Anglies monoksidas (anglies monoksido, anglies monoksido, anglies (II) monoksidas) yra bespalvės, itin toksiškos, beskonės ir bekvapės dujos, lengvesnės už orą (įprastomis sąlygomis). Cheminė formulė – CO.

Molekulių sandara

Dėl trigubos jungties CO molekulė yra labai stipri (disociacijos energija 1069 kJ/mol arba 256 kcal/mol, tai yra didesnė nei bet kurios kitos dviatomės molekulės) ir turi nedidelį atstumą tarp branduolių ( d C≡O =0,1128 nm arba 1,13 Å ).

Molekulė silpnai poliarizuota, jos elektrinis dipolio momentas μ = 0,04⋅10 −29 C m. Daugybė tyrimų parodė, kad neigiamas krūvis CO molekulėje yra sutelktas į anglies atomą C − ←O + (dipolio momento kryptis molekulėje yra priešinga anksčiau manytai). Jonizacijos energija 14,0 eV, jėgos sujungimo konstanta k = 18,6 .

Savybės

Anglies (II) monoksidas yra bespalvės, beskonės ir bekvapės dujos. Degios Vadinamasis „anglies monoksido kvapas“ iš tikrųjų yra organinių priemaišų kvapas.

Pagrindiniai cheminių reakcijų tipai, kuriuose dalyvauja anglies (II) monoksidas, yra prisijungimo ir redokso reakcijos, kuriose jis turi redukuojančių savybių.

Kambario temperatūroje CO yra neaktyvus, jo cheminis aktyvumas žymiai padidėja kaitinant ir tirpaluose. Taigi tirpaluose jis redukuoja druskas ir kitas į metalus jau kambario temperatūroje. Kaitinant, redukuojasi ir kiti metalai, pvz., CO + CuO → Cu + CO 2. Jis plačiai naudojamas pirometalurgijoje. Kokybinio CO aptikimo metodas pagrįstas CO reakcija tirpale su paladžio chloridu, žr. toliau.

CO oksidacija tirpale dažnai vyksta pastebimu greičiu tik esant katalizatoriui. Renkantis pastarąjį pagrindinį vaidmenį atlieka oksiduojančios medžiagos pobūdis. Taigi KMnO 4 greičiausiai oksiduoja CO esant smulkiai susmulkintam sidabrui, K 2 Cr 2 O 7 - esant druskoms, KClO 3 - esant OsO 4. Apskritai CO yra panašus į molekulinio vandenilio redukcines savybes.

Žemesnėje nei 830 °C temperatūroje stipresnis reduktorius yra CO, aukščiau – vandenilis. Todėl reakcijos pusiausvyra

iki 830 °C perkeliama į dešinę, virš 830 °C į kairę.

Įdomu tai, kad yra bakterijų, kurios oksiduodamos CO gauna gyvybei reikalingą energiją.

Anglies monoksidas (II) dega mėlyna liepsna (reakcijos temperatūra 700 °C) ore:

CO degimo temperatūra gali siekti 2100 °C. Degimo reakcija yra grandininė reakcija, o iniciatoriai yra nedideli kiekiai vandenilio turinčių junginių (vanduo, amoniakas, vandenilio sulfidas ir kt.)

Dėl tokio gero kaloringumo CO yra įvairių techninių dujų mišinių (žr., pvz., generatoriaus dujos) komponentas, naudojamas, be kita ko, šildymui. Sumaišytas su oru gali sprogti; apatinė ir viršutinė liepsnos plitimo koncentracijos ribos: nuo 12,5 iki 74 % (pagal tūrį).

halogenai. Reakcija su chloru gavo didžiausią praktinį pritaikymą:

(\displaystyle (\mathsf (CO+Cl_(2)\rightarrow COCl_(2))).)

(\displaystyle (\mathsf ((FCO)_(2)O_(2)+2KI\rightarrow 2KF+I_(2)+2CO_(2).)))

° 298 = -134 J/K).

Taip pat buvo gautas panašus anglies selenoksidas Cose ir anglies teluroksidas COTe.

2 C O + S O 2 → 2 C O 2 + S.

Su pereinamaisiais metalais susidaro degūs ir toksiški junginiai – karbonilai, tokie kaip , , , , ir kt. Kai kurie iš jų yra lakūs.

Anglies (II) monoksidas mažai tirpsta vandenyje, bet su juo nereaguoja. Jis taip pat nereaguoja su šarmų ir rūgščių tirpalais. Tačiau jis reaguoja su šarmų lydalais, sudarydamas atitinkamus formatus:

2 K + 2 C O → K 2 C 2 O 2 .

(\displaystyle (\mathsf (2K+2CO\rightarrow K_(2)C_(2)O_(2.)))

Toksiškumas

x C O + y H 2 → (\displaystyle (\mathsf (xCO+yH_(2)\rodyklė dešinėn )))

alkoholiai + linijiniai alkanai.

• Šis procesas yra tokių svarbių pramonės produktų, kaip metanolis, sintetinis dyzelinis kuras, polihidroksiliai alkoholiai, alyvos ir tepalai, gamybos šaltinis.
• Fiziologinis veiksmas
• Anglies monoksidas yra labai toksiškas.
• Toksinis anglies monoksido (II) poveikis atsiranda dėl to, kad susidaro karboksihemoglobinas – daug stipresnis karbonilo kompleksas su hemoglobinu, palyginti su hemoglobino kompleksu su deguonimi (oksihemoglobinu). Taigi blokuojami deguonies transportavimo ir ląstelių kvėpavimo procesai. Didesnė nei 0,1 % koncentracija ore sukelia mirtį per valandą.

Nukentėjusįjį reikia išnešti į gryną orą. Esant lengvam apsinuodijimui, pakanka hiperventiliuoti plaučius deguonimi.

Dirbtinė ventiliacija.

Lobelinas arba kofeinas po oda.

Endogeninį anglies monoksidą paprastai gamina žmonių ir gyvūnų ląstelės ir jis tarnauja kaip signalinė molekulė. Jis atlieka žinomą fiziologinį vaidmenį organizme, ypač kaip neurotransmiteris, ir sukelia vazodilataciją. Dėl endogeninio anglies monoksido vaidmens organizme jo apykaitos sutrikimai yra susiję su įvairiomis ligomis, tokiomis kaip neurodegeneracinės ligos, kraujagyslių aterosklerozė, hipertenzija, širdies nepakankamumas, įvairūs uždegiminiai procesai.

Endogeninis anglies monoksidas susidaro organizme dėl fermento hemo oksigenazės oksiduojančio poveikio hemui, kuris yra hemoglobino ir mioglobino, taip pat kitų hemo turinčių baltymų naikinimo produktas. Dėl šio proceso žmogaus kraujyje susidaro nedidelis karboksihemoglobino kiekis, net jei žmogus nerūko ir kvėpuoja ne atmosferos oru (kuris visada turi nedidelius kiekius egzogeninio anglies monoksido), o gryną deguonį arba azoto ir deguonies mišinį.

Po pirmųjų įrodymų 1993 m., kad endogeninis anglies monoksidas yra normalus neurotransmiteris žmogaus organizme, taip pat viena iš trijų endogeninių dujų, kurios paprastai moduliuoja uždegimines reakcijas organizme (kitos dvi yra azoto oksidas (II) ir vandenilio sulfidas), endogeninis anglies monoksidas, kaip svarbus biologinis reguliatorius, sulaukė didelio gydytojų ir mokslininkų dėmesio. Įrodyta, kad daugelyje audinių visos trys pirmiau minėtos dujos yra priešuždegiminės, kraujagysles plečiančios ir taip pat angiogenezę skatinančios medžiagos. Tačiau ne viskas taip paprasta ir nedviprasmiška. Angiogenezė ne visada yra naudingas poveikis, nes ji ypač vaidina piktybinių navikų augimą, taip pat yra viena iš tinklainės pažeidimo priežasčių geltonosios dėmės degeneracijos metu. Ypač svarbu pažymėti, kad rūkymas (pagrindinis anglies monoksido šaltinis kraujyje, kurio koncentracija yra kelis kartus didesnė nei natūrali gamyba) tinklainės geltonosios dėmės degeneracijos riziką padidina 4-6 kartus.

Egzistuoja teorija, kad kai kuriose nervinių ląstelių sinapsėse, kuriose vyksta ilgalaikis informacijos saugojimas, priimančioji ląstelė, reaguodama į gautą signalą, gamina endogeninį anglies monoksidą, kuris perduoda signalą atgal į perduodančią ląstelę ir taip ją informuoja. jos pasirengimą toliau priimti iš jo signalus ir signalo siųstuvo ląstelės aktyvumą. Kai kuriose iš šių nervų ląstelių yra guanilato ciklazės – fermento, kuris aktyvuojamas veikiant endogeniniam anglies monoksidui.

Daugelyje pasaulio laboratorijų buvo atlikti endogeninio anglies monoksido, kaip priešuždegiminės medžiagos ir citoprotektorių, vaidmens tyrimai. Dėl šių endogeninio anglies monoksido savybių poveikis jo metabolizmui yra įdomus terapinis taikinys gydant įvairias patologines sąlygas, tokias kaip išemijos ir vėlesnės reperfuzijos sukeltas audinių pažeidimas (pavyzdžiui, miokardo infarktas, išeminis insultas), transplantato atmetimas, kraujagyslių aterosklerozė, sunkus sepsis, sunki maliarija, autoimuninės ligos. Taip pat buvo atlikti klinikiniai tyrimai su žmonėmis, tačiau jų rezultatai dar nepaskelbti.

Apibendrinant, tai, kas 2015 m. žinoma apie endogeninio anglies monoksido vaidmenį organizme, galima apibendrinti taip:

• Endogeninis anglies monoksidas yra viena iš svarbių endogeninių signalizavimo molekulių;
• Endogeninis anglies monoksidas moduliuoja centrinės nervų sistemos ir širdies ir kraujagyslių sistemos funkcijas;
• Endogeninis anglies monoksidas slopina trombocitų agregaciją ir jų sukibimą su kraujagyslių sienelėmis;
• Įtaka endogeninio anglies monoksido metabolizmui ateityje gali būti viena iš svarbių daugelio ligų gydymo strategijų.

