fbpx
维基百科

一氧化碳

一氧化碳(英語:Carbon monoxide),分子式為CO,是無色、無臭、無味的无机化合物氣體,比空氣略輕。在中的溶解度甚低,但易溶于氨水。空气混合爆炸极限为12.5%~74%。 一氧化碳是含物质不完全燃烧的产物。也可以作为燃料使用,和水在高温下可以生成水煤气(一氧化碳与气的混合物)。有些現代技術,如煉鐵,還是會產生副產品的一氧化碳。一氧化碳是可用作身體自然調節炎症反應的三種氣體之一(其他兩種是一氧化氮硫化氫)。

一氧化碳
IUPAC名
carbon monoxide
一氧化碳
别名 烟道气(flue gas)

carbonous oxide
carbon(II) oxide

识别
CAS号 630-08-0  
PubChem 281
ChemSpider 275
SMILES
InChI
InChIKey UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYAT
Beilstein 3587264
Gmelin 421
UN编号 1016
EINECS 211-128-3
ChEBI 17245
RTECS FG3500000
KEGG D09706
MeSH Carbon+monoxide
性质
化学式 CO
摩尔质量 28.0101 g·mol⁻¹
外观 无色无味气体
密度 (液)0.789 g/cm³
0 °C 1 atm, 1.250 g/L
25 °C 1 atm, 1.145 g/L
熔点 -205 °C
沸点 -192.5 °C
溶解性 0.0026 g/100 mL(20 °C)
溶解性 易溶於氯仿乙酸乙酸乙酯乙醇氨水
偶极矩 0.112 D(3.74×10−31 C·m)
结构
混成軌域 氧和碳各形成两个sp混層軌域
危险性
欧盟危险性符号
极易燃 F+
剧毒 T+
警示术语 R:R12-R26-R33-R48-R61
安全术语 S:S9-S16-S33-S45-S53-S63
NFPA 704
4
3
0
 
闪点 −191 °C
自燃温度 609 °C
相关物质
相关氧化物 二氧化碳二氧化三碳一氧化二碳三氧化碳
附加数据页
结构和属性 折射率介電係數
热力学数据 相變数据、固、液、气性质
光谱数据 UV-VisIRNMRMS
若非注明,所有数据均出自标准状态(25 ℃,100 kPa)下。

由于一氧化碳与体内血红蛋白的亲和力比与血红蛋白的亲和力大200-300倍,而碳氧血红蛋白较氧合血红蛋白的解离速度慢3600倍,当一氧化碳浓度在空气中达到35ppm,就会对人体产生损害,會造成一氧化碳中毒(又称煤气中毒)。

雖然一氧化碳有,但動物代謝亦會產生少量一氧化碳,並認為有一些正常的生理功能。

历史

古代希臘人羅馬人曾經用一氧化碳进行处决。11世紀一位西班牙醫生第一次描述了這種氣體。

最早制备一氧化碳的是法国化学家 de Lassone(1776年)。他通过加热氧化锌製得了一氧化碳。但由于一氧化碳燃烧时产生了与氢气类似的蓝色火焰,de Lassone错误地认为他制得的是氢气。在1800年英国化学家William Cruikshank才证明一氧化碳是由元素和元素组成的化合物

最早对一氧化碳的毒性进行彻底研究的是法国生理学家Claude Bernard。在1846年,他让吸入这种气体,发现狗的血液“变得比任何动脉中的都要鲜红”。现在我们知道血液变成“樱桃红色”是一氧化碳中毒的症状。

由于一氧化碳可以使血液变得非常鲜红的特点,一些肉品商人用一氧化碳处理鲜肉,可以使生肉不被氧化变色,甚至可以在10℃的温度下保存28天还如同新屠宰的肉,并因此引起非议。美国消费者协会认为即使这种处理没有害处,也会掩盖肉不新鲜的状态,即使肉品处于即将腐烂状态,消费者也不知情。

