Отравление угарным газом, к сожалению, не такая уж редкая случайность, сопровождающая неграмотную эксплуатацию твердотопливного или газового котла, камина, газовой плиты, колонки. Распространение токсичного вещества также может произойти, если используется вышедшее из строя оборудование. Пугающая перспектива, согласитесь.

Миниатюрное устройство — датчик угарного газа для дома своевременно предупредит хозяев, исключит негативные последствия. Он безотказно фиксирует появление в воздухе вредных веществ. У нас вы узнаете, как его правильно подобрать, где устанавливать, как отслеживать и реагировать на показания прибора.

В представленной нами статье досконально разобран принцип действия, приведены виды датчиков, обеспечивающих безопасность домочадцев. Скрупулезно описан процесс установки, даны ценные рекомендации. Для оптимизации восприятия материал дополнен наглядными иллюстрациями и видео-советами.

Монооксид углерода, либо как его еще называют CO, является продуктом реакции окисления веществ при высоких температурах, проще говоря – угарный газ образуется в процессе горения. CO всегда выделяется в небольших количествах во время готовки пищи.

Однако превышение допустимой нормы содержания газа в помещении чревато тяжелым поражением здоровья, а иногда может привести к летальному исходу.

Угарный газ ежегодно уносит жизни тысяч людей только из-за того, что человек не в состоянии почувствовать угрозу до наступления симптомов. Зачастую это происходит, когда уже поздно что-либо предпринимать

Обнаружить вещество в воздухе способны только специальные приборы, потому как газ не имеет ни запаха, ни цвета. Кроме того, оказывает токсическое действие на организм в момент вдыхания.

Попадая в легкие, угарный газ вступает в соединение с гемоглобином, вследствие реакции получается – карбоксигемоглобин. Вещество препятствует процессу насыщения клеток крови кислородом и вызывает гипоксию тканей организма.

Для определения наличия газа в воздушной среде применяются датчики, сферу использования которых демонстрирует фото-подборка:

Галерея изображений

Как результат нарушается работа внутренних органов, в первую очередь страдает нервная система и мозг.

Сила отравления зависит от количества угарного газа в помещении:

1. При содержании CO на уровне 0,08%, первыми симптомами отравления является легкое недомогание и сонливость.
2. Затем начинается головная боль и головокружение, появляется кашель.
3. В особо тяжелых случаях наблюдается поражение слизистых оболочек носоглотки, побледнение кожи и нарушение работы сердца.
4. При повышении уровня до 0,32% из-за кислородного голодания происходит потеря сознания, кома и паралич, при этом смерть наступает в течении получаса.
5. Если уровень газа поднимается до 1,2%, человек умирает через 3 минуты.

Утечка вещества происходит главным образом в строениях частного типа из-за неисправности вентиляции и . К тому же газовые приборы, бойлеры и прочее оборудование нередко выходит из строя, и как результат, в помещении поднимается уровень CO.

В пример можно привести наиболее распространенный случай, когда отравление наступает во время сна, потому что угар невозможно идентифицировать на запах.

Применяемый в быту газ и продукты его сгорания невозможно обнаружить без прибора, т.к. цвета и запаха у них нет

Для спасения, пострадавшего необходимо незамедлительно вынести на свежий воздух. Также рекомендуется осуществить глубокое вентилирование легких при помощи кислородной маски.

Часто причиной утечки является плохая тяга над источником открытого огня, неграмотно устроенная система дымоотведения либо неисправность газовой плиты. Проживая в частном секторе, нужно соблюдать технику безопасности при использовании элементов отопления.

При розжиге твердотопливных котлов и печей нельзя раньше времени закрывать заслонку. К тому же планировка некоторых частных домов включает в себя еще и присоединенный гараж, что может привести к избыточному выделению угара и попаданию его в жилую часть помещения. В особенности это опасно, если пристройка плохо проветривается.

Средства защиты от аварийной ситуации

Чтобы исключить ложные опасения по поводу возможной утечки, стоит поставить систему идентификации угарного газа. Прибор сообщит о состоянии воздуха в помещении и уведомит жителей в случае превышения нормы токсических испарений.

Детектор хорошо справляется с опознанием не только CO, но также сообщит жителям об утечке бытового газа. Если пожар уже начался, датчик его не распознает, однако в плане профилактической меры — он незаменим.

Детектор может располагаться на любой вертикальной поверхности. Индикация постоянно сообщает о состоянии устройства и уровне токсических газов в воздухе

Прибор моментально отреагирует на изменение химического состава воздуха. По правилам монтажа лучше всего не устанавливать сенсоры в непосредственной близости от источников открытого огня, а просто в одном помещении с нагревательным оборудованием.

Если помещение оборудовано несколькими агрегатами обогрева, необходимо организовать систему из равного количества детекторов.

Широкий ряд производителей каждый год обеспечивает потребителя разными устройствами определения угарного газа. Несмотря на то, что форм-фактор каждого прибора определяется индивидуально, конструкционный принцип практически всегда один и тот же.

С принципом работы и спецификой устройства датчика знакомят фото:

Галерея изображений

Отличительной чертой устройства определения загазованности является то, что детектор не рассчитан на идентификацию дыма. Значит, помимо датчика CO рекомендуется отдельно произвести монтаж системы противопожарной безопасности.

Реакция датчика на превышение допустимых параметров в воздухе представляет собой звуковой сигнал, который свидетельствует об утечке токсичного газа. Перед эксплуатацией необходимо прочитать инструкцию и протестировать прибор доступным, неопасным способом, т.к. зачастую люди путают сигнал утечки CO со звуковым индикатором разряженной батареи.

Существуют приборы портативного характера, которые уже стали неотъемлемым атрибутом противоугарной безопасности во многих странах, в том числе и в России

Также практически все устройства имеют функцию . Тон и интервал каждого звука различен. Если детектор сигнализирует о разряженной батарее, звук в большинстве случаев имеет четкий отрывистый характер и происходит 1 раз в минуту.

Постоянный писк детектора может свидетельствовать о повышении уровня токсинов в воздухе, либо же о поломке оборудования. В любом случае нужно незамедлительно вызвать аварийную службу.

При обнаружении симптомов отравления, необходимо сразу же открыть все окна и покинув помещение, дожидаться бригаду на улице.

Специалисты проверят уровень кислорода и идентифицирует протечки. Если все-таки выяснится, что сигнал ложный, детектор нужно будет заменить на новый.

Некоторые датчики угарного и природного газа для дома, способны распознать даже довольно безопасные вещества, имеющие высокою степень испарения. В первую очередь это относится к спирту и всем спиртосодержащим жидкостям.

При использовании чистящих средств на основе спирта, нужно лучше проветривать помещение, дабы избежать ложных срабатываний системы безопасности

При высокой концентрации паров система может подать сигнал тревоги, однако не стоит переживать и сразу вызывать аварийную службу. Также срабатывание детектора может произойти во время готовки некоторых продуктов, преимущественно подвергшихся процессу квашения.

В основном это характерно при близком расположении прибора к варочной поверхности. Если такое происходит довольно часто, следует установить датчик подальше от очага кулинарных процедур.

Виды анализаторов воздуха и их преимущества

Все чаще люди прибегают к использованию определенных моделей бытовых датчиков CO. К наиболее популярным вариантам можно отнести 3 основных вида устройств:

• Детекторы на основе полупроводников.
• Инфракрасные датчики.
• Устройства с электрохимическим методом определения.

Для того чтобы понять, какое из устройств безупречно справится с задачей выявления опасного газа, подойдет по средствам и методам установки, нужно разобраться в их специфике.

#1: Полупроводниковые определители газа

Оборудование первого типа принципиально отличается от двух остальных, т.к. работает по принципу химических процессов взаимодействия атомов веществ. В большинстве случаев в качестве активного вещества используются диоксиды, а именно – углерод, олово и рутений.

