чем пахнет угарный газ
Отравление угарным газом: признаки, симптомы, лечение
Факты
· Возникает в результате неполного сгорания углеводородов. Газ быстро и эффективно всасывается через легкие.
· СО связывается с гемоглобином, но имеет гораздо более высокое сродство, чем кислород, и образует обратимый комплекс, монооксид углерода, гемоглобин CO-Hb.
· Уменьшает способность крови переносить кислород и вызывает общую гипоксию.
· Угарный газ оказывает прямое пагубное влияние на клеточный уровень. Количество свободного CO в плазме вызывает широкий спектр симптомов, наблюдаемых при отравлении, и не всегда коррелируются изменением уровня CO-Hb.
Этиология и патогенез
Первая помощь должна быть оказана максимально оперативно, так как угарный газ быстро диффундирует через легочную капиллярную мембрану и связывается с железной частью гемма. Это происходит с примерно в 240 раз большей аффинностью, чем с кислородом.
Степень гемоглобинемии окиси углерода (CO-Hb) является функцией относительного количества СО и кислорода в воздухе, продолжительности воздействия и объема дыхания в минуту.
Некурящие могут иметь до 3% СО в крови, в то время как курильщики имеют уровни 10-15%.
Когда СО связывается с гемом, способность выделять кислород непосредственно в периферическую ткань организма снижается. Таким образом, дефицит кислорода происходит в тканях. CO влияет на периферическое потребление кислорода несколькими способами.
Концентрация СО в атмосфере обычно ниже 0,001%, но она выше в городских районах и в закрытых помещениях.
Большинство смертельных отравлений угарным газом происходит из-за пожаров, утечек в печах, портативных источников питания, работающих на бензине, гриля в помещении, выхлопных газов автомобилей. Угарный газ быстро всасывается в легкие. Выделение зависит от степени оксигенации и, в меньшей степени, минутного объема.
· Период полувыведения СО, когда человек дышит обычным воздухом, составляет около 300 минут.
· Если вы дышите богатым кислородом воздухом через маску, которая фильтрует выдыхаемый воздух, период полураспада составляет около 90 минут.
· При 100% гипербарическом кислороде это около 30 минут.
Вероятность смертельного исхода отравления возрастает при отсутствии своевременной помощи.
Повреждение органов
Повреждение органов вызывается как минимум двумя механизмами:
Причина последствий отравления угарным газом до конца не выяснена, однако частота неврологических осложнений составляет 12-68%. Эта цифра напрямую зависит от скорости и квалифицированности оказания первой помощи.
Признаки отравления и диагностические критерии
Острое отравление угарным газом подозревается из истории болезни. Диагноз подтверждается обнаружением повышенного уровня CO-Hb.
Это приводит к дифференцированным проявлениям в виде следующих признаков:
· Инфекция верхних дыхательных путей.
История болезни
Отравление угарным газом имеет очень разнообразные и неспецифические симптомы:
· Пациенты с отравлением угарным газом от легкой до умеренной степени могут иметь головную боль, летаргию, тошноту и головокружение.
· Они также чувствуют одышку и боль в груди.
· Постепенно может возникнуть растерянность и потеря сознания.
· Хроническое отравление угарным газом дает неопределенные симптомы, которые могут быть истолкованы как вирусное заболевание.
Клинические данные
Клинические проявления отравления угарным газом обычно ограничиваются изменениями психического статуса при отсутствии других травм или ожогов:
· Пациент может находиться в состоянии от легкого замешательства до комы.
· Тяжелое отравление угарным газом вызывает неврологические симптомы, такие как судороги, обмороки или кому.
· Сердечно-сосудистые и метаболические проявления, такие как ишемия миокарда, желудочковые аритмии, отек легких и выраженный лактат-ацидоз.
Важно знать о возможности острого повреждения миокарда и отсроченных неврологических последствиях.
Примерно у 40% пациентов со значительным воздействием СО наблюдается состояние с задержкой нервно-психического синдрома. Они могут возникать через 3–240 дней после выздоровления пациента.
· Различной степенью когнитивной недостаточности.
· Очаговыми неврологическими последствиями.
