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(创建页面,内容为“ 一氧化碳(carbon monoxide),一种碳氧化合物,化学式为CO,化学式量为28.0101,通常状况下为是无色、无臭、无味的气体。物…”)
 
 
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'''中文名称''':一氧化碳
  
一氧化碳(carbon monoxide ),一种碳氧化合物,化学式为CO,化学式量为28.0101,通常状况下为是无色、无臭、无味的气体。物理性质上,一氧化碳的熔点为-205℃,沸点为-191.5℃,难溶于水(20℃时在水中的溶解度为0.002838 g [1]  ),不易液化和固化。化学性质上,一氧化碳既有还原性,又有氧化性,能发生氧化反应(燃烧反应)、歧化反应等。
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'''英文名称''':carbon monoxide  
  
  同时具有毒性,较高浓度时能使人出现不同程度中毒症状,危害人体的脑、心、肝、肾、肺及其他组织,中毒机理是一氧化碳与血红蛋白的亲合力比氧与血红蛋白的亲合力高200~300倍,所以一氧化碳极易与血红蛋白结合,形成碳氧血红蛋白,使血红蛋白丧失携氧的能力和作用,造成组织窒息。对全身的组织细胞均有毒性作用,尤其对大脑皮质的影响最为严重。一氧化碳是无色、无臭、无味的气体,故易于忽略而致中毒。
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'''化&nbsp;学&nbsp;式&nbsp;''':CO  
  
   
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'''分&nbsp;子&nbsp;量&nbsp;''':28.0101  
  
中文名一氧化碳 英文名carbon monoxide [2]  化学式CO [2]  分子量28.0101 [3]  CAS登录号630-08-0 [2]  EINECS登录号211-128-3 [2]     点-205℃ [2]  沸    点-191.5℃(101.325 kPa) [2]  水溶性难溶于水 外    观无色无味气体 [2]  闪    点低于-50℃ [2]  应    用用于生产甲醇和光气以及有机合成 安全性描述S45;S53 [2]  危险性描述R12;R23;R61;R48/20 [2]  危险品运输编号21005 [4]  气态密度1.2504 g/L(0℃,101.325 kPa) [5]  液态密度789 g/L(-191.5℃,101.325 kPa) [5]  三相 点-205.1℃(15.3 kPa) [5]  临界压力3499 kPa [5]  临界温度-140.2 [2]  爆炸上限74.2% [2]   爆炸下限12.5% [2] 
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''' &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; ''':-205℃   
  
 
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'''沸&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;点''':-191.5℃(101.325 kPa)
  
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'''外&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;观''':无色无味气体 
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'''闪&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;点''':低于-50℃ 应 
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'''气态密度''':1.2504 g/L(0℃,101.325 kPa)
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'''液态密度''':789 g/L(-191.5℃,101.325 kPa)
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'''一氧化碳'''('''carbon monoxide'''),一种碳氧化合物,化学式为CO,化学式量为28.0101,通常状况下为是无色、无臭、无味的气体。物理性质上,一氧化碳的[[熔点]]为-205℃,[[沸点]]为-191.5℃,难溶于水<ref>[http://www.chusan.com/zhongkao/68198.html 一氧化碳溶于水吗],初三网,2019-10-22</ref>(20℃时在水中的溶解度为0.002838 g   ),不易液化和固化。[[化学性质]]上,一氧化碳既有[[还原性]],又有[[氧化性]],能发生氧化反应([[燃烧反应]])、[[歧化反应]]等。
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同时具有毒性,较高浓度时能使人出现不同程度中毒症状,危害人体的脑、[[心]]、[[肝]]、[[肾]]、[[肺]]及其他组织,中毒机理是一氧化碳与[[血红蛋白]]的亲合力比氧与血红蛋白的亲合力高200~300倍,所以一氧化碳极易与血红蛋白结合,形成[[碳氧血红蛋白]],使血红蛋白丧失携氧的能力和作用,造成组织窒息。对全身的组织细胞均有毒性作用,尤其对大脑皮质的影响最为严重。一氧化碳是无色、无臭、无味的气体,故易于忽略而致中毒。
  
 
==研究简史==
 
==研究简史==
  
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在[[古希腊]]时代,[[哲学家]][[亚里士多德]](Aristotle,前384年-前322年)曾记录了燃烧的[[煤炭]]散发有毒烟气(toxic fumes)的现象。当时有这样一种执行死刑的方法:将罪犯关在一间浴室,并在浴室内放置文火燃烧的[[煤炭]](smouldering coals)。对此,古[[希腊]][[医生]][[盖伦]](Galen,129年-199年)推测,由于浴室内空气的组成(composition)发生了变化,因此呼入后会对人体造成伤害。
  