Полупроводниковые сигнализаторы подключаются непосредственно к сети электроснабжения. В основном на рынке почти не встретишь подобное оборудование с аккумуляторным питанием

Метод определения токсинов заключается в увеличении проводимости пораженного воздуха. Вследствие этого происходит контакт компонентов детектора. Затем срабатывает механизм, сигнализирующий о присутствии угарного газа. Реакция происходит между атомами.

SnO 2 (диоксид олова), либо RuO 2 (диоксид рутения). Для осуществления диффузии атомов, нужно, чтобы химические элементы были подвержены нагреву при температуре не менее 250 градусов по Цельсию.

Проводимость чистого воздуха в устройстве на основе SnO 2 и RuO 2 крайне мала, поэтому прибор проявляет активность исключительно при условии наличия CO.

При нагреве из атомов кислорода под воздействием угарного газа начинают выделяться электроны. Этот процесс повышает проводимость капсулы детектора, из-за чего происходит замыкание контактов датчика, и как результат – срабатывает тревога.

Напряжение в первую очередь зависит от количества монооксида CO в воздухе. При превышении допустимого уровня напряжение возрастает, поэтому за полупроводниковым детектором практически не зафиксировано ложных срабатываний.

Исключения составляют лишь случаи, когда устройство расположено слишком близко к очагу камина, топливнику печки, . Это справедливо для всех типов оборудования. Поэтому монтаж рекомендуется производить на некотором расстоянии от нагревательных панелей.

Конструкция полупроводникового датчика начинается с твердого основания. Выполнено оно из полимерного материала, относящегося к насыщенным полиэфирам. Сам корпус сделан из нержавейки. Фронтальная часть играет роль впускного отверстия, куда проникает пораженный токсинами воздух.

Во избежание проникновения сопутствующих веществ горения корпус детектора содержит в себе угольную прослойку. Последняя выполняет функцию абсорбента. Также для защиты от физических загрязнителей, таких как пыль, предусмотрен двойной слой нержавеющей сетки.

Чувствительный элемент находится в глубине корпуса, под слоем угольного фильтра. Напряжение подключается непосредственно к металлическим клеммам с другой стороны капсулы

В большинстве случаев у полупроводниковых сенсоров имеется 3 контакта для подключения электричества. Связано это с тем, что конструкция прибора содержит в себе 2 электрических контура – для нагревателя, и для элемента из диоксида металла.

Сенсор данного типа отличается высокой степенью износостойкости и длительным сроком эксплуатации. К тому же ввиду его небольших габаритов, он потребляет крайне мало электроэнергии, но по уровню определения CO устройство находится в списке наиболее эффективных.

Видео представляет устройство полупроводникового детектора, пример работоспособности сенсора:

#2: Инфракрасная разновидность анализаторов

Совершенно другой принцип работы наблюдается у инфракрасных сенсоров. Здесь в качестве анализатора выступает воздух, который затем проверяется на предмет наличия CO посредством инфракрасного облучения.

Главным критерием, определяющим уровень угарного газа, является волновой спектр ИК элемента, который поглощает молекулы токсинов монооксида углерода. Из-за того что свет гораздо более чувствителен ко внешнему воздействию, датчики такого типа успешно идентифицируют множество загрязнителей, в том числе метан.

ИК сенсор запрограммирован на определенный уровень CO, который считается эталонным показателем. Если происходит превышение установленной границы – срабатывает тревога.

Роль чувствительного элемента выполняет светодиод либо нить накаливания. Такие ИК датчики утечки газа называются – недисперсионными. Уровень газа анализируется благодаря специальным светофильтрам, которые настроены на восприятие только конкретного спектра.

Датчики такого типа не часто используются в нашей стране. Из-за повышенной цены их устанавливают преимущественно в крупных учреждениях

В случае изменения химического состава воздуха элемент реагирует, световая волна меняется, и детектор фиксирует превышение допустимого уровня искомого газа. При этом уровень изменения спектра прямо пропорционален проценту содержания химиката в воздухе.

Детекторы такого типа часто используются не только в быту, но и в качестве специальных приборов обнаружения токсических утечек. Селективность оборудования позволяет ему успешно сканировать воздух на наличие тяжелых газов, таких как аммиак и хлор.

Что касается конструкции, питание прибора производится по средствам подключения к сети 220 в. Однако в большинстве вариантов для бытовых устройств предусмотрена возможность работы от батареек.

Для индикации загазованности прибор оснащен дисплеем с подсветкой и системой звуковой тревоги. Если обнаружится утечка газа, сенсор незамедлительно подаст четкий отрывистый писк, при этом монитор устройства начнет мигать.

#3: Каталитические газовые детекторы

Главным отличие электрохимических сенсоров является довольно небольшой уровень энергопотребления. Связано это в первую очередь с тем, что в конструкции устройства нет нагревательного элемента, а роль чувствительно вещества выполняет жидкий электролит.

Поэтому оборудование вполне может обойтись без подключения к сети, а работать на батарейках аккумуляторного типа. Строение сенсора таково, что анализ состояния воздуха производится путем определения уровня окисления вещества внутри капсулы прибора. Как правило, средой электрохимических реакций является гальваническая ячейка, заполненная жидким щелочным раствором (преимущественно калиевым).

Как показывает практика, щелочи присущи некоторые недостатки, среди которых небольшая сопротивляемость монооксиду углерода и низкий срок годности.

Тем не менее некоторые производители предпочитают создавать электролитическую среду с применением смеси кислотных растворов. Такая ячейка гораздо более устойчива к воздействию сторонних молекул и как следствие – более долговечна.

Молекулы газа (в данном случае CO) соприкасаются с электродом устройства, вследствие чего происходит химическая реакция окисления. Электролит фиксирует уровень возникшего напряжения и переводит этот показатель в уровень содержания газа. Чем выше процент угара, тем сильнее электролиз.

Процесс контроля тревоги осуществляет небольшая микросхема, в которой прописан удельный уровень наличия угара. Поэтому, по уже знакомому принципу, в случае превышения нормы – датчик сигнализирует об опасности.

Микрокомпьютер внутри корпуса с высокой точностью следит за изменением напряжения, вследствие увеличения химических реакций на CO

Для сохранения чистоты активной среды на ряду с полупроводниковыми сенсорами, в корпус часто помещают угольный фильтр, который задерживает нежелательные молекулы, смешанные с угарным газом. Таким образом эффективность прибора подкрепляется системой хим. защиты, что уменьшает вероятность ложной активации.

Некоторые модели позволяют осуществлять замену испортившегося электролита и повторно заправлять гальваническую капсулу.

Преимущества каталитических датчиков и принцип их работы продемонстрированы в ролике:

Особенности датчиков наличия газа

Форм-фактор некоторых устройств предполагает наличие так называемого электромагнитного реле, посредством которого можно связать датчик с системой заглушки клапана газопровода.

Назначение системы главным образом заключается в том, что такой сенсор, при срабатывании тревоги, моментально перекрывает подачу газа в трубе, тем самым обеспечивая полную безопасность.

Реле может быть подключено как отдельный элемент для управления заслонкой. В некоторых устройствах уже предусмотрено наличие данной системы

Современное оборудование также предоставляет ряд функций для оповещения о возникновении аварийной ситуации при помощи обычного мобильного телефона. В большинстве случаев системы такого рода характерны для импортных устройств и среди отечественных аналогов их встретить довольно проблематично.

Тем не менее некоторые производители позаботились о возможности подключения дополнительной GSM периферии для уведомления хозяина дома посредством СМС.

Передатчик мобильного сигнала выглядит как обычная микросхема. Подключение производится по инструкции, идущей в комплекте детектора CO

Процесс установки сигнализатора

В комплектацию большинства детекторов входит специальный крепежный элемент, на который в дальнейшем будет совершаться посадка устройства. Рекомендуется осуществлять крепление на стене ближе к потолку.

Следует заметить, что в европейских странах крепление датчика угарного газа на стене рядом с или камином является грубым нарушением. Монтаж там разрешено проводить только на потолке, в отличие от СНГ, где установка сенсора зачастую происходит на расстоянии не менее 1,5 м от пола.

