Μονοξείδιο του άνθρακα
From Wikipedia, the free encyclopedia
Το μονοξείδιο του άνθρακα[1] (αγγλικά carbon monoxide) είναι ανόργανη διατομική χημική ένωση, που περιέχει άνθρακα και οξυγόνο, με μοριακό τύπο CO. Το χημικά καθαρό μονοξείδιο του άνθρακα, στις «συνηθισμένες συνθήκες», δηλαδή σε θερμοκρασία 25°C και υπό πίεση 1 atm, είναι άχρωμο, άοσμο και άγευστο αέριο. Είναι τοξικό για τους ανθρώπους και τα αιμογλοβικά ζώα, ακόμα και σε μικρές συγκεντρώσεις (από τα 35 ppm), παρ' όλο που παράγεται σε μικρές ποσότητες από τον κανονικό ζωικό μεταβολισμό και θεωρείται ότι συμμετέχει σε κάποιες φυσιολογικές βιολογικές λειτουργίες. Στην ατμόσφαιρα, είναι πολύ ευμετάβλητο και βραχύβιο, έχοντας ένα ρόλο στο σχηματισμό του τροποσφαιρικού όζοντος.
Μονοξείδιο του άνθρακα | |||
---|---|---|---|
Γενικά | |||
Όνομα IUPAC | Μονοξείδιο του άνθρακα | ||
Άλλες ονομασίες | Ανθρακώδες οξείδιο | ||
Χημικά αναγνωριστικά | |||
Χημικός τύπος | CO | ||
Μοριακή μάζα | 28,010 amu | ||
Σύντομος συντακτικός τύπος | -C≡O+ | ||
Αριθμός CAS | 630-08-0 | ||
SMILES | [C-]#[O+] | ||
InChI | 1S/CO/c1-2 | ||
Αριθμός EINECS | 211-128-3 | ||
Αριθμός RTECS | FG3500000 | ||
Αριθμός UN | 1016 | ||
PubChem CID | 281 | ||
ChemSpider ID | 275 | ||
Δομή | |||
Διπολική ροπή | 0,122 D | ||
Μήκος δεσμού | 111 pm | ||
Είδος δεσμού | τριπλός πολωμένος ομοιοπολικός | ||
Γωνία δεσμού | 0° | ||
Μοριακή γεωμετρία | γραμμική | ||
Ισομέρεια | |||
Φυσικές ιδιότητες | |||
Σημείο τήξης | -205,02°C, 68 K, -337°F | ||
Σημείο βρασμού | -191,5°C, 82 K, -313°F | ||
Κρίσιμη θερμοκρασία | -140,3°C | ||
Κρίσιμη πίεση | 3.498 kPa | ||
Κρίσιμος όγκος | 310 kg/m³ | ||
Πυκνότητα | 1,145 kg/m³ 1.250 kg/m³ (0°C) 789 kg/m³ (υγροποιημένο) | ||
Διαλυτότητα στο νερό | 27,6 g/m³ | ||
Διαλυτότητα σε άλλους διαλύτες | διαλυτό σε χλωροφόρμιο οξικό οξύ αμμωνία βενζόλιο οξικό αιθυλεστέρα αιθανόλη | ||
Δείκτης διάθλασης , nD | 1,0003364 | ||
Εμφάνιση | άοσμο αέριο | ||
Χημικές ιδιότητες | |||
Ελάχιστη θερμοκρασία ανάφλεξης | −191°C | ||
Σημείο αυτανάφλεξης | 609°C | ||
Επικινδυνότητα | |||
εύφλεκτο (F) πολύ τοξικό (T+) | |||
Φράσεις κινδύνου | R61 R12 R26 R48/23 | ||
Φράσεις ασφαλείας | S53 S45 | ||
LD50 | 8.636 ppm (αρουραίοι, 15 λεπτά) 5.207 ppm (αρουραίοι, 30 λεπτά) 1.784 ppm (αρουραίοι, 4 ώρες) 2.414 ppm (ποντίκια, 4 ώρες) 5.647 ppm (ινδικά χοιρίδια, 4 ώρες) | ||
Κίνδυνοι κατά NFPA 704 | |||
Εκτός αν σημειώνεται διαφορετικά, τα δεδομένα αφορούν υλικά υπό κανονικές συνθήκες περιβάλλοντος (25°C, 100 kPa). |
Το μόριο του μονοξειδίου του άνθρακα αποτελείται από ένα άτομο άνθρακα και ένα άτομο οξυγόνου, συνδεμένα με ένα (συνολικά) τριπλό δεσμό (-:C ≡ O:+), που αποτελείται από δύο (2) ομοιοπολικούς δεσμούς και ένα δεσμό συναρμογής. Είναι ο απλούστερος οξάνθρακας (δηλαδή ένωση που αποτελείται μόνο από άνθρακα και οξυγόνο). Ακόμη, η ένωση αυτή είναι ισοηλεκτρονιακή με το ανιόν κυανίου (CN-), το κατιόν νιτρωζονίου (NO+) και το διάζωτο (N2). Σε ενώσεις συναρμογής το μονοξείδιο του άνθρακα ως συναρμοτής ονομάζεται «καρβονύλιο», και χρησιμοποιείται στην ονοματολογία των ενώσεων αυτών με το πρόθεμα «καρβονυλ(ο)-».
