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                      氣體知識

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                      一氧化碳《氣體應用大全》

                      2019-7-23 9:38:35

                      0
                      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?,用于制備合烴(合成汽油)、合醇(羧酸、乙醇、醛、酮及碳氫化合物的混合物),鋅白顏料,氧化鋁成膜,標準氣,校正氣,在線儀表標準氣。
                      3.一氧化碳制法
                      (1)碳氫化合物氣體(天然氣、丙烷、煉油廠氣)經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管(溫度780)時,產生一氧化碳。
                      CH4+H2OCO+3H2
                      CH4+2H2O—→CO2+4H2
                      因為在原料氣中有CO2,優先進行前一個反應。經過脫水及吸收除掉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
                      分子量: 28.0104
                      熔點(三相點15.3kPa): -205.1
                      沸點(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:
                      溫度
                      (℃)
                      壓縮系數
                      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
                      導熱系數(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(101.325kPa): 630
                      最易引燃濃度: 30%
                      產生最大爆炸壓力的濃度: 35.2%
                      最大爆炸壓力: 6.3kg/cm3
                      毒性級別: 2
                      易燃性級別: 4
                      易爆性級別: 0
                      火災危險度: 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?,燃燒時發出藍色火焰。與空氣混合形成爆炸性混合物。與酸、堿和水不起反應。在高溫高壓下,與鐵鉻鎳等金屬反應生成羰基金屬,與氯結合形成光氣,與羰基金屬結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,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入人體慢慢引起中毒。這時,人不僅感覺不到而且還有某種快感,所以它更是危險可怕的氣體。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
                      0.03516
                      0.02266
                      0.01647
                      0.01197
                      一氧化碳與一些物質混合接觸時的危險性如下表所示。
                      混合接觸危險物質名稱
                      化學式
                      危險等級
                      摘要
                      氯酸鈉
                      三氧化二鐵
                      五氟化溴
                      (液體)
                      三氟化氮
                      氧化銀
                      二氧化氯
                      氧化銫
                      三氟化溴
                      過氧化二氟甲酰
                      NaClO3
                      K
                      Na
                      Fe2O3
                      BrF5
                      O2
                      NF3
                      Ag2O
                      C1O2
                      F2
                      Cs2O
                      BrF3
                      C2F2O4
                      A
                      A
                      A
                      A
                      B
                      A
                      A
                      A
                      A
                      A
                      A
                      有生成爆炸性混合物的可能性
                      有生成爆炸性混合物的可能性
                      有生成爆炸性混合物的可能性
                      有激烈著火的危險性
                      有生成爆炸性混合物的可能性
                      有爆炸性反應的危險性
                      由于還原作用有放熱(300℃)的危險性
                      有爆炸的危險性
                      有爆炸性反應的危險性
                      加熱有著火的危險性
                      超過30℃,有爆炸的危險性
                      有爆炸的危險性
                      5.一氧化碳毒性
                      一氧化碳對人作用如下。
                      濃度ppm
                      作用
                      100
                      400~500
                      600~700
                      1000~1200
                      1500~2000
                      4000
                      可耐受2~3小時
                      1小時內還表現不出明顯的作用
                      1小時后才顯出作用
                      1小時后產生不快感但無危險
                      1小時內構成危險
                      1小時內致死
                      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的有毒氣體。它對人體的毒害作用機理大致如下。
                      一氧化碳對血紅蛋白(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后,迅速與血紅蛋白結合成碳氧血紅蛋白,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,并導致一系列的中毒癥狀。
                      一氧化碳急性中毒,根據臨床表現可分為輕度、中度和重度三級。
                      輕度中毒表現為頭暈、眼花、劇烈頭痛、耳鳴、顳部壓迫感和搏動感,尚有惡心、嘔吐、心悸、四肢無力,但無昏迷。脫離中毒現場,吸入新鮮空氣或進行適當治療之后,癥狀可迅速消失。
                      中度中毒除上述癥狀外,還表現為初期多汗、煩躁、步態不穩、皮膚和粘膜蒼白,并隨著中毒加重而出現櫻桃紅色,以面頰前胸及大腿內側最為明顯,意識朦朧甚至昏迷。如能及時搶救,可很快蘇醒,一般無明顯并發癥和續發癥。
                      重度中毒除具有一部分或全部中度中毒的癥狀外,患者可迅速進入不同程度的昏迷狀態,時間可持續數小時至幾晝夜,往往出現牙關緊閉、強直性全身痙攣、大小便失禁和病理反射。常伴發中毒性腦病、心肌炎、吸人性肺炎、肺水腫及電解質紊亂等。另外,可出現間腦損傷的一系列體征,如體溫升高、出汗、白細胞增多、血糖升高、糖尿、蛋白尿等,還可出現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,重癥時表現為波幅變低。
                      有的重癥患者在蘇醒之后,經過一段清醒期又出現一系列神經系統嚴重受損的表現,稱為“急性一氧化碳中毒神經系統續發癥”,其程度與昏迷的深度有密切關系。
                      一氧化碳的慢性中毒比急性中毒更可怕。慢性中毒時即使是低濃度也會產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。
                      吸入一氧化碳氣體中毒的患者應及時轉移至空氣新鮮通風良好之處,安置休息并保持溫暖舒適。如果患者處于昏迷狀態時應立即送醫院診治。如果呼吸微弱或停止時要立即進行人工呼吸和輸氧,呼吸開始恢復后,打開一個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藥管為限。然后就醫進一步診治。
                      千萬要注意,對人事不省或呼吸停止者不能輕易地放棄搶救,在醫生到來之前盡可能爭取時間進行搶救。
                      6.一氧化碳安全防護
                      工作時須穿戴防護用品,進入CO濃度較高的場所時,須戴送風式防毒面具,而且要有專人監護。工作場所要通風,并定期檢查室內一氧化碳濃度。貯氣鋼瓶要存放在陰涼通風良好之處,要遠離火源,避免陽光直射,在搬運中嚴防碰撞。設備管道可用肥皂液檢漏。
                      當壓力低于34個大氣壓時,~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時可以使用。
                      當一氧化碳著火時首先要關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。當一氧化碳大量泄漏時,要用聚乙烯罩或尼龍軟管套在泄漏部位,把氣體導入燃燒室或煤氣爐燃燒。微量泄漏時,加強通風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)直接導入燃燒室或煤氣爐燃燒。
                      (3)用惰性氣體稀釋至50ppm以下,然后從安全的地方慢慢排放。
                       
                       
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