Так как датчики фиксируют не только монооксид углерода, но также и природный газ, нужно понимать некоторые особенности монтажа. При обустройстве системы газовой сигнализации, крепление прибора стоит проводить на разной высоте.

Если дом подключен к трубопроводу с природным газом, сенсор нужно располагать ближе к потолку. В случае с газом баллонным – ближе к полу. Объясняется это разной плотностью газообразных горючих веществ.

Природный легче сжиженного баллонного варианта. При утечке он поднимается вверх, в то время как баллонный наоборот первым делом заполняет нижние уровни помещения.

Выбор места и высоты для установки датчика наличия газа в воздушной среде зависит от вида газообразного топлива. Для выявления утечки природного газа устройство крепят вверху, для определения пропан-бутановой смеси ставят в нижней части помещения (+)

При организации системы предупреждения утечки газа не стоит стопроцентно полагаться на функции сенсора. Прибор выполняет только мониторинговую задачу и не сможет обезопасить жизнь людей в случае возникновения аварийной ситуации.

Перед установкой в необходимом порядке следует проверить . Если она исправна – производить установку.

Для самостоятельной проверки тяги можно поднести к люку вентиляции зажженную зажигалку либо свечу. Также можно использовать лист бумаги

Процесс подключения датчика к электросети должен осуществлять исключительно компетентный специалист, иначе могут возникнуть неполадки при неправильной организации питания. Не стоит пренебрегать данным правилом, и лучше обратиться к профессионалу, т.к. от успешности предприятия зависит чья-то жизнь.

Выбирая место расположения модуля, позаботьтесь о том, чтобы по крайней мере один из сенсоров располагался в спальне. Это важно учесть. Ведь большинство несчастных случаев, связанных с утечкой угарного газа, происходит во время сна.

Если дом состоит из нескольких этажей, необходимо обеспечить противоугарной системой каждый этаж помещения, через которое проходят компоненты .

Монтируя сенсор в одной комнате с источником огня, следует соблюдать минимальное расстояние между очагом и датчиком. Как правило, для объективного анализа воздуха, нужно соблюсти расстояние в 4-5 м.

Некоторые модели сенсоров срабатывают при повышении температуры воздуха выше 50 градусов. Такой феномен имеет место быть, когда в помещении начался пожар и источник пламени находится в непосредственной близости от устройства. При этом количество выделяемого угара еще может не достигнуть тревожной отметки.

Прибор должен располагаться в таком месте, чтобы ничто не мешало потоку воздуха. Это характерно для тех случаев, когда крепление детектора находится за шторой. Циркуляция воздуха вокруг сенсора – это главный момент, на который нужно обращать внимание. Потому что некоторые объекты интерьера могут блокировать впускное отверстие прибора и в итоге система не обеспечит 100% защиты.

Проверить работоспособность анализатора можно разными способами. Самый легкий – это купить специальный баллончик с CO. Распылив его около детектора, можно убедится в правильности операции монтажа.

Баллончик с углекислым газом можно найти в любом хозяйственном магазине. При использовании нужно быть осторожным, т.к. вещество находится под давлением

Стоит соблюдать некоторые моменты при осуществлении данного процесса. Во-первых, ни в коем случае не нужно направлять струю аэрозоля непосредственно на прибор. Это важно, потому как прямая концентрация вещества в десятки раз превышает фактическое количество, необходимое для срабатывания датчика.

Такое предприятие может либо негативно отразится на функциональности сенсора, либо попросту вывести его из строя. Большинство производителей настаивают на специализированной проверке оборудования у квалифицированных техников. Естественно, процедура платная, но таким образом можно быть уверенным в исправной работе детектора CO.

Во избежание поломок, нужно следить за чистотой в помещении, в первую очередь стараться не допускать скопление пыли на корпусе датчика.

Выводы и полезное видео по теме

Основные нарушения техники безопасности при монтаже газового оборудования и рекомендации о том, как избежать отравления угарным газом:

Угарный газ опасен тем, что при высокой концентрации он может убить в считанные минуты. Детекторы позаботятся о безопасности жилища, организовав круглосуточный мониторинг состава воздуха. Выбор устройства зависит только от личных предпочтений и цены прибора.

Пожалуйста, пишите комментарии: делитесь опытом выбора и использования газоанализаторов, задавайте вопросы. Мы и посетители сайта готовы поучаствовать в беседе и осветить неясные моменты.

10.01.2018 by redaktor

Трагические случаи в Борисове, где отравление угарным газом стало причиной гибели шести человек в жилом доме и в одном из кафе Слуцка, вынудил задуматься о безопасной эксплуатации бытовых приборов даже самых легкомысленных граждан. Большинство из нас скептически относится к визитам соответствующих специалистов, считая подобный контроль мероприятием «для галочки». В век технического прогресса как-то не верится, что человеческая жизнь может зависеть от самых простых и будничных вещей. Оказалось, может, и не только своя собственная, но и жизнь соседа.

Именно неправильная работа дымоходов и вентиляции привела к страшной трагедий в Борисове и Слуцке. Не зря отголоском этой беды стали повальные проверки жилищного фонда, организаций бытового обслуживания населения непроизводственного характера, административных и общественных зданий во всех городах Беларуси. И результаты этого вынужденного мониторинга оказались совсем не утешительными. К примеру, в Минской области от газоснабжения было отключено 166 частных (одноквартирных) и 198 многоквартирных домов (1138 квартир). Так ли обоснована обеспокоенность специалистов, или принципиальная позиция объясняется высоким общественным резонансом чрезвычайного происшествия?

Чтобы осознать опасность беспечного отношения к работе газового оборудования, достаточно вспомнить краткий курс химии. Угарный газ (СО) - один из наиболее токсичных продуктов горения, входящих в состав дыма. Попадая в кровеносную систему, он связывается с гемоглобином, который, как известно, «транспортирует» кислород по всему организму, обеспечивая процесс дыхания. Новое соединение, карбоксигемоглобин, блокирует передачу кислорода, в результате чего наступает удушье. Главная опасность угарного газа в том, что он не имеет запаха и цвета и при этом даже небольшой его концентрации достаточно, чтобы вызвать необратимые последствия. Уже после нескольких вдохов появляются первые симптомы отравления: головная боль, удушье, стук в висках, головокружение, тошнота, рвота, зрительные и слуховые галлюцинации. При концентрации СО во вдыхаемом воздухе всего 1 % после нескольких вдохов наступают судороги и двигательный паралич. Человек теряет сознание и умирает через 2 – 3 минуты.

Угарный газ, попав в организм, практически парализует всю дыхательную систему. И оказать первую помощь пострадавшему довольно сложно. Вынести на свежий воздух, освободить от стесняющей дыхание одежды, дать понюхать нашатырный спирт, напоить крепким чаем или кофе, при необходимости сделать искусственное дыхание - вот, пожалуй, и весь набор первых спасательных действий. В основном остается уповать на быстрый приезд медиков и их профессиональные действия. Эффективное лечение возможно только в условиях стационара. Да и то только в том случае, если концентрация угарного газа еще недостаточно сильная.

Таким образом, единственный эффективный способ избежать трагедии - выполнение всех требований безопасной эксплуатации газовых котлов и проточных водонагревателей. И здесь даже самые, казалось бы, несущественные претензии специалистов полностью оправданы.

Согласно пунктам 43 Правил пользования газом в быту и 263 Правил по обеспечению промышленной безопасности в области газоснабжения дымовые и вентиляционные каналы обязательно проверяются при вводе оборудования в эксплуатацию, а затем перед каждым отопительным сезоном. А вот дымовые каналы от газовых колонок, если они изготовлены из кирпича, проверяются и чистятся как минимум раз в три месяца.

Для распознавания наличия опасного газа в отопительных и производственных котельных с постоянным присутствием персонала следует предусматривать систему контроля концентрации окиси углерода с автоматическим отключением подачи газа.