Το μονοξείδιο του άνθρακα παράγεται από μερική οξείδωση ανθρακούχων ενώσεων ή και στοιχειακού άνθρακα. Παράγεται όταν δεν υπάρχει αρκετό οξυγόνο για να παραχθεί διοξείδιο του άνθρακα (CO2), όπως συμβαίνει όταν λειτουργεί καυστήρας ή μηχανή εσωτερικής καύσης σε κλειστό χώρο. Με την παρουσία οξυγόνου, το μονοξείδιο του άνθρακα μπορεί να καεί, δίνοντας μια γαλάζια φλόγα και παράγοντας διοξείδιο του άνθρακα (CO2)[2]. Το φωταέριο, που χρησιμοποιούνταν ευρύτατα πριν από τη δεκαετία του 1960 για τον οικιακό φωτισμό, το μαγείρεμα και τη θέρμανση, περιείχε μονοξείδιο του άνθρακα ως ένα σημαντικό καύσιμο συστατικό. Κάποιες σύγχρονες διεργασίες, όπως η μεταλλουργία σιδήρου, ακόμη παράγουν μονοξείδιο του άνθρακα, ως παραπροϊόν[3].
Παγκοσμίως, η μεγαλύτερη πηγή μονοξειδίου του άνθρακα είναι φυσικής προέλευσης, εξαιτίας φωτοχημικών αντιδράσεων στην τροπόσφαιρα, που υπολογίζεται ότι παράγουν περίπου 5·1012 kg μονοξειδίου του άνθρακα το χρόνο[4]. Άλλες φυσικές πηγές μονοξειδίου του άνθρακα περιλαμβάνουν τα ηφαίστεια, τις δασικές πυρκαγιές και άλλες μορφές καύσης (που βέβαια είναι φυσικές, μόνο εφόσον προέρχονται από φυσικά αίτια).
Στη βιολογία, το μονοξείδιο του άνθρακα παράγεται φυσιολογικά με επίδραση της οξυγενάσης της αίμης (#1 και #2) σε αίμη, κατά τον καταβολισμό της αιμογλοβίνης. Αυτή η διεργασία παράγει μια ποσότητα καρβοξυαιμογλοβίνης σε φυσιολογικά άτομα, ακόμη κι αν δεν εισπνεύσουν καθόλου μονοξείδιο του άνθρακα. Παίρνοντας υπόψη την πρώτη αναφορά ότι το μονοξείδιο του άνθρακα είναι ένας φυσιολογικός νευροδιαβιβαστής το 1993[5][6], όπως επίσης και το γεγονός ότι είναι ένα από τα τρία αέρια που φυσιολογικά κινητοποιούν την αντίδραση του σώματος σε εγκαύματα (τα άλλα δύο είναι το διοξείδιο του αζώτου και το υδρόθειο), το μονοξείδιο του άνθρακα κέρδισε σε μεγάλο βαθμό την κλινική προσοχή ως βιολογικός ρυθμιστής. Σε πολλούς ιστούς και τα τρία παραπάνω αέρια είναι γνωστό ότι δρουν σαν αντιεγκαυματικά, αγγειοδιασταλτικά και υποστηρικτικά της νεοαγγειακής ανάπτυξης[7].
Βρίσκονται σε εξέλιξη κλινικές δοκιμές χορήγησης μικρών ποσοτήτων μονοξειδίου του άνθρακα ως φαρμάκου[8]. Ωστόσο, υπερβολική ποσότητα μονοξειδίου του άνθρακα προκαλεί δηλητηρίαση από μονοξείδιο του άνθρακα.