  在古希腊 代,哲 学家 亚里士多德(Aristotle,前384 -前322 年)曾 记录了 燃烧的 煤炭散发有毒烟 (toxic fumes 象。当时有这样一种执行死刑的方法:将罪犯关在一间浴室,并在浴室内放置 文火燃烧的 炭(smouldering coals 。对此,古希腊医 盖伦(Galen,129年-199年)推测,由于浴室内空 气的 组成(composition)发 生了 ,因此呼入后会对人体造成伤害 [6]  
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  之后,[[比利 ]]化 学家 海尔蒙特(即[[扬·巴普蒂斯塔·范·海尔蒙特]],Jan Baptista van Helmont,1580 -1644 年)曾 在实验中研究 燃烧[[木炭]]和其他可燃物生成 [[碳 ]](gas carbonum ,发 文火燃烧的 炭(smouldering charcoal 的一种有毒 体能危及自己 的生 命,并记述 自己被燃烧的木炭的烟熏时的症状——一氧 碳中毒的症状 。   
  
之后 比利时 化学家 海尔蒙特 (即 · 塔·范·海尔蒙 ,Jan Baptista van Helmont,1580年-1644年)曾在实验中研究燃烧木炭和其他 可燃 物生成的碳 (gas carbonum),发现 文火燃烧的木炭(smouldering charcoal)产生的一种有毒气体能危及自己的生命,并记述了自己被燃烧 木炭的烟熏时的症状——一氧 碳中毒的症状 [6]  
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1801年 《[[尼克森杂志]]》(Nicholson’s Journal)上发表了[[苏格兰]] 化学家[[克鲁克尚克]] (即[[威廉 · 康伯兰·克鲁克尚克]],William Cumberland Cruikshank,1745年-1800年6月27日,又译“威廉·克鲁克香克”  等)的2篇报告,证明了 斯特 利所谓的“ 可燃 ”是 [[碳元素]]和[[氧元素]]组成 的化 合物 。   
  
1801 年, 《尼克森杂志》(Nicholson’s Journal)上发表了苏格兰化 学家克 鲁克尚克(即威廉 · 兰·克鲁克尚克,William Cumberland Cruikshank,1745 -1800年6月27日,又译“威廉·克鲁克香克” [7]  等)的2篇报告 证明了普里斯特利所谓 的“ 可燃空气 ”是 元素和氧元素组 成的化 合物。 [6]   [14-15] 
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1846 年,[[法国]][[生理 学家]][[ 劳德 ·伯 纳德]](Claude Bernard,1813年-1878 )让[[ 狗]] 吸入一氧化碳气体 发现狗 血液 变得比任何动脉中的血都要鲜红 ,这 最早对一氧化 毒性进行的研究(血液变 “樱桃红色” 现象后来被证实为是一氧 碳中毒的特有的临床症状<ref>[http://www.sohu.com/a/231218520_100143480 家家都用!比火灾更危险的竟然是它!] ,搜狐网,2018-05-11</ref>)。
  
1846年,法国生理学家克劳德·伯纳德(Claude Bernard,1813年-1878年)让狗吸入 一氧化碳气 体,发现狗 血液“变得比任何动脉中的血都 鲜红” 最早对一氧 碳毒性进行 研究(血液变成“樱桃红色” 现象后来被证实为是 一氧化碳 中毒的特 有的 临床症状)
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==主要用途==
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1. 一氧化碳 是合成气和各类煤 气的 组分 ,是 有机 重要原料,是C1化学 基础,由它可制造一系列产品,例如[[甲醇]]、[[乙酸]]、[[光气]]等,在治金工业中用作还原剂<ref>[http://blog.sina.com.cn/s/blog_92b5e5730100w0ps.html 关于高纯 一氧化碳],新浪博客,2012-02-05</ref>。目前已工业化的C1化学生产技术主要 :*(1)[[乙酸]]合成。
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*(2)[[乙酐]]合成。
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*(3)[[草酸]]合成。
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*(4)[[费托]]合成。
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*(5)[[莫比尔法]]。
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2.主要用于化学合成,如合成甲醇、光气等,用作燃料及精炼金属 还原剂
  
