Угарный газ и его свойства

Ставропольский  Государственный Педагогический Институт 
 
 
 
 
 
 
 

Реферат

По дисциплине БЖД

Тема: «Угарный газ и его свойства.» 
 
 

                                                                                                        Подготовила

Морушко Юлия Сергеевна

Студентка группы СП1П 
 

  Ставрополь 2011          
 
 
 

Содержание:

1. Введение:

1. История открытия;
2. Где образуется угарный газ;
3. Воздействие на организм;
4. Свойства угарного газа;
5. Физиологическое действие, токсичность;
6. Угарный газ (монооксид углерода) в атмосфере Земли;
7. Защита от монооксида углерода;

2. Отравление  угарным газом:

1. Определение отравление угарным  газом;
2. Группы риска;
3. Признаки и симптомы;
4. Первая помощь;
5. Лечение
6. Профилактика

3. Вывод;

4. Список используемой литературы.

Введение: 

 Коварные  свойства угарного газа известны  с давних времен. Наши предки  знали, что очень опасно, сохраняя  тепло, закрывать тягу в непрогоревшей  печке. В закрытом доме тепло,  уютно, человек ложится отдохнуть  - и не просыпается, угорает.  Виновник несчастья носит разные  имена - оксид углерода (II), монооксид  углерода, окись углерода, угарный  газ, СО.  
 

История открытия

Монооксид углерода был впервые получен французским  химиком Жаком де Лассоном в 1776 при нагревании оксида цинка с углём, но первоначально его ошибочно приняли за водород, так как он сгорал синим пламенем. То, что в состав этого газа входит углерод и кислород, выяснил в 1800 английский химик Вильям Крукшэнк. Монооксид углерода вне атмосферы Земли впервые был обнаружен бельгийским ученым М. Мижотом (M. Migeotte) в 1949 году по наличию основной колебательно-вращательной полосы в ИК спектре Солнца. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

ГДЕ ОБРАЗУЕТСЯ УГАРНЫЙ  ГАЗ   

 Когда закрывают  тягу, он образуется при окислении  тлеющих угольков в условиях  недостатка кислорода, и попадает  в комнату. Люди не замечают  вторжения - ведь у захватчика  нет ни запаха, ни цвета. А  действует он, в первую очередь,  на центральную нервную систему,  и угоревший не в состоянии  оценить, что с ним происходит  что-то не то. 
Казалось бы, в наше время немногие пользуются печками, и вероятность встречи с угарным газом низка. Но, оказывается, это вещество, выделяется как в результате деятельности человека, так и во многих природных процессах. 
 
    Угарный газ образуется практически во всех видах горения - при сжигании топлива на электростанциях и теплостанциях, при горении костра и газовой плиты, в выхлопе автомобиля, при курении. Источниками СО являются металлургия, химическая промышленность. Монооксид углерода используют в качестве исходного вещества для синтеза ацетона, метилового спирта, карбамида и т.д. 
 
    Основным «поставщиком» монооксида углерода в крупных городах является автотранспорт. При сжигании 1000 л топлива автотранспортные средства выделяют в атмосферу от 25 до 200 кг угарного газа. В атмосферу Москвы, например, 72-75% всего угарного газа попадает именно по вине автомобилей. К сожалению, нередки случаи отравления в закрытых гаражах.   
 
 
 
 
 
 
 

ВОЗДЕЙСТВИЕ НА ОРГАНИЗМ   

 Как же  угарный газ действует на организм? Попадая в легкие и оттуда  в плазму крови СО проникает  в эритроциты и там взаимодействует  с белком гемоглобином - переносчиком  кислорода от легким к тканям. Каждая молекула гемоглобина содержит четыре гема - порфириновых кольца, в центре которых находится атом железа, способный обратимо присоединять молекулу кислорода, образуя так называемый оксигемоглобин. Благодаря гемоглобину, кровь может поднести к тканям примерно в 70 раз больше кислорода, чем несла бы соленая вода только за счет растворения. 
 
    Именно на атом железа и нацеливается угарный газ, образуя комплексное соединение (карбоксигемоглобин), неспособное переносить кислород.    

 В конкуренции  за гемоглобин угарный газ  имеет выраженное преимущество  перед кислородом - он быстрее  реагирует с гемоглобином и  образует более прочное, чем  оксигемоглобин, соединение. Кроме  того, диссоциация карбоксигемоглобина  в крови проходит очень медленно, и он постепенно накапливается.  Поэтому концентрация карбоксигемоглобина  в крови может увеличиваться  до опасной степени при вдыхании  в течение длительного времени  воздуха, содержащего окись углерода  в очень небольших концентрациях  - всего лишь 0,07%. Кровь теряет  способность переносить кислород  к тканям, появляются симптомы  острой кислородной недостаточности. 
 