Atradimų istorija

Dūmų, išsiskiriančių degant anglims, toksiškumą aprašė Aristotelis ir Galenas.

Anglies (II) monoksidą pirmą kartą pagamino prancūzų chemikas Jacques'as de Lassonne'as, kaitindamas cinko oksidą anglimi, tačiau iš pradžių buvo klaidingai laikomas vandeniliu, nes degė mėlyna liepsna.

Tai, kad šiose dujose yra anglies ir deguonies, atrado anglų chemikas Williamas Cruyckshankas. Dujų toksiškumą 1846 metais ištyrė prancūzų gydytojas Claude'as Bernardas, eksperimentuodamas su šunimis.

Anglies (II) monoksidą už Žemės atmosferos ribų pirmasis atrado belgų mokslininkas M. Migeotte'as 1949 m., kai Saulės IR spektre yra pagrindinė virpesių-sukimosi juosta. Anglies (II) monoksidas tarpžvaigždinėje terpėje buvo aptiktas 1970 m.

Kvitas

Pramoninis metodas

• Susidaro deginant anglį arba anglies pagrindu pagamintus junginius (pavyzdžiui, benziną), kai trūksta deguonies:

• arba sumažinant anglies dioksidą karšta anglimi:

Ši reakcija įvyksta krosnies gaisro metu, kai krosnelės sklendė uždaroma per anksti (kol anglys visiškai neišdegė). Šiuo atveju susidaręs anglies monoksidas (II) dėl savo toksiškumo sukelia fiziologinius sutrikimus („dūmai“) ir net mirtį (žr. toliau), taigi ir vienas iš trivialių pavadinimų – „anglies monoksidas“.

Anglies dioksido redukcijos reakcija yra grįžtama, temperatūros įtaka šios reakcijos pusiausvyros būsenai parodyta diagramoje. Reakcijos tekėjimą į dešinę užtikrina entropijos koeficientas, o į kairę – entalpijos koeficientas. Esant žemesnei nei 400 °C temperatūrai, pusiausvyra beveik visiškai pasislenka į kairę, o esant aukštesnei nei 1000 °C temperatūrai – į dešinę (CO susidarymo link). Esant žemai temperatūrai, šios reakcijos greitis yra labai mažas, todėl anglies (II) monoksidas normaliomis sąlygomis yra gana stabilus. Ši pusiausvyra turi ypatingą pavadinimą Buduaro balansas.

• Anglies monoksido (II) mišiniai su kitomis medžiagomis gaunami praleidžiant orą, vandens garus ir kt. per karšto kokso, anglies ar rusvosios anglies ir kt. sluoksnį (žr. generatoriaus dujos, vandens dujos, mišrios dujos, sintezės dujos ).

Laboratorinis metodas

• Skystos skruzdžių rūgšties skilimas veikiant karštai koncentruotai sieros rūgščiai arba perleidžiant dujinę skruzdžių rūgštį per fosforo oksidą P 2 O 5. Reakcijos schema:

• H C O O H + C l S O 3 H → H 2 S O 4 + H C l + C O .

• Kalio heksacianoferato (II) mišinio kaitinimas su koncentruota sieros rūgštimi. Reakcija vyksta pagal lygtį:

• (\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 .)))

M g + Z n C O 3 → o t M g O + Z n O + C O .

(\displaystyle (\mathsf (Mg+ZnCO_(3)(\xrightarrow[()](^(o)t))MgO+ZnO+CO\uparrow .)))

CO buvimą galima kokybiškai nustatyti patamsėjus paladžio chlorido tirpalams (arba šiame tirpale pamirkytam popieriui). Tamsėjimas yra susijęs su smulkaus metalo paladžio išsiskyrimu pagal šią schemą:

P d C l 2 + C O + H 2 O → P d ↓ + C O 2 + 2 H C l .

Ši reakcija yra labai jautri. Standartinis tirpalas: 1 gramas paladžio chlorido vienam litrui vandens.

• Anglies monoksido (II) kiekybinis nustatymas pagrįstas jodometrine reakcija:
• 5 C O + I 2 O 5 → 5 C O 2 + I 2. (\displaystyle (\mathsf (5CO+I_(2)O_(5)\rightarrow 5CO_(2)+I_(2).))) Taikymas Anglies (II) monoksidas yra tarpinis reagentas, naudojamas reakcijose su vandeniliu svarbiuose pramoniniuose procesuose, gaminant organinius alkoholius ir paprastus angliavandenilius. Anglies monoksidas (II) naudojamas gyvūnų mėsai ir žuviai apdoroti, suteikiant jiems ryškiai raudoną spalvą ir šviežumo išvaizdą, nekeičiant skonio (technologija
• Skaidrūs dūmai
• Ir

Beskoniai dūmai

Yra natūralūs ir antropogeniniai patekimo į Žemės atmosferą šaltiniai. Natūraliomis sąlygomis Žemės paviršiuje CO susidaro nevisiškai anaerobiškai skaidant organinius junginius ir degant biomasei, daugiausia miškų ir stepių gaisrų metu. Anglies monoksidas (II) dirvožemyje susidaro tiek biologiškai (išskiria gyvi organizmai), tiek nebiologiškai. Eksperimentiškai įrodytas anglies monoksido (II) išsiskyrimas dėl dirvožemyje paplitusių fenolinių junginių, turinčių OCH 3 arba OH grupes orto arba para padėtyse, palyginti su pirmąja hidroksilo grupe.

Bendra nebiologinio CO gamybos ir jo oksidacijos mikroorganizmais pusiausvyra priklauso nuo konkrečių aplinkos sąlygų, pirmiausia drėgmės ir . Pavyzdžiui, anglies (II) monoksidas patenka tiesiai į atmosferą iš sausų dirvožemių, taip sukuriant vietinius šių dujų koncentracijos maksimumus.

Atmosferoje CO yra reakcijų, kuriose dalyvauja metanas ir kiti angliavandeniliai (pirmiausia izoprenas), grandinių produktas.

Šiuo metu pagrindinis antropogeninis CO šaltinis yra vidaus degimo variklių išmetamosios dujos. Anglies monoksidas susidaro, kai angliavandenilių kuras deginamas vidaus degimo varikliuose esant nepakankamai temperatūrai arba blogai sureguliuota oro tiekimo sistema (tiek tiekiama nepakankamai deguonies CO oksiduoti į CO 2). Anksčiau didelę antropogeninio CO patekimo į atmosferą dalį gaudavo šviečiančios dujos, kurios XIX amžiuje buvo naudojamos patalpų apšvietimui. Jo sudėtis apytiksliai atitiko vandens dujas, tai yra, jame buvo iki 45% anglies monoksido (II). Jis nenaudojamas komunalinių paslaugų sektoriuje, nes yra daug pigesnis ir energiją taupantis analogas -

ANGLIES OKSIDAS (ANGLES MONOKSIDAS). Anglies (II) oksidas (anglies monoksidas) CO, druskos nesudarantis anglies monoksidas. Tai reiškia, kad nėra rūgšties, atitinkančios šį oksidą. Anglies monoksidas (II) yra bespalvės ir bekvapės dujos, kurios suskystėja esant –191,5 °C atmosferos slėgiui, o –205 °C temperatūroje kietėja CO molekulė savo struktūra panaši į N2 molekulę: abiejose yra vienodas kiekis elektronai (tokios molekulės vadinamos izoelektroninėmis) , juose esantys atomai yra sujungti trigubu ryšiu (dvi ryšiai CO molekulėje susidaro dėl anglies ir deguonies atomų 2p elektronų, o trečiasis susidaro donoro-akceptoriaus mechanizmu dalyvaujant vienai deguonies elektronų porai ir laisvai 2p anglies orbitalei). Dėl to CO ir N2 fizikinės savybės (lydymosi ir virimo temperatūra, tirpumas vandenyje ir kt.) yra labai panašios.

Anglies monoksidas (II) susidaro degant anglies turintiems junginiams, kuriems nepakanka deguonies, taip pat kai karšta anglis liečiasi su visiško degimo produktu - anglies dioksidu: C + CO2 → 2CO. Laboratorijoje CO gaunamas dehidratuojant skruzdžių rūgštį, kai kaitinama koncentruota sieros rūgštis veikiant skystą skruzdžių rūgštį arba leidžiant skruzdžių rūgšties garus per P2O5: HCOOH → CO + H2O. CO gaunamas skaidant oksalo rūgštį: H2C2O4 → CO + CO2 + H2O. CO gali būti lengvai atskirtas nuo kitų dujų, leidžiant jį per šarminį tirpalą.
Normaliomis sąlygomis CO, kaip ir azotas, yra chemiškai gana inertiškas. Tik esant aukštesnei temperatūrai, atsiranda CO polinkis oksiduotis, prisijungti ir redukuoti. Taigi, esant aukštesnei temperatūrai, jis reaguoja su šarmais: CO + NaOH → HCOONa, CO + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2. Šios reakcijos naudojamos CO pašalinti iš pramoninių dujų.

Anglies monoksidas (II) yra kaloringas kuras: degimą lydi didelis šilumos kiekis (283 kJ 1 moliui CO). CO mišiniai su oru sprogsta, kai jo kiekis svyruoja nuo 12 iki 74 %; Laimei, praktikoje tokie mišiniai yra labai reti. Pramonėje, norint gauti CO, atliekamas kietojo kuro dujinimas. Pavyzdžiui, pučiant vandens garus per anglies sluoksnį, įkaitintą iki 1000oC, susidaro vandens dujos: C + H2O → CO + H2, kurios turi labai aukštą kaloringumą. Tačiau deginimas toli gražu nėra pats pelningiausias vandens dujų naudojimas. Iš jo, pavyzdžiui, galima gauti (esant įvairiems katalizatoriams esant slėgiui) kietų, skystų ir dujinių angliavandenilių mišinį – vertingą žaliavą chemijos pramonei (Fišerio-Tropšo reakcija). Iš to paties mišinio, praturtinant jį vandeniliu ir naudojant reikiamus katalizatorius, galima gauti alkoholius, aldehidus ir rūgštis. Ypač svarbi metanolio sintezė: CO + 2H2 → CH3OH - svarbiausia organinės sintezės žaliava, todėl ši reakcija pramoniniu būdu vykdoma dideliu mastu.