==主要用途==
 
1.一氧化碳是合成气和各类煤气的主要组分,是有机化工的重要原料,是C1化学的基础,由它可制造一系列产品,例如甲醇、乙酸、光气等,在治金工业中用作还原剂。目前已工业化的C1化学生产技术主要有:(1)乙酸合成。(2)乙酐合成。(3)草酸合成。(4)费托合成。(5)莫比尔法。2.主要用于化学合成,如合成甲醇、光气等,用作燃料及精炼金属的还原剂。
 
 
==应用领域==
 
==应用领域==
  
 
 化学工业
 
 化学工业
  
 在化学工业中,一氧化碳是一碳化学的基础。 [2]  作为合成气和各类煤气的主要组分,一氧化碳是合成一系列基本有机化工产品和中间体的重要原料,由一氧化碳出发,可以制取几乎所有的基础化学品,如氨、光气以及醇、酸、酐、酯、醛、醚、胺、烷烃和烯烃等。同时,利用一氧化碳与过渡金属反应生成羰络金属或羰络金属衍生物的性质,可以制备有机化工生产所需的各类均相反应催化剂 。 [26]   [41]   此外,一氧化碳可在聚乙稀聚合反应中用作终止剂。 [5] 
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 在化学工业中,一氧化碳是一碳化学的基础。作为合成气和各类煤气的主要组分,一氧化碳是合成一系列基本有机化工产品和中间体的重要原料,由一氧化碳出发,可以制取几乎所有的基础化学品,如[[ ]] 、光气以及[[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ 烷烃]] [[ 烯烃]] 等。同时,利用一氧化碳与过渡金属反应生成[[ 羰络金属]] [[ 羰络金属]] 衍生物的性质,可以制备有机化工生产所需的各类均相反应[[ 催化剂]] 此外,一氧化碳可在[[ 聚乙稀聚合反应]] 中用作终止剂。
 
 
   
 
 
 
  
 
 冶金工业
 
 冶金工业
  
 在冶金工业中,利用羰络金属的热分解反应,一氧化碳可用于从原矿中提取高纯镍,也可以用来获取高纯粉末金属(如锌白颜料)、生产某些高纯金属膜(如钨膜和钼膜等)。同时,一氧化碳可用作精炼金属的还原剂 [2]  ,如在炼钢高炉中用于还原铁的氧化物(方程式见“理化性质·化学性质”);而在多晶态钻石膜的生产中,则可用研究级一氧化碳(≥99.99%)为化学气相沉积工艺过程提供碳源。此外,一氧化碳和氢气组成的混合物(合成气)可用于生产某些特殊的钢,如直接还原铁矿石生产海绵铁 [26]   [41] 
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 在冶金工业中,利用羰络金属的热分解反应,一氧化碳可用于从原矿中提取高纯镍,也可以用来获取高纯粉末金属(如锌白颜料)、生产某些高纯金属膜(如钨膜和钼膜等)。同时,一氧化碳可用作精炼金属的还原剂  ,如在炼钢高炉中用于[[ 还原铁]] [[ 氧化物]] (方程式见“理化性质·化学性质”);而在[[ 多晶态]][[ 钻石膜]] 的生产中,则可用研究级一氧化碳(≥99.99%)为化学气相沉积工艺过程提供碳源。此外,一氧化碳和氢气组成的混合物(合成气)可用于生产某些特殊的钢,如直接还原铁矿石生产海绵铁<ref>[http://www.doc88.com/p-9962560628348.html 一氧化碳的工业应用] ,道客巴巴</ref>。
 
 
   
 
 
 
  
 
 其他方面
 
 其他方面
  
 除了化学工业和冶金工业两方面的应用外,一氧化碳还可用作燃料 [2]  ,高纯一氧化碳则主要用作标准气体,一氧化碳激光器,环境监测及科学研究中 [5]  。其中,一氧化碳标准气体可应用于石油化工工艺控制仪器的校准和检测、石油化工产品质量的控制、环境污染物检测、汽车尾气排放检测、矿井用报警器的校准、各种工厂尾气的检测、医疗仪器校验、电力系统变压器油质量检测、空分产品质量控制、交通安全检测仪器的校正、地质勘探与地震监测、冶金分析、燃气具实验与热值分析、化肥工业仪器仪表校准等。 [41] 
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 除了化学工业和冶金工业两方面的应用外,一氧化碳还可用作燃料 ,高纯一氧化碳则主要用作标准气体,一氧化碳激光器,环境监测及科学研究中 。其中,一氧化碳标准气体可应用于[[ 石油]] 化工工艺控制仪器的校准和检测、石油化工产品质量的控制、环境污染物检测、汽车尾气排放检测、矿井用报警器的校准、各种工厂尾气的检测、医疗仪器校验、电力系统变压器油质量检测、空分产品质量控制、交通安全检测仪器的校正、[[ 地质勘探]] [[ 地震监测]] 、冶金分析、燃气具实验与热值分析、化肥工业仪器仪表校准等。  
  