    Видимые признаки отравления появляются, когда содержание карбоксигемоглобина относительно общего содержания гемоглобина в крови превышает 20%. При 30% появляется головокружение, слабость в ногах, снижение остроты зрения, при 40-50% помрачнение сознания, 60-70%-ное содержание карбоксигемоглобина приводит к смертельному исходу. Чем больше концентрация угарного газа в воздухе, тем быстрее достигается опасная концентрация карбоксигемоглобина в крови. Например, вдыхание воздуха, содержащего 0,1% угарного газа, приводит к 40%-ному уровню карбоксигемоглобина в крови за неполных 3 часа, если человек находится в состоянии покоя. А если он занят тяжелой работой, легкие вентилируются активно, и образование карбоксигемоглобина происходит быстрее - тот же уровень достигается в течении одного часа. 
 
    Если небольшие количества угарного газа воздействуют на организм в течение долгого времени, карбоксигемоглобин постоянно присутствует в крови. Явных признаков отравления при концентрации карбоксигемоглобина 2-10% не наблюдается, но такие люди часто жалуются на головную боль, быструю утомляемость, понижение аппетита, раздражительность, плохой сон, боли в области сердца, ослабление памяти и внимания. Симптомы, знакомые многим жителям больших городов.   

 Чем дольше  организм находится в условиях  кислородного голодания тканей, тем тяжелее его последствия,  прежде всего для сердечной  мышцы и головного мозга. Поэтому,  излечение непосредственных синдромов  тяжелого отравления еще не  означает полного выздоровления.  Часто происходит нарушение нейронов  коры головного мозга, в 7 случаях  из 10 после отравления в течение  3 месяцев могут проявиться психические  нарушения, утрата непосредственной  памяти, личностные изменения. 
 

Свойства угарного газа:

Монооксид углерода представляет собой бесцветный газ  без вкуса и запаха. Горюч. Так  называемый «запах угарного газа» на самом деле представляет собой запах  органических примесей.

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

Физиологическое действие, токсичность

Угарный газ  очень опасен, так как не имеет запаха и вызывает отравление и даже смерть. 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^[1]. 
Токсическое действие монооксида углерода основано на том, что он связывается с гемоглобином крови прочнее и в 200—300 раз быстрее, чем кислород (при этом образуется карбоксигемоглобин), таким образом, блокируя процессы транспортировки кислорода и клеточного дыхания. Концентрация в воздухе более 0,1 % приводит к смерти в течение одного часа^[1].

Опытами на молодых крысах выяснено, что 0,02 % (возможно — 0,02 г/м³, то есть ПДК?) концентрация CO в воздухе замедляет их рост и снижает активность по сравнению с контрольной группой. Интересно то, что крысы, живущие в атмосфере с повышенным содержанием CO, предпочитали воде и раствору глюкозы спиртовой раствор в качестве питья (в отличие от контрольной группы, особи в которой предпочитали воду).

Угарный газ (монооксид углерода) в атмосфере Земли

Различают природные  и антропогенные источники поступления  в атмосферу Земли. В естественных условиях, на поверхности Земли, CO образуется при неполном анаэробном разложении органических соединений и при сгорании биомассы, в основном в ходе лесных и степных пожаров. Монооксид углерода образуется в почве как биологическим путём (выделение живыми организмами), так и небиологическим. Экспериментально доказано выделение монооксида углерода за счёт обычных в почвах фенольных соединений, содержащих группы OCH₃ или OH в орто- или пара-положениях по отношению к первой гидроксильной группе.

Общий баланс продуцирования небиологического CO и его окисления  микроорганизмами зависит от конкретных экологических условий, в первую очередь от влажности и значения pH. Например, из аридных почв монооксид углерода выделяется непосредственно в атмосферу, создавая таким образом локальные максимумы концентрации этого газа.

В атмосфере  СО является продуктом цепочек реакций с участием метана и других углеводородов (в первую очередь, изопрена).

Основным антропогенным  источником CO в настоящее время  служат выхлопные газы двигателей внутреннего сгорания. Оксид углерода образуется при сгорании углеводородного топлива в двигателях внутреннего сгорания при недостаточных температурах или плохой настройке системы подачи воздуха (подается недостаточное количество кислорода для окисления CO в CO₂). В прошлом значительную долю антропогенного поступления CO в атмосферу обеспечивал светильный газ, использовавшийся для освещения помещений в XIX веке. По составу он примерно соответствовал водяному газу, то есть содержал до 45 % монооксида углерода. В настоящее время в коммунальной сфере этот газ вытеснен гораздо менее токсичным природным газом (низшие представители гомологического ряда алканов — пропан и др.)

