一氧化碳CO

  1.别名·英文名

  Carbon monoxide．

  2.用途

    燃料，还原剂，有机合成的原料，用于制备羰基金属、光气、硫氧化碳、芳香族醛、甲酸、苯六酚、氯化铝、甲醇，用于氢化甲酰化作用，用于制备合烃(合成汽油)、合醇(羧酸、乙醇、醛、酮及碳氢化合物的混合物)，锌白颜料，氧化铝成膜，标准气，校正气，在线仪表标准气。

    3.制法

    (1)碳氢化合物气体(天然气、丙烷、炼油厂气)经过活性碳层脱硫后与水蒸气及CO₂混合，然后通过装满镍催化剂的反应管(温度780℃)时，产生一氧化碳。

    CH₄+H₂O→CO+3H₂

    CH₄+2H₂O—→CO₂+4H₂

    因为在原料气中有CO₂，优先进行前一个反应。经过脱水及吸收除掉CO₂之后从分离塔的塔底和塔顶分别得到CO和H₂。CO纯度可达98.6%。

    (2)CO₂与烧红的煤相互作用。

(3)焦碳或煤的不完全燃烧。

(4)水煤气或煤气中分离出。

(5)蚁酸与浓硫酸作用。

4.理化性质

分子量：    28.0104

熔点(三相点15.3kPa)：    -205.1℃

沸点(101.325kPa)：    -191.5℃

液体密度(-191.5℃，101.325kPa)：  789kg/m³

气体密度(0℃，101.325kPa)：    1.2504kg/m³

相对密度(气体，空气=1，101.325kPa)：0.967

比容：(21.1℃，101.325kPa)：0.8615m³/kg

气液容积比：(15℃，100kPa)：    674L/L

临界温度：    -140.2℃

临界压力：    3499kPa

临界密度：    301kg/m³

压缩系数：

熔化热(-205.01℃，15.36kPa)：    29.9kJ/kg

气化热(-191.53℃，101.325kPa)：  215.2kJ/kg

比热容(气体，25℃，101.325kPa)：  Cp=1043J/(kg·K)

                                  Cv=742J/(kg·K)

比热比(气体，25℃，101.325kPa)：    Cp/Cv=1.404

  蒸气压(-203.43℃)：    20.00kPa

           (-180℃)：    305kPa

            (140℃)：    3500kPa

  粘度(101.325kPa，0℃)：0.01662mPa·S

  表面张力(-193℃)：    9.8mN/m

  导热系数(101.325kPa，0℃)：0.02303W/(m·K)

  折射率(气体，0℃，101.325kPa)：    1.0003342

  空气中可燃范围(20℃，101.325kPa)：  12.5%～74%

  空气中最低燃点(101.325kPa)：    630℃

  最易引燃浓度：    30%

  产生最大爆炸压力的浓度：    35.2%

  最大爆炸压力：    6.3kg/cm³

  毒性级别：    2

  易燃性级别：    4

  易爆性级别：    0

    火灾危险度：    极大

    一氧化碳在常温常压下为无色、无臭、无味、无刺激性的窒息性气体。空气中可燃，燃烧时发出蓝色火焰。与空气混合形成爆炸性混合物。与酸、碱和水不起反应。在高温高压下，与铁铬镍等金属反应生成羰基金属，与氯结合形成光气，与羰基金属结合形成羰基金属化合物。一氧化碳具有还原作用，在室温下有锰及铜的氧化物混合存在时，一氧化碳可氧化成CO₂，有一种防毒面具就是利用这种原理的。

    一氧化碳是有毒气体，它是在没有任何刺激的情况下进入人体慢慢引起中毒。这时，人不仅感觉不到而且还有某种快感，所以它更是危险可怕的气体。它微溶于水，易溶于盐酸、氨水和氯化亚铜溶液，也溶于乙酸乙酯、三氯甲烷、乙酸等有机溶剂。

一氧化碳在水中的溶解度如下所示。

一氧化碳与一些物质混合接触时的危险性如下表所示。

5.毒性

一氧化碳对人作用如下。

    最高容许浓度：  20mg/m³

    众所周知，一氧化碳是与人们的日常生活密切相关的有毒气体。它对人体的毒害作用机理大致如下。

    一氧化碳对血红蛋白(Hb)的亲和力比氧大240倍，而碳氧血红蛋白的离解速度又比氧合血红蛋白小3500倍。因此，一氧化碳被吸人体内后，迅速与血红蛋白结合成碳氧血红蛋白，即一氧化碳置换了血液中的氧。另外，血液中碳氧血红蛋白的大量存在影响氧合血红蛋白的解离作用，使其解离困难。这样，一氧化碳破坏了血液的输氧作用，造成组织缺氧，引起窒息，并导致一系列的中毒症状。