Reakcijos, kurių metu CO yra reduktorius, gali būti parodytos geležies redukavimo iš rūdos aukštakrosnės proceso metu pavyzdžiu: Fe3O4 + 4CO → 3Fe + 4CO2. Metalurgijos procesuose didelę reikšmę turi metalų oksidų redukcija anglies(II) oksidu.

CO molekulėms būdingos prisijungimo reakcijos prie pereinamųjų metalų ir jų junginių, susidarant kompleksiniams junginiams – karbonilams. Pavyzdžiui, skysti arba kieti metalų karbonilai Fe(CO)4, Fe(CO)5, Fe2(CO)9, Ni(CO)4, Cr(CO)6 ir kt. Tai labai toksiškos medžiagos, kurios kaitinamos suyra. vėl į metalą ir CO. Tokiu būdu galite gauti didelio grynumo metalų miltelius. Kartais ant dujinės viryklės degiklio matomos metalinės dėmės, tai yra geležies karbonilo susidarymo ir skilimo pasekmė. Šiuo metu yra susintetinta tūkstančiai įvairių metalų karbonilų, kuriuose, be CO, yra neorganinių ir organinių ligandų, pavyzdžiui, PtCl2(CO), K3, Cr(C6H5Cl)(CO)3.

CO taip pat būdinga junginio reakcija su chloru, kuri vyksta šviesoje jau kambario temperatūroje, susidarant išskirtinai toksiškam fosgenui: CO + Cl2 → COCl2. Ši reakcija yra grandininė, joje veikia radikalus mechanizmas, kuriame dalyvauja chloro atomai ir laisvieji radikalai COCl. Nepaisant toksiškumo, fosgenas plačiai naudojamas daugelio organinių junginių sintezei.

Anglies monoksidas (II) yra stiprus nuodas, nes sudaro stiprius kompleksus su metalo turinčiomis biologiškai aktyviomis molekulėmis; dėl to sutrinka audinių kvėpavimas. Ypač nukenčia centrinės nervų sistemos ląstelės. CO prisijungimas prie hemoglobino Fe (II) atomų neleidžia susidaryti oksihemoglobinui, kuris perneša deguonį iš plaučių į audinius. Net kai ore yra 0,1% CO, šios dujos išstumia pusę deguonies iš oksihemoglobino. Esant CO, mirtis nuo asfiksijos gali įvykti net esant dideliam deguonies kiekiui. Todėl CO vadinamas anglies monoksidu. „Nelaimės ištiktam“ žmogui pirmiausia pažeidžiamos smegenys ir nervų sistema. Išsigelbėjimui pirmiausia reikia švaraus oro, kuriame nėra CO (arba dar geriau – gryno deguonies), o su hemoglobinu susijungusį CO pamažu pakeičia O2 molekulės ir uždusimas išnyksta. Didžiausia leistina vidutinė paros CO koncentracija atmosferos ore – 3 mg/m3 (apie 3,10–5%), darbo zonos ore – 20 mg/m3.

Paprastai CO kiekis atmosferoje neviršija 10–5%. Šios dujos patenka į orą kaip vulkaninių ir pelkių dujų dalis su planktono ir kitų mikroorganizmų išskyromis. Taigi kasmet iš paviršinių vandenyno sluoksnių į atmosferą išleidžiama 220 milijonų tonų CO. CO koncentracija anglies kasyklose yra didelė. Miškų gaisrų metu susidaro daug anglies monoksido. Lydant kiekvieną milijoną tonų plieno, susidaro 300–400 tonų CO. Iš viso technogeninis CO išmetimas į orą siekia 600 milijonų tonų per metus, iš kurių daugiau nei pusė yra iš variklinių transporto priemonių. Jei karbiuratorius nesureguliuotas, išmetamosiose dujose gali būti iki 12% CO! Todėl dauguma šalių įvedė griežtus CO kiekio automobilių išmetamosiose dujose standartus.

CO susidarymas visada atsiranda degant anglies turintiems junginiams, įskaitant medieną, kai nepakankamai patenka deguonis, taip pat kai karšta anglis liečiasi su anglies dioksidu: C + CO2 → 2CO. Tokie procesai vyksta ir kaimo krosnyse. Todėl per anksti uždarius krosnelės kaminą, kad būtų taupoma šiluma, dažnai apsinuodijama anglies monoksidu. Nereikėtų manyti, kad krosnių nekūrenantys miestiečiai yra apdrausti nuo apsinuodijimo CO; Pavyzdžiui, jiems nesunku apsinuodyti prastai vėdinamame garaže, kuriame stovi automobilis su veikiančiu varikliu. CO taip pat randama gamtinių dujų degimo produktuose virtuvėje. Daugelį aviacijos nelaimingų atsitikimų praeityje lėmė variklio susidėvėjimas arba netinkami nustatymai, dėl kurių CO pateko į kabiną ir apnuodija įgulą. Pavojų didina tai, kad CO negalima aptikti pagal kvapą; šiuo atžvilgiu anglies monoksidas yra pavojingesnis nei chloras!

Anglies monoksidas (II) praktiškai nėra sorbuojamas aktyviosios anglies, todėl įprasta dujokaukė nuo šių dujų neapsaugo; Norint jį sugerti, reikalinga papildoma hopkalito kasetė, kurioje yra katalizatorius, kuris atmosferos deguonies pagalba „sudegina“ CO į CO2. Vis daugiau lengvųjų automobilių dabar aprūpinami papildomo degimo katalizatoriais, nepaisant didelių šių platinos metalų katalizatorių kainos.

Anglies oksidai

Pastaraisiais metais pedagogikos moksle pirmenybė teikiama į asmenybę orientuotam mokymuisi. Individualių asmenybės savybių formavimasis vyksta veiklos procese: mokytis, žaisti, dirbti. Todėl svarbus mokymosi veiksnys yra mokymosi proceso organizavimas, mokytojo ir mokinių bei mokinių tarpusavio santykių pobūdis. Remdamasis šiomis idėjomis, stengiuosi ugdymo procesą kurti ypatingai. Tuo pačiu metu kiekvienas studentas pasirenka savo medžiagos studijų tempą, turi galimybę dirbti jam prieinamu lygiu, sėkmės situacijoje. Pamokoje galima įvaldyti ir tobulinti ne tik dalykinius, bet ir tokius bendruosius ugdymosi įgūdžius kaip ugdymo tikslo išsikėlimas, priemonių ir būdų jam pasiekti pasirinkimas, pasiekimų stebėjimas, klaidų taisymas. Studentai mokosi dirbti su literatūra, daryti užrašus, diagramas, brėžinius, dirbti grupėje, poromis, individualiai, konstruktyviai keistis nuomonėmis, logiškai samprotauti, daryti išvadas.

Tokias pamokas vesti nelengva, bet jei pavyksta, jauti pasitenkinimą. Siūlau vienos iš savo pamokų scenarijų. Jame dalyvavo kolegos, administracija ir psichologė.

Pamokos tipas. Naujos medžiagos mokymasis.

Tikslai. Remdamiesi motyvacija ir atnaujindami pagrindines mokinių žinias bei įgūdžius, apsvarstykite anglies dvideginio ir anglies dioksido struktūrą, fizines ir chemines savybes, gamybą ir naudojimą.

Straipsnis parengtas remiant svetainę www.Artifex.Ru. Jei nuspręsite praplėsti savo žinias šiuolaikinio meno srityje, geriausias sprendimas būtų apsilankyti svetainėje www.Artifex.Ru. ARTIFEX kūrybinis almanachas leis susipažinti su šiuolaikinio meno kūriniais neišėjus iš namų. Išsamesnę informaciją galite rasti svetainėje www.Artifex.Ru. Pradėti plėsti savo akiratį ir grožio jausmą niekada ne vėlu.

Įranga ir reagentai.„Programinės apklausos“ kortelės, plakato diagrama, prietaisai dujoms gaminti, stiklinės, mėgintuvėliai, gesintuvas, degtukai; kalkių vanduo, natrio oksidas, kreida, druskos rūgštis, indikatoriniai tirpalai, H 2 SO 4 (konc.), HCOOH, Fe 2 O 3.

Plakato schema
„Anglies monoksido (anglies monoksido (II)) CO molekulės struktūra“

PAMOKOS EIGA

Studentams skirti stalai biure išdėstyti ratu. Mokytojas ir mokiniai turi galimybę laisvai pereiti prie laboratorinių stalų (1, 2, 3).

Pamokos metu vaikai pagal pageidavimą susėda prie mokymosi stalų (4, 5, 6, 7, ...) (laisvos 4 žmonių grupės). Mokytojas. Išmintinga kinų patarlė (gražiai parašyta ant lentos):

skaito
„Girdžiu - pamirštu,
Matau – prisimenu

Aš suprantu.

Ar sutinkate su kinų išminčių išvadomis?

Kokios rusų patarlės atspindi kinų išmintį?

Vaikai pateikia pavyzdžių. Mokytojas.

Iš tiesų, tik kuriant galima gauti vertingą produktą: naujų medžiagų, prietaisų, mašinų, taip pat nematerialių vertybių – išvadų, apibendrinimų, išvadų.