Синдром обычно возникает в течение 20 дней после отравления угарным газом, и результаты могут наблюдаться в течение года. Развитие синдрома плохо коррелирует с уровнями CO-Hb, хотя большинство случаев связано с этим.
Дополнительные исследования
Считается, что летальная концентрация CO-Hb находится в диапазоне > 40%. Младенцы, беременные и пожилые люди имеют более низкую толерантность к CO и могут иметь опасные для жизни отравления при более низких уровнях CO-Hb. Для хронических курильщиков это значение до 10%.
Помимо вышеперечисленного проводятся и другие исследования:
Куда направляют пациента
Пациенты с CO-Hb > 40%, с сердечно-сосудистыми или неврологическими расстройствами должны проходить обследование в учреждении с гипербарической кислородной терапией. Если через 4 часа после лечения нормобарическим кислородом у пациента возникают стойкие нарушения, его следует перевести в гипербарический центр.
Цели терапии
Терапия направлена на ускорение выброса угарного газа из крови и профилактику церебральных и сердечных осложнений.
· CO удаляется почти исключительно благодаря циркуляции легких через конкурентное связывание гемоглобина с кислородом.
· Основным действием при отравлении угарным газом является немедленное удаление пациента от его источника и начало подачи кислорода через лицевую маску.
· Коматозный пациент с тяжелым нарушенным психическим состоянием должен быть интубирован как можно скорее, и механически вентилирован 100% кислородом.
· Для пациентов с отравлением угарным газом после вдыхания дыма важно оценить, есть ли сопутствующее отравление цианидом, которое может еще больше усугубить оксигенацию тканей и степень клеточной гипоксии.
Пациент должен быть госпитализирован в случаях, когда симптомы не уменьшают оксигенацию, когда ЭКГ или лабораторные анализы указывают на тяжелое отравление или когда у пациента есть другие медицинские или социальные причины.
Неотложная помощь при отравлении угарным газом
Чтобы помочь пациенту, который надышался угарным газом, следует предпринять следующие меры.
Лечен ие
Гипербарическая кислородная терапия включает лечение пациента со 100% кислородом в условиях супер-атмосферы. Чем раньше начинается лечение, тем лучше.
Обоснование
При вдыхании обычного воздуха период полураспада СО составляет ок. 300 минут. Если дыхание происходит с воздухом, богатым кислородом, через маску, которая отфильтровывает выдыхаемый воздух, период полураспада составляет ок. 90 минут. При 100% гипербарическом кислороде это всего лишь 30 минут. Лечение также восстанавливает оксигенацию тканей, улучшает функцию митохондрий и изменяет воспалительные реакции, вызванные СО.
Показания к применению
Время обработки
Оно обычно составляет 90-120 мин. Продолжайте лечение до тех пор, пока содержание CO-Hb не станет
Заявленное лечение предотвращает отсроченные нейрокогнитивные реакции, но результаты исследований различаются. Позаботьтесь о лечении ацидоза при рН> 7,15, поскольку ацидоз вызывает правильное смещение кривой диссоциации оксигемоглобина и увеличивает выделение кислорода в ткани. Ацидоз улучшается в связи с кислородным лечением.
Дальнейшие действия
· Пациенту следует воздержаться от тяжелой физической нагрузки следующие 2-4 недели.
· Повторная ЭКГ и измерение тропонина по неопределенности в отношении повреждения миокарда.
· Неврологический мониторинг, так как может возникнуть отек мозга.
· Повторные неврологические осмотры, КТ или МРТ.
Прогресс, осложнения и прогноз
При отсутствии первой помощи и квалифицированного медицинского лечения состояния пациента быстро ухудшается.
Осложнения
· Аритмия может быть вторичной по отношению к гипоксии, ишемии или инфаркту.
· Осложнения гипербарической оксигенотерапии.
· Симптомы декомпрессии, баротравмы против пазух и среднего уха, судороги, пневмоторакс, возможно, усугубляется пневмотораксом клапана, газовая эмболия, обратимые изменения зрительной рефракции.
