Monoxidul de carbon

SCURT ISTORIC AL MONOXIDULUI DE CARBON

Pentru prima data a fost preparat in laborator de catre chimistul francez Lassone in anul 1776, care a concluzionat in mod gresit ca gazul rezultat era de fapt hidrogen. Mai tarziu, in anul 1800, a fost descoperit cu adevarat de catre chimistul englez William Cumberland Cruikshank ca gaz compus din carbon (C) si oxigen (O).

CARACTERE GENERALE AL MONOXIDULUI DE CARBON

Monoxidul de carbon reprezintă o combinație între un atom de carbon și un atom de oxigen(formula chimică: CO). Este un gaz asfixiant, toxic, incolor și inodor, care ia naștere printr-o ardere (oxidare) incompletă a substanțelor care conțin carbon. Acest proces are loc în cazul arderii la temperaturi înalte într-un loc sărac în oxigen, formându-se monoxidul în locul bioxidului de carbon. Monoxidul de carbon nu întreține arderea.

Acest gaz se amesteca usor cu aerul deoarece densitatea lui este apropiata de cea a aerului, drept pentru care se raspandeste foarte repede in incaperea in care este produs, dar este si foarte putin solubil in apa. In momentul in care concentratia de oxigen se diminueaza la nivelul focarului de ardere si mai ales cand concentratia oxigenului devine mai mica de 14%, productia monoxodului de carbon este majorata.

2.1. Toxicitatea

Este un gaz foarte toxic omului, deoarece face legătura permanentă cu hemoglobina din sânge, astfel persoana murind prin asfixiere.

Este un gaz toxic, în concentrații mari fiind letal (la concentrații de aproximativ 100 mg/m3) prin reducerea capacitații de transport a oxigenului în sânge, cu consecințe asupra sistemului respirator și a sistemului cardiovascular.

La concentrații relativ scăzute:

- afecteză sistemul nervos central;

- slăbește pulsul inimii, micșorând astfel volumul de sânge distribuit în organism;

- reduce acuitatea vizuală și capacitatea fizică;

- expunerea pe o perioadă scurtă poate cauza oboseală acută;

- poate cauza dificultăți respiratorii și dureri în piept persoanelor cu boli cardiovasculare;

- determină iritabilitate, migrene, respirație rapidă, lipsă de coordonare, greață, amețeală, confuzie, reduce capacitatea de concentrare.

Segmentul de populație cea mai afectată de expunerea la monoxid de carbon o reprezintă: copiii, vârstnicii, persoanele cu boli respiratorii și cardiovasculare, persoanele anemice, fumătorii.

Timpul în care omul moare este determinat de concentrația de monoxid de carbon din oxigen:

- 0.1% — omul moare într-o oră

- 1% — omul moare în 15 minute

- 10% — omul moare imediat

2.2. Sinteza

Monoxidul de carbon poate proveni din mai multe cai. Aceste pot fi surse naturale sau surse artificiale. Din sursele naturale, monoxidul de carbon provine din incendiile naturale, emisiile vulcanice sau din cauza descarcarilor electrice.

Sursele antropice sunt multiple, spre exemplu in laborator, monoxidul de carbon se poate obține prin mai multe căi:

1. Dehidratarea acidului formic cu acid sulfuric concentrat: HCOOH - H2O + CO

2. Trecerea unui curent de dioxid de carbon peste cărbune încins: CO2 + C - 2CO

3. Încălzirea unei pulberi de zinc metalic în prezența carbonatului de calciu: Zn + CaCO3 - ZnO + CaO + CO

Industrial, monoxidul de carbon este produs prin oxidarea gazului natural (gazului metan): 2CH4 + O2 - 2CO + 4H2

In special acest gaz se formeaza prin arderea incompleta a combustibililor fosili. Alte surse antropice sunt reprezentate de: industria producerii oțelului si a fontei, industria rafinarii petrolului, traficul rutier, aerian si feroviar. Monoxidul de carbon se poate acumula la un nivel periculos în special în perioada de calm atmosferic din timpul iernii și primăverii (acesta fiind mult mai stabil din punct de vedere chimic la temperaturi scăzute), când arderea combustibililor fosili atinge un maxim.

Monoxidul de carbon produs din surse naturale este foarte repede dispersat pe o suprafața întinsa, nepunând în pericol sănătatea umană.

METODE DE DETERMINARE A MONOXIDULUI DE CARBON DIN ATMOSFERĂ

Metodele disponibile pentru măsurarea CO în aerul ambiental se întind de la metode complet automate folosind tehnica de infrarosu nedispersiv și cromatografia de gaz, la metode simple manuale semicantitative care folosesc tuburi detector. Metoda de referinta pentru masurarea monoxidului de carbon este metoda spectrometrica in infrarosu nedispersiv (NDIR): ISO 4224

Valoarea minima pentru protectia sanatatii umane este de 10ug/m3.