據報導,一氧化碳也用在納粹大屠殺名為T4“安樂死”計劃,納粹由海烏姆諾透過貨車運送氣體。

性質

一氧化碳的摩尔質量是28.0,它比空氣的摩尔質量28.8略輕。燃燒一氧化碳時會產生藍色火焰。

製備

工業用製備

在工业上,通常采取二氧化碳在高温条件下与碳反应的原理制取:

 

實驗室製備

在實驗室中可將濃硫酸滴入甲酸裂解以製取一氧化碳

 

亦可用碳酸鈣加熱,製得一氧化碳。

 

其他

有機物氧氣不足夠的環境下燃燒,會發生不完全燃燒,會生產一氧化碳。例如丙烷的不完全燃燒:

 

毒性

一氧化碳是無色、無臭、無味氣體,但吸入對人體有十分大的傷害。它會結合血紅蛋白生成碳氧血紅蛋白,碳氧血紅蛋白不能提供氧氣給身體組織。這種情況被稱為血缺氧。濃度低至667ppm可能會導致高達50%人體的血紅蛋白轉換為碳合血紅蛋白,可能會導致昏迷和死亡或變植物人。而香煙中亦含有一氧化碳。 最常見的一氧化碳中毒症狀,如頭痛,噁心,嘔吐,頭暈,疲勞和虛弱的感覺。一氧化碳中毒中毒症狀包括視網膜出血,以及異常櫻桃紅色的血。 暴露在一氧化碳中可能嚴重損害心臟中樞神經系統,會有後遺症。一氧化碳可能令孕婦胎兒產生嚴重的不良影響。

在封閉的環境中,一氧化碳的濃度可以很容易達到造成致命的濃度。平均而言,每年在美國就有170人因一氧化碳而死。然而,根據佛羅里達州衛生署資料「每年有500多名美國人死於一氧化碳意外接觸和美國各地的有數千人因一氧化碳中毒需要緊急醫療照顧」 這些可能產生一氧化碳的產品包括故障的燃料燃燒機器,如,爐灶,熱水器和室內加熱器。美國毒物控制中心協會(AAPCC)報告於2007年有39人死於一氧化碳中毒。2005年,美國消費品安全委員會報告有94宗因發電機而導致相關的一氧化碳中毒死亡。一氧化碳也是煙草燃燒產生煙霧的次要成分。 在台灣,根據內政部消防署的統計,2009-2013年間,居家一氧化碳中毒意外事件共計197件,造成 55 人死亡及 471 人受傷。多數原因皆為熱水器安裝不適當所致。[1]

存在

一氧化碳存在於各種自然和人造環境中,以「PPM」來度量的典型濃度如下:

乾燥大氣中的組成(以「體積」計)[2]
ppmv: 百萬分率 by volume (note: 体积分数 is equal to 摩尔分数 for 理想氣體 only, see 體積 (熱力學))
濃度 來源
0.1 ppmv 大氣中污染的水準(MOPITT英语MOPITT[3]
0.5–5 ppmv 居家中的平均水準[4]
5–15 ppmv 居家的火爐、加熱器附近,現代汽車排放的廢氣[5]
17 ppmv 金星大氣
100–200 ppmv 墨西哥市中心地區的汽車排放[6]
700 ppmv 火星大氣層
5,000 ppmv 家中木材燃燒的排放[7]
7,000 ppmv 沒有觸媒轉化器的汽車,未經稀釋的暖車尾氣排放[5]

大氣中的一氧化碳

 
MOPITT(对流层污染测量仪)在2000年檢測全球一氧化碳的含量

目前在大氣中,一氧化碳是少量存在的氣體,主要由火山活動產生,但也會因自然和人為的火災(如森林大火,焚燒秸稈甘蔗以驅趕甘蔗園裏的蚊蟲)所產生。燃燒化石燃料也會產生大量一氧化碳。

而一氧化碳最主要的天然來源是由對流層中的光化學反應而產生,每年產生約5 x 1012千克一氧化碳。

天文物理

在地外的星際介質中,一氧化碳十分常見,其分佈之廣,僅次於氫分子,排名第二。由於一氧化碳的分子不對稱,其輻射出的譜線遠比氫分子明亮,因而更容易偵測到。1970年,電波望遠鏡首次在星際空間中偵測到一氧化碳。由於氫分子只能用紫外線檢測,過程中必須使用太空望遠鏡,時至今日,一氧化碳已成為在星系中檢測分子時,最常用的示蹤物。恆星形成過程大多發生於分子雲內,科學家觀測一氧化碳後,對分子雲的認識大有增長[8]