Прогноз
Критическое отравление угарным газом смертельно. Почти 40% пациентов, которые выживают при отравлении угарным газом, получают повреждения миокарда, и подвержены высокой смертности. Снижение когнитивной функции происходит через 10-30% после тяжелого отравления угарным газом.
Как образуется угарный газ? Техника безопасности
Угарный газ очень коварен. У него нет ни вкуса, ни запаха, отравление им становится заметно не сразу и в первую очередь действует на мозг – так что иногда оказывается слишком поздно. Потому его зовут «тихим убийцей». Он может поджидать во многих местах: в гараже, бане или доме с печным отоплением. В первую очередь опасности подвергаются сельские жители и те, кто поехал летом на дачу.
Ежегодно тысячи людей привозят в больницы из-за отравления этим газом – спасают не всех. Чтобы не стать жертвой, нужно хорошо знать: что такое угарный газ, как он образуется, основы техники безопасности, симптомы отравления им, как быстро помочь угоревшему. Об этом и будет подробно рассказано далее.
Что такое угарный газ и как он образуется
В составе его молекулы по одному атому углерода и кислорода (формула – CO). Он образуется, когда горят вещества, содержащие углерод. Среди них, например, дрова и уголь. Важный элемент, способствующий его возникновению – недостаток кислорода, поскольку в обычных условиях при горении образуется малотоксичный углекислый газ.
В результате угореть у костра практически невозможно. Даже если начинается образование угарного газа (это может происходить при плохом горении топлива, к примеру, когда тлеют угли), воздух быстро его разносит, так что он не концентрируется в одном месте. Другое дело – горение в закрытом пространстве, таком как двигатели, печи или газовые колонки, при нарушении вентиляции оно становится опасным.
Особенно активно образование CO идёт во время пожаров, и многие их жертвы погибают именно из-за его воздействия, а не от самого огня. Но опасность есть не только при пожарах: из-за нарушений правил безопасности в одной лишь России каждый год погибают около 300 человек, и половина из них становится жертвами именно угарного газа. Да и в других странах схожая ситуация, в особенности в тех, где климат не особенно тёплый, а центрального отопления нет.
Чаще всего причиной отравления становятся именно нагревательные приборы и техника для приготовления пищи, работающие неправильно. Потому важно следить за ними и обслуживать. Среди других причин отравления CO стоит выделить:
Воздействие на организм
Принцип воздействия газа на человека таков: он быстро попадает в кровь и начинает соединяться с молекулами гемоглобина; обычно они разносят кислород по организму, но в таком состоянии превращаются в карбоксигемоглобин и перестают выполнять эту ключевую для жизни функцию. Кислород оказывается запертым в крови, которая всё больше им насыщается, но в органы не попадает, из-за чего их работа останавливается и человек умирает от удушья.
Хуже всего, что поначалу это просто нельзя заметить: мало того, что у угарного газа нет запаха и он ничем себя не проявляет внешне, но и никаких неприятных ощущений от его воздействия не возникает. Когда проявляются явные симптомы, отравившийся газом чаще всего уже не в силах ничего сделать с этим сам. Тем более, что первыми приходят сонливость и вялость, а затем он просто теряет сознание.
Даже если угоревший получает помощь, возможны последствия: первым от недостатка кислорода страдать начинает мозг, так что некоторые спасённые получают его необратимые повреждения. Во многом из-за этого слово «угорелый» и его формы помимо основного значения (пострадавший от угарного газа), иногда используются и в других – например, так называют людей, ведущих себя странно и взбалмошно. Иногда последствия не проявляются сразу и отражаются на здоровье только через месяц или несколько. Возможна частичная утрата памяти, психические нарушения и другие неприятности.
К смерти приводит нахождение в течение 3 часов в помещении с концентрацией CO свыше 0,1%. Если при этом ведётся какая-то работа, отравление происходит быстрее. При повышении концентрации – гораздо быстрее. В выхлопе автомобиля CO может быть до 4-5% – именно поэтому отравиться можно не только в бане, но и в плохо проветриваемом гараже.
