינוקות עשויים להיות עצבניים ולאכול גרוע. תסמינים נוירולוגיים כוללים בלבול, חוסר התמצאות, ראייה מטושטשת, סינקופה (אובדן הכרה) והתקפים. כמה תיאורים של הרעלת פחמן חד חמצני כוללים דימום ברשתית כמו גם צבע אדום דובדבן חריג לדם. ברוב האבחנות הקליניות, סימנים אלה נצפים לעתים רחוקות. אחד הקשיים עם התועלת של אפקט "דובדבן" זה הוא שהוא מתקן, או מסווה, לא בריא אחרת הוֹפָעָה, שכן ההשפעה העיקרית של הסרת המוגלובין ורידי היא שאדם חנוק נראה נורמלי יותר, או אדם מת נראה חי, בדומה להשפעה של צבעים אדומים בהרכב החניטה. אפקט צביעה זה ברקמה מורעלת נטולת חמצן קשורה לשימוש מסחרי בפחמן חד חמצני בצביעת בשר. פחמן חד חמצני נקשר גם למולקולות אחרות כמו מיוגלובין וציטוכרום אוקסידאז מיטוכונדריאלי. חשיפה לפחמן חד חמצני עלולה לגרום לנזק משמעותי ללב ולמרכז מערכת העצבים, במיוחד ב- globus pallidus, הוא קשור לעתים קרובות למצבים פתולוגיים כרוניים ארוכי טווח. לפחמן חד חמצני יכולות להיות השפעות שליליות חמורות על העובר של אישה בהריון.

פיזיולוגיה אנושית רגילה

פחמן חד חמצני מיוצר באופן טבעי בגוף האדם כמולקולת איתות. לפיכך, לפחמן חד חמצני עשוי להיות תפקיד פיזיולוגי בגוף כמוליך עצבי או מרגיע כלי דם. בשל תפקידו של פחמן חד חמצני בגוף, הפרעות בחילוף החומרים שלו קשורות מחלות שונות, כולל ניוון עצבי, יתר לחץ דם, אי ספיקת לב ודלקת.

CO מתפקד כמולקולת איתות אנדוגנית.

CO מווסת תפקודים קרדיווסקולריים

CO מעכב את הצטברות הטסיות וההיצמדות

ל-CO עשוי להיות תפקיד כסוכן טיפולי פוטנציאלי

מִיקרוֹבִּיוֹלוֹגִיָה

פחמן חד חמצני הוא כר גידול לארכיאה מתנוגנית, אבן בנייןעבור אצטיל קואנזים A. זהו נושא לתחום החדש של כימיה ביו-אורגנו-מתכתית. מיקרואורגניזמים אקסטרמופילים יכולים לפיכך לבצע חילוף חומרים של פחמן חד חמצני במקומות כמו פתחי אוורור תרמיים של הרי געש. בחיידקים, פחמן חד חמצני מיוצר על ידי הפחתת הפחמן הדו חמצני על ידי האנזים פחמן חד חמצני דהידרוגנאז, חלבון המכיל Fe-Ni-S. CooA הוא חלבון קולטן פחמן חד חמצני. היקף הפעילות הביולוגית שלו עדיין לא ידוע. זה עשוי להיות חלק ממסלול איתות בחיידקים וארכיאה. שכיחותו ביונקים לא הוכחה.

שְׁכִיחוּת

פחמן חד חמצני מתרחש במגוון של סביבות טבעיות ומלאכותיות.

