Оксид углерода co(ii) — угарный газ

Что такое угарный газ

Другое название угарного газа — монооксид углерода, окись углерода или оксид углерода. Он возникает при неполном сгорании топлива с содержанием углерода — это бензин, природный газ, уголь, дрова.

В процессе полного цикла сгорания образуется углекислый газ и вода, которые нетоксичны для организма человека. При недостатке кислорода окисление органических элементов происходит не до конца. В результате реакция заканчивается образованием монооксида углерода, известного всем как угарный газ.

Своё название это ядовитое вещество получило от состояния, которое развивается при остром отравлении, называемого в народе угаром.

Химические и физические свойства

По физической природе — это вещество, не имеющее цвета, запаха и вкуса. Во время его горения пламя окрашивается в голубоватый цвет.

Химическая формула угарного газа (CO) указывает на содержание углерода и кислорода. Строение молекулы способствует стойкости вещества. Оно становится активным в роли окислителя только при высоких температурах.

При 15–20 °C угарный газ имеет примерно одинаковый с воздухом удельный вес, поэтому в закрытом помещении он не скапливается внизу или вверху, а быстро и равномерно разносится по всему пространству. Но чем ниже окружающая температура, тем он становится легче воздуха и поднимается. И наоборот — чем теплее, тем больше окись углерода начинает опускаться и стелиться по земле.

Взрывоопасен угарный газ при процентном содержании в воздушной смеси от 12,5 до 74%.

Получение и применение

В природе угарный газ в свободном виде входит в состав атмосферы в количестве 5–10 объёмных процентов. Во время горения он получается при взаимодействии углекислого газа с раскалённым углём. В промышленных масштабах угарный газ производят неполным сжиганием каменного угля в специальных печах — газогенераторах.

Несмотря на высокую токсичность для организма человека, угарный газ применяется в составе активных соединений. В химической промышленности используют смесь окиси углерода и азота под названием генераторный или воздушный газ. В процессе восстановления металлов из их руд пускают в дело соединение монооксида углерода и водорода (водяной газ).

Существует практика применения угарного газа в производстве моющих средств и полимеров. Но из-за отсутствия запаха и высокой токсичности это ядовитое соединение часто становится причиной отравлений. Поэтому немецкие учёные из Ростокского университета нашли способ заменить его углекислым газом (диоксидом углерода).

Диагностика

Большое значение в диагностике отравления окисью углерода имеют анамнестические данные и осмотр пострадавшего. Характерным признаком серьёзной интоксикации является ярко-алая окраска кожных покровов. Врачи-токсикологи и реаниматологи не выделяют патогномоничных физикальных симптомов отравления опасным угарным газом. При физикальном обследовании выявляются тахикардия, гипертермия, частое, в тяжёлых случаях прерывистое дыхание (Чейн-Стокса), снижение артериального давления. Окончательно подтвердить диагноз помогают:

• • Лабораторные анализы. При исследовании периферической крови наблюдаются эритроцитоз, высокий уровень гемоглобина. Количество лейкоцитов также повышено, отмечается палочкоядерный сдвиг лейкоцитарной формулы, при этом скорость оседания эритроцитов снижена. Определение уровня карбоксигемоглобина и его соотношения с нормальным гемоглобином крови позволяет судить о степени тяжести отравления.
  • Рентгенологическое исследование грудной клетки. Выявляются признаки острой эмфиземы лёгких и застоя по малому кругу кровообращения. Наблюдается расширение корней лёгких. Определяются мелко- и крупноочаговые тени с размытыми контурами с обеих сторон. Рентгенологические изменения обычно полностью разрешаются в течение 7-10 дней.

Образование угарного газа

В быту или промышленности образование угарного газа обычно происходит одним из нескольких достаточно простых способов, что легко объясняет риск случайного синтеза этого вещества с риском для персонала предприятия или жителей дома, где возникла неисправность отопительного оборудования или нарушена техника безопасности. Рассмотрим основные пути образования монооксида углерода:

• горение углерода (угля, кокса) или его соединений (бензина и другого жидкого топлива) в условиях нехватки кислорода. Как нетрудно догадаться, дефицит свежего воздуха, опасный с точки зрения риска синтеза угарного газа, легко возникает в двигателях внутреннего сгорания, бытовых колонках с нарушенной вентиляцией, промышленных и обычных печах;
• взаимодействие обычного углекислого газа с раскаленным углем. Такие процессы происходят в печи постоянно и полностью обратимы, но, при условии уже упомянутой нехватки кислорода, при закрытой заслонке, угарный газ образуется в значительно больших количествах, что представляет смертельную опасность для людей.