此外,一氧化碳常用于鱼、肉、果蔬及袋装大米的保鲜,特别是生鱼片的保鲜,又因可以使肉质品色泽红润而被作为颜色固定剂。
 
 
==毒理资料==
 
==毒理资料==
  
 
===主要来源===
 
===主要来源===
  
 一氧化碳是一种大气污染物,在大气中数量最多、分布最广,是煤、石油等含碳物质不完全燃烧的产物,其生成机理为:RH→R→RO2→RCHO→RCO→CO(R表示碳氢自由基团)。主要来源于冶金工业中炼焦、炼铁等生产过程;化学工业中合成氨、甲醇等生产过程;矿井放炮和煤矿瓦斯爆炸事故;汽车等交通工具尾气的排放;锅炉中燃料的不完全燃烧;家庭居室中煤炉产生的煤气或液化气管道漏气以及火山爆发、森林火灾、地震等自然灾害中一氧化碳的释放。此外,高层大气的化学反应、二氧化碳的轻微解离作用及动物新陈代谢过程中也会产生少量的一氧化碳。 [50-51] 
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 一氧化碳是一种大气污染物,在大气中数量最多、分布最广,是[[ ]] 、石油等含碳物质不完全燃烧的产物,其生成机理为:RH→R→RO2→RCHO→RCO→CO(R表示碳氢自由基团)。主要来源于冶金工业中炼焦、炼铁等生产过程;化学工业中合成氨、甲醇等生产过程;矿井放炮和煤矿瓦斯爆炸事故;汽车等交通工具尾气的排放;锅炉中燃料的不完全燃烧;家庭居室中煤炉产生的煤气或液化气管道漏气以及[[ 火山]] 爆发、森林火灾、地震等自然灾害中一氧化碳的释放。此外,高层大气的化学反应、二氧化碳的轻微解离作用及动物新陈代谢过程中也会产生少量的一氧化碳。
 
 
大气对流层中一氧化碳的浓度约为0.1~2ppm(1 ppm=10-6,表示体积分数。由于一氧化碳的气态密度为1.2504 kg/m3,故体积分数为1 ppm时,一氧化碳的浓度为1.2504×10-6kg/m3=1.2504 mg/m3 [5]  [52]  ),这种含量对人体无害。但由于世界各国交通运输事业、工矿企业不断发展,煤和石油等燃料的消耗量持续增长,一氧化碳的排放量也随之增多。 [44] 
 
 
 
   
 
  
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大气对流层中一氧化碳的浓度约为0.1~2ppm(1 ppm=10-6,表示体积分数。由于一氧化碳的气态密度为1.2504 kg/m3,故体积分数为1 ppm时,一氧化碳的浓度为1.2504×10-6kg/m3=1.2504 mg/m3  ),这种含量对人体无害。但由于世界各国交通运输事业、工矿企业不断发展,煤和石油等燃料的消耗量持续增长,一氧化碳的排放量也随之增多。
  
 
===中毒机理===
 
===中毒机理===
  
 一氧化碳是无色,无臭,无味气体,但吸入对人体有十分大的伤害。它会结合血红蛋白生成碳氧血红蛋白,碳氧血红蛋白不能提供氧气给身体组织。这种情况被称为血缺氧。浓度高至667ppm可能会导致高达50%人体的血红蛋白转换为碳合血红蛋白,可能会导致昏迷和死亡。而香烟中亦含有一氧化碳。 最常见的一氧化碳中毒症状,如头痛,恶心,呕吐,头晕,疲劳和虚弱的感觉。一氧化碳中毒中毒症状包括视网膜出血,以及异常樱桃红色的血。 暴露在一氧化碳中可能严重损害心脏和中枢神经系统,会有后遗症。一氧化碳可能令孕妇胎儿产生严重的不良影响。
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 一氧化碳是无色,无臭,无味气体,但吸入对人体有十分大的伤害。它会结合血红蛋白生成碳氧血红蛋白,[[ 碳氧血红蛋白]] 不能提供氧气给身体组织。这种情况被称为血缺氧。浓度高至667ppm可能会导致高达50%人体的血红蛋白转换为碳合血红蛋白,可能会导致昏迷和死亡。而香烟中亦含有一氧化碳。 最常见的一氧化碳中毒症状,如头痛,恶心,呕吐,头晕,疲劳和虚弱的感觉。一氧化碳中毒中毒症状包括视网膜出血,以及异常樱桃红色的血。 暴露在一氧化碳中可能严重损害[[ 心脏]] [[ 中枢神经系统]] ,会有后遗症。一氧化碳可能令孕妇胎儿产生严重的不良影响。
 