פחמן חד חמצני קיים בכמויות קטנות באטמוספירה, בעיקר כמוצר פעילות וולקנית, אך הוא גם תוצר של שריפות טבעיות ומעשה ידי אדם (לדוגמה, שריפות יער, שריפת שאריות צמחים ושריפה קְנֵה סוּכָּר). גם שריפת דלקים מאובנים תורמת ליצירת פחמן חד חמצני. פחמן חד חמצני מתרחש מומס בסלעים געשיים מותכים ב לחצים גבוהיםבמעטפת כדור הארץ. מכיוון שהמקורות הטבעיים של פחמן חד חמצני משתנים, קשה מאוד למדוד במדויק את הפליטות הטבעיות של הגז. פחמן חד חמצני הוא גז חממה המתפרק במהירות וגם מפעיל אפקט קרינה עקיף על ידי הגדלת ריכוזי המתאן והאוזון הטרופוספרי באמצעות תגובות כימיות עם רכיבים אטמוספריים אחרים (למשל רדיקל הידרוקסיל, OH) שאחרת היו הורסים אותם. כתוצאה מכך תהליכים טבעייםבאטמוספירה, הוא בסופו של דבר מתחמצן לפחמן דו חמצני. פחמן חד חמצני הוא גם קצר מועד באטמוספרה (נמשך בממוצע כחודשיים) וגם בעל ריכוז משתנה במרחב. באטמוספירה של נוגה, פחמן חד חמצני נוצר על ידי פוטו-דיסוציאציה של פחמן דו חמצני קרינה אלקטרומגנטיתעם אורך גל קצר מ-169 ננומטר. בגלל הכדאיות הארוכה שלו באמצע הטרופוספירה, פחמן חד חמצני משמש גם כחומר תעבורה עבור פלומות של חומרים מזיקים.

זיהום עירוני

פחמן חד חמצני הוא מזהם אוויר חולף באזורים עירוניים מסוימים, בעיקר מצינורות הפליטה של ​​מנועי בעירה פנימית (כולל כלי רכב, גנרטורים ניידים והמתנה, מכסחות דשא, מכונות כביסה חשמליות וכו'), ומן בעירה לא מלאהדלקים שונים אחרים (כולל עץ, פחם, פחם, נפט, פרפין, פרופאן, גז טבעי ואשפה). ניתן לראות זיהום CO גדול מהחלל מעל ערים.

תפקיד ביצירת אוזון בגובה פני הקרקע

פחמן חד חמצני, יחד עם אלדהידים, הוא חלק מסדרה של מחזורי תגובה כימית היוצרים ערפיח פוטוכימי. הוא מגיב עם רדיקל הידרוקסיל (OH) כדי לייצר את הביניים הרדיקלי HOCO, אשר מעביר במהירות מימן רדיקלי ל-O2 ליצירת רדיקל פרוקסיד (HO2) ופחמן דו חמצני (CO2). רדיקל החמצן מגיב לאחר מכן עם תחמוצת החנקן (NO) ליצירת חנקן דו חמצני (NO2) ואת רדיקל ההידרוקסיל. NO 2 מייצר O(3P) באמצעות פוטוליזה, ובכך יוצר O3 לאחר תגובה עם O2. מכיוון שרדיקל ההידרוקסיל נוצר במהלך היווצרות NO2, האיזון של רצף התגובות הכימיות המתחיל בפחמן חד חמצני מביא ליצירת אוזון: CO + 2O2 + hν → CO2 + O3 (כאשר hν מתייחס לפוטון האור שנספג על ידי מולקולת NO2 ברצף) למרות שיצירת NO2 היא צעד חשוב המוביל להיווצרות של אוזון ברמה נמוכה, היא גם מגבירה את כמות האוזון בדרך אחרת, קצת אקסקלוסיבית, על ידי הפחתת כמות ה-NO הזמינה ל להגיב עם אוזון.