Šiandien kviečiu dalyvauti dviejų medžiagų savybių tyrime. Yra žinoma, kad atlikdamas automobilio techninę apžiūrą vairuotojas pateikia pažymą apie transporto priemonės išmetamųjų dujų būklę. Kokia dujų koncentracija nurodyta sertifikate? (O t v e t. SO.) Studentas. Priešnuodis apsinuodijimui anglies monoksidu yra kvėpavimas grynu oru ir grynu deguonimi. Kitas anglies monoksidas yra anglies dioksidas.

Pamokos metu vaikai pagal pageidavimą susėda prie mokymosi stalų (4, 5, 6, 7, ...) (laisvos 4 žmonių grupės). Ant jūsų stalų yra „Programed Survey“ kortelė. Susipažinkite su jos turiniu ir ant tuščio popieriaus lapo pažymėkite skaičius tų užduočių, kurių atsakymus žinote pagal savo gyvenimo patirtį. Priešais užduoties teiginio skaičių parašykite anglies monoksido formulę, su kuria susijęs šis teiginys.

Studentų konsultantai (2 žmonės) renka atsakymų lapus ir pagal atsakymų rezultatus sudaro naujas grupes tolesniam darbui.

Programuojamas tyrimas „Anglies oksidai“

1. Šio oksido molekulė susideda iš vieno anglies atomo ir vieno deguonies atomo.

2. Ryšys tarp atomų molekulėje yra polinis kovalentinis.

3. Dujos, kurios praktiškai netirpsta vandenyje.

4. Šio oksido molekulėje yra vienas anglies atomas ir du deguonies atomai.

5. Jis neturi nei kvapo, nei spalvos.

6. Vandenyje tirpios dujos.

7. Neskystina net -190 °C ( t kip = –191,5 °C).

8. Rūgštinis oksidas.

9. Jis lengvai suspaudžiamas, 20 °C temperatūroje, esant 58,5 atm slėgiui, tampa skystas ir sukietėja į „sausą ledą“.

10. Nenuodingas.

11. Nesudaro druskos.

12. Degios

13. Sąveika su vandeniu.

14. Sąveikauja su baziniais oksidais.

15. Reaguoja su metalų oksidais, redukuodami iš jų laisvuosius metalus.

16. Gaunamas reaguojant rūgštims su anglies rūgšties druskomis.

17. aš.

18. Sąveikauja su šarmais.

19. Anglies šaltinis, kurį augalai sugeria šiltnamiuose ir šiltnamiuose, padidina derlių.

20. Naudojamas vandens ir gėrimų gazavimui.

Pamokos metu vaikai pagal pageidavimą susėda prie mokymosi stalų (4, 5, 6, 7, ...) (laisvos 4 žmonių grupės). Dar kartą peržiūrėkite kortelės turinį. Sugrupuokite informaciją į 4 blokus:

struktūra,

fizines savybes,

cheminės savybės,

gavimo.

Mokytojas kiekvienai mokinių grupei suteikia galimybę pasisakyti ir apibendrina pristatymus.

Tada skirtingų grupių mokiniai pasirenka savo darbo planą – oksidų tyrimo tvarką. Šiuo tikslu jie sunumeruoja informacijos blokus ir pagrindžia savo pasirinkimą. Mokymosi tvarka gali būti tokia, kaip parašyta aukščiau, arba su bet kokiu kitu pažymėtų keturių blokų deriniu.

Mokytojas atkreipia mokinių dėmesį į pagrindinius temos punktus. Kadangi anglies oksidai yra dujinės medžiagos, su jais reikia elgtis atsargiai (saugos priemonės).

1. Mokytojas tvirtina kiekvienos grupės planą ir paskiria konsultantus (iš anksto paruoštus mokinius).

2. Demonstraciniai eksperimentai

3. Į stiklinę vandens įdėkite kelis mažus sauso ledo gabalėlius. Vanduo užvirs ir iš jo išsilies tiršti balti dūmai.

CO 2 dujos suskystinamos jau kambario temperatūroje, esant 6 MPa slėgiui. Skystoje būsenoje jis laikomas ir gabenamas plieniniuose cilindruose. Jei atidarysite tokio baliono vožtuvą, skystas CO 2 pradės išgaruoti, dėl to stiprus aušinimas ir dalis dujų virsta į sniegą panašia mase - „sausu ledu“, kuris spaudžiamas ir naudojamas saugoti. ledų.

4. Cheminio putplasčio gesintuvo (CFO) demonstravimas ir jo veikimo principo paaiškinimas naudojant modelį - mėgintuvėlį su kamščiu ir dujų išleidimo vamzdelį.

Informacija apie struktūra prie stalo Nr. 1 (1 ir 2 instrukcijų kortelės, CO ir CO 2 molekulių struktūra).

Informacija apie fizines savybes– prie stalo Nr. 2 (darbas su vadovėliu – Gabrielyan O.S. Chemija-9. M.: Bustard, 2002, p. 134–135).

Duomenys apie paruošimą ir chemines savybes– lentelėse Nr.3 ir 4 (3 ir 4 instrukcijų kortelės, praktinių darbų instrukcijos, vadovėlio p. 149–150).

Nustatykite, kokia medžiaga yra kiekviename mėgintuvėlyje. Parašykite reakcijų lygtis molekuline, jonine ir sutrumpintai jonine forma.

Namų darbai

Mokytojas siūlo pasiimti „Programuotos apklausos“ kortelę namo ir ruošiantis kitai pamokai pagalvoti apie informacijos gavimo būdus. (Iš kur žinojote, kad jūsų tiriamos dujos skystėja, reaguoja su rūgštimi, yra nuodingos ir pan.?)

Savarankiškas studentų darbas

Vaikų grupės praktinius darbus atlieka skirtingu greičiu. Todėl greičiau atliekantiems darbą siūlomi žaidimai.

Penktasis ratas

Keturios medžiagos gali turėti kažką bendro, tačiau penktoji medžiaga išsiskiria iš serijos, yra nereikalinga. 1. Anglis, deimantas, grafitas, karbidas, karabinas.

(Karbidas.) 2. Antracitas, durpės, koksas, aliejus, stiklas.

(Stiklas.) 3. Kalkakmenis, kreida, marmuras, malachitas, kalcitas.

(Malachitas.) 4. Kristalinė soda, marmuras, kalis, šarmas, malachitas.

(Kaustinė.) 5. Fosgenas, fosfinas, vandenilio cianido rūgštis, kalio cianidas, anglies disulfidas.

(Fosfinas.) 6. Jūros vanduo, mineralinis vanduo, distiliuotas vanduo, gruntinis vanduo, kietas vanduo.

(Distiliuotas vanduo.) 7. Kalkių pienas, pūkai, gesintos kalkės, kalkakmenis, kalkių vanduo.

(Kalkakmenis.)

8. Li 2 CO 3; (NH4)2CO3; CaCO 3;

K 2 CO 3, Na 2 CO 3. (CaCO3.)

Sinonimai Parašykite chemines medžiagų formules arba jų pavadinimus.

1. Halogenas -...

(Chloras arba bromas.) 2. Magnezitas – ... (MgCO 3.) 3. Karbamidas –... (

Karbamidas

H2NC(O)NH2.)

4. Kalis - ... (K 2 CO 3.) 5. Sausas ledas – ... (CO 2.))

6. Vandenilio oksidas –... ( Vanduo.)

7. Amoniakas -... ( 10% vandeninis amoniako tirpalas. 8. Azoto rūgšties druskos –... (

Nitratai – KNO 3, Ca(NO 3) 2, NaNO 3.) 9. Gamtinės dujos – ... (

Metanas

CH 4.)

Antonimai Parašykite cheminius terminus, kurių prasmė yra priešinga pasiūlytiesiems.)

1. Oksidatorius –... ( Reduktorius.)

2. Elektronų donoras –… ( Elektronų akceptorius.)

3. Rūgštinės savybės – ... ( Pagrindinės savybės.)

4. Disociacija –… ( asociacija.)

5. Adsorbcija – ... ( Desorbcija.)

6. Anodas –... ( Katodas.)

7. Anijonas –… ( Katijonas.)

8. Metalas –… ( Nemetaliniai.)

9. Pradinės medžiagos –... (

Reakcijos produktai.

Ieškokite modelių Sukurkite ženklą, jungiantį nurodytas medžiagas ir reiškinius.)

1. Deimantas, karabinas, grafitas – ... ( Allotropinės anglies modifikacijos.)

2. Stiklas, cementas, plyta - ... ( Statybinės medžiagos.)

4. CO, CO 2, CH 4, SiH 4 – ... ( IV grupės elementų junginiai.)

5. NaHCO 3, CaCO 3, CO 2, H 2 CO 3 – ... ( Anglies deguonies junginiai.)

Daugelis gamtoje esančių ir gamybos metu susidarančių dujinių medžiagų yra stiprūs nuodingi junginiai. Yra žinoma, kad chloras buvo naudojamas kaip biologinis ginklas, bromo garai labai ėsdina odą, sieros vandenilis sukelia apsinuodijimą ir pan.

Viena iš šių medžiagų yra anglies monoksidas arba anglies monoksidas, kurio formulė turi savo struktūrines savybes. Tai bus aptarta toliau.

Cheminė anglies monoksido formulė

Aptariamo junginio formulės empirinė forma yra tokia: CO. Tačiau ši forma apibūdina tik kokybinę ir kiekybinę sudėtį, tačiau neturi įtakos struktūrinėms savybėms ir atomų jungimosi tvarkai molekulėje. Ir jis skiriasi nuo visų kitų panašių dujų.

Būtent ši savybė turi įtakos junginio fizinėms ir cheminėms savybėms. Kokia tai struktūra?

Molekulių sandara

Pirma, empirinė formulė rodo, kad anglies valentingumas junginyje yra II. Tas pats kaip su deguonimi. Vadinasi, kiekvienas iš jų gali sudaryti dvi anglies monoksido CO formules, kurios tai aiškiai patvirtina.

Taip atsitinka. Tarp anglies ir deguonies atomų pagal nesuporuotų elektronų pasidalijimo mechanizmą susidaro dviguba kovalentinė polinė jungtis. Taigi anglies monoksidas įgauna C=O formą.