 
  
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===中毒症状===
  
===中毒症状===
 
 
 一氧化碳中毒症状表现在以下几个方面:
 
 一氧化碳中毒症状表现在以下几个方面:
  
 一是轻度中毒 。 患者可出现头痛、头晕、失眠、视物模糊、耳鸣、恶心、呕吐、全身乏力、心动过速、短暂昏厥。血中碳氧血红蛋白含量达10%~20%。
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 一是轻度中毒。 患者可出现头痛、头晕、失眠、视物模糊、耳鸣、恶心、呕吐、全身乏力、心动过速、短暂昏厥。血中碳氧血红蛋白含量达10%~20%。
  
 
 二是中度中毒。除上述症状加重外,口唇、指甲、皮肤粘膜出现樱桃红色,多汗,血压先升高后降低,心率加速,心律失常,烦躁,一时性感觉和运动分离(即尚有思维,但不能行动)。症状继续加重,可出现嗜睡、昏迷。血中碳氧血红蛋白约在30%~40%。经及时抢救,可较快清醒,一般无并发症和后遗症。
 
 二是中度中毒。除上述症状加重外,口唇、指甲、皮肤粘膜出现樱桃红色,多汗,血压先升高后降低,心率加速,心律失常,烦躁,一时性感觉和运动分离(即尚有思维,但不能行动)。症状继续加重,可出现嗜睡、昏迷。血中碳氧血红蛋白约在30%~40%。经及时抢救,可较快清醒,一般无并发症和后遗症。
  
 三是重度中毒。患者迅速进入昏迷状态。初期四肢肌张力增加,或有阵发性强直性痉挛;晚期肌张力显著降低,患者面色苍白或青紫,血压下降,瞳孔散大,最后因呼吸麻痹而死亡。经抢救存活者可有严重合并症及后遗症。[2]
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 三是重度中毒。患者迅速进入昏迷状态。初期四肢肌张力增加,或有阵发性强直性痉挛;晚期肌张力显著降低,患者面色苍白或青紫,血压下降,瞳孔散大,最后因呼吸麻痹而死亡。经抢救存活者可有严重合并症及后遗症。
  
 
===后遗症===
 
===后遗症===
 中、重度中毒病人有神经衰弱、震颤麻痹、偏瘫、偏盲、失语、吞咽困难、智力障碍、中毒性精神病或去大脑强直。部分患者可发生继发性脑病。
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 中、重度中毒病人有[[ 神经衰弱]] 、震颤麻痹、[[ 偏瘫]] 、偏盲、失语、吞咽困难、[[ 智力障碍]] 、中毒性精神病或去大脑强直。部分患者可发生继发性脑病。
  
 
===防护措施===
 
===防护措施===
  
 家庭防护:冬季取暖季节,应宣传普及预防知识,防止生活性一氧化碳中毒事故的发生。
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 家庭防护:冬季取暖季节,应宣传普及预防知识,防止生活性一氧化碳中毒事故的发生<ref>[http://www.sohu.com/a/281109543_120054301 @所有人!冬季取暖,一定要当心煤气中毒] ,搜狐网,2018-12-11</ref>
  
 
 公共防护:在生产场所中,应加强自然通风,防止输送管道和阀门漏气。有条件时,使用或可能产生一氧化碳的生产装置,家庭、公共场所等应在适当位置安装一氧化碳报警设备。矿井放炮后,应严格遵守操作规程,必须通风20分钟后方可进入工作。进入一氧化碳浓度较高的环境内,须戴供氧式防毒面具进行操作。
 
 公共防护:在生产场所中,应加强自然通风,防止输送管道和阀门漏气。有条件时,使用或可能产生一氧化碳的生产装置,家庭、公共场所等应在适当位置安装一氧化碳报警设备。矿井放炮后,应严格遵守操作规程,必须通风20分钟后方可进入工作。进入一氧化碳浓度较高的环境内,须戴供氧式防毒面具进行操作。
行 88: 行 114:
 