По тяжести выделяют три степени отравления:
На здоровье воздействуют даже небольшие дозы, если они попадают в организм постоянно. При концентрации карбоксигемоглобина в крови до 10% явных последствий нет, но человек начинает быстро утомляться, у него плохие сон и аппетит, он становится рассеянным. Это состояние характерно для многих городских жителей, ведь из-за работы двигателей в атмосферу выбрасывается много угарного газа. Усугубляют ситуацию курильщики: при выкуривании каждой сигареты в организм также попадает немалая доза CO.
Как не допустить чрезмерной концентрации угарного газа
Учитывая, какими могут быть последствия отравления, важно отнестись к своей безопасности внимательно. Что минимизировать риск, следует выполнять несколько пунктов:
Интересно, что раньше в качестве своеобразных датчиков использовали канареек: даже при малом превышении стандартной концентрации угарного газа они переставали петь и падали замертво. Это очень сильно помогало шахтёрам избегать той же участи, ведь при добыче угля и металлов отравление CO – одна из главных опасностей.
Первые симптомы и помощь при отравлении
Если сам пострадавший симптомов первое время вовсе не замечает, к тому же газ начинает действовать в первую очередь на мозг, что дополнительно затрудняет анализ, то для окружающих заметить неладное проще. Хотя всё равно достаточно сложно: если в других случаях при нехватке кислорода люди бледнеют, то в этом кожа сохраняет естественный цвет и даже становится более румяной.
Потому определить отравление можно в первую очередь по тому, что движения пострадавшего становятся дезориентированными, а дыхание может быть затруднённым. Если при обращении он не реагирует, делает это вяло или неадекватно, следует сразу же вывести его на свежий воздух. Если на нём тесная одежда, её нужно снять, чтобы он мог лучше дышать – так организм быстрее очистится от CO. Если не становится лучше сразу же, не стоит медлить – вызывайте скорую помощь.
Если угоревший остался в сознании, сделайте ему кофе – под воздействием кофеина начинает лучше работать дыхательный центр мозга. На улице долго оставаться не следует: заведите его в дом и дайте полежать, но обязательно накройте чем-нибудь. Одно из последствий отравления CO – нарушенная терморегуляция, так что даже при нормальной температуре угоревший может переохладиться.
При лёгкой степени отравления этих мер будет достаточно, если же ситуация сложнее, то в дело должна будет вступить скорая. Но до её приезда нужно принять дополнительные меры: стимулировать дыхание при помощи нашатыря, растирания груди и конечностей. Если пострадавший потерял сознание, его следует уложить на бок и оставаться поблизости, следя, чтобы голова не запрокинулась. Если остановилось дыхание, нужно сделать искусственное, если сердце – его непрямой массаж. Важно при этом иметь хотя бы минимальные навыки, иначе есть риск только больше навредить.
Полезно держать в аптечке ацизол – антидот против CO. Он борется с интоксикацией, повышает устойчивость самых уязвимых органов и снижает их потребность в кислороде. Но препарат не должен стать заменой вызову скорой – даже если после его введения стало лучше. Последствия могут проявиться не сразу, потому в любом случае нужно провести осмотр пострадавшего.
Важный нюанс: домашние питомцы первыми начинают чувствовать признаки отравления, в особенности явно они проявляются у кошек. Известное словосочетание «носиться как угорелый», первоначально применялось именно к кошкам, поскольку именно они часто первыми начинают хаотично бегать по помещению.
Осторожно – угарный газ!
Главное управление МЧС России по Республике Крым напоминает гостям и жителям Республики о необходимости строго следить за исправностью систем газового и печного отопления, которые могут стать источниками опасного угарного газа!
Так, наиболее распространенными источниками такого газа являются неисправные газовые, масляные, дровяные печи, газовые приборы, нагреватели воды в бассейнах и двигатели, выбрасывающие выхлопные газы.
Недостаточный доступ свежего воздуха к печи также может способствовать скоплению в доме угарного газа. Тесные конструкции домов также увеличивают риск отравлений, поскольку они не обеспечивают свободную вентиляцию.
Особую бдительность нужно проявлять при обильных снегопадах и резкой перемене погоды. Температурные колебания, сильный переменный ветер и снегопады могут привести к разрушению дымоходов и замерзанию льда на них. А это в свою очередь приводит к частичному или полному прекращению тяги. Продукты сгорания газа не удаляются, а попадают в помещение и вызывают тяжелейшее отравление.