2021年合成蛋白质争议

中国农业科学院饲料研究所和北京首钢朗泽新能源科技有限公司于2021年10月30日发布消息称,中华人民共和国已在国际上首次掌握乙醇梭菌途径自一氧化碳到蛋白质的规模化生物合成技术,并实现了工业化应用,标志着中华人民共和国在乙醇梭菌生物合成蛋白质技术领域的重大进步。该消息引致多个中华人民共和国从上至下包括几乎所有中央级媒体在内的极多媒体的强烈关注和集中报道,此后在被一些生物化学相关领域的科学从业人士了解后引起了广泛讨论和争议。

参见

參考資料

  1. ^ 行政院災害防救辦公室. (PDF). 2013-12-25 [2015-01-16]. (原始内容 (PDF)存档于2016-03-08) (中文(繁體)). 
  2. ^ Source for figures: Carbon dioxide, NOAA Earth System Research Laboratory (页面存档备份,存于互联网档案馆), (updated 2010.06). Methane, IPCC TAR table 6.1 (页面存档备份,存于互联网档案馆), (updated to 1998). The NASA total was 17 ppmv over 100%, and CO2 was increased here by 15 ppmv. To normalize, N2 should be reduced by about 25 ppmv and O2 by about 7 ppmv.
  3. ^ Committee on Medical and Biological Effects of Environmental Pollutants. Carbon Monoxide. Washington, D.C.: National Academy of Sciences. 1977: 29. ISBN 0-309-02631-8. 
  4. ^ Green W. An Introduction to Indoor Air Quality: Carbon Monoxide (CO). United States Environmental Protection Agency. [2008-12-16]. (原始内容于2008-12-18). 
  5. ^ 5.0 5.1 Gosink, Tom. . Alaska Science Forum. Geophysical Institute, University of Alaska Fairbanks. 1983-01-28 [2007-12-01]. (原始内容存档于2008-12-25). 
  6. ^ Singer, Siegfried Fred. The Changing Global Environment. Springer. 1975: 90. ISBN 9027704023. 
  7. ^ Gosink T. . Alaska Science Forum. Geophysical Institute, University of Alaska Fairbanks. January 28, 1983 [December 16, 2008]. (原始内容存档于2008-12-25). 
  8. ^ Combes, Françoise. . Annual Review of Astronomy and Astrophysics. 1991-09-01, 29 (1): 195–237 [2021-04-27]. ISSN 0066-4146. doi:10.1146/annurev.aa.29.090191.001211. (原始内容存档于2021-04-29). 