Tačiau tuo molekulės savybės nesibaigia. Pagal donoro-akceptoriaus mechanizmą molekulėje susidaro trečiasis, datyvinis arba puspoliarinis ryšys. Kas tai paaiškina? Kadangi po susidarymo pagal mainų tvarką deguonis turi dvi poras elektronų, o anglies atomas turi tuščią orbitalę, pastaroji veikia kaip vienos iš pirmųjų porų akceptorius. Kitaip tariant, į tuščią anglies orbitą patalpinama deguonies elektronų pora ir susidaro ryšys.

Taigi anglis yra akceptorius, deguonis yra donoras. Todėl anglies monoksido formulė chemijoje yra tokia: C≡O. Šis struktūrizavimas suteikia molekulei papildomo cheminio stabilumo ir savybių, kurias ji demonstruoja normaliomis sąlygomis, inertiškumo.

Taigi, anglies monoksido molekulės ryšiai yra:

• du kovalentiniai poliniai, susidarę mainų mechanizmu dėl nesuporuotų elektronų dalijimosi;
• vienas datyvas, susidaręs donoro-akceptoriaus sąveikai tarp elektronų poros ir laisvosios orbitos;
• Iš viso molekulėje yra trys ryšiai.

Fizinės savybės

Anglies monoksidas, kaip ir bet kuris kitas junginys, turi daug savybių. Medžiagos formulė aiškiai parodo, kad kristalinė gardelė yra molekulinė, o būsena normaliomis sąlygomis yra dujinė. Iš to išplaukia šie fiziniai parametrai.

1. C≡O - anglies monoksidas (formulė), tankis - 1,164 kg/m 3.
2. Virimo ir lydymosi temperatūra atitinkamai: 191/205 0 C.
3. Tirpsta: vandenyje (šiek tiek), eteryje, benzene, alkoholyje, chloroforme.
4. Jis neturi nei skonio, nei kvapo.
5. Bespalvis.

Biologiniu požiūriu tai itin pavojinga visoms gyvoms būtybėms, išskyrus tam tikras bakterijų rūšis.

Cheminės savybės

Cheminio aktyvumo požiūriu viena inertiškiausių medžiagų normaliomis sąlygomis yra anglies monoksidas. Formulė, atspindinti visus molekulės ryšius, tai patvirtina. Būtent dėl ​​tokios stiprios struktūros šis junginys standartinėmis aplinkos sąlygomis praktiškai nesąveikauja.

Tačiau jei sistema bent šiek tiek kaitinama, molekulėje esantis datyvinis ryšys nutrūksta, kaip ir kovalentinis. Tada anglies monoksidas pradeda rodyti aktyvias redukcines savybes, ir gana stiprias. Taigi, jis gali bendrauti su:

• deguonies;
• chloras;
• šarmai (lydosi);
• su metalų oksidais ir druskomis;
• su siera;
• šiek tiek su vandeniu;
• su amoniaku;
• su vandeniliu.

Todėl, kaip minėta pirmiau, anglies monoksido savybės daugiausia paaiškinamos jo formule.

Buvimas gamtoje

Pagrindinis CO šaltinis Žemės atmosferoje yra miškų gaisrai. Juk pagrindinis šių dujų susidarymo būdas natūraliai yra nevisiškai sudegus įvairių rūšių kurui, daugiausia organinio pobūdžio.

Antropogeniniai oro taršos anglies monoksidu šaltiniai yra tokie pat svarbūs ir jų masės dalis yra tokia pati kaip ir natūralūs. Tai apima:

• dūmai iš gamyklų ir gamyklų, metalurgijos kompleksų ir kitų pramonės įmonių darbo;
• vidaus degimo variklių išmetamosios dujos.

Natūraliomis sąlygomis anglies monoksidas dėl oro deguonies ir vandens garų lengvai oksiduojamas iki anglies dioksido. Tai yra pirmosios pagalbos apsinuodijimo šiuo junginiu pagrindas.

Kvitas

Verta paminėti vieną ypatybę. Anglies monoksidas (formulė), anglies dioksidas (molekulių struktūra) atitinkamai atrodo taip: C≡O ir O=C=O. Skirtumas yra vienas deguonies atomas. Todėl pramoninis monoksido gamybos būdas yra pagrįstas dioksido ir anglies reakcija: CO 2 + C = 2CO. Tai paprasčiausias ir labiausiai paplitęs šio junginio sintezės būdas.

Laboratorijoje naudojami įvairūs organiniai junginiai, metalų druskos ir kompleksinės medžiagos, nes nesitikima, kad produkto išeiga bus per didelė.

Aukštos kokybės reagentas anglies monoksido buvimui ore arba tirpale yra paladžio chloridas. Jiems sąveikaujant susidaro grynas metalas, dėl kurio tirpalas arba popieriaus paviršius patamsėja.

Biologinis poveikis organizmui

Kaip minėta aukščiau, anglies monoksidas yra labai nuodingas, bespalvis, pavojingas ir mirtinas kenkėjas žmogaus organizmui. Ir ne tik žmogus, bet apskritai bet koks gyvas daiktas. Augalai, kuriuos veikia automobilių išmetamosios dujos, žūva labai greitai.

Koks iš tikrųjų yra anglies monoksido biologinis poveikis gyvūnų vidinei aplinkai? Viskas susiję su stiprių sudėtingų kraujo baltymo hemoglobino ir atitinkamų dujų junginių susidarymu. Tai yra, vietoj deguonies pagaunamos nuodų molekulės. Ląstelių kvėpavimas akimirksniu blokuojamas, dujų mainai įprastu būdu tampa neįmanomi.

Dėl to laipsniškai blokuojamos visos hemoglobino molekulės ir dėl to miršta. Pakanka tik 80% žalos, kad apsinuodijimas taptų mirtinas. Norėdami tai padaryti, anglies monoksido koncentracija ore turi būti 0,1%.

Pirmieji požymiai, pagal kuriuos galima nustatyti apsinuodijimo šiuo junginiu pradžią, yra šie:

• galvos skausmas;
• galvos svaigimas;
• sąmonės netekimas.

Pirmoji pagalba – išeiti į gryną orą, kur anglies monoksidas, veikiamas deguonies, virs anglies dioksidu, tai yra, bus neutralizuotas. Mirties atvejai dėl nagrinėjamos medžiagos veikimo yra labai dažni, ypač namuose su Galų gale, deginant medieną, anglį ir kitų rūšių kurą, šios dujos būtinai susidaro kaip šalutinis produktas. Saugos taisyklių laikymasis yra nepaprastai svarbus siekiant išsaugoti žmonių gyvybę ir sveikatą.

Taip pat daug apsinuodijimo atvejų garažuose, kur surenkama daug veikiančių automobilių variklių, tačiau neužtenka gryno oro. Viršijus leistiną koncentraciją, mirtis įvyksta per valandą. Fiziškai neįmanoma pajusti dujų buvimo, nes jos neturi nei kvapo, nei spalvos.

Pramoninis naudojimas

Be to, naudojamas anglies monoksidas:

• mėsos ir žuvies produktų perdirbimui, kuris leidžia jiems suteikti šviežią išvaizdą;
• tam tikrų organinių junginių sintezei;
• kaip generatoriaus dujų sudedamoji dalis.

Todėl ši medžiaga yra ne tik kenksminga ir pavojinga, bet ir labai naudinga žmogui bei jo ūkinei veiklai.

Anglies monoksidas, anglies monoksidas (CO), yra bespalvės, bekvapės, beskonės dujos, kurios yra šiek tiek mažiau tankios nei oras. Jis yra toksiškas hemoglobiną gaminantiems gyvūnams (įskaitant žmones), kai koncentracija viršija maždaug 35 ppm, nors mažais kiekiais jis taip pat gaminamas vykstant normaliai gyvūnų medžiagų apykaitai ir, kaip manoma, atlieka tam tikras normalias biologines funkcijas. Atmosferoje jis yra kintantis erdvėje ir greitai irstantis bei turi įtakos ozono susidarymui žemės lygyje. Anglies monoksidas susideda iš vieno anglies atomo ir vieno deguonies atomo, sujungto triguba jungtimi, kurią sudaro dvi kovalentinės jungtys ir viena kovalentinė jungtis. Tai paprasčiausias anglies monoksidas. Jis yra izoelektroninis su cianido anijonu, nitrozonio katijonu ir molekuliniu azotu. Koordinavimo kompleksuose anglies monoksido ligandas vadinamas karbonilu.

Istorija

Aristotelis (384–322 m. pr. Kr.) pirmą kartą aprašė anglies deginimo procesą, dėl kurio susidaro toksiški dūmai. Senovėje buvo egzekucijos būdas – užrakinti nusikaltėlį vonioje su smilkstančiomis anglimis. Tačiau tuo metu mirties mechanizmas buvo neaiškus. Graikų gydytojas Galenas (129–199 m. po Kr.) teigė, kad pasikeitė oro sudėtis, o tai pakenkė žmonėms. 1776 metais prancūzų chemikas de Lasonas gamino CO kaitindamas cinko oksidą koksu, tačiau mokslininkas padarė klaidingą išvadą, kad dujinis produktas buvo vandenilis, nes degė mėlyna liepsna. 1800 m. škotų chemikas Williamas Cumberlandas Cruickshankas dujas nustatė kaip junginį, kuriame yra anglies ir deguonies. Jo toksiškumą šunims apie 1846 m. ​​kruopščiai ištyrė Claude'as Bernardas. Antrojo pasaulinio karo metu dujų mišinys, įskaitant anglies monoksidą, buvo naudojamas motorinėms transporto priemonėms, veikiančioms kai kuriose pasaulio vietose, kur buvo mažai benzino ir dyzelino, varyti. Buvo sumontuoti išoriniai (su kai kuriomis išimtimis) medžio anglies arba medienos dujofikatoriai, į dujų maišytuvą įvedamas atmosferinio azoto, anglies monoksido ir nedidelių kiekių kitų dujofikavimo dujų mišinys. Šio proceso metu susidarantis dujų mišinys yra žinomas kaip medienos dujos. Anglies monoksidas taip pat buvo plačiai naudojamas Holokausto metu kai kuriose Vokietijos nacių mirties stovyklose, akivaizdžiausiai Chelmno dujų furgonuose ir T4 „eutanazijos“ žudymo programoje.