    一氧化碳急性中毒，根据临床表现可分为轻度、中度和重度三级。

    轻度中毒表现为头晕、眼花、剧烈头痛、耳鸣、颞部压迫感和搏动感，尚有恶心、呕吐、心悸、四肢无力，但无昏迷。脱离中毒现场，吸入新鲜空气或进行适当治疗之后，症状可迅速消失。

    中度中毒除上述症状外，还表现为初期多汗、烦躁、步态不稳、皮肤和粘膜苍白，并随着中毒加重而出现樱桃红色，以面颊前胸及大腿内侧最为明显，意识朦胧甚至昏迷。如能及时抢救，可很快苏醒，一般无明显并发症和续发症。

    重度中毒除具有一部分或全部中度中毒的症状外，患者可迅速进入不同程度的昏迷状态，时间可持续数小时至几昼夜，往往出现牙关紧闭、强直性全身痉挛、大小便失禁和病理反射。常伴发中毒性脑病、心肌炎、吸人性肺炎、肺水肿及电解质紊乱等。另外，可出现间脑损伤的一系列体征，如体温升高、出汗、白细胞增多、血糖升高、糖尿、蛋白尿等，还可出现血中乳酸增高及乳酸脱氢酶活性增高等生化改变。脑电波异常，重症时表现为波幅变低。

    有的重症患者在苏醒之后，经过一段“清醒期”又出现一系列神经系统严重受损的表现，称为“急性一氧化碳中毒神经系统续发症”，其程度与昏迷的深度有密切关系。

    一氧化碳的慢性中毒比急性中毒更可怕。慢性中毒时即使是低浓度也会产生后遗症而造成不幸的后果。一氧化碳中毒最不幸的后遗症是丧失记忆力、痴呆症及麻痹性障碍。

    吸入一氧化碳气体中毒的患者应及时转移至空气新鲜通风良好之处，安置休息并保持温暖舒适。如果患者处于昏迷状态时应立即送医院诊治。如果呼吸微弱或停止时要立即进行人工呼吸和输氧，呼吸开始恢复后，打开一个亚硝酸戊酯药管嗅闻15～30秒。每隔2～3分钟嗅闻一次，用药量以不超过两个药管为限。然后就医进一步诊治。

    千万要注意，对人事不省或呼吸停止者不能轻易地放弃抢救，在医生到来之前尽可能争取时间进行抢救。

    6.安全防护

    工作时须穿戴防护用品，进入CO浓度较高的场所时，须戴送风式防毒面具，而且要有专人监护。工作场所要通风，并定期检查室内一氧化碳浓度。贮气钢瓶要存放在阴凉通风良好之处，要远离火源，避免阳光直射，在搬运中严防碰撞。设备管道可用肥皂液检漏。

    当压力低于34个大气压时，～氧化碳的腐蚀性可以忽略，可以使用通用金属材料。但是在更高的压力下一氧化碳对有些金属材料的腐蚀性不能忽略，而且在高压下一氧化碳与铁、钴、镍、锰、铬和金作用生成不稳定的高毒性金属羰基化合物。在高压可以用的金属材料有铜、铜合金、铝合金、银、低碳不锈钢等。在高温可用铜、铜合金和银。塑性材料可以用聚四氟乙烯和聚三氟氯乙烯。碳钢在小于10000kPa时可以使用。

    当一氧化碳着火时首先要关闭钢瓶的阀门以切断气体来源。灭火可以使用干粉、二氧化碳、泡沫和雾状水。当一氧化碳大量泄漏时，要用聚乙烯罩或尼龙软管套在泄漏部位，把气体导入燃烧室或煤气炉燃烧。微量泄漏时，加强通风使其浓度在爆炸范围以下；或者把漏气的容器移到空旷之处，任其在大气中漏完。

    废气的处理方法有：

    (1)用氯化亚铜等吸收液吸收。

    (2)直接导入燃烧室或煤气炉燃烧。

    (3)用惰性气体稀释至50ppm以下，然后从安全的地方慢慢排放。