 手防护:戴一般作业防护手套。
 
 手防护:戴一般作业防护手套。
  
 其他防护:工作现场严禁吸烟。实行就业前和定期的体检。避免吸入高浓度一氧化碳。进入罐、限制性空间或其他高浓度区作业,须有人监护。 [44]  
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 其他防护:工作现场严禁吸烟。实行就业前和定期的体检。避免吸入高浓度一氧化碳。进入罐、限制性空间或其他高浓度区作业,须有人监护。   
 
 
   
 
 
 
  
 
===应急措施===
 
===应急措施===
  
 
1.急救措施
 
1.急救措施
 
  
 
 (1)立即打开门窗通风,迅速将患者转移至空气新鲜流通处,卧床休息,保持安静并注意保暖。
 
 (1)立即打开门窗通风,迅速将患者转移至空气新鲜流通处,卧床休息,保持安静并注意保暖。
行 102: 行 124:
 
 (2)确保呼吸道通畅。对于恶心、呕吐等症状严重的,要尽可能清除患者口中的呕吐物或痰液,将头偏向一侧,以免呕吐物阻塞呼吸道引起窒息或吸入性肺炎。
 
 (2)确保呼吸道通畅。对于恶心、呕吐等症状严重的,要尽可能清除患者口中的呕吐物或痰液,将头偏向一侧,以免呕吐物阻塞呼吸道引起窒息或吸入性肺炎。
  
 (3)对抽搐或神志不清以致昏迷的患者,可在其头部置冰袋,以减轻脑水肿,并及时送医院抢救,最好请救护站送到有高压氧舱设备的医院。 [45]
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 (3)对抽搐或神志不清以致昏迷的患者,可在其头部置冰袋,以减轻脑水肿,并及时送医院抢救,最好请救护站送到有高压氧舱设备的医院。
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==视频==
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===<center> 一氧化碳 相关视频</center>===
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<center> 一氧化碳的介绍 </center>
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<center>{{#iDisplay:r0818rxqijz|560|390|qq}}</center>
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<center> 一氧化碳的性质和用途 </center>
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<center>{{#iDisplay:y0518u51rod|560|390|qq}}</center>
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<center>一氧化碳中毒的原理</center>
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<center>{{#iDisplay:l0862hxygqx|560|390|qq}}</center>
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 +
<center> 一氧化碳中毒症状及处理 </center>
 +
<center>{{#iDisplay:c05222f906k|560|390|qq}}</center>
 +
 
 +
==参考文献==
 +
 
 +
[[Category:340 化學總論]]
 +
[[Category:345 無機化學]]

於 2022年7月6日 (三) 14:19 的最新修訂

一氧化碳

中文名稱:一氧化碳

英文名稱:carbon monoxide

化 學 式 :CO

分 子 量 :28.0101

熔       點:-205℃

沸       點:-191.5℃(101.325 kPa)

外       觀:無色無味氣體

閃       點:低於-50℃ 應

氣態密度:1.2504 g/L(0℃,101.325 kPa)

液態密度:789 g/L(-191.5℃,101.325 kPa)

安全性描述:S45;S53

危險性描述:R12;R23;R61;R48/20

CAS登錄號:630-08-0

EINECS登錄號:211-128-3

一氧化碳carbon monoxide),一種碳氧化合物,化學式為CO,化學式量為28.0101,通常狀況下為是無色、無臭、無味的氣體。物理性質上,一氧化碳的熔點為-205℃,沸點為-191.5℃,難溶於水[1](20℃時在水中的溶解度為0.002838 g   ),不易液化和固化。化學性質上,一氧化碳既有還原性,又有氧化性,能發生氧化反應(燃燒反應)、歧化反應等。

同時具有毒性,較高濃度時能使人出現不同程度中毒症狀,危害人體的腦、及其他組織,中毒機理是一氧化碳與血紅蛋白的親合力比氧與血紅蛋白的親合力高200~300倍,所以一氧化碳極易與血紅蛋白結合,形成碳氧血紅蛋白,使血紅蛋白喪失攜氧的能力和作用,造成組織窒息。對全身的組織細胞均有毒性作用,尤其對大腦皮質的影響最為嚴重。一氧化碳是無色、無臭、無味的氣體,故易於忽略而致中毒。

研究簡史

古希臘時代,哲學家亞里士多德(Aristotle,前384年-前322年)曾記錄了燃燒的煤炭散發有毒煙氣(toxic fumes)的現象。當時有這樣一種執行死刑的方法:將罪犯關在一間浴室,並在浴室內放置文火燃燒的煤炭(smouldering coals)。對此,古希臘醫生蓋倫(Galen,129年-199年)推測,由於浴室內空氣的組成(composition)發生了變化,因此呼入後會對人體造成傷害。

