Süsinikoksiid (2)

Valga Gümnaasium

Süsinikoksiid

Keemia referaat
Autor:
Klass:
Juhendaja :
2010
SISUKORD
Sissejuhatus 2
1.CO ehk vingugaasi iseloomustus 3
2.Süsinikoksiidi kasutusalad ning reageerimised teiste ainetega 4
3.Vingugaasi mõju inimese tervisele 5
4. Sigaretid ja vingugaas 6

Sissejuhatus

Sellest referaadist võib lugeda, mis on vingugaas – selle kohta erinevaid fakte, milleks seda kasutatakse ja kuidas see reageerib teiste ainetega, kuidas mõjutab see inimese tervist – saab teada huvitavat ka suitsetamise kohta, kuna ka suitsetades puutub inimene kokku vingugaasiga. Igapäevaselt puutub inimene kokku autodega, ka need on süsinikoksiidiga tihedalt seotud ja sellega seoses saab teada, kas vingugaas troposfääri sattudes ka osoonikihti kahjustab ja kas see mõjutab mingil moel ülemaailmset kliimasoojenemist.

CO ehk vingugaasi iseloomustus

CO ehk süsinikoksiid on rahvapäraselt tuntud vingugaasi nime all. Süsinikoksiid on värvusetu, lõhnatu ja maitsetu väga mürgine gaas . Vingugaasi tihedus on 1,25 kg/m³, keemistemperatuur 191,5 °C ja sulamistemperatuur 204 °C. CO tekib kütuste ja muu orgaaniliste ainete põlemisel, kui põlemiseks pole piisavalt hapnikku. Kui koldes pole põlemiseks piisavalt hapnikku või kui ahjusiiber suletakse enne, kui kütus on ära põlenud, pääseb õhku vingugaasi. Koos CO-ga tuleb ruumi veel teisi iseloomuliku lõhnaga ühendeid. Vingu lõhna tekitavad aga teised põlemissaadused.
Täielikul põlemisel tekib süsihappegaas:
C + O₂ = CO₂ (süsinikdioksiid ehk süsihappegaas)
Ebatäielikul põlemisel s.t hapniku vähesusel tekib:
2C + O2 = 2CO (vingugaas)
Süsinikoksiidi heitkogused sõltuvad kasutatavast kütusest ja põlemise tingimustest. Suurimad süsinikoksiidi eriheited on tahkete kütuste põlemisel ja kõige väiksemad maagaasi põlemisel. Kui näiteks maagaasi põlemisel on süsinikoksiidi eriheide ca 60 g/GJ, siis puitkütuste põlemisel kaasaegse põletamistehnoloogia kasutamisel on süsinikoksiidi eriheide maksimaalselt 250 - 300 g/GJ.

Süsinikoksiidi kasutusalad ning reageerimised teiste ainetega

CO ei reageeri vee ega hapetega (alustega reageerib vaid rõhu all), ta on indiferentne (s.t. ei reageeri hapete ega veega ning ei moodusta soolasid). Süsinikoksiidi kasutatakse metanooli, vedelate mootorikütuste, etaanhappe jms sünteesimiseks. Tugeva redutseerijana rakendatakse seda metallide eraldamisel maakidest:
Fe3O4 + 4CO = 3Fe + 4CO2
Kõrgel temperatuuril, rõhul ja katalüsaatorite manusel reageerib CO vesinikuga , moodustades mitmesuguseid orgaanilisi ühendeid (alkohole, aldehüüde jm). Ta põleb iseloomuliku sinaka leegiga . CO põlemisreaktsioon on eksotermiline s.t et eraldub soojust:
2CO + O2 = 2CO2 ( -570 kJ)
Looduses leidub vingugaasi metamorfoosset päritolu maagaasis. Tööstuses kasutatakse mitmesuguseid küttegaase, mis sisaldavad süsinikoksiidi. Näiteks generaatorigaasi ja veegaasi. Generaatorigaasi saadakse õhu juhtimisel läbi hõõguva söekihi. Esialgu tekib CO2, mis reageerides hõõguvate sütega, moodustab CO:
C + O2 = CO2 —› CO2 + C = 2CO
Generaatorigaas sisaldab CO, N2, CO2. Veegaas moodustub veeauru juhtimisel läbi hõõguva söekihi:
C + H2O = CO + H2
Troposfääri sattunud süsinikoksiid soodustab kaudselt osooni teket, mis mõjutab Maa soojusbilanssi.