Часто к трагедии приводит несоблюдение правил безопасности при использовании газовых приборов. Как правило, это случается там, где плохо подготовились к отопительному сезону: не прочистили дымоход, в результате чего образовался засор или завал, не восстановили разрушающиеся оголовки дымоходов.
Еще одной причиной может быть отсутствие или неправильно работающая вентиляция в помещении. Очень важно проверять тягу. Отравление возможно и от дровяных печей в банях. При эксплуатации печей на газовом и дровяном топливе нужно следить за дымоходами, очищать их от сажи и нагара, следить за работой системой вентиляции и в случае неполадок сразу обращаться к специалистам. Ответственность за состояние дымоходов и вентиляции несут в равной степени и владелец квартиры, и эксплуатирующая организация.
Хозяева домов и квартир обязаны содержать в исправном и работоспособном состоянии дымоходы и вент-каналы, а также немедленно извещать о неисправностях бытового газового оборудования, наличии запаха газа в помещении.
Во избежание отравления угарным газом перед каждым розжигом и в процессе работы водонагревателей и отопительных приборов обязательно проверяйте наличие тяги в дымоходе.
При плохой тяге или ее отсутствии, неисправной автоматике пользоваться газовыми приборами категорически запрещается.
Так же опасно неправильное горение газа. При недостатке кислорода пламя становится неустойчивым, иногда коптящим, желто-соломенного цвета. Это значит, что в продуктах сгорания присутствует угарный газ. При нормальном горении пламя спокойное, не коптящее, голубовато-фиолетового цвета. Специалисты рекомендуют при использовании газовой плиты открывать форточку для дополнительного притока кислорода. Запрещено пользоваться плитой для обогрева квартиры. При запахе газа нужно срочно звонить в аварийную газовую службу.
Главное управление МЧС России по Республике Крым напоминает, если вы попали в чрезвычайную ситуацию, и вам нужна помощь пожарных или спасателей обращайтесь по телефону «101».
Основные признаки отравления угарным газом. Как оказать первую помощь
Угарный газ не имеет ни цвета, ни вкуса, ни запаха и образуется во время неполного сгорания различных веществ, содержащих углерод. Угарный газ является токсичным компонентом выхлопных газов. Чаще всего отравление угарным газом возникает из-за неправильного использования печей или котлов, в растопке которых используется каменный уголь или газ.
Чтобы вовремя оказать человеку помощь, надо знать основные признаки такого отравления. Поскольку угарный газ совершенно не имеет запаха, отравление может произойти очень незаметно. 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.
В такой ситуации крайне важно оказать пострадавшему грамотную доврачебную помощь. Для этого вынесите человека на свежий воздух, уложите, приподняв ноги, освободите от тесной одежды и дайте понюхать нашатырный спирт. Если пострадавший в сознании, ему необходимо обеспечить покой и непрерывный доступ кислорода, например, можно обмахивать его газетой или включить вентилятор. Если же пострадавший не дышит, необходимо сделать ему искусственное дыхание, предварительно очистив дыхательные пути. И, конечно, вызовите «Скорую помощь». Если такой возможности нет, то после восстановления жизненно важных функций, постарайтесь доставить пострадавшего в лечебное учреждение.
Помните, что во время выноса пострадавшего из места, в котором находится опасная концентрация угарного газа, в первую очередь нужно обезопасить себя, чтобы не отравиться тоже. Для этого нужно действовать быстро и дышать через носовой платок, марлю.
Угарный газ — свойства, влияние на организм человека
Общие сведения о СО
Окись углерода, монооксид углерода, или всем известный угарный газ (формула СО) – это не имеющий запаха, цвета или вкуса очень токсичное и опасное для здоровья человека газообразное соединение.
Угарный газ образуется при горении любых материалов, в состав которых входит углерод – это бензин, природный газ солярка, угли, дрова и прочие органические материалы, в том числе мебель и предметы обихода. Процесс горения приводит к окислению органических веществ и сопровождается выделением двуокиси углерода (углекислого газа) и воды. В идеале, полное сгорание ограничивается этими двумя веществами. Однако в нормальных условиях при горении наблюдается недостаток кислорода (особенно в замкнутом или плохо проветриваемом пространстве), что приводит к неполному окислению углеродов и образованию угарного газа.