之後,比利時化學家海爾蒙特(即揚·巴普蒂斯塔·范·海爾蒙特,Jan Baptista van Helmont,1580年-1644年)曾在實驗中研究燃燒木炭和其他可燃物生成的碳氣(gas carbonum),發現由文火燃燒的木炭(smouldering charcoal)產生的一種有毒氣體能危及自己的生命,並記述了自己被燃燒的木炭的煙熏時的症狀——一氧化碳中毒的症狀。

1801年,《尼克森雜誌》(Nicholson’s Journal)上發表了蘇格蘭化學家克魯克尚克(即威廉·康伯蘭·克魯克尚克,William Cumberland Cruikshank,1745年-1800年6月27日,又譯「威廉·克魯克香克」 等)的2篇報告,證明了普里斯特利所謂的「可燃空氣」是由碳元素氧元素組成的化合物。

1846年,法國生理學家克勞德·伯納德(Claude Bernard,1813年-1878年)讓吸入一氧化碳氣體,發現狗的血液「變得比任何動脈中的血都要鮮紅」,這是最早對一氧化碳毒性進行的研究(血液變成「櫻桃紅色」的現象後來被證實為是一氧化碳中毒的特有的臨床症狀[2])。

主要用途

1.一氧化碳是合成氣和各類煤氣的主要組分,是有機化工的重要原料,是C1化學的基礎,由它可製造一系列產品,例如甲醇乙酸光氣等,在治金工業中用作還原劑[3]。目前已工業化的C1化學生產技術主要有:*(1)乙酸合成。

2.主要用於化學合成,如合成甲醇、光氣等,用作燃料及精煉金屬的還原劑。

應用領域

化學工業

在化學工業中,一氧化碳是一碳化學的基礎。作為合成氣和各類煤氣的主要組分,一氧化碳是合成一系列基本有機化工產品和中間體的重要原料,由一氧化碳出發,可以製取幾乎所有的基礎化學品,如、光氣以及烷烴烯烴等。同時,利用一氧化碳與過渡金屬反應生成羰絡金屬羰絡金屬衍生物的性質,可以製備有機化工生產所需的各類均相反應催化劑。此外,一氧化碳可在聚乙稀聚合反應中用作終止劑。

冶金工業

在冶金工業中,利用羰絡金屬的熱分解反應,一氧化碳可用於從原礦中提取高純鎳,也可以用來獲取高純粉末金屬(如鋅白顏料)、生產某些高純金屬膜(如鎢膜和鉬膜等)。同時,一氧化碳可用作精煉金屬的還原劑 ,如在煉鋼高爐中用於還原鐵氧化物(方程式見「理化性質·化學性質」);而在多晶態鑽石膜的生產中,則可用研究級一氧化碳(≥99.99%)為化學氣相沉積工藝過程提供碳源。此外,一氧化碳和氫氣組成的混合物(合成氣)可用於生產某些特殊的鋼,如直接還原鐵礦石生產海綿鐵[4]

其他方面

除了化學工業和冶金工業兩方面的應用外,一氧化碳還可用作燃料 ,高純一氧化碳則主要用作標準氣體,一氧化碳激光器,環境監測及科學研究中 。其中,一氧化碳標準氣體可應用於石油化工工藝控制儀器的校準和檢測、石油化工產品質量的控制、環境污染物檢測、汽車尾氣排放檢測、礦井用報警器的校準、各種工廠尾氣的檢測、醫療儀器校驗、電力系統變壓器油質量檢測、空分產品質量控制、交通安全檢測儀器的校正、地質勘探地震監測、冶金分析、燃氣具實驗與熱值分析、化肥工業儀器儀表校準等。

毒理資料

主要來源

一氧化碳是一種大氣污染物,在大氣中數量最多、分布最廣,是、石油等含碳物質不完全燃燒的產物,其生成機理為:RH→R→RO2→RCHO→RCO→CO(R表示碳氫自由基團)。主要來源於冶金工業中煉焦、煉鐵等生產過程;化學工業中合成氨、甲醇等生產過程;礦井放炮和煤礦瓦斯爆炸事故;汽車等交通工具尾氣的排放;鍋爐中燃料的不完全燃燒;家庭居室中煤爐產生的煤氣或液化氣管道漏氣以及火山爆發、森林火災、地震等自然災害中一氧化碳的釋放。此外,高層大氣的化學反應、二氧化碳的輕微解離作用及動物新陳代謝過程中也會產生少量的一氧化碳。