Отравление угарным газом

Окись углерода – одно из самых опасных веществ. При отравлении происходит интоксикация организма, сопровождающаяся ухудшением общего состояния человека

Очень важно вовремя распознать признаки отравления угарным газом. Результат лечения зависит от уровня вещества в организме и от того, как скоро подоспела помощь

В этом деле счет идет на минуты – пострадавший может или вылечиться окончательно, или остаться больным навсегда (все зависит от скорости реагирования спасателей).

Симптомы

В зависимости от степени отравления могут наблюдаться головные боли, головокружения, шум в ушах, учащенное сердцебиение, тошнота, одышка, мерцание в глазах, общая слабость. Часто наблюдается сонливость, что особенно опасно, когда человек находится в загазованном помещении. При попадании в органы дыхания большого количества ядовитых веществ наблюдаются судороги, потеря сознания, в особо тяжелых случаях – кома.

Первая помощь при отравлении угарным газом

Пострадавшему на месте должна быть оказана доврачебная помощь при отравлении угарным газом. Надо незамедлительно переместить его на свежий воздух и вызвать врача. Следует помнить и о своей безопасности: заходить в помещение с источником этого вещества надо только глубоко вдохнув, внутри не дышать. Пока не приехал врач надо облегчить доступ кислорода к легким: расстегнуть пуговицы, снять или ослабить одежду. Если потерпевший потерял сознание и перестал дышать, необходима искусственная вентиляция легких.

Антидот при отравлении

Специальное противоядие (антидот) при отравлении окисью углерода – это медикаментозный препарат, который активно препятствует образованию карбоксигемоглобина. Действие антидота приводит к снижению потребности организма в кислороде, поддержке органов, чувствительных к недостатку кислорода: головного мозга, печени и др. Вводится внутримышечно дозировкой 1 мл сразу после извлечения больного из зоны с высокой концентрацией ядовитых веществ. Повторно можно вводить антидот не ранее чем через час после первого введения. Допускается его использование для профилактики.

Лечение

В случае легкого воздействия окисью углерода лечение проводится амбулаторно, в тяжелых случаях больной госпитализируется. Уже в карете скорой помощи ему дается кислородная подушка или маска. В тяжелых случаях, чтобы дать организму большую дозу кислорода, пациента помещают в барокамеру. Внутримышечно вводится антидот. Уровень газа в крови постоянно контролируется. Дальнейшая реабилитация медикаментозная, действия врачей направлены на восстановление работы головного мозга, сердечно-сосудистой системы, легких.

Последствия

Воздействие угарным углеродом на организм может стать причиной серьезных заболеваний: изменяются работоспособность мозга, поведение, сознание человека, появляются необъяснимые головные боли. Особенно влиянию вредных веществ подвержена память – та часть головного мозга, которая отвечает за переход кратковременной памяти в долговременную. Последствия отравления угарным газом больной может почувствовать только спустя несколько недель. Большинство пострадавших полностью восстанавливаются после периода реабилитации, но некоторые ощущают последствия всю жизнь.

Возможные последствия

Последствия отравления угарным газом условно разделяют на два вида — ранние и поздние.

Первый тип осложнений наступает спустя 2–4 дня после отравления. Появляются головные боли, изменяется двигательная активность. Помимо этого, могут наблюдаться:

• потеря чувствительности в периферических нервных окончаниях;
• нарушения работы пищеварительного тракта;
• отеки головного мозга и легочных структур;
• психические недуги;
• сбои в функционировании миокарда;
• остановка сердца.

Поздние виды осложнений после отравления окисью углерода возникают на 4–45 день. Характерными для этой стадии являются:

• стенокардия;
• апатия;
• слепота;
• параличи;
• тремор конечностей;
• воспаления легочных структур стремительного течения;
• инфаркты миокарда.

Важно первым делом вынести пострадавшего на улицу и обеспечить приток свежего воздуха. Если это невозможно, необходимо создать сильный сквозняк, открыв все окна и двери. Требуется незамедлительно вызвать скорую помощь

Требуется незамедлительно вызвать скорую помощь.