זיהום אוויר פנימי

בסביבות סגורות, ריכוזי פחמן חד חמצני יכולים בקלות לעלות לרמות קטלניות. בממוצע, 170 אנשים מתים מדי שנה בארצות הברית ממוצרי צריכה שאינם רכבים המייצרים פחמן חד חמצני. עם זאת, לפי מחלקת הבריאות של פלורידה, "יותר מ-500 אמריקאים מתים מדי שנה מחשיפה מקרית לפחמן חד חמצני ואלפים נוספים בארצות הברית דורשים טיפול רפואי חירום עבור הרעלת פחמן חד חמצני לא קטלנית". מוצרים אלה כוללים מכשירי בעירת דלק פגומים כגון תנורים, תנורים, מחממי מים ומחממי גז ונפט לחדר; ציוד מונע מכני כגון גנרטורים ניידים; קמינים; ופחם, שנשרף בבתים ובחללים פנימיים אחרים. האגודה האמריקאית למרכזי בקרת רעל (AAPCC) דיווחה על 15,769 מקרים של הרעלת פחמן חד חמצני שהובילה ל-39 מקרי מוות ב-2007. בשנת 2005, CPSC דיווח על 94 מקרי מוות הקשורים להרעלת פחמן חד חמצני מגנרטור. 47 ממקרי המוות הללו התרחשו במהלך הפסקות חשמל עקב מזג אוויר קשה, כולל הוריקן קתרינה. עם זאת, אנשים מתים מהרעלת פחמן חד חמצני המיוצר על ידי מוצרים שאינם מזון, כגון מכוניות, שנותרו פועלים במוסכים הצמודים לבתיהם. המרכז לבקרת מחלות ומניעתן מדווח כי כמה אלפי אנשים הולכים לחדר המיון מדי שנה בגלל הרעלת פחמן חד חמצני.

נוכחות בדם

פחמן חד חמצני נספג דרך הנשימה וחודר לזרם הדם באמצעות חילופי גזים בריאות. הוא מיוצר גם במהלך חילוף החומרים של המוגלובין וחודר לדם מרקמות, ולכן קיים בכל הרקמות הרגילות, גם אם הוא לא נלקח לגוף בנשימה. רמות תקינות של פחמן חד חמצני שמסתובב בדם נעות בין 0% ל-3%, והן גבוהות יותר אצל מעשנים. לא ניתן להעריך את רמות הפחמן החד חמצני באמצעות בדיקה גופנית. בדיקת מעבדה דורשת דגימת דם (עורקית או ורידית) ובדיקת CO-oximeter מעבדתית. בנוסף, קרבוקסיהמוגלובין לא פולשני (SPCO) עם אוקסימטריה דופקת של CO יעיל יותר משיטות פולשניות.

אסטרופיזיקה

מחוץ לכדור הארץ, פחמן חד חמצני הוא המולקולה השנייה בשכיחותה בתווך הבין-כוכבי, אחרי מימן מולקולרי. בגלל האסימטריה שלה, מולקולת הפחמן החד חמצנית מייצרת קווים ספקטרליים בהירים בהרבה ממולקולת המימן, מה שהופך את ה-CO להרבה יותר קל לזיהוי. CO בין כוכבי התגלה לראשונה באמצעות טלסקופים רדיו בשנת 1970. כיום זהו האינדיקטור הנפוץ ביותר של גז מולקולרי במדיום הבין-כוכבי של גלקסיות, וניתן לזהות מימן מולקולרי רק באמצעות אור אולטרה סגול, המצריך טלסקופי חלל. תצפיות פחמן חד חמצני מספקות רובמידע על העננים המולקולריים שבהם נוצרים רוב הכוכבים. בטא פיקטוריס, הכוכב השני בבהירותו בקבוצת הכוכבים פיקטור, מפגין עודף קרינת אינפרא אדוםבהשוואה לכוכבים רגילים מסוגו, דבר הנובע מהכמות הגדולה של אבק וגז (כולל פחמן חד חמצני) ליד הכוכב.

הֲפָקָה

שיטות רבות פותחו לייצור פחמן חד חמצני.