大氣對流層中一氧化碳的濃度約為0.1~2ppm(1 ppm=10-6,表示體積分數。由於一氧化碳的氣態密度為1.2504 kg/m3,故體積分數為1 ppm時,一氧化碳的濃度為1.2504×10-6kg/m3=1.2504 mg/m3 ),這種含量對人體無害。但由於世界各國交通運輸事業、工礦企業不斷發展,煤和石油等燃料的消耗量持續增長,一氧化碳的排放量也隨之增多。

中毒機理

一氧化碳是無色,無臭,無味氣體,但吸入對人體有十分大的傷害。它會結合血紅蛋白生成碳氧血紅蛋白,碳氧血紅蛋白不能提供氧氣給身體組織。這種情況被稱為血缺氧。濃度高至667ppm可能會導致高達50%人體的血紅蛋白轉換為碳合血紅蛋白,可能會導致昏迷和死亡。而香煙中亦含有一氧化碳。 最常見的一氧化碳中毒症狀,如頭痛,噁心,嘔吐,頭暈,疲勞和虛弱的感覺。一氧化碳中毒中毒症狀包括視網膜出血,以及異常櫻桃紅色的血。 暴露在一氧化碳中可能嚴重損害心臟中樞神經系統,會有後遺症。一氧化碳可能令孕婦胎兒產生嚴重的不良影響。

中毒症狀

一氧化碳中毒症狀表現在以下幾個方面:

一是輕度中毒。 患者可出現頭痛、頭暈、失眠、視物模糊、耳鳴、噁心、嘔吐、全身乏力、心動過速、短暫昏厥。血中碳氧血紅蛋白含量達10%~20%。

二是中度中毒。除上述症狀加重外,口唇、指甲、皮膚粘膜出現櫻桃紅色,多汗,血壓先升高後降低,心率加速,心律失常,煩躁,一時性感覺和運動分離(即尚有思維,但不能行動)。症狀繼續加重,可出現嗜睡、昏迷。血中碳氧血紅蛋白約在30%~40%。經及時搶救,可較快清醒,一般無併發症和後遺症。

三是重度中毒。患者迅速進入昏迷狀態。初期四肢肌張力增加,或有陣發性強直性痙攣;晚期肌張力顯著降低,患者面色蒼白或青紫,血壓下降,瞳孔散大,最後因呼吸麻痹而死亡。經搶救存活者可有嚴重合併症及後遺症。

後遺症

中、重度中毒病人有神經衰弱、震顫麻痹、偏癱、偏盲、失語、吞咽困難、智力障礙、中毒性精神病或去大腦強直。部分患者可發生繼發性腦病。

防護措施

家庭防護:冬季取暖季節,應宣傳普及預防知識,防止生活性一氧化碳中毒事故的發生[5]

公共防護:在生產場所中,應加強自然通風,防止輸送管道和閥門漏氣。有條件時,使用或可能產生一氧化碳的生產裝置,家庭、公共場所等應在適當位置安裝一氧化碳報警設備。礦井放炮後,應嚴格遵守操作規程,必須通風20分鐘後方可進入工作。進入一氧化碳濃度較高的環境內,須戴供氧式防毒面具進行操作。

呼吸系統防護:空氣中濃度超標時,佩戴自吸過濾式防毒面具(半面罩)。緊急事態搶救或撤離時,建議佩戴空氣呼吸器、一氧化碳過濾式自救器。

眼睛防護:一般不需特殊防護,接觸高濃度一氧化碳時可戴安全防護眼鏡。

身體防護:穿防靜電工作服。

手防護:戴一般作業防護手套。

其他防護:工作現場嚴禁吸煙。實行就業前和定期的體檢。避免吸入高濃度一氧化碳。進入罐、限制性空間或其他高濃度區作業,須有人監護。

應急措施

1.急救措施

(1)立即打開門窗通風,迅速將患者轉移至空氣新鮮流通處,臥床休息,保持安靜並注意保暖。

(2)確保呼吸道通暢。對於噁心、嘔吐等症狀嚴重的,要儘可能清除患者口中的嘔吐物或痰液,將頭偏向一側,以免嘔吐物阻塞呼吸道引起窒息或吸入性肺炎。

(3)對抽搐或神志不清以致昏迷的患者,可在其頭部置冰袋,以減輕腦水腫,並及時送醫院搶救,最好請救護站送到有高壓氧艙設備的醫院。

視頻

一氧化碳 相關視頻

一氧化碳的介紹
一氧化碳的性質和用途
一氧化碳中毒的原理
一氧化碳中毒症狀及處理

參考文獻