Vingugaasi mõju inimese tervisele

Juhul, kui oleme keskkonnas, mis sisaldab vingugaasi, hingame me seda sisse ja hemoglobiin seob seda hapniku asemel – vingugaasi aktiivsus hemoglobiiniga ühinemisel on mitu korda suurem, kui hapnikul ja ta ei lase hemoglobiini molekule lahti. Side CO ja hemoglobiini vahel on püsiv. Seetõttu ei suuda hemoglobiin enam täita temale määratud ülesannet – siduda hapnikku. Ja seda 120 päeva, sest nii pikk on hemoglobiini ja punase verelible eluiga. Mida kauem viibida vingugaasirikkas keskkonnas, seda rohkem läheb funktsioonist välja ikka enam ja enam punaseid vereliblesid ning organismis tekib hapnikupuudus . Hapnikuvaegus kudedes põhjustab omakorda vähki.
Vingugaas on vaikne tapja , mida ei ole võimalik kuulda, näha ega haista. Mürgitus võib saabuda näiteks tulekahju ajal, tuuletõmbuseta telgis, kui seal on lahtised söed, liiga vara suletud siibri tõttu või töötava mootoriga autos. Ärkvel olevad inimesed võivad tunda peavalu, nõrkust ja õhupuudust, magavad inimesed aga mitte. Üsna kiiresti jäävad hapnikupuudusesse ajurakud ning nii kaotab inimene teadvuse. Kui halvatakse ka hingamist ja südametööd juhtivad piirkonnad ajutüves, piklikajus , siis saabubki surm. Vingugaasi mürgituse sümptomid on peavalu meelekohtade ja otsaesise piirkonnas, tihti peavõru kujuline, peapööritus. Oksendamine (tihti korduv), meelemärkuse kaotus. Raskendatud hingamine . Ravi: 100% hapniku hingamine rõhu all – üksnes akende avamisest ei piisa.

Sigaretid ja vingugaas

Sigaretisuits sisaldab 4000 mürki. Pooled neist on sigaretis , mis ei ole veel süüdatud. Kui seda vaada energia aspektist, siis iga meie funktsioon kulutab energiat. Organism on selliselt programmeeritud, et ta suudab end ka ise ravida. Sama toimub ka keha seespool. Kui inimene otsustab hakata suitsetama ja viib korraga oma organismi 4000 mürki peab organism midagi ette võtma, kuidagi reageerima. Organ, mis meie kehas tegeleb mürkide eemaldamisega on maks, mis peab tööle asuma. Selleks peab ta kulutama energiat. Seega suitsetaja organism peab kulutama palju rohkem energiat ja siit tuleneb energiakriis . Ka üksikute keharakkude hapnikuvaegus võib olla vähi põhjustaja. Kui suitsetamist jätkatakse, siis organismide rakkudes tekkiv hapnikupuudus võib muutuda krooniliseks.
Igal aastal mõõdab USA Riiklik Kaubanduskomisjon USA-s toodetavate sigarettide tõrva, nikotiini ja süsinikoksiidi (CO) sisaldust. Uuringud on näidanud, et tõrva ja nikotiini sisalduse suurenemisega kaasneb süsinikoksiidi hulga suurenemine sigareti suitsus.
Tabelis 1 on toodud andmed 10 USA-s toodetava suitsumargi kohta.
Tabel 1
Mark
Tõrv, mg
Nikotiin , mg
Süsinikoksiid, mg
WinstonLights
12
0,82
14,9
Benson&Hedges
16
1,06
16,6
BullDurham
29,8
2,03
23,5
CamelLights
8
0,67
10,2
Tareyton
14,5
1,01
15,9
Chesterfield
15
1,04
15
OldGold
17
1,26
18,5
Kent
12,4
0,95
12,3
Kool
16,6
1,12
16,3
L&M
14,9
1,02
15,4
LarkLights
13,7
1,01
13
Allikas: Mendenhall, William, and Sincich, Terry (1992), Statistics for Engineering and the Sciences (3rd ed.), New York : Dellen Publishing Co. ( Original source: Federal Trade Commission, USA)
Kokkuvõte
Üldiselt, süsinikoksiid tekib kütuste mittetäielikul põlemisel. Süsinikoksiidi heitkoguseid on võimalik vähendada kütuse põlemisprotsessi reguleerimisega ja juhtimisega. Maalähedases õhukihis on süsinikoksiid inimesele ohtlik, vähendades vere hapnikusidumisvõimet ja tekitades kudede hapnikuvaegust. See omakorda võib põhjustada erinevaid haigusi või isegi surma. Selle vältimiseks tuleks alati kontrollida, kas näiteks ahjusiiber saab õigel ajal sulgetud. Samuti tuleks vältida suitsetamist, ka passiivselt, sest see rikub inimeste tervist igapäevaselt kõige rohkem, sisaldades samuti vingugaasi.
Kasutatud kirjandus
Interneti materjal:
http://lepo.it.da.ut.ee/~pedaste/tubakas/vingugaas.html
Interneti materjal:
http://www.advent.ee/tervis/?op=pohimote&id=44
Interneti materjal:
http://www.folklore.ee/~renata/myrk/gaasid.html
Interneti materjal:
www. sauga .pri.ee/ audentes /download/ sigaret .xls
Kirjandus:
Hergi Karik “Keemia koduõpetaja”
Kirjandus:
Hergi Karik “Üldine keemia”
Kirjandus:
“Ene”
0