Šaltiniai

Anglies monoksidas susidaro dalinai oksiduojant anglies turinčius junginius; jis susidaro, kai nepakanka deguonies susidaryti anglies dioksidui (CO2), pvz., veikiant viryklei ar vidaus degimo varikliui, uždaroje erdvėje. Esant deguoniui, įskaitant atmosferos koncentraciją, anglies monoksidas dega mėlyna liepsna, gamindamas anglies dioksidą. Anglies dujose, kurios iki septintojo dešimtmečio buvo plačiai naudojamos patalpų apšvietimui, maisto ruošimui ir šildymui, buvo anglies monoksidas kaip svarbi kuro sudedamoji dalis. Kai kurie šiuolaikinių technologijų procesai, pavyzdžiui, geležies lydymas, vis dar gamina anglies monoksidą kaip šalutinį produktą. Pasaulyje didžiausi anglies monoksido šaltiniai yra natūralūs šaltiniai dėl fotocheminių troposferos reakcijų, dėl kurių per metus susidaro apie 5 × 1012 kg anglies monoksido. Kiti natūralūs CO šaltiniai yra ugnikalniai, miškų gaisrai ir kitos degimo formos. Biologijoje anglies monoksidas natūraliai susidaro veikiant hemo oksigenazei 1 ir hemo 2, skaidant hemoglobiną. Šis procesas normaliems žmonėms gamina tam tikrą kiekį karboksihemoglobino, net jei jie neįkvepia anglies monoksido. Nuo tada, kai 1993 m. pirmą kartą buvo pranešta, kad anglies monoksidas yra normalus neurotransmiteris, taip pat viena iš trijų dujų, kurios natūraliai moduliuoja uždegiminius organizmo atsakus (kitos dvi yra azoto oksidas ir vandenilio sulfidas), anglies monoksidas sulaukė daug mokslinio dėmesio kaip biologinis. reguliatorius Daugelyje audinių visos trys dujos veikia kaip priešuždegiminės medžiagos, kraujagysles plečiančios ir neovaskulinio augimo skatintojai. Tebevyksta klinikiniai nedidelio anglies monoksido kiekių, kaip vaisto, tyrimai. Tačiau per didelis anglies monoksido kiekis sukelia apsinuodijimą anglies monoksidu.

Molekulinės savybės

Anglies monoksido molekulinė masė yra 28,0, todėl jis yra šiek tiek lengvesnis už orą, kurio vidutinė molekulinė masė yra 28,8. Todėl pagal idealiųjų dujų dėsnį CO tankis yra mažesnis nei oro. Ryšio ilgis tarp anglies atomo ir deguonies atomo yra 112,8 pm. Šis jungties ilgis atitinka trigubą ryšį, kaip ir molekuliniame azote (N2), kurio jungties ilgis yra panašus ir molekulinė masė beveik tokia pati. Anglies ir deguonies dvigubos jungtys yra daug ilgesnės, pavyzdžiui, formaldehido 120,8 m. Virimo temperatūra (82 K) ir lydymosi temperatūra (68 K) yra labai panaši į N2 (atitinkamai 77 K ir 63 K). Ryšio disociacijos energija 1072 kJ/mol yra stipresnė nei N2 (942 kJ/mol) ir yra stipriausia žinoma cheminė jungtis. Anglies monoksido pagrindo elektronų būsena yra vienguba, nes nėra nesuporuotų elektronų.

Klijavimo ir dipolio momentas

Anglies ir deguonies valentiniame apvalkale iš viso yra 10 elektronų. Laikantis okteto anglies ir deguonies taisyklės, du atomai sudaro trigubą jungtį su šešiais bendrais elektronais trijose jungiančiose molekulinėse orbitalėse, o ne įprastą dvigubą ryšį, randamą organiniuose karbonilo junginiuose. Kadangi keturi iš bendrų elektronų yra iš deguonies atomo ir tik du iš anglies, vieną jungiamąją orbitą užima du elektronai iš deguonies atomų, sudarydami datyvinį arba dipolinį ryšį. Dėl to susidaro molekulės C←O poliarizacija, kai anglies krūvis yra šiek tiek neigiamas, o deguonies - šiek tiek teigiamas. Kitos dvi jungiamosios orbitalės kiekviena užima po vieną elektroną iš anglies ir vieną iš deguonies, sudarydamos (polinius) kovalentinius ryšius su atvirkštine C → O poliarizacija, nes deguonis yra labiau elektronegatyvus nei anglis. Laisvame anglies monokside grynasis neigiamas krūvis δ- lieka anglies gale, o molekulės dipolio momentas yra mažas – 0,122 D. Taigi molekulė yra asimetrinė: deguonis turi didesnį elektronų tankį nei anglis, taip pat mažas teigiamas krūvis, palyginti su anglimi, kuris yra neigiamas. Priešingai, izoelektroninė diazoto molekulė neturi dipolio momento. Jei anglies monoksidas veikia kaip ligandas, dipolio poliškumas gali pasikeisti esant grynajam neigiamam krūviui deguonies gale, priklausomai nuo koordinacinio komplekso struktūros.

Ryšio poliškumas ir oksidacijos būsena

Teoriniai ir eksperimentiniai tyrimai rodo, kad nepaisant didesnio deguonies elektronegatyvumo, dipolio momentas atsiranda nuo neigiamo anglies galo iki teigiamesnio deguonies galo. Šios trys jungtys iš tikrųjų yra polinės kovalentinės jungtys, kurios yra labai poliarizuotos. Apskaičiuota deguonies atomo poliarizacija yra 71% σ ryšiui ir 77% abiem π ryšiams. Anglies oksidacijos laipsnis į anglies monoksidą kiekvienoje iš šių struktūrų yra +2. Jis apskaičiuojamas taip: visi jungiantys elektronai laikomi priklausančiais labiau elektronegatyviems deguonies atomams. Tik du nesusiejantys elektronai ant anglies priskiriami anglims. Šiuo skaičiavimu anglies molekulėje yra tik du valentiniai elektronai, palyginti su keturiais laisvajame atome.

Biologinės ir fiziologinės savybės

Toksiškumas

Apsinuodijimas anglies monoksidu yra labiausiai paplitęs mirtinas apsinuodijimas oru daugelyje šalių. Anglies monoksidas yra bespalvė, bekvapė, beskonė, bet labai toksiška medžiaga. Jis jungiasi su hemoglobinu ir gamina karboksihemoglobiną, kuris „uzurpuoja“ hemoglobino vietą, kuri paprastai perneša deguonį, bet neefektyviai tiekia deguonį į organizmo audinius. Net 667 ppm koncentracija gali sukelti iki 50% organizmo hemoglobino pavertimą karboksihemoglobinu. 50% karboksihemoglobino kiekis gali sukelti traukulius, komą ir mirtį. Jungtinėse Amerikos Valstijose Darbo departamentas riboja ilgalaikį anglies monoksido poveikį darbo vietoje iki 50 dalių milijonui. Per trumpą laiką anglies monoksido absorbcija yra kumuliacinė, nes gryname ore jo pusinės eliminacijos laikas yra apie 5 valandas. Dažniausi apsinuodijimo anglies monoksidu simptomai gali būti panašūs į kitus apsinuodijimo ir infekcijų tipus ir apima tokius simptomus kaip galvos skausmas, pykinimas, vėmimas, galvos svaigimas, nuovargis ir silpnumo jausmas. Nukentėjusios šeimos dažnai mano, kad yra apsinuodijusios maistu. Kūdikiai gali būti irzlūs ir blogai valgyti. Neurologiniai simptomai yra sumišimas, dezorientacija, neryškus matymas, sinkopė (sąmonės netekimas) ir traukuliai. Kai kurie apsinuodijimo anglies monoksidu aprašymai apima tinklainės kraujavimą, taip pat nenormalią vyšnių raudonumo spalvą kraujyje. Daugumoje klinikinių diagnozių šie požymiai pastebimi retai. Vienas iš sunkumų, susijusių su šio „vyšninio“ efekto naudingumu, yra tai, kad jis koreguoja arba užmaskuoja kitaip nesveiką išvaizdą, nes pagrindinis veninio hemoglobino pašalinimo poveikis yra tas, kad pasmaugtas žmogus atrodo normalesnis arba miręs žmogus atrodo gyvas. , panašus į raudonų dažų poveikį balzamavimo kompozicijoje. Šis dažymo efektas be deguonies CO užnuodytuose audiniuose yra susijęs su anglies monoksido komerciniu naudojimu dažant mėsą. Anglies monoksidas taip pat jungiasi su kitomis molekulėmis, tokiomis kaip mioglobinas ir mitochondrijų citochromo oksidazė. Anglies monoksido poveikis gali labai pakenkti širdžiai ir centrinei nervų sistemai, ypač globus pallidus, dažnai siejamas su ilgalaikėmis lėtinėmis ligomis. Anglies monoksidas gali turėti rimtų neigiamų pasekmių nėščios moters vaisiui.

Normali žmogaus fiziologija

Anglies monoksidas natūraliai gaminamas žmogaus organizme kaip signalinė molekulė. Taigi anglies monoksidas gali atlikti fiziologinį vaidmenį organizme kaip neuromediatorius arba kraujagysles atpalaiduojantis agentas. Dėl anglies monoksido vaidmens organizme jo metabolizmo sutrikimai yra susiję su įvairiomis ligomis, įskaitant neurodegeneraciją, hipertenziją, širdies nepakankamumą ir uždegimus.

CO veikia kaip endogeninė signalinė molekulė.