Сейчас модно менять дизайн квартир. Но одно дело переклеить обои или обновить мебель, и другое - затронуть спроектированные по всем требованиям системы безопасности. Так, изменение формы сечения вентиляционного канала с круглого на квадратное приводит к уменьшению площади воздухообмена и, как следствие, к ухудшению аэродинамических свойств. Кроме того, при строительных работах в вентиляцию могут попасть куски штукатурки, кирпичей, блоков.

К слову, большинство нарушений, выявленных в ходе последних проверок, касаются именно изменений в той или иной степени конструкций дымоходов. Это может привести к «опрокидыванию» тяги, когда продукты сгорания поступают не наружу, а, наоборот, внутрь. При этом, возможно, автоматика аварийного отключения не сработала, и люди даже не могли осознать смертельной опасности.

Владельцы квартир иногда сами блокируют автоматику, если котел часто отключается «сам по себе». Не желая разбираться в причинах подобных капризов чувствительного оборудования, люди идут по пути наименьшего сопротивления и, по сути, сами себе подписывают приговор.

Ухудшить тягу могут не только посторонние предметы, но и налет сажи, обледенение в период перепада температур и т. д. Поэтому специалисты советуют относиться к проверке вентиляции, как к чистке зубов, - делать ее регулярно перед каждым включением и выключением прибора.

Иногда безалаберность собственников квартир доходит до такой степени, что видна невооруженным глазом на вентиляционной решетке: она бывает напрочь забита пылью, оседающей на липком слое жировых отложений. О каком воздухообмене в таком случае может идти речь?

В бытовых условиях проще всего проверить тягу, приложив к вентиляционной решетке листик бумаги. Он должен плотно прилипнуть к ней под силой отходящего воздуха. Если этого не произошло, нужно бить тревогу. Ни в коем случае не следует использовать в качестве индикатора зажженную спичку, поскольку в отверстии могут скопиться горючие газы, и такая проверка может закончиться взрывом.

При малейших сомнениях нужно обращаться в диспетчерскую ЖКХ. Согласно белорусскому законодательству за техобслуживание зданий, в том числе и вентиляционных каналов, отвечает коммунальная служба. Наверное, стоит все-таки лучше довериться профессионалам, чем пытаться самостоятельно устранить проблему. Тем более что эта опасность не имеет ни цвета, ни запаха.

Главный государственный инспектор

Минского областного управления Госпромнадзора Кудряшов Виталий

Сегодня я хочу рассказать Вам про опасность угарного газа , нередко приводящую к смерти людей. В отличие от «привычных» признаков пожара, когда человек видит дым или открытый огонь, угарный газ практически невозможно заметить (поэтому чаще всего люди не сгорают заживо в огне, а гибнут, надышавшись дымом и угарным газом, еще на начальной стадии загорания). И если угарный газ образовался или попал в помещение ночью, когда Вы спите, вероятность не проснуться никогда, очень велика.

Причины появления угарного газа в помещении

Угарный газ попадает в атмосферный воздух при любых видах горения. В городах в основном угарный газ находится в составе выхлопных газов из двигателей внутреннего сгорания, он также образуется при сгорании бытового газа (при недостаточном количестве кислорода в воздухе), топке печей и при пожарах.

Отравление угарным газом возможно :

— при пожарах;

— в гаражах при плохой вентиляции, в других непроветриваемых или слабо проветриваемых помещениях, туннелях, так как в выхлопе автомобиля содержится до 1-3 % СО по нормативам и свыше 10 % при плохой регулировке карбюраторного мотора;

— при длительном нахождении на оживленной дороге или рядом с ней в безветренную погоду. Внимание! На крупных автострадах средняя концентрация СО превышает порог отравления (поэтому по таким дорогам не стоит ездить, открыв автомобильную форточку);

— в домашних условиях при горении бытового газа в условиях недостатка кислорода и плохой вентиляции;

— при несвоевременно закрытых печных заслонках в помещениях с печным отоплением (дома, ).

Угарный газ активно связывается с гемоглобином в крови человека, образуя карбоксигемоглобин, и блокирует передачу кислорода тканевым клеткам, что приводит к гипоксии гемического типа. Угарный газ также включается в окислительные реакции, нарушая биохимическое равновесие в тканях.

Иными словами, при вдыхании угарного газа, его молекулы «занимают» место кислорода в крови человека, что может привести к его гибели.

Признаки отравления угарным газом

Первые симптомы отравления угарным газом — это головная боль, шум в ушах, тахикардию, головокружение и тошноту.

Если концентрация угарного газа в помещении увеличивается, то появляется уже более сильная тошнота, затруднения в дыхании, проявляется ощущение нехватки воздуха и одышка. Если у человека имеются какие-либо серьезные заболевания, в том числе органов дыхания или сердечно-сосудистой системы, то возможно появление патологических рефлексов, нарушение психической активности, также проявление возбуждения или оглушения, вплоть до комы. Нередко возникает кратковременная потеря сознания (на период до двадцати минут).

Когда концентрация угарного газа продолжит свое увеличение, у пострадавшего начинает наблюдаться сонливость, или наоборот, возбудимость. Может нарушиться координация движения и появление галлюцинаций. Если не оказать первую помощь, смерть может наступить спустя полчаса.

Если в воздухе содержится более 1% СО (а это очень высокая концентрация), после вдоха данного вещества летальный исход может наступить после двух – трех минут.

Меры первой помощи при отравлении угарным газом

1. Если Вы вошли в помещение и Вам сразу стало трудно дышать (при отсутствии дыма) или почувствовали сильный запах газа (при утечке бытового газа), и при этом Вы видите, что в помещении находятся люди, которым нужна помощь, Вам следует оставить дверь в помещение открытой и позвать кого-нибудь на помощь (в том числе и по телефону 01 или 03).

2. Если Вы решили сами оказать помощь пострадавшим:

— приложите к своему лицу кусок смоченной водой ткани и только после этого быстро заходите в помещение;

....

— если есть возможность — сразу откройте окна, если нет — постарайтесь как можно быстрее вынести пострадавшего из помещения на свежий воздух;

— вынеся пострадавших, быстро покиньте помещение и дождитесь приезда специалистов.

Помощь пострадавшему от угарного газа :

— если пострадавший в сознании, обеспечить непрерывный доступ свежего воздуха и кратковременное вдыхание нашатырного спирта, растереть тело. Вызвать «скорую помощь»;

— если пострадавший без сознания, необходимо немедленно начать искусственное дыхание до прихода в сознание или до приезда скорой помощи;

— если пострадавший от угарного газа пришёл в себя, но длительное время находился в бессознательном состоянии, то он срочно подлежит транспортировке в медицинское учреждение и лечении. Отравление угарным газом определяют на основании анализа крови.

Внимание! Обязательно сообщите врачу скорой помощи о своем подозрении в отравлении угарным газом.

Стоит ли устранять источник угарного газа самостоятельно, до приезда специалистов

Все зависит от того, смогли ли Вы этот источник угарного газа сразу увидеть и определить, что именно он — причина происшествия. Затем следует реально оценить свои возможности, что Вы сможете устранить эту причину в течение нескольких десятков секунд (!!!). К примеру, можно быстро перекрыть вентиль на газовой трубе, если угарный газ образовался из-за неправильного сгорания газа при недостатке воздуха. А вот если причиной наполнения помещения угарным газом стала топящаяся дровами печь, у которой засорился дымоход, быстро справиться с проблемой у Вас не получится.

Другой случай — угарный газ образовался в плотно закрытом гараже из-за оставлен ного включенным двигателя автомобиля. Тут для начала будет достаточно широко открыть ворота, чтобы уменьшить концентрацию угарного газа, а затем следует заглушить мотор машины.

Помните, что чем дольше Вы находитесь в помещении с угарным газом, тем больше вероятность, что Вы сами станете его жертвой.

Как предотвратить образование угарного газа и последующего им отравления

1. Соблюдайте требования пожарной безопасности.

2. Не нарушайте правила эксплуатации печного отопления: несвоевременное закрытие печной заслонки, недостаточный доступ свежего воздуха в топливник, плохая тяга могут легко стать причинами образования угарного газа в помещении.