Поступление CO от природных и антропогенных источников примерно одинаково.

Монооксид углерода в атмосфере находится в быстром  круговороте: среднее время его  пребывания составляет около 0,1 года. Основной канал потери CO — окисление гидроксилом до диоксида углерода

Защита  от монооксида углерода

CO очень слабо  поглощается активированным углём обычных фильтрующих противогазов, поэтому для защиты от него применяется специальный фильтрующий элемент (он может также подключаться дополнительно к основному) — гопкалитовый патрон. Гопкалит представляет собой катализатор, способствующий окислению CO в CO₂ при нормальных температурах. Недостатком использования гопкалита является то, что при его применении приходится вдыхать нагретый в результате реакции воздух. 
Обычный способ защиты — использование изолирующего дыхательного аппарата. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Отравление  угарным газом 

Отравление  угарным газом — острое патологическое состояние, развивающееся в результате попадания угарного газа в организм человека, является опасным для жизни и здоровья, и без адекватной медицинской помощи может привести к летальному исходу.

Угарный газ попадает в атмосферный воздух при любых видах горения. В городах в основном в составе выхлопных газов из двигателей внутреннего сгорания. Угарный газ активно связывается с гемоглобином, образуя карбоксигемоглобин, и блокирует передачу кислорода тканевым клеткам, что приводит к гипоксии гемического типа. Угарный газ также включается в окислительные реакции, нарушая биохимическое равновесие в тканях.

Группы  риска

Отравление возможно:

• при пожарах;
• на производстве, где угарный газ используется для синтеза ряда органических веществ (ацетон, метиловый спирт, фенол и т. д.);
• в гаражах при плохой вентиляции, в других непроветриваемых или слабо проветриваемых помещениях, туннелях, так как в выхлопе автомобиля содержится до 1-3 % СО по нормативам и свыше 10 % при плохой регулировке карбюраторного мотора;
• при длительном нахождении на оживленной дороге или рядом с ней. На крупных автострадах средняя концентрация СО превышает порог отравления; ^[1]
• в домашних условиях при утечке светильного газа и при несвоевременно закрытых печных заслонках в помещениях с печным отоплением (дома, бани);
• при использовании некачественного воздуха в дыхательных аппаратах.

Признаки  и симптомы

При содержании 0,08 % СО во вдыхаемом воздухе человек чувствует головную боль и удушье. При повышении концентрации СО до 0,32 % возникает паралич и потеря сознания (смерть наступает через 30 минут). При концентрации выше 1,2 % сознание теряется после 2-3 вдохов, человек умирает менее чем через 3 минуты.

Симптомы:

• При лёгком отравлении:
• появляются головная боль,
• стук в висках,
• головокружение,
• боли в груди,
• сухой кашель,
• слезотечение,
• тошнота,
• рвота,
• возможны зрительные и слуховые галлюцинации,
• покраснение кожных покровов, карминнокрасная окраска слизистых оболочек,
• тахикардия,
• повышение артериального давления.
• при отравлении средней тяжести:
• сонливость,
• возможен двигательный паралич при сохраненном сознании
• при тяжёлом отравлении:
• потеря сознания, коматозное состояние
• судороги,
• непроизвольное отхождение мочи и кала,
• нарушение дыхания, которое становится непрерывным, иногда типа Чейна-Стокса,
• расширение зрачков с ослабленной реакцией на свет,
• резкий цианоз (посинение) слизистых оболочек и кожи лица. Смерть обычно наступает на месте происшествия в результате остановки дыхания и падения сердечной деятельности.

 
При выходе из коматозного состояния  характерно появление резкого двигательного  возбуждения. Возможно повторное развитие комы.

Часто отмечаются тяжелые осложнения:

• нарушение мозгового кровообращения,
• субарахноидальные кровоизлияния,
• полиневриты,
• явления отека мозга,
• нарушение зрения,
• нарушение слуха,
• Возможно развитие инфаркта миокарда,
• Часто наблюдаются кожно-трофические расстройства (пузыри, местные отеки с набуханием и последующим некрозом), миоглобинурийный нефроз,
• При длительной коме постоянно отмечается тяжелая пневмония.