Доврачебные мероприятия

До того момента, пока приедет медицинская бригада, важно провести комплекс мероприятий, основывающихся на максимальном облегчении состояния человека. Помощь при отравлении угарным газом заключается в выполнении следующих пунктов:

1. Освобождение респираторного тракта пострадавшего – обеспечить поток свежего воздуха и уложить его набок.
2. Дать понюхать нашатырь для того, чтобы активизировать процесс дыхания.
3. Улучшить кровообращение в области грудины путем наложения горчичников и растирания грудной клетки.
4. Для тонизирования нервной системы можно дать пострадавшему крепкий чай или кофе.

Необходимо, чтобы человек оставался в положении лежа на боку. Это обезопасит его от западания языка или удушения рвотными массами.

Аптечные средства

При отравлении средней и тяжелой степени пострадавшего обязательно госпитализируют и лечение проводится в стационаре. Основным противоядием является кислород. Для этого на пациента надевают специальную маску с подачей кислорода от 9 до 16 литров в минуту. При отсутствии сознания проводится интубация и человека переводят на ИВЛ (искусственную вентиляцию легких).

Чтобы устранить симптоматику интоксикации угарным газом, применяют препарат «Ацизол». Главное действующее вещество медикамента — цинка бисвинилимидазола диацетат. Это мощнейший антидот при отравлении угарным газом, лекарственными и биологическими веществами. Диацетат цинка способен ускорить распад карбоксигемоглобина, помогая насытить кровь кислородом, снижая воздействие токсических веществ на клеточные структуры нервной системы и мышцы.

Пострадавшим людям после отравления угарным газом необходим комплекс витаминных препаратов, восполняющих затраченные энергетические силы.

Видео рассказывает о первой помощи пострадавшим при отравлении:

Нетрадиционная медицина

Избежать осложнений интоксикации организма можно при помощи методов народной медицины

Важно отметить, что такой вид лечения сочетают с медикаментозной профессиональной помощью. Отлично помогают избавиться от токсинов в организме настои (клюквенно-брусничный, из спорыша), настойка на спирту из родиолы розовой и корней одуванчика. Следует помнить, что это всего лишь вспомогательная терапия, и не стоит делать на нее основной упор

Следует помнить, что это всего лишь вспомогательная терапия, и не стоит делать на нее основной упор.

Отравление угарным газом всегда проще предотвратить, чем потом заниматься лечением. Соблюдая элементарные правила, можно обезопасить себя от серьезных последствий. Не стоит забывать, что даже при легких степенях отравления ядовитым газом необходимо обязательно обратиться за консультацией к своему лечащему врачу.

Отравление угарным газом, оказание первой помощи.

Существуют статистические данные, которые подтверждают, что чаще всего гибель людей на пожаре связана с тем, что отравления от угарного газа являются наиболее распространенным явлением, чем ожоги.

Насколько опасным является соединение двух химических элементов, могут рассказать медики экстремальной медицины. Ведь им неоднократно приходилось спасать людей с признаками отравившихся угарным газом

При этом очень важно вовремя установить, что является причиной плохого самочувствия пострадавшего

Сердечно-сосудистые и дыхательные расстройства при отравлении газом

Поражение сердечной мышцы сопровождается учащенным пульсом, сердцебиением, давящими болями за грудиной. На фоне данных изменений увеличивается риск инфаркта миокарда. Для компенсации гипоксии сердечная мышца начинает активно перекачивать кровь. Образование миоглобина нарушает функции сердечно-сосудистой системы. Болевой синдром формируется из-за прекращения доставки кислорода прямо к миокарду.

Со стороны дыхательной системы развивается одышка, прослеживается учащенное дыхание, которое является компенсаторным механизмом, возникающим вследствие гипоксии ткани. Изменения сопровождаются нерегулярными, поверхностными движениями грудной клетки. При отравлении прослеживаются красные пятна на лице. Слизистые оболочки имеют розовый оттенок, обусловленный недостатком гемоглобина эритроцитов. Результатом усиленного притока крови к голове является неспособность сердца к перекачке. При содержании карбоксигемоглобина более 50% появляются тяжелые осложнения с возможным летальным исходом.

Существует 2 редкие формы нозологии – обморочная и эйфорическая. Механизм появления обмороков до конца не изучен. Научные сотрудники предполагают, что патология развивается при недостатке кислорода центру регуляции сосудистого тонуса. Потеря сознания, резкое падение артериального давления формируются вследствие сильного расширения сосудов. Симптомы эйфорического вида развиваются под влиянием токсина на нервные центры. Проявляются они следующими патологическими признаками:

• нарушение работы сердца;
• потеря сознания;
• галлюцинации, бред;
• психическое и физическое возбуждение.