CO moduliuoja širdies ir kraujagyslių funkcijas

CO slopina trombocitų agregaciją ir sukibimą

CO gali atlikti potencialaus terapinio agento vaidmenį

Mikrobiologija

Anglies monoksidas yra metanogeninių archėjų veisimosi terpė, acetilkofermento A statybinė medžiaga. Tai naujos bioorganometalinės chemijos srities tema. Taigi ekstremofiliniai mikroorganizmai gali metabolizuoti anglies monoksidą tokiose vietose kaip ugnikalnių šiluminės angos. Bakterijose anglies monoksidas susidaro redukuojant anglies dioksidą fermentu anglies monoksido dehidrogenaze, baltymu, kurio sudėtyje yra Fe-Ni-S. CooA yra anglies monoksido receptorių baltymas. Jo biologinio aktyvumo mastas vis dar nežinomas. Tai gali būti bakterijų ir archėjų signalizacijos kelio dalis. Jo paplitimas tarp žinduolių nenustatytas.

Paplitimas

Anglies monoksidas atsiranda įvairiose natūraliose ir dirbtinėse aplinkose.

Anglies monoksido atmosferoje yra nedideliais kiekiais, daugiausia kaip vulkaninės veiklos produktas, bet taip pat ir natūralių bei žmogaus sukeltų gaisrų (pavyzdžiui, miškų gaisrų, pasėlių likučių ir cukranendrių deginimo) produktas. Deginant iškastinį kurą, taip pat susidaro anglies monoksidas. Anglies monoksidas yra ištirpęs išlydytose vulkaninėse uolienose esant dideliam slėgiui Žemės mantijoje. Kadangi natūralūs anglies monoksido šaltiniai yra įvairūs, labai sunku tiksliai išmatuoti natūralų išmetamų dujų kiekį. Anglies monoksidas yra greitai irstančios šiltnamio efektą sukeliančios dujos, be to, jis daro netiesioginį spinduliuotę, padidindamas metano ir troposferos ozono koncentraciją cheminėmis reakcijomis su kitais atmosferos komponentais (pvz., hidroksilo radikalu, OH), kurie kitu atveju juos sunaikintų. Dėl natūralių procesų atmosferoje jis galiausiai oksiduojamas iki anglies dioksido. Anglies monoksidas atmosferoje yra trumpalaikis (vidutiniškai apie du mėnesius), ir jo koncentracija yra kintama. Veneros atmosferoje anglies monoksidas susidaro dėl anglies dioksido fotodisociacijos veikiant elektromagnetinei spinduliuotei, kurios bangos ilgis yra mažesnis nei 169 nm. Dėl savo ilgalaikio gyvybingumo vidurio troposferoje anglies monoksidas taip pat naudojamas kaip kenksmingų medžiagų srautų pernešimo žymeklis.

Miesto tarša

Anglies monoksidas yra laikinas oro teršalas kai kuriose miesto vietovėse, pirmiausia iš vidaus degimo variklių išmetimo vamzdžių (įskaitant transporto priemones, nešiojamus ir budėjimo generatorius, vejapjoves, elektrines plovimo mašinas ir kt.) ir dėl nepilno degimo įvairių kitų kuro rūšių (įskaitant medieną, anglis, anglis, nafta, parafinas, propanas, gamtinės dujos ir šiukšlės). Didelė CO tarša gali būti stebima iš kosmoso virš miestų.

Vaidmuo formuojant pažemio ozoną

Anglies monoksidas kartu su aldehidais yra dalis cheminių reakcijų ciklų, kurie sudaro fotocheminį smogą. Jis reaguoja su hidroksilo radikalu (OH), kad susidarytų radikalo tarpinis produktas HOCO, kuris greitai perneša radikalą vandenilį į O2, kad susidarytų peroksido radikalas (HO2) ir anglies dioksidas (CO2). Tada peroksido radikalas reaguoja su azoto oksidu (NO), sudarydamas azoto dioksidą (NO2) ir hidroksilo radikalą. NO 2 fotolizės būdu gamina O(3P), taip po reakcijos su O2 susidaro O3. Kadangi hidroksilo radikalas susidaro formuojantis NO2, cheminių reakcijų sekos, prasidedančios anglies monoksidu, balansas lemia ozono susidarymą: CO + 2O2 + hν → CO2 + O3 (kur hν reiškia sugertos šviesos fotoną NO2 molekulės sekoje) Nors NO2 susidarymas yra svarbus žingsnis, vedantis į žemo lygio ozono susidarymą, jis taip pat padidina ozono kiekį kitu, šiek tiek vienas kitą paneigiančiu būdu, sumažindamas prieinamą NO kiekį. reaguoti su ozonu.

Vidaus oro tarša

Uždaroje aplinkoje anglies monoksido koncentracija gali lengvai padidėti iki mirtino lygio. Vidutiniškai kasmet Jungtinėse Amerikos Valstijose miršta 170 žmonių nuo ne automobiliams skirtų plataus vartojimo prekių, gaminančių anglies monoksidą. Tačiau, Floridos sveikatos departamento duomenimis, „daugiau nei 500 amerikiečių kasmet miršta nuo atsitiktinio anglies monoksido poveikio, o dar tūkstančiams JAV reikia skubios medicininės pagalbos dėl nemirtino apsinuodijimo anglies monoksidu“. Šie gaminiai apima sugedusius kuro deginimo įrenginius, tokius kaip krosnys, viryklės, vandens šildytuvai ir dujiniai bei žibaliniai patalpų šildytuvai; mechaniškai varoma įranga, pvz., nešiojamieji generatoriai; židiniai; ir anglis, kuri deginama namuose ir kitose vidaus patalpose. Amerikos apsinuodijimų kontrolės centrų asociacija (AAPCC) pranešė apie 15 769 apsinuodijimo anglies monoksidu atvejus, dėl kurių 2007 m. mirė 39 žmonės. 2005 m. CPSC pranešė apie 94 mirtis, susijusias su apsinuodijimu anglies monoksidu iš generatoriaus. Keturiasdešimt septynios iš šių mirčių įvyko dėl atšiaurių oro sąlygų, įskaitant uraganą „Katrina“, nutrūkus elektrai. Tačiau žmonės miršta nuo apsinuodijimo anglies monoksidu, kurį sukelia ne maisto produktai, tokie kaip automobiliai, palikti važiuoti garažuose prie jų namų. Ligų kontrolės ir prevencijos centrai praneša, kad kasmet keli tūkstančiai žmonių kreipiasi į greitosios medicinos pagalbos skyrių dėl apsinuodijimo anglies monoksidu.

Buvimas kraujyje

Anglies monoksidas absorbuojamas kvėpuojant ir patenka į kraują per dujų mainus plaučiuose. Jis taip pat gaminamas hemoglobino metabolizmo metu ir iš audinių patenka į kraują, todėl yra visuose normaliuose audiniuose, net jei į organizmą nepatenka per kvėpavimą. Normalus anglies monoksido kiekis kraujyje svyruoja nuo 0% iki 3%, o rūkantiems yra didesnis. Anglies monoksido kiekis negali būti įvertintas atliekant fizinį patikrinimą. Laboratoriniams tyrimams reikalingas kraujo mėginys (arterinis ar veninis) ir laboratorinis CO-oksimetro tyrimas. Be to, neinvazinis karboksihemoglobinas (SPCO) su pulsine CO oksimetrija yra veiksmingesnis nei invaziniai metodai.

Astrofizika

Už Žemės ribų anglies monoksidas yra antra pagal gausumą tarpžvaigždinėje terpėje esanti molekulė po molekulinio vandenilio. Dėl savo asimetrijos anglies monoksido molekulė sukuria daug ryškesnes spektrines linijas nei vandenilio molekulė, todėl CO yra daug lengviau aptikti. Tarpžvaigždinis CO pirmą kartą buvo atrastas naudojant radijo teleskopus 1970 m. Šiuo metu tai yra dažniausiai naudojamas molekulinių dujų indikatorius tarpžvaigždinėje galaktikų terpėje, o molekulinį vandenilį galima aptikti tik naudojant ultravioletinę šviesą, tam reikalingi kosminiai teleskopai. Anglies monoksido stebėjimai suteikia daugiausia informacijos apie molekulinius debesis, kuriuose susidaro dauguma žvaigždžių. Beta Pictoris, antroji pagal ryškumą žvaigždė Pictor žvaigždyne, skleidžia infraraudonųjų spindulių perteklių, palyginti su įprastomis tokio tipo žvaigždėmis, nes šalia žvaigždės yra daug dulkių ir dujų (įskaitant anglies monoksidą).

Gamyba

Buvo sukurta daug anglies monoksido gamybos būdų.

Pramoninė gamyba

Pagrindinis pramoninis CO šaltinis yra generatoriaus dujos – mišinys, kuriame daugiausia yra anglies monoksido ir azoto, susidarančio, kai anglis deginama ore aukštoje temperatūroje, kai yra anglies perteklius. Krosnyje oras praleidžiamas per kokso sluoksnį. Iš pradžių pagamintas CO2 subalansuojamas su likusia karšta anglimi, kad susidarytų CO2. CO2 reakcija su anglimi, kad susidarytų CO, apibūdinama kaip Buduaro reakcija. Esant aukštesnei nei 800°C temperatūrai, CO yra vyraujantis produktas:

CO2 + C → 2 CO (ΔH = 170 kJ/mol)

Kitas šaltinis yra „vandens dujos“, vandenilio ir anglies monoksido mišinys, susidarantis dėl garų ir anglies endoterminės reakcijos:

H2O + C → H2 + CO (ΔH = +131 kJ/mol)

Iš gamtinių dujų ir kito kuro gali būti gaminamos ir kitos panašios „sintezės dujos“. Anglies monoksidas taip pat yra metalo oksido rūdų redukavimo anglimi šalutinis produktas:

MO + C → M + CO

Anglies monoksidas taip pat susidaro tiesiogiai oksiduojant anglį ribotame deguonies ar oro kiekyje.