Первая  помощь

1. Вынести пострадавшего из помещения с высоким содержанием угарного газа. Если отравление произошло при использовании дыхательного аппарата, его следует заменить.
2. При слабом поверхностном дыхании или его остановке начать искусственное дыхание.
3. Способствуют ликвидации последствий отравления: растирание тела, прикладывание грелки к ногам, кратковременное вдыхание нашатырного спирта (тампон со спиртом должен находиться не ближе, чем 1 см, тампоном нужно помахивать перед носом что очень важно, так как при прикосновении тампона к носу из-за мощного воздействия нашатырного спирта на дыхательный центр может наступить его паралич^[4]). Больные с тяжёлым отравлением подлежат госпитализации, так как возможны осложнения со стороны лёгких и нервной системы в более поздние сроки.

Лечение

Необходимо немедленно устранить источник загрязненного  воздуха и обеспечить дыхание  чистым кислородом под повышенным парциальным  давлением 1,5-2 атм^[5] или, желательно, карбогеном^[6].

• В первые минуты пострадавшему ввести внутримышечно раствор антидота «Ацизол». Дальнейшее лечение в стационаре.
• Для купирования судорог и психомоторного возбуждения можно применять нейролептики, например аминазин (1-3 мл 2,5 % раствора внутримышечно, предварительно разведя в 5 мл 0,5 % стерильного раствора новокаина) или хлоралгидрат в клизме. Противопоказаны: бемегрид, коразол, аналептическая смесь, камфора, кофеин.
• При нарушении дыхания — по 10 мл 2,4 % раствора эуфиллина в вену повторно.
• При резком цианозе (посинении), в 1-й час после отравления показано внутривенное введение 5 % раствора аскорбиновой кислоты (20-30 мл) с глюкозой. Внутривенное вливание 5 % раствора глюкозы (500 мл) с 2 % раствором новокаина (50 мл), 40 % раствор глюкозы в вену капельно (200 мл) с 10 единицами инсулина под кожу.

Профилактика

• Работы осуществлять в хорошо проветриваемых помещениях
• Проверять открытие заслонок при использовании в домах печей и каминов
• Прием антидота «Ацизол» по 1 капсуле за 30-40 минут до контакта с угарным газом.

Вывод: что же надо делать, чтобы избежать отравления угарным газом? В первую очередь, соблюдать элементарные правила техники безопасности при топке печей, не держать автомобиль с включенным двигателем в закрытом пространстве, как можно чаще проветривать кухни, оборудованные газовыми плитами. И все же возникает вопрос, как обеспечить постоянный контроль за состоянием воздуха на рабочем месте, в доме, в гараже? Теперь это возможно с помощью нового прибора – сигнализатора угарного газа ГС-СО-01. Этот прибор прост в применении и питается от трех пальчиковых батарей. Нет необходимости подвода сети 220 вольт. Он работает постоянно, круглые сутки, не требуя ухода и внимания. При разряде батарей прибор даст знать об этом характерным звуком. Однако, замена батарей потребуется реже, чем один раз в год и является необременительной. В момент, когда концентрация угарного газа превысит норму, сигнализатор известит об этом громкой сиреной. С сигнализатором ГС-СО-01 коварный угарный газ уже не будет страшен. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Список  используемой литературы:

1. ФАВ-3. Угарный газ — Газета. Ru
2. Оксид углерода // Российская энциклопедия по охране труда / Отв. ред. А. Л. Сафонов — 2-е изд. — М.: НЦ ЭНАС, 2007. — Т. 2. — 408 с. — ISBN 9785931967677.
3. Окись углерода (угарный газ) // Вредные вещества в промышленности. Справочник для химиков, инженеров и врачей. / Под ред. Н. В. Лазарева и И. Д. Гадаскиной — 7-е изд. — Л.: Химия, 1977. — Т. 3. — С. 240-253. — 608 с.
4. Отравления угарным газом — Учебник по первой медицинской помощи для учителей сельских школ.
5. Острые отравления угарным газом
6. «Неотложная помощь». Краткий справочник участкового врача под ред. Л. С. Шварца, Б. А. Никитина. Саратов, 1963 
7. 1. Ахметов Н. С. Общая и неорганическая химия. 5-е изд., испр. — М.: Высш. шк.; 2003 ISBN 5-06-003363-5
8. Некрасов Б. В. Основы общей химии. Т. I, изд. 3-е, испр. и доп. Изд-во «Химия», 1973 г. Стр. 495—497, 511—513
9. 2. Химия: Справ. из./В. Шретер, К.-Х. Лаутеншлегер, Х. Бибрак и др.: Перс. с нем. 2-е изд., стереотип. — М.:Химия, 2000 ISBN 5-7245-0360-3 (рус.)
10. 3. Баратов А. Н. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов и средства их тушения: Справочное издание: в 2-х книгах; Книга 2. - М.: Химия, 1990 - 384с.