Молниеносная форма характеризуется летальностью в течение нескольких минут, когда концентрация CO превышает 1,2%. Механизм гибели заключается в замещении кислорода в 75% гемоглобина, содержащегося в эритроцитах. Последствия отравления хроническими дозами CO:

• паркинсонизм;
• двигательные расстройства;
• стенокардия;
• инфаркт;
• сердечная астма;
• токсический отек легких;
• пневмония.

Более серьезные последствия возникают при сочетании нескольких нозологических форм одновременно.

Угарный газ

Угарный газ – СО (монооксид углерода) – смертоносный и коварный яд, который связывается с гемоглобином крови значительно крепче, чем животворный кислород. Это бесцветный ядовитый газ (при нормальных условиях) без вкуса и запаха. Химическая формула – CO. Смерть наступает уже тогда, когда угарный газ соединяется с 80 % гемоглобина. Угарный газ содержится (до 12 %) в выхлопных газах автомобиля.

Основными типами химических реакций, в которых участвует угарный газ, являются реакции присоединения и окислительно-восстановительные реакции, в которых он проявляет восстановительные свойства.

При комнатных температурах угарный газ малоактивен, его химическая активность значительно повышается при нагревании и в растворах. Так, в растворах он восстанавливает соли Au, Pt, Pd и других до металлов уже при комнатной температуре. При нагревании восстанавливает и другие металлы, например CO + CuO = Cu + CO₂. Это широко используется в пирометаллургии. На реакции CO в растворе с хлоридом палладия основан способ качественного обнаружения угарного газа.

Интересно, что существуют бактерии, способные за счёт окисления СО получать необходимую им для жизни энергию.

Как уже отмечалось, угарный газ очень опасен. Признаки отравления: головная боль и головокружение; отмечается шум в ушах, одышка, сердцебиение, мерцание перед глазами, покраснение лица, общая слабость, тошнота, иногда рвота; в тяжёлых случаях судороги, потеря сознания, кома.

Случались случаи, когда некоторые неосмотрительные водители в зимнюю пору оставались ночевать в автомобиле, который стоял в гараже, двери которого были закрыты. Чтобы было тепло спать, они включали двигатель, и он работал на холостых оборотах. Как правило, угарный газ накапливался в гараже и такие неосторожные люди погибали. Справедливо заметил автор одной книги, “завести мотор в небольшом гараже при закрытой двери – самоубийство”.

Токсическое действие СО обусловлено образованием карбоксигемоглобина — значительно более прочного карбонильного комплекса с гемоглобином, по сравнению с комплексом гемоглобина с кислородом. Таким образом, блокируются процессы транспортировки кислорода и клеточного дыхания. Концентрация в воздухе более 0,1% приводит к смерти в течение одного часа.

Соединение угарного газа с гемоглобином обратимо. Пострадавшего следует вынести на свежий воздух. При отравлении лёгкой степени достаточно гипервентиляции лёгких кислородом.

Различают природные и антропогенные источники поступления в атмосферу Земли угарного газа. Поступление CO от природных и антропогенных источников примерно одинаково. В естественных условиях, на поверхности Земли, угарный газ образуется при неполном анаэробном разложении органических соединений и при сгорании биомассы, в основном в ходе лесных и степных пожаров.

Основным антропогенным источником CO в настоящее время служат выхлопные газы двигателей внутреннего сгорания.

Помощь при отравлении угарным газом

Нужно ли вызывать скорую?

Как помочь пострадавшему на месте?