3. Перед началом использования печи, проверьте тягу в дымоходе, а также его целостность и отсутствие трещин (в том числе и во всей конструкции печи).

4. Не проводите техническое обслуживание автомобиля в гараже или помещении с плохой вентиляцией.

5. Никогда не спите в автомобиле с включенным двигателем в гараже.

6. Не используйте гриль на древесном угле в закрытой беседке барбекю с плохой вентиляцией.

7. В помещении, где установлен автономный газовый котел, а также газовая плита, во время их работы должна быть приоткрыта форточка (особенно, если в этом помещении стоят пластиковые окна, в рамах которых нет щелей, через которые бы воздух с улицы проникал в помещение).

Отравления угарным газом легче избежать, используя в доме автономный сигнализатор или датчик угарного газа. Если концентрация угарного газа в жилом доме или техническом помещении превысит допустимый уровень, датчик сигнализирует, предупреждая об опасности. Сигнализаторы обнаружения угарного газа — электрохимические датчики, предназначенные для непрерывного контроля уровня содержания CO в воздухе помещения и реагирующие звуковыми и световыми сигналами на повышенный уровень концентрации угарного газа.

Факты об опасности угарного газа

Случаи отравления людей угарным газом, к сожалению, не так уж и редки. Вот один из последних — от 14 января 2015 года — Трагедия на Кубани: угарным газом отравились 9 человек, погибло 2 ребенка:

. .
. .

Угарный газ, окись углерода (СО) представляет собой бесцветный газ без запаха и вкуса, который является немного менее плотным, чем воздух. Он токсичен для гемоглобинных животных (включая человека), если его концентрации выше примерно 35 частей на миллион, хотя он также производится в обычном метаболизме животных в небольших количествах, и, как полагают, имеет некоторые нормальные биологические функции. В атмосфере, он пространственно переменный и быстрораспадающийся, и имеет определенную роль в формировании озона на уровне земли. Окись углерода состоит из одного атома углерода и одного атома кислорода, связанных тройной связью, которая состоит из двух ковалентных связей, а также одной дативной ковалентной связи. Это самый простой оксид углерода. Он является изоэлектроном с цианидом аниона, нитрозоний катионом и молекулярным азотом. В координационных комплексах, лиганд монооксида углерода называется карбонилом.

История

Аристотель (384-322 до н.э.) впервые описал процесс сжигания углей, который приводит к образованию токсичных паров. В древности существовал способ казни – закрывать преступника в ванной комнате с тлеющими углями. Однако, на тот момент механизм смерти был непонятен. Греческий врач Гален (129-199 гг. н.э.) предположил, что имело место изменение состава воздуха, который причинял человеку вред при вдыхании. В 1776 году французский химик де Лассон произвел СО путем нагревания оксида цинка с коксом, однако ученый пришел к ошибочному выводу, что газообразный продукт был водородом, поскольку он горел синим пламенем. Газ был идентифицирован как соединение, содержащее углерод и кислород, шотландским химиком Уильямом Камберлендом Круикшанком в 1800 году. Его токсичность на собаках была тщательно исследована Клодом Бернаром около 1846 года. Во время Второй мировой войны, газовая смесь, включающая окись углерода, использовалась для поддержания механических транспортных средств, работающих в некоторых частях мира, где было мало бензина и дизельного топлива. Внешний (с некоторыми исключениями) древесный уголь или газогенераторы газа, полученного из древесины, были установлены, и смесь атмосферного азота, окиси углерода и небольших количеств других газов, образующихся при газификации, поступала в газовый смеситель. Газовая смесь, полученная в результате этого процесса, известна как древесный газ. Окись углерода также использовалась в больших масштабах во время Холокоста в некоторых немецких нацистских лагерях смерти, наиболее явно – в газовых фургонах в Хелмно и в программе умерщвления Т4 «эвтаназия».

Источники

Окись углерода образуется в ходе частичного окисления углеродсодержащих соединений; она образуется, когда не хватает кислорода для образования двуокиси углерода (CO2), например, при работе с плитой или двигателем внутреннего сгорания, в замкнутом пространстве. В присутствии кислорода, включая его концентрации в атмосфере, монооксид углерода горит голубым пламенем, производя углекислый газ. Каменноугольный газ, который широко использовался до 1960-х годов для внутреннего освещения, приготовления пищи и нагревания, содержал окись углерода как значительное топливное составляющее. Некоторые процессы в современной технологии, такие как выплавка чугуна, до сих пор производят окись углерода в качестве побочного продукта. Во всем мире наиболее крупными источниками окиси углерода являются естественные источники, из-за фотохимических реакций в тропосфере, которые генерируют около 5 × 1012 кг окиси углерода в год. Другие природные источники СО включают вулканы, лесные пожары и другие формы сгорания. В биологии, окись углерода естественным образом вырабатывается под действием гемоксигеназы 1 и 2 на гем от распада гемоглобина. Этот процесс производит определенное количество карбоксигемоглобина у нормальных людей, даже если они не вдыхают окись углерода. После первого доклада о том, что окись углерода является нормальным нейромедиатором в 1993 году, а также одним из трех газов, которые естественным образом модулируют воспалительные реакции в организме (два других – оксид азота и сероводород), окись углерода получила большое внимание ученых в качестве биологического регулятора. Во многих тканях, все три газа, действуют как противовоспалительные средства, вазодилататоры и промоторы неоваскулярного роста. Продолжаются клинические испытания небольших количеств окиси углерода в качестве лекарственного средства. Тем не менее, чрезмерное количества монооксида углерода вызывает отравление угарным газом.

Молекулярные свойства

Окись углерода имеет молекулярную массу 28,0, что делает его немного легче, чем воздух, чья средняя молекулярная масса составляет 28,8. Согласно закону идеального газа, СО, следовательно, имеет меньшую плотность, чем воздух. Длина связи между атомом углерода и атомом кислорода составляет 112,8 пм. Эта длина связи согласуется с тройной связью, как в молекулярном азоте (N2), который имеет аналогичную длину связи и почти такую же молекулярную массу. Двойные связи углерод-кислород значительно длиннее, например, 120,8 м у формальдегида. Точка кипения (82 К) и температура плавления (68 K) очень похожи на N2 (77 К и 63 К, соответственно). Энергия диссоциации связи 1072 кДж / моль сильнее, чем у N2 (942 кДж / моль) и представляет собой наиболее сильную из известных химическую связь. Основное состояние электрона окиси углерода является синглетным , так как здесь нет неспаренных электронов.

Связующий и дипольный момент

Углерод и кислород вместе имеют, в общей сложности, 10 электронов в валентной оболочке. Следуя правилу октета для углерода и кислорода, два атома образуют тройную связь, с шестью общими электронами в трех связывающих молекулярных орбиталях, а не обычную двойную связь, как у органических карбонильных соединений. Так как четыре из общих электронов поступают из атома кислорода и только два из углерода, одна связующая орбиталь занята двумя электронами из атомов кислорода, образуя дативную или дипольную связь. Это приводит к C ← O поляризации молекулы, с небольшим отрицательным зарядом на углероде и небольшим положительным зарядом на кислороде. Две других связывающих орбитали занимают каждая один электрон из углерода и один из кислорода, образуя (полярные) ковалентные связи с обратной C → O поляризацией, так как кислород является более электроотрицательным, чем углерод. В свободной окиси углерода, чистый отрицательный заряд δ- остается в конце углерода, и молекула имеет небольшой дипольный момент 0,122 D. Таким образом, молекула асимметрична: кислород имеет больше плотности электронов, чем углерод, а также небольшой положительный заряд, по сравнению с углеродом, который является отрицательным. В противоположность этому, изоэлектронная молекула диазота не имеет дипольного момента. Если окись углерода действует в качестве лиганда, полярность диполя может меняться с чистым отрицательным зарядом на конце кислорода, в зависимости от структуры координационного комплекса.