一氧化碳, 本條目存在以下問題, 請協助改善本條目或在討論頁針對議題發表看法, 此條目內容疑欠准确, 有待查證, 2020年11月20日, 請在讨论页討論問題所在及加以改善, 若此條目仍有爭議及准确度欠佳, 會被提出存廢討論, 此條目需要补充更多来源, 2020年11月20日, 请协助補充多方面可靠来源以改善这篇条目, 无法查证的内容可能會因為异议提出而移除, 致使用者, 请搜索一下条目的标题, 来源搜索, 网页, 新闻, 书籍, 学术, 图像, 以检查网络上是否存在该主题的更多可靠来源, 判定指引, 英語, ca. 本條目存在以下問題 請協助改善本條目或在討論頁針對議題發表看法 此條目內容疑欠准确 有待查證 2020年11月20日 請在讨论页討論問題所在及加以改善 若此條目仍有爭議及准确度欠佳 會被提出存廢討論 此條目需要补充更多来源 2020年11月20日 请协助補充多方面可靠来源以改善这篇条目 无法查证的内容可能會因為异议提出而移除 致使用者 请搜索一下条目的标题 来源搜索 一氧化碳 网页 新闻 书籍 学术 图像 以检查网络上是否存在该主题的更多可靠来源 判定指引 一氧化碳 英語 Carbon monoxide 分子式為CO 是無色 無臭 無味的无机化合物氣體 比空氣略輕 在水中的溶解度甚低 但易溶于氨水 空气混合爆炸极限为12 5 74 一氧化碳是含碳物质不完全燃烧的产物 也可以作为燃料使用 煤和水在高温下可以生成水煤气 一氧化碳与氢气的混合物 有些現代技術 如煉鐵 還是會產生副產品的一氧化碳 一氧化碳是可用作身體自然調節炎症反應的三種氣體之一 其他兩種是一氧化氮和硫化氫 一氧化碳IUPAC名carbon monoxide一氧化碳别名 烟道气 flue gas carbonous oxide carbon II oxide识别CAS号 630 08 0 PubChem 281ChemSpider 275SMILES C O InChI 1 CO c1 2InChIKey UGFAIRIUMAVXCW UHFFFAOYATBeilstein 3587264Gmelin 421UN编号 1016EINECS 211 128 3ChEBI 17245RTECS FG3500000KEGG D09706MeSH Carbon monoxide性质化学式 CO摩尔质量 28 0101 g mol 外观 无色无味气体密度 液 0 789 g cm 0 C 1 atm 1 250 g L25 C 1 atm 1 145 g L熔点 205 C沸点 192 5 C溶解性 水 0 0026 g 100 mL 20 C 溶解性 易溶於氯仿 乙酸 乙酸乙酯 乙醇 氨水偶极矩 0 112 D 3 74 10 31 C m 结构混成軌域 氧和碳各形成两个sp混層軌域危险性欧盟危险性符号极易燃 F 剧毒 T 警示术语 R R12 R26 R33 R48 R61安全术语 S S9 S16 S33 S45 S53 S63NFPA 704 4 3 0 闪点 191 C自燃温度 609 C相关物质相关氧化物 二氧化碳 二氧化三碳 一氧化二碳 三氧化碳附加数据页结构和属性 折射率 介電係數等热力学数据 相變数据 固 液 气性质光谱数据 UV Vis IR NMR MS等若非注明 所有数据均出自标准状态 25 100 kPa 下 由于一氧化碳与体内血红蛋白的亲和力比氧与血红蛋白的亲和力大200 300倍 而碳氧血红蛋白较氧合血红蛋白的解离速度慢3600倍 当一氧化碳浓度在空气中达到35ppm 就会对人体产生损害 會造成一氧化碳中毒 又称煤气中毒 雖然一氧化碳有毒 但動物代謝亦會產生少量一氧化碳 並認為有一些正常的生理功能 目录 1 历史 2 性質 3 製備 3 1 工業用製備 3 2 實驗室製備 3 3 其他 4 毒性 5 存在 5 1 大氣中的一氧化碳 5 2 天文物理 6 2021年合成蛋白质争议 7 参见 8 參考資料历史 编辑古代希臘人和羅馬人曾經用一氧化碳进行处决 11世紀一位西班牙醫生第一次描述了這種氣體 最早制备一氧化碳的是法国化学家 de Lassone 1776年 他通过加热氧化锌和碳製得了一氧化碳 但由于一氧化碳燃烧时产生了与氢气类似的蓝色火焰 de Lassone错误地认为他制得的是氢气 在1800年英国化学家William Cruikshank才证明一氧化碳是由碳元素和氧元素组成的化合物 最早对一氧化碳的毒性进行彻底研究的是法国的生理学家Claude Bernard 在1846年 他让狗吸入这种气体 发现狗的血液 