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一氧化碳《氣體應(yīng)用大全》
2019-7-23 9:38:35
一氧化碳CO
1.別名·英文名
Carbon monoxide．
2.一氧化碳用途
燃料，還原劑，有機(jī)合成的原料，用于制備羰基金屬、光氣、硫氧化碳、芳香族醛、甲酸、苯六酚、氯化鋁、甲醇，用于氫化甲?；饔茫糜谥苽浜蠠N(合成汽油)、合醇(羧酸、乙醇、醛、酮及碳?xì)浠衔锏幕旌衔?，鋅白顏料，氧化鋁成膜，標(biāo)準(zhǔn)氣，校正氣，在線儀表標(biāo)準(zhǔn)氣。
3.一氧化碳制法
(1)碳?xì)浠衔餁怏w(天然氣、丙烷、煉油廠氣)經(jīng)過活性碳層脫硫后與水蒸氣及CO2混合，然后通過裝滿鎳催化劑的反應(yīng)管(溫度780℃)時(shí)，產(chǎn)生一氧化碳。
CH4+H2O→CO+3H2
CH4+2H2O—→CO2+4H2
因?yàn)樵谠蠚庵杏蠧O2，優(yōu)先進(jìn)行前一個(gè)反應(yīng)。經(jīng)過脫水及吸收除掉CO2之后從分離塔的塔底和塔頂分別得到CO和H2。CO純度可達(dá)98.6%。
(2)CO2與燒紅的煤相互作用。
(3)焦碳或煤的不完全燃燒。
(4)水煤氣或煤氣中分離出。
(5)蟻酸與濃硫酸作用。
4.一氧化碳理化性質(zhì)
分子量： 28.0104
熔點(diǎn)(三相點(diǎn)15.3kPa)： -205.1℃
沸點(diǎn)(101.325kPa)： -191.5℃
液體密度(-191.5℃，101.325kPa)： 789kg/m3
氣體密度(0℃，101.325kPa)： 1.2504kg/m3
相對(duì)密度(氣體，空氣=1，101.325kPa)：0.967
比容：(21.1℃，101.325kPa)：0.8615m3/kg
氣液容積比：(15℃，100kPa)： 674L/L
臨界溫度： -140.2℃
臨界壓力： 3499kPa
臨界密度： 301kg/m3
壓縮系數(shù)：
|
溫度
(℃) |
壓縮系數(shù) | |||
|
100kPa |
1000kPa |
5000kPa |
10000kPa | |
|
15
50 |
0.9996
0.9998 |
0.9959
0.9988 |
0.9848
0.9981 |
0.9845
1.0070 |
熔化熱(-205.01℃，15.36kPa)： 29.9kJ/kg
氣化熱(-191.53℃，101.325kPa)： 215.2kJ/kg
比熱容(氣體，25℃，101.325kPa)： Cp=1043J/(kg·K)
Cv=742J/(kg·K)
比熱比(氣體，25℃，101.325kPa)： Cp/Cv=1.404
蒸氣壓(-203.43℃)： 20.00kPa
(-180℃)： 305kPa
(140℃)： 3500kPa
粘度(101.325kPa，0℃)：0.01662mPa·S
表面張力(-193℃)： 9.8mN/m
導(dǎo)熱系數(shù)(101.325kPa，0℃)：0.02303W/(m·K)
折射率(氣體，0℃，101.325kPa)： 1.0003342
空氣中可燃范圍(20℃，101.325kPa)： 12.5%～74%