Полярность связи и состояние окисления

Теоретические и экспериментальные исследования показывают, что, несмотря на большую электроотрицательность кислорода, дипольный момент исходит из более отрицательного конца углерода к более положительному концу кислорода. Эти три связи представляют собой фактически полярные ковалентные связи, которые сильно поляризованы. Рассчитанная поляризация к атому кислорода составляет 71% для σ-связи и 77% для обоих π -связей. Степень окисления углерода в окись углерода в каждой из этих структур составляет +2. Она рассчитывается так: все связующие электроны считаются принадлежащими к более электроотрицательным атомам кислорода. Только два несвязывающих электрона на углероде относятся к углероду. При таком подсчете, углерод имеет только два валентных электрона в молекуле по сравнению с четырьмя в свободном атоме.

Биологические и физиологические свойства

Токсичность

Отравление угарным газом является наиболее распространенным типом смертельного отравления воздуха во многих странах. Окись углерода представляет собой бесцветное вещество, не имеющее запаха и вкуса, но очень токсичное. Оно соединяется с гемоглобином с получением карбоксигемоглобина, который «узурпирует» участок в гемоглобине, который обычно переносит кислород, но неэффективен для доставки кислорода к тканям организма. Столь низкие концентрации, как 667 частей на миллион, могут вызвать преобразования до 50% гемоглобина в организме в карбоксигемоглобин. 50% уровень карбоксигемоглобина может привести к судорогам, коме и смерти. В Соединенных Штатах, Министерство труда ограничивает долгосрочные уровни воздействия окиси углерода на рабочем месте до 50 частей на миллион. В течение короткого периода времени, поглощение окиси углерода является накопительным, так как период его полувыведения составляет около 5 часов на свежем воздухе. Наиболее распространенные симптомы отравления угарным газом могут быть похожи на другие виды отравлений и инфекций, и включают такие симптомы, как головная боль, тошнота, рвота, головокружение, усталость и чувство слабости. Пострадавшие семьи часто считают, что они являются жертвами пищевого отравления. Младенцы могут быть раздражительными и плохо питаться. Неврологические симптомы включают спутанность сознания, дезориентацию, нарушение зрения, обмороки (потерю сознания) и судороги. Некоторые описания отравления угарным газом включают геморрагию сетчатки глаза, а также аномальный вишнево-красный оттенок крови. В большинстве клинических диагнозов, эти признаки наблюдаются редко. Одна из трудностей, связанных с полезностью этого «вишневого» эффекта, связана с тем, что она корректирует, или маскирует, в обратном случае нездоровый внешний вид, так как главный эффект удаления венозного гемоглобина связан с тем, что задушенный человек кажется более нормальным, или мертвый человек кажется живым, подобно эффекту красных красителей в составе для бальзамирования. Такой эффект окрашивания в бескислородной CO-отравленной ткани связан с коммерческим использованием монооксида углерода при окрашивании мяса. Оксид углерода также связывается с другими молекулами, такими как миоглобин и митохондриальная цитохромоксидаза. Воздействие окиси углерода может привести к значительному повреждению сердца и центральной нервной системы, особенно в бледном шаре, часто это связано с длительными хроническими патологическими состояниями. Окись углерода может иметь серьезные неблагоприятные последствия для плода беременной женщины.

Нормальная физиология человека

Окись углерода вырабатывается естественным образом в организме человека в качестве сигнальной молекулы. Таким образом, окись углерода может иметь физиологическую роль в организме в качестве нейротрансмиттера или релаксанта кровеносных сосудов. Из-за роли окиси углерода в организме, нарушения в её метаболизме связаны с различными заболеваниями, в том числе нейродегенерацией, гипертонией, сердечной недостаточностью и воспалениями.

CO функционирует в качестве эндогенной сигнальной молекулы.

СО модулирует функции сердечно-сосудистой системы

CO ингибирует агрегацию и адгезию тромбоцитов

CO может играть определенную роль в качестве потенциального терапевтического средства

Микробиология

Окись углерода является питательной средой для метаногенных архей, строительным блоком для ацетилкофермента А. Это тема для новой области биоорганометаллической химии. Экстремофильные микроорганизмы могут, таким образом, метаболизировать окись углерода в таких местах, как тепловые жерла вулканов. У бактерий, окись углерода производится путем восстановления двуокиси углерода ферментом дегидрогеназы монооксида углерода, Fe-Ni-S-содержащего белка. CooA представляет собой рецепторный белок окиси углерода. Сфера его биологической активности до сих пор неизвестна. Он может быть частью сигнального пути у бактерий и архей. Его распространенность у млекопитающих не установлена.

Распространенность

Окись углерода встречается в различных природных и искусственных средах.

Окись углерода присутствует в небольших количествах в атмосфере, главным образом, как продукт вулканической активности, но также является продуктом естественных и техногенных пожаров (например, лесные пожары, сжигание растительных остатков, а также сжигание сахарного тростника). Сжигание ископаемого топлива также способствует образованию окиси углерода. Окись углерода встречается в растворенном виде в расплавленных вулканических породах при высоких давлениях в мантии Земли. Поскольку природные источники окиси углерода переменны, чрезвычайно трудно точно измерить природные выбросы газа. Окись углерода является быстрораспадающимся парниковым газом, а также проявляет косвенное радиационное воздействие путем повышения концентрации метана и тропосферного озона в результате химических реакций с другими компонентами атмосферы (например, гидроксильный радикал, ОН), что, в противном случае, разрушило бы их. В результате естественных процессов в атмосфере, он, в конечном счете, окисляется до двуокиси углерода. Окись углерода является одновременно недолговечной в атмосфере (сохраняется в среднем около двух месяцев) и имеет пространственно переменную концентрацию. В атмосфере Венеры, окись углерода создается в результате фотодиссоциации двуокиси углерода электромагнитным излучением с длиной волны короче 169 нм. Из-за своей длительной жизнеспособности в средней тропосфере, окись углерода также используется в качестве трассера транспорта для струй вредных веществ.

Загрязнение городов

Окись углерода является временным загрязняющим веществом в атмосфере в некоторых городских районах, главным образом, из выхлопных труб двигателей внутреннего сгорания (в том числе транспортных средств, портативных и резервных генераторов, газонокосилок, моечных машин и т.д.), а также от неполного сгорания различных других видов топлива (включая дрова, уголь, древесный уголь, нефть, парафин, пропан, природный газ и мусор). Большие загрязнения CO могут наблюдаться из космоса над городами.

Роль в формировании приземного озона

Окись углерода, наряду с альдегидами, является частью серии циклов химических реакций, которые образуют фотохимический смог. Он вступает в реакцию с гидроксильным радикалом ( ОН) с получением радикального интермедиата HOCO, который быстро передает радикальный водород О2 с образованием перекисного радикала (НО2 ) и диоксида углерода (CO2). Перекисной радикал затем вступает в реакцию с оксидом азота (NO) с образованием диоксида азота (NO2) и гидроксильного радикала. NO 2 дает O (3P) через фотолиз, тем самым образуя O3 после реакции с O2. Так как гидроксильный радикал образуется в процессе образования NO2, баланс последовательности химических реакций, начиная с окиси углерода, приводит к образованию озона: CO + 2O2 + hν → CO2 + O3 (Где hν относится к фотону света, поглощаемому молекулой NO2 в последовательности) Хотя создание NO2 является важным шагом, приводящим к образованию озона низкого уровня, это также увеличивает количество озона другим, несколько взаимоисключающим, образом, за счет уменьшения количества NO, которое доступно для реакции с озоном.