Действие угарного газа заключается в следующем – попадая в дыхательные пути молекулы этого соединения быстро всасываются в кровь и связываются с молекулами гемоглобина. При этом образуется карбоксигемоглобин, вещество, препятствующее транспортировке кислорода по организму человека и очень быстро вызывающее кислородную недостаточность.
В зависимости от симптомов отравления от угарного газа различают три степени тяжести:
Утечка угарного газа в быту чаще всего связана с неправильной установкой или эксплуатацией отопительных бытовых приборов. В зоне риска находятся дома с печным отоплением и каминами, бани и сауны. Оставленная в заведенном состоянии в гараже машина также выделяет угарный газ и делает длительное нахождение в помещении опасным для здоровья. Также работающая машина в гараже, прилегающем к дому, становится потенциальным источников опасности для всех его жителей.
Повышенный риск образования угарного газа имеют закрытые помещения, такие как лифт, подсобки и прочие небольшие или имеющие затрудненный выход пространства.
Образование угарного газа и достижение его смертельных концентраций часто возникает и на объектах производства. Так, работа большинства отраслей промышленности сопровождается технологическими процессами, связанными с горением. Особому риску подвержены шахты, разведочные буровые установки, эксплуатационные платформы, наземные нефте- и газохранилища, нефтеперерабатывающие заводы и т.д.
Утечку угарного газа невозможно обнаружить без применения специальных приборов, так как отсутствует изменение цвета, вкуса и запаха воздуха. С этой целью выпускают специальные системы обнаружения угарного газа, помогающие сделать бытовую жизнь и производственные процессы безопасными, сократить риски для здоровья.
В состав системы входят датчики угарного газа (газоанализаторы угарного газа или сигнализаторы угарного газа), а также контроллеры и устройства оповещения. В совокупности эти приборы позволяют быстро обнаружить угарный газ и предупредить о развитие опасной ситуации еще на ранних стадиях.
Мы собрали ТОП-10 газоанализаторов угарного газа, разделенных по сфере применения и наличию дополнительных функций.
Это вещество, молекула которого состоит всего из двух атомов – углерода и кислорода. Соответственно, химическая формула угарного газа – СО.
Имеет несколько названий:
Физические свойства – это газ, чуть легче воздуха. Особенная опасность – не имеет цвета и запаха, поэтому человек не ощущает, когда он поступает в легкие. Если же вы где-то слышали или самим приходилось сталкиваться с так называемым «запахом угарного газа», то это не он пахнет, а органические примеси, которые в нем есть, чистый газ запаха не имеет.
По химическим свойствам это довольно активное вещество, например, его используют для восстановления железа из железной руды, получения карбонилов металлов, получения чистого никеля и т.д.
При содержании в воздухе от 12,5 до 74,2% СО воспламеняется с температурой пламени до 2100 градусов. Это свойство позволило в 19 веке использовать его как один из компонентов светильного и генераторного газов для освещения улиц и отопления помещений.
Физические и химические свойства углекислого газа
Формула – СО2. Молярная масса – 44 г/моль.
Углекислый газ относится к классу кислотных оксидов, т.е. при взаимодействии с водой он образует кислоту, которая называется угольная. Угольная кислота химически неустойчива и в момент образования сразу же распадается на составляющие, т.е. реакция взаимодействия углекислого газа с водой носит обратимый характер:
CO2 + H2O ↔ CO2×H2O(solution) ↔ H2CO3.
При нагревании углекислый газ распадается на угарный газ и кислород:
Как и для всех кислотных оксидов, для углекислого газа характерны реакции взаимодействия с основными оксидами (образованными только активными металлами) и основаниями:
Al2O3 + 3CO2 = Al2(CO3)3;
CO2 + NaOH(dilute) = NaHCO3;
CO2 + 2NaOH(conc) = Na2CO3 + H2O.