ייצור תעשייתי

המקור התעשייתי העיקרי של CO הוא גז מחולל, תערובת המכילה בעיקר פחמן חד חמצני וחנקן המופקים כאשר פחמן נשרף באוויר בטמפרטורות גבוהות כאשר יש עודף פחמן. בתנור מעבירים אוויר דרך מצע קולה. ה-CO2 המיוצר בתחילה מאוזן עם הפחם החם שנותר לייצור CO2. התגובה של CO2 עם פחמן לייצור CO מתוארת כתגובת הבודואר. בטמפרטורות מעל 800 מעלות צלזיוס, CO הוא המוצר השולט:

CO2 + C → 2 CO (ΔH = 170 kJ/mol)

מקור נוסף הוא "גז מים", תערובת של מימן ופחמן חד חמצני המופקת בתגובה אנדותרמית של קיטור ופחמן:

H2O + C → H2 + CO (ΔH = +131 kJ/mol)

ניתן להשיג "סינגזים" דומים אחרים גז טבעיוסוגים אחרים של דלק. פחמן חד חמצני הוא גם מוּצָר לְוָאִיהפחתת עפרות תחמוצת מתכת עם פחמן:

MO + C → M + CO

פחמן חד חמצני מיוצר גם על ידי חמצון ישיר של פחמן בכמות מוגבלת של חמצן או אוויר.

2C (s) + O 2 → 2СО (g)

מכיוון ש-CO הוא גז, ניתן לשלוט בתהליך ההפחתה על ידי חימום, תוך שימוש באנטרופיה החיובית (החיובית) של התגובה. דיאגרמת Ellingham מראה שהיווצרות CO מועדפת על פני CO2 בטמפרטורות גבוהות.

הכנה במעבדה

פחמן חד חמצני מתקבל בצורה נוחה במעבדה על ידי ייבוש חומצה פורמית או חומצה אוקסלית, למשל, באמצעות חומצה גופרתית מרוכזת. דרך נוספת היא לחמם תערובת הומוגניתאבקת מתכת אבץ וסידן פחמתי, המשחררת CO ומשאירה תחמוצת אבץ ותחמוצת סידן:

Zn + CaCO3 → ZnO + CaO + CO

חנקתי כסף ויודופורם גם מייצרים פחמן חד חמצני:

CHI3 + 3AgNO3 + H2O → 3HNO3 + CO + 3AgI

כימיה של קואורדינציה

רוב המתכות יוצרות מתחמי קואורדינציה המכילים פחמן חד חמצני המחובר קוולנטית. רק מתכות במצבי חמצון נמוכים יותר ישתלבו עם ליגני פחמן חד חמצני. הסיבה לכך היא שנדרשת צפיפות אלקטרונית מספקת כדי להקל על התרומה ההפוכה מאורביטל המתכת DXZ למסלול המולקולרי π* מ-CO. הזוג הבודד על אטום הפחמן ב-CO תורם גם צפיפות אלקטרונים ב-dx²-y² על המתכת ליצירת קשר סיגמא. תרומת אלקטרונים זו מתבטאת גם באפקט cis, או בלביליזציה של ליגני CO במיקום cis. ניקל קרבוניל, למשל, נוצר על ידי השילוב הישיר של פחמן חד חמצני ומתכת ניקל:

Ni + 4 CO → Ni (CO) 4 (1 בר, 55 מעלות צלזיוס)

מסיבה זו, ניקל בצינור או חלק ממנו לא אמור לבוא במגע ממושך עם פחמן חד חמצני. ניקל קרבוניל מתפרק בקלות בחזרה ל-Ni ו-CO כאשר הוא במגע עם משטחים חמים, ושיטה זו משמשת לטיהור תעשייתי של ניקל בתהליך מונד. בניקל קרבוניל ובקרבונילים אחרים, זוג האלקטרונים על הפחמן מקיים אינטראקציה עם המתכת; פחמן חד חמצני תורם זוג אלקטרונים למתכת. במצבים כאלה, פחמן חד חמצני נקרא ליגנד קרבוניל. אחד מקרבוני המתכת החשובים ביותר הוא ברזל פנטקרבוניל, Fe(CO)5 מתחמי מתכת-CO רבים מוכנים על ידי דה-קרבונילציה של ממיסים אורגניים ולא מ-CO. לדוגמה, אירידיום טריכלוריד וטריפנילפוספין מגיבים ב-2-methoxyethanol או DMF רותחים כדי לייצר IrCl(CO)(PPh3)2 קרבונילים מתכת בכימיה של קואורדינציה נלמדים בדרך כלל באמצעות ספקטרוסקופיה אינפרא אדום.