Загрязнение воздуха внутри помещений

В закрытых средах, концентрация окиси углерода может легко увеличиться до летального уровня. В среднем, в Соединенных Штатах ежегодно от неавтомобильных потребительских товаров, производящих окись углерода, умирает 170 человек. Тем не менее, в соответствии с данными Департамента здравоохранения Флориды, «ежегодно более 500 американцев умирают от случайного воздействия окиси углерода и еще тысячи человек в США требуют неотложной медицинской помощи при несмертельном отравлении угарным газом». Эти продукты включают в себя неисправные топливные приборы сжигания, такие как печи, кухонные плиты, водонагреватели и газовые и керосиновые комнатные обогреватели; оборудование с механическим приводом, такое как портативные генераторы; камины; и древесный уголь, который сжигается в домах и других закрытых помещениях. Американская ассоциация центров контроля отравлений (AAPCC) сообщила о 15769 случаях отравления угарным газом, которые привели к 39 смертям в 2007 году. В 2005 году, CPSC сообщила о 94 смертях, связанных с отравлением моноксидом углерода от генератора. Сорок семь из этих смертей имели место во время перебоев в подаче электроэнергии из-за суровых погодных условий, в том числе, из-за урагана Катрина. Тем не менее, люди умирают от отравления угарным газом, производимым непродовольственными товарами, такими как автомобили, оставленные работающими в гаражах, прилегающих к дому. Центры по контролю и профилактике заболеваний сообщают, что ежегодно несколько тысяч человек обращаются в больницу скорой помощи при отравлении угарным газом.

Наличие в крови

Окись углерода поглощается через дыхание и попадает в кровоток через газообмен в легких. Она также производится в ходе метаболизма гемоглобина и поступает в кровь из тканей, и, таким образом, присутствует во всех нормальных тканях, даже если она не попадает в организм при дыхании. Нормальные уровни окиси углерода, циркулирующие в крови, составляют от 0% до 3%, и выше у курильщиков. Уровни окиси углерода нельзя оценить с помощью физического осмотра. Лабораторные испытания требуют наличия образца крови (артериальной или венозной) и лабораторного анализа на СО-оксиметр. Кроме того, неинвазивный карбоксигемоглобин (SPCO) с импульсной СО-оксиметрией является более эффективным по сравнению с инвазивными методами.

Астрофизика

За пределами Земли, окись углерода является второй наиболее распространенной молекулой в межзвездной среде, после молекулярного водорода. Из-за своей асимметрии, молекула окиси углерода производит гораздо более яркие спектральные линии, чем молекула водорода, благодаря чему СО гораздо легче обнаружить. Межзвёздный CO был впервые обнаружен с помощью радиотелескопов в 1970 году. В настоящее время он является наиболее часто используемым индикатором молекулярного газа в межзвездной среде галактик, а молекулярный водород может быть обнаружен только с помощью ультрафиолетового света, что требует наличия космических телескопов. Наблюдения за окисью углерода обеспечивают большую часть информации о молекулярных облаках, в которых образуется большинство звезд. Beta Pictoris, вторая по яркости звезда в созвездии Pictor, демонстрирует избыток инфракрасного излучения по сравнению с нормальными звездами ее типа, что обусловлено большим количеством пыли и газа (в том числе окиси углерода) вблизи звезды.

Производство

Было разработано множество методов для производства окиси углерода.

Промышленное производство

Основным промышленным источником CO является генераторный газ, смесь, содержащая, в основном, окись углерода и азот, образовавшийся при сгорании углерода в воздухе при высокой температуре, когда имеется избыток углерода. В печи, воздух пропускают через слой кокса. Первоначально произведенный СО2 уравновешивается с оставшимся горячим углем с получением СО. Реакция СО2 с углеродом с получением CO описывается как реакция Будуара. При температуре выше 800°C, CO является преобладающим продуктом:

СО2 + С → 2 CO (ΔH = 170 кДж / моль)

Другой источник «водяной газ», смесь водорода и монооксида углерода, полученного с помощью эндотермической реакции пара и углерода:

H2O + C → Н2 + СО (ΔH = +131 кДж / моль)

Другие подобные «синтетические газы» могут быть получены из природного газа и других видов топлива. Оксид углерода также является побочным продуктом восстановления руд оксида металла с углеродом:

MO + C → M + CO

Окись углерода также получают путем прямого окисления углерода в ограниченном количестве кислорода или воздуха.

2C (s) + O 2 → 2СО (g)

Поскольку СО представляет собой газ, восстановительный процесс может управляться путем нагревания, используя положительную (благоприятную) энтропию реакции. Диаграмма Эллингама показывает, что образованию СО отдается предпочтение по сравнению с СО2 при высоких температурах.

Подготовка в лаборатории

Окись углерода удобно получать в лаборатории путем дегидратации муравьиной кислоты или щавелевой кислоты, например, с помощью концентрированной серной кислоты. Еще одним способом является нагревание однородной смеси порошкообразного металлического цинка и карбоната кальция, который высвобождает CO и оставляет оксид цинка и оксид кальция:

Zn + CaCO3 → ZnO + CaO + CO

Нитрат серебра и иодоформ также дают окись углерода:

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

Координационная химия

Большинство металлов образуют координационные комплексы, содержащие ковалентно присоединенную окись углерода. Только металлы в низших степенях окисления будут соединяться с лигандами окиси углерода. Это связано с тем, что необходима достаточная плотность электронов, чтобы облегчить обратное пожертвование от металлической DXZ-орбитали, к π * молекулярной орбитали из СО. Неподеленная пара на атоме углерода в СО также жертвует электронную плотность в dx²-y² на металле для формирования сигма-связи. Это пожертвование электрона также проявляется цис-эффектом, или лабилизацией СО лигандов в цис-положении. Карбонил никеля, например, образуется путем прямого сочетания окиси углерода и металлического никеля:

Ni + 4 CO → Ni (CO) 4 (1 бар, 55 ° C)

По этой причине, никель в трубке или ее части не должен вступать в длительный контакт с окисью углерода. Карбонил никеля легко разлагается обратно до Ni и СО при контакте с горячими поверхностями, и этот метод используется для промышленной очистки никеля в процессе Монда. В карбониле никеля и других карбонилах, электронная пара на углероде взаимодействует с металлом; окись углерода жертвует электронную пару металлу. В таких ситуациях, окись углерода называется карбонильным лигандом. Одним из наиболее важных карбонил металлов является пентакарбонил железа, Fe (CO) 5. Многие комплексы металл-CO получают путем декарбонилирования органических растворителей, а не из СО. Например, трихлорид иридия и трифенилфосфин реагируют в кипящем 2-метоксиэтаноле или ДМФ, с получением IrCl (CO) (PPh3) 2. Карбонилы металлов в координационной химии обычно изучаются с помощью инфракрасной спектроскопии.

Органическая химия и химия основных групп элементов

В присутствии сильных кислот и воды, окись углерода вступает в реакцию с алкенами с образованием карбоновых кислот в процессе, известном как реакции Коха-Хаафа. В реакции Гаттермана-Коха, арены преобразуются в бензальдегидные производные в присутствии AlCl3 и HCl. Литийорганические соединения (например, бутиллитий) вступают в реакцию с окисью углерода, но эти реакции мало научно применимы. Несмотря на то, что CO реагирует с карбокатионами и карбанионами, он относительно нереакционноспособен к органическим соединениям без вмешательства металлических катализаторов. С реагентами из основной группы, СО проходит несколько примечательных реакций. Хлорирование СО является промышленным процессом, приводящим к образованию важного соединения фосгена. С бораном, СО образует аддукт, H3BCO, который является изоэлектронным с катионом ацилия +. СО вступает в реакцию с натрием, создавая продукты, полученные из связи С-С. Соединения циклогексагегексон или триквиноил (C6O6) и циклопентанепентон или лейконовая кислота (C5O5), которые до сих пор получали лишь в следовых количествах, можно рассматривать как полимеры окиси углерода. При давлении более 5 ГПа, окись углерода превращается в твердый полимер углерода и кислорода. Это метастабильное вещество при атмосферном давлении, но оно является мощным взрывчатым веществом.