Углекислый газ не поддерживает горения, в нем горят только активные металлы:
CO2 + 2Mg = C + 2MgO (t);
CO2 + 2Ca = C + 2CaO (t).
Углекислый газ вступает в реакции взаимодействия с простыми веществами, такими как водород и углерод:
CO2 + 4H2 = CH4 + 2H2O (t, kat = Cu2O);
Обратите внимание! При взаимодействии углекислого газа с пероксидами активных металлов образуются карбонаты и выделяется кислород:
2CO2 + 2Na2O2 = 2Na2CO3 + O2↑.
Качественной реакцией на углекислый газ является реакция его взаимодействия с известковой водой (молоком), т.е. с гидроксидом кальция, в которой образуется осадок белого цвета – карбонат кальция:
CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3↓ + H2O.
Углекислый газ – газообразное вещество без цвета и запаха. Тяжелее воздуха. Термически устойчив. При сжатии и охлаждении легко переходит в жидкое и твердое состояния. Углекислый газ в твердом агрегатном состоянии носит название «сухой лед» и легко возгоняется при комнатной температуре. Углекислый газ плохо растворим в воде, частично реагирует с ней. Плотность – 1,977 г/л.
Свойства токсичного вещества
В природе и свойствах угарного газа нет ничего необычного. По сути, это продукт частичного окисления угля или угольсодержащих видов топлива. Формула угарного газа проста и незамысловата – СО, в химических терминах — монооксид углерода. Один атом углерода соединен с атомом кислорода. Так уж устроена природа процессов горения органического топлива, что угарный газ является неотъемлемой частью любого пламени.
Угли, родственные им виды топлива, торф, дрова при нагреве в топке газифицируются в угарный газ, и только потом дожигаются притоком воздуха. Если угар просочился из камеры горения в помещение, то он будет оставаться в стабильном состоянии до момента, когда вентиляцией угарный поток будет вынесен из комнаты или накапливаться, заполняя все пространство, от пола до потолка. В последнем случае спасти положение может только электронный датчик угарного газа, реагирующий на малейшее повышение концентрации токсичного угара в атмосфере помещения.
Что необходимо знать об угарном газе:
Метан легче воздуха и менее токсичен при вдыхании, кроме того, благодаря добавке в газовый поток специальной присадки – меркаптана, его наличие в помещении легко уловить по запаху. При небольшой загазованности кухни можно без последствий для здоровья войти в помещение и проветрить его.
С угарным газом все сложнее. Близкое родство СО и воздуха препятствует эффективному удалению токсичного газового облака. По мере охлаждения облако газа будет постепенно оседать в области пола. Если сработал датчик угарного газа, или обнаружилась утечка продуктов горения из печи или котла на твердом топливе, необходимо немедленно принимать меры к проветриванию, иначе первыми пострадают дети и домашние питомцы.
Подобное свойство угарного облака ранее широко использовалось для борьбы с грызунами и тараканами, но эффективность газовой атаки значительно ниже современных средств, а риск заработать отравление несоизмеримо выше.
К сведению! Газовое облако СО, при отсутствии вентиляции, способно сохранять свои свойства без изменений длительное время.
При наличии подозрения в накоплении угарного газа в подвальных помещения, подсобках, котельных, погребах первым делом необходимо обеспечить максимальное проветривание с кратностью газообмена 3-4 единицы в течение часа.
Условия появления угара в помещении
Монооксид углерода можно получить с помощью десятков вариантов химических реакций, но для этого необходимы специфические реактивы и условия их взаимодействия. Риск заработать отравление газом таким способом практически равен нулю. Основными причинами появления угарного газа в котельной или в помещении кухни остаются два фактора:
Источником угарного газа может стать вторичное горение золы, рыхлых отложений сажи в дымоходах, копоть и смола, въевшиеся в кирпичную кладку каминных полок и сажегасителей.
Чаще всего источником газового СО становятся тлеющие угли, догорающие в топке при закрытой задвижке. Особенно много выделяется газа при термическом разложении дров в отсутствии воздуха, примерно половину газового облака занимает угарный газ. Поэтому любые эксперименты с копчением мяса и рыбы на дымке, получаемом от тлеющей стружки, должны выполняться только на открытом воздухе.