כימיה אורגנית וכימיה של קבוצות עיקריות של יסודות

בנוכחות חומצות חזקות ומים, פחמן חד חמצני מגיב עם אלקנים ליצירת חומצות קרבוקסיליות בתהליך המכונה תגובות קוך-האף. בתגובת גוטרמן-קוך, ארנים מומרים לנגזרות של בנזלדהיד בנוכחות AlCl3 ו- HCl. תרכובות אורגנוליתיום (כגון בוטילליתיום) מגיבות עם פחמן חד חמצני, אך לתגובות אלו יש יישום מדעי מועט. למרות ש-CO מגיב עם פחמימות וקרבניונים, הוא יחסית לא תגובתי כלפי תרכובות אורגניות ללא התערבות של זרזי מתכת. עם מגיבים מהקבוצה הראשית, CO עובר מספר תגובות בולטות. הכלור של CO הוא תהליך תעשייתי המביא ליצירת התרכובת החשובה פוסגן. עם בורן, CO יוצר אדדוקט, H3BCO, שהוא איזואלקטרוני עם האציליום + קטיון. CO מגיב עם נתרן כדי ליצור מוצרים שמקורם חיבורי S-S. התרכובות cyclohexahegexone או triquinoyl (C6O6) ו-cyclopentanepentone או חומצה לויקונית (C5O5), שהתקבלו עד כה רק בכמויות קורט, יכולות להיחשב כפולימרים של פחמן חד חמצני. בלחצים גדולים מ-5 GPa, פחמן חד חמצני הופך לפולימר מוצק של פחמן וחמצן. זהו חומר יציב גרם לחץ אטמוספרי, אבל זה חומר נפץ רב עוצמה.

נוֹהָג

תעשייה כימית

פחמן חד חמצני הוא גז תעשייתי שיש לו שימושים רבים בייצור כימיקלים בתפזורת. כמויות גדולותאלדהידים מיוצרים על ידי תגובת הידרופמולציה של אלקנים, פחמן חד חמצני ו- H2. הידרופורמילציה בתהליך Shell מאפשרת ליצור מבשרי חומרי ניקוי. פוסגן, שימושי לייצור איזוציאנטים, פוליקרבונטים ופוליאורתנים, מיוצר על ידי העברת גז פחמן חד חמצני וכלור מטוהרים דרך שכבה של נקבוביות. פחם פעיל, המשמש כזרז. הייצור העולמי של תרכובת זו בשנת 1989 נאמד ב-2.74 מיליון טון.

CO + Cl2 → COCl2

מתנול מיוצר על ידי הידרוגנציה של פחמן חד חמצני. בתגובה קשורה, הידרוגנציה של פחמן חד חמצני כרוכה ביצירת קשר C-C, כמו בתהליך Fischer-Tropsch, שבו פחמן חד חמצני עובר הידרוגן לדלק פחמימני נוזלי. טכנולוגיה זו מאפשרת המרת פחם או ביומסה לדלק סולר. בתהליך מונסנטו, פחמן חד חמצני ומתנול מגיבים בנוכחות זרז רודיום וחומצה הידרו-יודית הומוגנית ליצירת חומצה אצטית. תהליך זה אחראי לרוב ייצור תעשייתיחומצה אצטית. IN בקנה מידה תעשייתי, פחמן חד חמצני טהור משמש לטיהור ניקל בתהליך מונד.