2C (s) + O 2 → 2СО (g)

Kadangi CO yra dujos, redukcijos procesą galima valdyti kaitinant, naudojant teigiamą (palankią) reakcijos entropiją. Ellinghamo diagrama rodo, kad aukštoje temperatūroje CO susidarymas yra palankesnis nei CO2.

Paruošimas laboratorijoje

Anglies monoksidas yra patogiai gaunamas laboratorijoje dehidratuojant skruzdžių rūgštį arba oksalo rūgštį, pavyzdžiui, naudojant koncentruotą sieros rūgštį. Kitas būdas yra kaitinti homogeninį miltelių pavidalo cinko metalo ir kalcio karbonato mišinį, kuris išskiria CO ir palieka cinko oksidą ir kalcio oksidą:

Zn + CaCO3 → ZnO + CaO + CO

Sidabro nitratas ir jodoformas taip pat gamina anglies monoksidą:

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

Koordinacinė chemija

Dauguma metalų sudaro koordinacinius kompleksus, kuriuose yra kovalentiškai prijungto anglies monoksido. Tik žemesnės oksidacijos būsenos metalai susijungs su anglies monoksido ligandais. Taip yra todėl, kad reikalingas pakankamas elektronų tankis, kad būtų palengvintas atvirkštinis donorystė iš metalinės DXZ orbitos į π * molekulinę orbitalę iš CO. Vienintelė pora ant anglies atomo CO taip pat suteikia elektronų tankį dx²-y² ant metalo, kad sudarytų sigma ryšį. Ši elektronų donorystė taip pat pasireiškia cis efektu arba CO ligandų labilizavimu cis padėtyje. Pavyzdžiui, nikelio karbonilą sudaro tiesioginis anglies monoksido ir metalo nikelio derinys:

Ni + 4 CO → Ni (CO) 4 (1 baras, 55 °C)

Dėl šios priežasties vamzdyje ar jo dalyje esantis nikelis neturėtų ilgai liestis su anglies monoksidu. Nikelio karbonilas lengvai skyla atgal į Ni ir CO, kai liečiasi su karštais paviršiais, ir šis metodas naudojamas pramoniniam nikelio valymui Mond procese. Nikelio karboniluose ir kituose karboniluose elektronų pora ant anglies sąveikauja su metalu; anglies monoksidas atiduoda metalui elektronų porą. Tokiose situacijose anglies monoksidas vadinamas karbonilo ligandu. Vienas iš svarbiausių metalų karbonilų yra geležies pentakarbonilas, Fe(CO)5. Daugelis metalo-CO kompleksų gaminami dekarbonilinant organinius tirpiklius, o ne iš CO. Pavyzdžiui, iridžio trichloridas ir trifenilfosfinas reaguoja verdančiame 2-metoksietanolyje arba DMF, kad susidarytų IrCl(CO)(PPh3)2, naudojant infraraudonųjų spindulių spektroskopiją.

Organinė chemija ir pagrindinių elementų grupių chemija

Esant stiprioms rūgštims ir vandeniui, anglies monoksidas reaguoja su alkenais, sudarydamas karboksirūgštis, vadinamą Koch-Haaf reakcija. Guttermann-Koch reakcijoje arenai paverčiami benzaldehido dariniais, esant AlCl3 ir HCl. Organiniai ličio junginiai (pvz., butillitis) reaguoja su anglies monoksidu, tačiau šios reakcijos turi mažai mokslinių pritaikymų. Nors CO reaguoja su karbokationais ir karbanionais, jis santykinai nereaguoja į organinius junginius be metalo katalizatorių įsikišimo. Su pagrindinės grupės reagentais CO patiria keletą reikšmingų reakcijų. CO chlorinimas yra pramoninis procesas, kurio metu susidaro svarbus junginys fosgenas. Su boranu CO sudaro aduktą H3BCO, kuris yra izoelektroninis su acilu + katijonu. CO reaguoja su natriu ir sukuria produktus, gautus iš C-C jungties. Anglies monoksido polimerais gali būti laikomi junginiai cikloheksahegeksonas arba trichinoilas (C6O6) ir ciklopentanpentonas arba leukono rūgštis (C5O5), kurių iki šiol buvo gauta tik nedideliais kiekiais. Esant didesniam nei 5 GPa slėgiui, anglies monoksidas virsta kietu anglies ir deguonies polimeru. Jis yra metastabilus esant atmosferos slėgiui, bet yra galingas sprogmuo.

Naudojimas

Chemijos pramonė

Anglies monoksidas yra pramoninės dujos, kurios gali būti plačiai naudojamos birių cheminių medžiagų gamyboje. Dideli aldehidų kiekiai susidaro vykstant alkenų, anglies monoksido ir H2 hidroformilinimo reakcijai. Hidroformilinimas Shell procese leidžia sukurti ploviklio pirmtakus. Fosgenas, naudingas izocianatams, polikarbonatams ir poliuretanams gaminti, gaunamas išvalytas anglies monoksidas ir chloro dujas leidžiant per porėtos aktyvintos anglies sluoksnį, kuris tarnauja kaip katalizatorius. Pasaulinė šio junginio gamyba 1989 m. buvo įvertinta 2,74 mln. tonų.

CO + Cl2 → COCl2

Metanolis gaunamas hidrinant anglies monoksidą. Susijusioje reakcijoje anglies monoksido hidrinimas apima C-C jungties susidarymą, kaip ir Fischer-Tropsch procese, kai anglies monoksidas hidrinamas iki skysto angliavandenilio kuro. Ši technologija leidžia anglį ar biomasę paversti dyzelinu. Monsanto procese anglies monoksidas ir metanolis reaguoja dalyvaujant rodžio katalizatoriui ir homogeninei jodo rūgščiai, sudarydami acto rūgštį. Šis procesas yra atsakingas už didžiąją dalį pramoninės acto rūgšties gamybos. Pramoniniu mastu grynas anglies monoksidas yra naudojamas nikeliui išvalyti Mond procese.

Mėsos dažymas

Anglies monoksidas naudojamas modifikuotos atmosferos pakavimo sistemose JAV, visų pirma pakuojant šviežios mėsos produktus, tokius kaip jautiena, kiauliena ir žuvis, siekiant išlaikyti jų šviežią išvaizdą. Anglies monoksidas, susijungęs su mioglobinu, sudaro karboksimioglobiną – ryškiai vyšnių raudoną pigmentą. Karboksimioglobinas yra stabilesnis nei oksiduota mioglobino forma oksimioglobinas, kuris gali oksiduotis iki rudo pigmento metmioglobino. Ši stabili raudona spalva gali išsilaikyti daug ilgiau nei įprasta supakuota mėsa. Įprasti anglies monoksido kiekiai, naudojami šį procesą naudojančiuose augaluose, yra nuo 0,4 % iki 0,5 %. JAV Maisto ir vaistų administracija (FDA) šią technologiją pirmą kartą pripažino „bendrai saugia“ (GRAS) 2002 m., kad ji būtų naudojama kaip antrinė pakavimo sistema, ir jai nereikia ženklinti. 2004 m. FDA patvirtino CO kaip pagrindinį pakavimo būdą, nurodydama, kad CO neužmaskuoja sugadintų kvapų. Nepaisant šio sprendimo, tebėra ginčytina, ar šis metodas užmaskuoja maisto gedimą. 2007 m. JAV Atstovų Rūmuose buvo pasiūlytas įstatymo projektas, kuriuo modifikuotas anglies monoksido pakavimo procesas būtų pavadintas spalvotu priedu, tačiau įstatymo projektas nebuvo priimtas. Šis pakavimo procesas yra uždraustas daugelyje kitų šalių, įskaitant Japoniją, Singapūrą ir Europos Sąjungą.

Vaistas

Biologijoje anglies monoksidas natūraliai susidaro veikiant hemo oksigenazei 1 ir hemo 2, skaidant hemoglobiną. Šis procesas normaliems žmonėms gamina tam tikrą kiekį karboksihemoglobino, net jei jie neįkvepia anglies monoksido. Nuo tada, kai 1993 m. pirmą kartą buvo pranešta, kad anglies monoksidas yra normalus neuromediatorius, taip pat viena iš trijų dujų, kurios natūraliai moduliuoja uždegiminius organizmo atsakus (kitos dvi yra azoto oksidas ir vandenilio sulfidas), anglies monoksidas sulaukė didelio klinikinio dėmesio kaip biologinis. reguliatorius. Yra žinoma, kad daugelyje audinių visos trys dujos veikia kaip priešuždegiminės medžiagos, kraujagysles plečiančios ir neovaskulinio augimo skatintojai. Tačiau šios problemos yra sudėtingos, nes neovaskulinis augimas ne visada yra naudingas, nes jis turi įtakos naviko augimui, taip pat šlapios geltonosios dėmės degeneracijos vystymuisi – ligai, kurios rizika rūkant padidėja 4–6 kartus (pagrindinis šaltinis). anglies monoksido kiekis kraujyje, kelis kartus daugiau nei natūralus). Egzistuoja teorija, kad kai kurių nervų ląstelių sinapsių metu, kai saugomi ilgalaikiai prisiminimai, priimančioji ląstelė gamina anglies monoksidą, kuris perduodamas atgal į siuntimo kamerą, todėl ateityje jis bus lengviau perduodamas. Nustatyta, kad kai kuriose tokiose nervų ląstelėse yra guanilato ciklazės – fermento, kurį aktyvuoja anglies monoksidas. Daugelis laboratorijų visame pasaulyje atliko tyrimus, susijusius su anglies monoksidu dėl jo priešuždegiminių ir citoprotekcinių savybių. Šios savybės gali būti naudojamos siekiant išvengti daugelio patologinių būklių, įskaitant išeminį reperfuzijos pažeidimą, transplantato atmetimą, aterosklerozę, sunkų sepsį, sunkią maliariją ar autoimunines ligas. Klinikiniai tyrimai buvo atlikti su žmonėmis, tačiau rezultatai dar nepaskelbti.