变得比任何动脉中的血都要鲜红 现在我们知道血液变成 樱桃红色 是一氧化碳中毒的症状 由于一氧化碳可以使血液变得非常鲜红的特点 一些肉品商人用一氧化碳处理鲜肉 可以使生肉不被氧化变色 甚至可以在10 的温度下保存28天还如同新屠宰的肉 并因此引起非议 美国消费者协会认为即使这种处理没有害处 也会掩盖肉不新鲜的状态 即使肉品处于即将腐烂状态 消费者也不知情 據報導 一氧化碳也用在納粹大屠殺名為T4 安樂死 計劃 納粹由海烏姆諾透過貨車運送氣體 性質 编辑更多信息 一氧化碳性质表 一氧化碳的摩尔質量是28 0 它比空氣的摩尔質量28 8略輕 燃燒一氧化碳時會產生藍色火焰 製備 编辑工業用製備 编辑 在工业上 通常采取二氧化碳在高温条件下与碳反应的原理制取 C C O 2 D 2 C O displaystyle rm C CO 2 xrightarrow Delta 2CO 實驗室製備 编辑 在實驗室中可將濃硫酸滴入甲酸裂解以製取一氧化碳 H C O O H H 2 S O 4 H 2 O C O displaystyle rm HCOOH xrightarrow H 2 SO 4 H 2 O CO 亦可用鋅與碳酸鈣加熱 製得一氧化碳 Z n C a C O 3 D Z n O C a O C O displaystyle rm Zn CaCO 3 xrightarrow Delta ZnO CaO CO 其他 编辑 有機物在氧氣不足夠的環境下燃燒 會發生不完全燃燒 會生產一氧化碳 例如丙烷的不完全燃燒 2 C 3 H 8 7 O 2 6 CO 8 H 2 O displaystyle ce 2C3H8 7O2 gt 6CO 8H2O 毒性 编辑主条目 一氧化碳中毒 一氧化碳是無色 無臭 無味氣體 但吸入對人體有十分大的傷害 它會結合血紅蛋白生成碳氧血紅蛋白 碳氧血紅蛋白不能提供氧氣給身體組織 這種情況被稱為血缺氧 濃度低至667ppm可能會導致高達50 人體的血紅蛋白轉換為碳合血紅蛋白 可能會導致昏迷和死亡或變植物人 而香煙中亦含有一氧化碳 最常見的一氧化碳中毒症狀 如頭痛 噁心 嘔吐 頭暈 疲勞和虛弱的感覺 一氧化碳中毒中毒症狀包括視網膜出血 以及異常櫻桃紅色的血 暴露在一氧化碳中可能嚴重損害心臟和中樞神經系統 會有後遺症 一氧化碳可能令孕婦胎兒產生嚴重的不良影響 在封閉的環境中 一氧化碳的濃度可以很容易達到造成致命的濃度 平均而言 每年在美國就有170人因一氧化碳而死 然而 根據佛羅里達州衛生署資料 每年有500多名美國人死於一氧化碳意外接觸和美國各地的有數千人因一氧化碳中毒需要緊急醫療照顧 這些可能產生一氧化碳的產品包括故障的燃料燃燒機器 如爐 爐灶 熱水器和室內加熱器 美國毒物控制中心協會 AAPCC 報告於2007年有39人死於一氧化碳中毒 2005年 美國消費品安全委員會報告有94宗因發電機而導致相關的一氧化碳中毒死亡 一氧化碳也是煙草燃燒產生煙霧的次要成分 在台灣 根據內政部消防署的統計 2009 2013年間 居家一氧化碳中毒意外事件共計197件 造成 55 人死亡及 471 人受傷 多數原因皆為熱水器安裝不適當所致 1 存在 编辑一氧化碳存在於各種自然和人造環境中 以 PPM 來度量的典型濃度如下 乾燥大氣中的組成 以 體積 計 2 ppmv 百萬分率 by volume note 体积分数 is equal to 摩尔分数 for 理想氣體 only see 體積 熱力學 濃度 來源0 1 ppmv 大氣中污染的水準 MOPITT 英语 MOPITT 3 0 5 5 ppmv 居家中的平均水準 4 5 15 ppmv 居家的火爐 加熱器附近 現代汽車排放的廢氣 5 17 ppmv 金星的大氣100 200 ppmv 墨西哥市中心地區的汽車排放 6 700 ppmv 火星大氣層5 000 ppmv 家中木材燃燒的排放 7 7 000 ppmv 沒有觸媒轉化器的汽車 未經稀釋的暖車尾氣排放 5 大氣中的一氧化碳 编辑 MOPITT 对流层污染测量仪 在2000年檢測全球一氧化碳的含量 目前在大氣中 一氧化碳是少量存在的氣體 主要由火山活動產生 但也會因自然和人為的火災 如森林大火 焚燒秸稈和甘蔗以驅趕甘蔗園裏的蚊蟲 所產生 燃燒化石燃料也會產生大量一氧化碳 而一氧化碳最主要的天然來源是由對流層中的光化學反應而產生 每年產生約5 x 1012千克一氧化碳 天文物理 编辑 在地外的星際介質中 一氧化碳十分常見 其分佈之廣 僅次於氫分子 排名第二 由於一氧化碳的分子不對稱 其輻射出的譜線遠比氫分子明亮 