Шаги помощи	Как?	Зачем?
Прекратить воздействие CO		Вынести на свежий воздух, или Перекрыть источник СО, или Надеть кислородную маску или противогаз (с гопкалитовым патроном)
Обеспечить проходимость дыхательных путей и адекватную доставку кислорода		Вынести пострадавшего на открытый воздух, или надеть кислородную маску (если есть), или открыть в помещении окна, двери. Осмотреть  и очистить дыхательные пути, Освободить от стесняющей одежды, галстук, рубашка Положить пострадавшего набок	За полчаса на свежем воздухе содержание карбоксигемоглобина в крови снижается на 50% Положение на боку препятствует западанию языка
Стимулировать дыхание и обеспечить приток крови к голове, привести в сознание		Дать понюхать нашатырный спирт (не ближе 1 см от носа) Растереть грудь, на грудь и спину положить горчичники (если есть) Дать горячий чай, кофе	Нашатырный спирт стимулирует дыхательный центр и выводит из бессознательного состояния. Растирание груди и горчичники улучшают кровообращение в верхних отделах тела, что усиливает мозговое кровообращение. Чай и кофе содержат кофеин, который оказывает тонизирующее действие на нервную систему, а так же стимулирует дыхание.
При необходимости сделать непрямой массаж сердца и искусственное дыхание		Один цикл: 2 вдоха и 30 нажатий на грудную клетку. См. Непрямой массаж сердца и  искусственное дыхание	Обеспечивает циркуляцию крови и доставку кислорода к органам и тканям. Поддерживает жизненно важные функции организма до прибытия врачебной помощи.
Обеспечить покой, уберечь от лишней растраты энергии		Уложить на бок Согреть, защитить от переохлаждения, закутать. Но не перегревать пострадавшего.	Уложить, для снижения потребления кислорода. При переохлаждении или перегреве организм тратит много энергии на поддержание необходимого равновесия.
Ввести антидот		Кислород 12-15 литров в минуту, в течение 6 часов (подается с помощью: кислородной маски, кислородной палатки, или искусственной вентиляции легких). Ацизол, ампулы 6% -1,0 мл, Капсулы 120 мг. Лечение: 1 мл внутримышечно, как можно раньше после отравления. Повторное введение через 1 час. Для профилактики: 1 мл внутримышечно, за 20-30 минут, до вхождения в опасную зону.	Кислород конкурирует с СО за место «на гемоглобине», таким образом, чем больше будет кислорода, тем больше у него шансов вытеснить СО и занять своё естественное место. Ацизол— антидот монооксида углерода, ускоряет расщепление патологического соединения — карбоксигемоглобина и способствует присоединению кислорода к гемоглобину. Снижает токсическое действие CO на клетки. Применяется и как профилактическое средство, в несколько раза снижает вредное воздействие угарного газа на организм.

Углекислый и угарный газы

Углекислый и угарный газы:

– углекислый газ (оксид углерода(IV) – CO₂) образуются при горении угля, дыхании, гниении и т.д.

– имеет кисловатый запах и вкус;

– является кислотным оксидом;

– не поддерживает горение и не горит сам, поэтому используется в огнетушителях;

– лучше растворяется в воде, чем кислород. При повышенном давлении растворимость увеличивается, что и используют при изготовлении газированных напитков. Однако, когда крышка с напитком открывается, давление становится равным атмосферному, растворимость газа снижается и жидкость словно закипает, выделяя лишний углекислый газ с характерным звуком;

– при низкой температуре и сильном давлении превращается в «сухой лед», который схож с обычным снегом и льдом. Обычно используется для перевозки мороженого;

– в лаборатории, для получения углекислого газа, используют аппарат Киппа, смешивая мрамор (CaCO₃) с соляной кислотой;

– в промышленности получают при температуре в 1000 °C, разлагая известняк;

– используется для производства соды, газировки, огнетушителей и т.д.;

– так как содержание углекислого газа возрастает в составе атмосферы планеты, то молекулы газа все больше и больше задерживают тепло, не выпуская его излишки в открытый космос. Что неумолимо ведет нас всех к глобальному потеплению;

– углекислый газ накапливается в низинах, а также в закрытых помещениях, поэтому так важно проветривать закрытые помещения с большим количеством людей. Ведь даже 4% углекислого газа в воздухе хватает, чтобы возникла головная боль, участился пульс и повысилось кровяное давление;

Угарный газ

– угарный газ (оксид углерода(II) – CO) еще опаснее, так как вызывает отравление даже со смертельным исходом. Признаки отравления: головная боль, тошнота, головокружение, возможна потеря сознания. Первая помощь: вынести человека на свежий воздух, сделать искусственное дыхание;

– образуется при горении наряду с углекислым газом (при неполном сгорании угля из-за недостатка кислорода) или при взаимодействии угля и углекислого газа. При зажигании спички, синяя кайма пламени в нижней части это пламя угарного газа;

– бесцветный, без вкуса и запаха, почти нерастворим в воде;

– в противогазах есть специальный катализатор, который окисляет угарный газ до углекислого;

– угарный газ восстанавливает металлы из оксидов, как и уголь.