Использование

Химическая промышленность

Окись углерода представляет собой промышленный газ, который имеет множество применений в производстве сыпучих химических веществ. Большие количества альдегидов получают путем реакции гидроформилирования алкенов, окиси углерода и Н2. Гидроформилирование в процессе Шелла дает возможность создавать предшественники моющих средств. Фосген, пригодный для получения изоцианатов, поликарбонатов и полиуретанов, производится путем пропускания очищенного монооксида углерода и газообразного хлора через слой пористого активированного угля, который служит в качестве катализатора. Мировое производство этого соединения в 1989 году оценивалось в 2,74 млн тонн.

CO + Cl2 → COCl2

Метанол получают путем гидрогенизации окиси углерода. В родственной реакции, гидрирование окиси углерода связано с образованием связи С-С, как в процессе Фишера-Тропша, где окись углерода гидрогенизируется до жидких углеводородных топлив. Эта технология позволяет преобразовывать уголь или биомассы в дизельное топливо. В процессе Монсанто, окись углерода и метанол реагируют в присутствии катализатора на основе родия и однородной иодистоводородной кислоты с образованием уксусной кислоты. Этот процесс отвечает за большую часть промышленного производства уксусной кислоты. В промышленных масштабах, чистая окись углерода используется для очистки никеля в процессе Монда.

Окраска мяса

Окись углерода используется в модифицированных атмосферных системах упаковки в США, в основном, при упаковке свежих мясных продуктов, таких как говядина, свинина и рыба, чтобы сохранять их свежий внешний вид. Окись углерода соединяется с миоглобином с образованием карбоксимиоглобина, ярко-вишнево-красного пигмента. Карбоксимиоглобин является более стабильным, чем окисленная форма миоглобина, оксимиоглобин, который может окислиться до коричневого пигмента метмиоглобина. Этот стабильный красный цвет может сохраняться гораздо дольше, чем обычное упакованное мясо. Типичные уровни окиси углерода, используемые в установках, использующих этот процесс, составляют от 0,4% до 0,5%. Эта технология впервые признана «в целом безопасной» (GRAS) Управлением по контролю за продуктами и лекарствами США (FDA) в 2002 году для использования в качестве вторичной упаковочной системы, и не требует маркировки. В 2004 году FDA одобрило CO в качестве основного метода упаковки, заявив, что CO не скрывает запаха порчи. Несмотря на это постановление, остается спорным вопрос о том, маскирует ли этот метод порчу продуктов. В 2007 году, в Палате представителей США был предложен законопроект, предлагающий называть модифицированный процесс упаковки с использованием окиси углерода цветовой добавкой, но законопроект не был принят. Такой процесс упаковки запрещен во многих других странах, включая Японию, Сингапур и страны Европейского Союза.

Медицина

В биологии, окись углерода естественным образом вырабатывается под действием гемоксигеназы 1 и 2 на гем от распада гемоглобина. Этот процесс производит определенное количество карбоксигемоглобина у нормальных людей, даже если они не вдыхают окись углерода. После первого доклада о том, что окись углерода является нормальным нейромедиатором в 1993 году, а также одним из трех газов, которые естественным образом модулируют воспалительные реакции в организме (два других – оксид азота и сероводород), окись углерода получила большое клиническое внимание как биологический регулятор. Во многих тканях, все три газа, как известно, действуют как противовоспалительные средства, вазодилататоры и усилители неоваскулярного роста. Тем не менее, эти вопросы являются сложными, поскольку неоваскулярный рост не всегда полезен, так как он играет определенную роль в росте опухоли, а также в развитии влажной макулодистрофии, заболевания, риск которого увеличивается от 4 до 6 раз при курении (главный источник окиси углерода в крови, в несколько раз больше, чем естественное производство). Существует теория, что в некоторых синапсах нервных клеток, когда откладываются долгосрочные воспоминания, принимающая клетка вырабатывает окись углерода, которая обратно передается к передающей камере, заставляющей её передаваться более легко в будущем. Некоторые такие нервные клетки, как было показано, содержат гуанилатциклазу, фермент, который активируется окисью углерода. Во многих лабораториях по всему миру были проведены исследования с участием монооксида углерода относительно его противовоспалительных и цитопротекторных свойств. Эти свойства могут быть использованы для предотвращения развития ряда патологических состояний, в том числе, ишемического реперфузионного повреждения, отторжения трансплантата, атеросклероза, тяжелого сепсиса, тяжелой малярии или аутоиммунных заболеваний. Были проведены клинические испытания с участием людей, однако их результаты еще не были выпущены.

Если проточный водонагреватель работает исправно, топливо сгорает со смешиванием с кислородом в необходимой пропорции. В процессе сжигания топлива выделяется обычный углекислый газ (CO₂), безвредный для человека. По своему химическому составу CO₂ похож на воздух, который люди выдыхают во время дыхания. Угарный газ от газовых колонок - это CO (окись углерода, монооксид углерода). Газ токсичен, может накапливаться в клетках крови и вызывать серьезное отравление организма.

Причины угарных газов из колонки

Главный катализатор появления CO: бедная газо-воздушная смесь; топливо сгорает с небольшим, недостаточным количеством кислорода. В процессе горения выделяется крайне токсичный угарный газ. Причинами нарушений и продуцирования CO выступают:

1. Неисправные водонагреватели - засорившиеся жиклеры, отсутствие датчика угарных газов, затухание пилотной горелки (в полуавтоматических моделях). В последнем случае происходит отравление не продуктом горения, а непосредственно самим метаном.
2. Нарушения правил подключения водонагревателя - наиболее частая причина трагедий. Отравление оксидом углерода при работе газовой колонки происходит:
   • если в кухне установлена принудительная вытяжка;
   • дымовые каналы повреждены или замусорены;
   • нет достаточного (согласно регламентирующим документам тройного) воздухозамещения;
   • недостаточная тяга.

В нормальном работоспособном состоянии проточные водонагреватели при нагреве воды будут выделять некоторое количество водяного пара и углекислого газа - абсолютно безвредных для человека.

Как проверить колонку на угарный газ

Для начала следует вспомнить, что угарный газ не имеет запаха. Соответственно определить его утечку можно только при помощи специальных датчиков и сигнализаторов. При отсутствии последних следует обратить внимание на следующие очевидные признаки неисправности колонки:

• Отсутствует тяга - в корпусе колонок есть специальные отверстия, через которые воздух из помещения поступает на горелку. В результате циркуляции создается достаточное давление для выведения продуктов сгорания. Проверить тягу можно при помощи горящей спички. При поднесении ее к прорезям на кожухе проточного газового бойлера пламя должно втягиваться вовнутрь.
• Изменение цвета огня на горелке - ярко-желтое пламя, признак загрязненных жиклеров. При правильных пропорциях газо-воздушной смеси цвет должен быть «голубым». Через несколько минут работы водонагреватель отключается, часто .

Несмотря на существующие косвенные признаки, указывающие на неисправность бойлера, с точностью покажет существующую проблему только датчик угарного газа. Устройство выдаст сигнал о повышенном уровне CO.

Установка сигнализатора не обязательна, но после подключения обеспечивает спокойствие и безопасность жильцов частного дома или квартиры, использующих проточные или накопительные водонагреватели.

Чем опасен угарный газ от колонки

Вред от CO заключается в пагубном действии на организм человека. Угарный газ имеет способность проникать в кровь, препятствуя гемоглобину переносить жизненно важный для функциональности человеческого тела кислород. Опасность связана с тем, что CO долго остается в кровотоке. Распространены случаи, когда человек умирал через несколько дней после отравления.

Вторая причина высокой токсичности CO связана с тем, что запах угарного газа в квартире или доме отсутствует. Яд проникает внутрь организма незаметным для человека образом.

Симптомы отравления угарным газом от газовой колонки:

• рвота;
• спутанность сознания;
• синюшный оттенок кожи;
• головные боли и головокружения;
• нарушение координации и способности ориентироваться в пространстве;
• раздражительность без видимых причин.

При появлении симптомов отравления, необходимо перекрыть поступление газа и обеспечить беспрепятственный доступ кислорода к пострадавшему. Хорошо было бы устроить проветривание помещения. Если пострадавший в сознании можно выйти на улицу, чтобы подышать свежим воздухом. Вызвать скорую помощь!