צבע בשר

פחמן חד חמצני משמש במערכות אריזה באווירה שונה בארה"ב, בעיקר באריזות טריות. מוצרי בשרכגון בשר בקר, חזיר ודגים כדי לשמור על המראה הטרי שלהם. פחמן חד חמצני מתחבר עם מיוגלובין ויוצר קרבוקסימיוגלובין, פיגמנט אדום דובדבן בוהק. קרבוקסימיוגלובין יציב יותר מהצורה המחומצנת של מיוגלובין, אוקסימיוגלובין, שיכול להתחמצן לפיגמנט החום מטמיוגלובין. צבע אדום יציב זה יכול להחזיק מעמד הרבה יותר מאשר בשר ארוז רגיל. רמות פחמן חד חמצני טיפוסיות בשימוש בצמחים המשתמשים בתהליך זה הן בין 0.4% ל-0.5%. טכנולוגיה זו הוכרה לראשונה כ"בטוחה כללית" (GRAS) על ידי מנהל המזון והתרופות האמריקאי (FDA) בשנת 2002 לשימוש כמערכת אריזה משנית, ואינה מחייבת תיוג. בשנת 2004, ה-FDA אישר CO כשיטת אריזה ראשונית, וקבע כי CO אינו מסווה ריחות מקלקלים. למרות פסיקה זו, נותר שנוי במחלוקת אם שיטה זו מסווה על קלקול מזון. בשנת 2007, הוצעה הצעת חוק בבית הנבחרים של ארה"ב לקרוא לתהליך אריזת פחמן חד חמצני שונה תוסף צבע, אך הצעת החוק לא הצליחה לעבור. תהליך אריזה זה אסור במדינות רבות אחרות, כולל יפן, סינגפור והאיחוד האירופי.

תרופה

בביולוגיה, פחמן חד חמצני מיוצר באופן טבעי על ידי הפעולה של heme oxygenase 1 ו-heme 2 מפירוק המוגלובין. תהליך זה מייצר כמות מסוימת של קרבוקסיהמוגלובין אצל אנשים רגילים, גם אם הם לא שואפים פחמן חד חמצני. מאז הדיווח הראשון שפחמן חד חמצני הוא נוירוטרנסמיטר נורמלי ב-1993, כמו גם אחד משלושה גזים המווסתים באופן טבעי תגובות דלקתיות בגוף (השניים האחרים הם תחמוצת החנקן ומימן גופרתי), פחמן חד חמצני זכה לתשומת לב קלינית רבה כחומר ביולוגי. רגולטור. ברקמות רבות, ידוע שכל שלושת הגזים פועלים כנוגדי דלקת, מרחיבי כלי דם ומקדמי צמיחה ניאווסקולרית. עם זאת, נושאים אלה מורכבים מכיוון שצמיחה ניאווסקולרית אינה תמיד מועילה, שכן היא ממלאת תפקיד בצמיחת הגידול וכן בהתפתחות של ניוון מקולרי רטוב, מחלה שהסיכון לה גדל פי 4 עד 6 עם עישון (מקור מרכזי). של פחמן חד חמצני) בדם, פי כמה מאשר ייצור טבעי). ישנה תיאוריה שבסינפסות מסוימות של תאי עצב, כאשר מאוחסנים זיכרונות ארוכי טווח, התא הקולט מייצר פחמן חד חמצני, המועבר בחזרה לתא השולח, מה שגורם להעברה קלה יותר בעתיד. כמה תאי עצב כאלה הוכחו כמכילים גואנילט ציקלאז, אנזים המופעל על ידי פחמן חד חמצני. מעבדות רבות ברחבי העולם ערכו מחקרים הקשורים לפחמן חד חמצני בנוגע לתכונות האנטי-דלקתיות והציטו-פרוקטטיביות שלו. תכונות אלו יכולות לשמש כדי למנוע התפתחות של מספר מצבים פתולוגיים, כולל פגיעה איסכמית, דחיית שתל, טרשת עורקים, אלח דם חמור, מלריה חמורה או מחלות אוטואימוניות. ניסויים קליניים נערכו בבני אדם, אך התוצאות טרם פורסמו.