空氣中最低燃點(diǎn)(101.325kPa)： 630℃
最易引燃濃度： 30%
產(chǎn)生最大爆炸壓力的濃度： 35.2%
最大爆炸壓力： 6.3kg/cm3
毒性級(jí)別： 2
易燃性級(jí)別： 4
易爆性級(jí)別： 0
火災(zāi)危險(xiǎn)度： 極大
一氧化碳在常溫常壓下為無色、無臭、無味、無刺激性的窒息性氣體?？諝庵锌扇?，燃燒時(shí)發(fā)出藍(lán)色火焰。與空氣混合形成爆炸性混合物。與酸、堿和水不起反應(yīng)。在高溫高壓下，與鐵鉻鎳等金屬反應(yīng)生成羰基金屬，與氯結(jié)合形成光氣，與羰基金屬結(jié)合形成羰基金屬化合物。一氧化碳具有還原作用，在室溫下有錳及銅的氧化物混合存在時(shí)，一氧化碳可氧化成CO2，有一種防毒面具就是利用這種原理的。
一氧化碳是有毒氣體，它是在沒有任何刺激的情況下進(jìn)入人體慢慢引起中毒。這時(shí)，人不僅感覺不到而且還有某種快感，所以它更是危險(xiǎn)可怕的氣體。它微溶于水，易溶于鹽酸、氨水和氯化亞銅溶液，也溶于乙酸乙酯、三氯甲烷、乙酸等有機(jī)溶劑。
一氧化碳在水中的溶解度如下所示。
|
溫度(℃) |
0 |
20 |
40 |
60 |
|
吸收系數(shù) |
0.03516 |
0.02266 |
0.01647 |
0.01197 |
一氧化碳與一些物質(zhì)混合接觸時(shí)的危險(xiǎn)性如下表所示。
|
混合接觸危險(xiǎn)物質(zhì)名稱 |
化學(xué)式 |
危險(xiǎn)等級(jí) |
摘要 |
|
|
|
|
5.一氧化碳毒性
一氧化碳對(duì)人作用如下。
|
濃度ppm |
作用 |
|
|
最高容許濃度： 20mg/m3
眾所周知，一氧化碳是與人們的日常生活密切相關(guān)的有毒氣體。它對(duì)人體的毒害作用機(jī)理大致如下。
一氧化碳對(duì)血紅蛋白(Hb)的親和力比氧大240倍，而碳氧血紅蛋白的離解速度又比氧合血紅蛋白小3500倍。因此，一氧化碳被吸人體內(nèi)后，迅速與血紅蛋白結(jié)合成碳氧血紅蛋白，即一氧化碳置換了血液中的氧。另外，血液中碳氧血紅蛋白的大量存在影響氧合血紅蛋白的解離作用，使其解離困難。這樣，一氧化碳破壞了血液的輸氧作用，造成組織缺氧，引起窒息，并導(dǎo)致一系列的中毒癥狀。
一氧化碳急性中毒，根據(jù)臨床表現(xiàn)可分為輕度、中度和重度三級(jí)。
輕度中毒表現(xiàn)為頭暈、眼花、劇烈頭痛、耳鳴、顳部壓迫感和搏動(dòng)感，尚有惡心、嘔吐、心悸、四肢無力，但無昏迷。脫離中毒現(xiàn)場(chǎng)，吸入新鮮空氣或進(jìn)行適當(dāng)治療之后，癥狀可迅速消失。
中度中毒除上述癥狀外，還表現(xiàn)為初期多汗、煩躁、步態(tài)不穩(wěn)、皮膚和粘膜蒼白，并隨著中毒加重而出現(xiàn)櫻桃紅色，以面頰前胸及大腿內(nèi)側(cè)最為明顯，意識(shí)朦朧甚至昏迷。如能及時(shí)搶救，可很快蘇醒，一般無明顯并發(fā)癥和續(xù)發(fā)癥。