因而更容易偵測到 1970年 電波望遠鏡首次在星際空間中偵測到一氧化碳 由於氫分子只能用紫外線檢測 過程中必須使用太空望遠鏡 時至今日 一氧化碳已成為在星系中檢測分子時 最常用的示蹤物 恆星形成過程大多發生於分子雲內 科學家觀測一氧化碳後 對分子雲的認識大有增長 8 2021年合成蛋白质争议 编辑参见 2021年中国农科院一氧化碳合成蛋白质相关争议 中国农业科学院饲料研究所和北京首钢朗泽新能源科技有限公司于2021年10月30日发布消息称 中华人民共和国已在国际上首次掌握乙醇梭菌途径自一氧化碳到蛋白质的规模化生物合成技术 并实现了工业化应用 标志着中华人民共和国在乙醇梭菌生物合成蛋白质技术领域的重大进步 该消息引致多个中华人民共和国从上至下包括几乎所有中央级媒体在内的极多媒体的强烈关注和集中报道 此后在被一些生物化学相关领域的科学从业人士了解后引起了广泛讨论和争议 参见 编辑二氧化碳 一氧化碳中毒 污染物 羰基參考資料 编辑 行政院災害防救辦公室 行政院災害防救辦公室週報 102 年 12 月 19 日至 102 年 12 月 25 日 PDF 2013 12 25 2015 01 16 原始内容 PDF 存档于2016 03 08 中文 繁體 Source for figures Carbon dioxide NOAA Earth System Research Laboratory 页面存档备份 存于互联网档案馆 updated 2010 06 Methane IPCC TAR table 6 1 页面存档备份 存于互联网档案馆 updated to 1998 The NASA total was 17 ppmv over 100 and CO2 was increased here by 15 ppmv To normalize N2 should be reduced by about 25 ppmv and O2 by about 7 ppmv Committee on Medical and Biological Effects of Environmental Pollutants Carbon Monoxide Washington D C National Academy of Sciences 1977 29 ISBN 0 309 02631 8 Green W An Introduction to Indoor Air Quality Carbon Monoxide CO United States Environmental Protection Agency 2008 12 16 原始内容存档于2008 12 18 5 0 5 1 Gosink Tom What Do Carbon Monoxide Levels Mean Alaska Science Forum Geophysical Institute University of Alaska Fairbanks 1983 01 28 2007 12 01 原始内容存档于2008 12 25 Singer Siegfried Fred The Changing Global Environment Springer 1975 90 ISBN 9027704023 Gosink T What Do Carbon Monoxide Levels Mean Alaska Science Forum Geophysical Institute University of Alaska Fairbanks January 28 1983 December 16 2008 原始内容存档于2008 12 25 Combes Francoise Distribution of CO in the Milky Way Annual Review of Astronomy and Astrophysics 1991 09 01 29 1 195 237 2021 04 27 ISSN 0066 4146 doi 10 1146 annurev aa 29 090191 001211 原始内容存档于2021 04 29 取自 https zh wikipedia org w index php title 一氧化碳 amp oldid 75328621, 维基百科,wiki,书籍,书籍,图书馆,

文章

,阅读,下载,免费,免费下载,mp3,视频,mp4,3gp, jpg,jpeg,gif,png,图片,音乐,歌曲,电影,书籍,游戏,游戏。