重度中毒除具有一部分或全部中度中毒的癥狀外，患者可迅速進(jìn)入不同程度的昏迷狀態(tài)，時(shí)間可持續(xù)數(shù)小時(shí)至幾晝夜，往往出現(xiàn)牙關(guān)緊閉、強(qiáng)直性全身痙攣、大小便失禁和病理反射。常伴發(fā)中毒性腦病、心肌炎、吸人性肺炎、肺水腫及電解質(zhì)紊亂等。另外，可出現(xiàn)間腦損傷的一系列體征，如體溫升高、出汗、白細(xì)胞增多、血糖升高、糖尿、蛋白尿等，還可出現(xiàn)血中乳酸增高及乳酸脫氫酶活性增高等生化改變。腦電波異常，重癥時(shí)表現(xiàn)為波幅變低。
有的重癥患者在蘇醒之后，經(jīng)過一段“清醒期”又出現(xiàn)一系列神經(jīng)系統(tǒng)嚴(yán)重受損的表現(xiàn)，稱為“急性一氧化碳中毒神經(jīng)系統(tǒng)續(xù)發(fā)癥”，其程度與昏迷的深度有密切關(guān)系。
一氧化碳的慢性中毒比急性中毒更可怕。慢性中毒時(shí)即使是低濃度也會(huì)產(chǎn)生后遺癥而造成不幸的后果。一氧化碳中毒最不幸的后遺癥是喪失記憶力、癡呆癥及麻痹性障礙。
吸入一氧化碳?xì)怏w中毒的患者應(yīng)及時(shí)轉(zhuǎn)移至空氣新鮮通風(fēng)良好之處，安置休息并保持溫暖舒適。如果患者處于昏迷狀態(tài)時(shí)應(yīng)立即送醫(yī)院診治。如果呼吸微弱或停止時(shí)要立即進(jìn)行人工呼吸和輸氧，呼吸開始恢復(fù)后，打開一個(gè)亞硝酸戊酯藥管嗅聞15～30秒。每隔2～3分鐘嗅聞一次，用藥量以不超過兩個(gè)藥管為限。然后就醫(yī)進(jìn)一步診治。
千萬要注意，對(duì)人事不省或呼吸停止者不能輕易地放棄搶救，在醫(yī)生到來之前盡可能爭(zhēng)取時(shí)間進(jìn)行搶救。
6.一氧化碳安全防護(hù)
工作時(shí)須穿戴防護(hù)用品，進(jìn)入CO濃度較高的場(chǎng)所時(shí)，須戴送風(fēng)式防毒面具，而且要有專人監(jiān)護(hù)。工作場(chǎng)所要通風(fēng)，并定期檢查室內(nèi)一氧化碳濃度。貯氣鋼瓶要存放在陰涼通風(fēng)良好之處，要遠(yuǎn)離火源，避免陽光直射，在搬運(yùn)中嚴(yán)防碰撞。設(shè)備管道可用肥皂液檢漏。
當(dāng)壓力低于34個(gè)大氣壓時(shí)，～氧化碳的腐蝕性可以忽略，可以使用通用金屬材料。但是在更高的壓力下一氧化碳對(duì)有些金屬材料的腐蝕性不能忽略，而且在高壓下一氧化碳與鐵、鈷、鎳、錳、鉻和金作用生成不穩(wěn)定的高毒性金屬羰基化合物。在高壓可以用的金屬材料有銅、銅合金、鋁合金、銀、低碳不銹鋼等。在高溫可用銅、銅合金和銀。塑性材料可以用聚四氟乙烯和聚三氟氯乙烯。碳鋼在小于10000kPa時(shí)可以使用。
當(dāng)一氧化碳著火時(shí)首先要關(guān)閉鋼瓶的閥門以切斷氣體來源。滅火可以使用干粉、二氧化碳、泡沫和霧狀水。當(dāng)一氧化碳大量泄漏時(shí)，要用聚乙烯罩或尼龍軟管套在泄漏部位，把氣體導(dǎo)入燃燒室或煤氣爐燃燒。微量泄漏時(shí)，加強(qiáng)通風(fēng)使其濃度在爆炸范圍以下；或者把漏氣的容器移到空曠之處，任其在大氣中漏完。
廢氣的處理方法有：
(1)用氯化亞銅等吸收液吸收。
(2)直接導(dǎo)入燃燒室或煤氣爐燃燒。
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