Незначительное количество угарного газа может появляться и в процессе приготовления пищи. Например, все, кто сталкивался с установкой на кухне газовых отопительных котлов с закрытой топкой, знают, как реагируют датчики угарного газа на жареную картошку или любые продукты, приготовленные в кипящем масле.
Монооксид углерода
Угарным газом называют оксид углерода с формулой CO. Кроме того, это соединение называют монооксидом и окисью углерода. Он представляет собой бесцветный безвкусный горючий газ без запаха, который легче воздуха. Вещество образуется в случаях, когда топливо сгорает не до конца. Оно плохо растворяется в воде.
У молекулы этого оксида линейное строение. Между атомами его элементов образуется тройная связь. Два неспаренных электрона обоих элементов образуют пару ковалентных связей. Третья же связь возникает, когда электронная пара кислорода размещается на свободной орбитали атома углерода.
У молекулы слабая полярность. Наличие двух неспаренных электронов говорит о том, что в этом соединении углерод проявляет валентность II.
Строение молекулы
Во-первых, по эмпирической формуле видно, что валентность углерода в соединении равна II. Так же, как и у кислорода. Следовательно, каждый из них может сформировать по две связи. Химическая формула угарного газа СО это наглядно подтверждает.
Так и происходит. Между атомом углерода и кислорода по механизму обобществления неспаренных электронов происходит образование двойной ковалентной полярной связи. Таким образом, структурная формула угарного газа принимает вид С=О.
Однако на этом особенности молекулы не заканчиваются. По донорно-акцепторному механизму в молекуле происходит формирование третьей, дативной или семиполярной связи. Чем это объясняется? Так как после образования ковалентных связей по обменному порядку у кислорода остается две пары электронов, а у атома углерода — пустая орбиталь, то последний выступает в роли акцептора одной из пар первого. Другими словами, пара электронов кислорода размещается на свободной орбитали углерода и происходит образование связи.
Так, углерод — акцептор, кислород — донор. Поэтому формула угарного газа в химии принимает следующий вид: С≡О. Такая структуризация сообщает молекуле дополнительную химическую стабильность и инертность в проявляемых свойствах при обычных условиях.
Итак, связи в молекуле монооксида углерода:
Как СО ведет себя в организме
Для начала, откуда окись углерода берется в организме, те самые 10 мл, о которых я говорила выше? В самых общих чертах, он является одним из продуктов реакции превращения гемоглобина в билирубин. Затем он связывается гемоглобином крови и вместе с углекислым газом транспортируется в легкие, чтобы выйти из них при выдохе.
Теперь чуть подробнее про гемоглобин. В его состав входят ионы двухвалентного железа, с помощью которых происходит перенос кислорода, попавшего в организм с воздухом. Именно гемоглобин крови разносит кислород по тканям организма, чтобы они могли нормально функционировать.
Но проблема в том, что монооксид углерода присоединяется к гемоглобину во много раз легче кислорода. Так что, если в воздухе появляется избыток окиси углерода, то она составит успешную конкуренцию кислороду и будет захватывать гемоглобин, не давая кислороду присоединиться к нему. При этом образуется вещество под названием карбоксигемоглобин. Оно достаточно прочное, поэтому при длительном вдыхании СО будет накапливаться в крови, вытесняя кислород.
Карбоксигемоглобин имеет ярко-красную окраску, именно поэтому кожа человека краснеет, кровь и внутренние ткани организма становятся вишнево-красного цвета. Таким образом, при вскрытии (если дойдет до смертельного исхода) сразу становится ясно, от чего умер человек.
Это я, что называется, «на пальцах», рассказала, как происходит накопление в организме угарного газа и постепенное удушье.
Кроме того, монооксид углерода действует не только на гемоглобин. В мышечном белке миоглобине также содержатся ионы железа. С ними угарный газ соединяется, образуя карбоксимиоглобин. Правда, не так легко, как с гемоглобином крови, но, тем не менее, этого хватает, чтобы человек почувствовал мышечную слабость, которая является одним из признаков отравления.
Еще пару слов скажу о курении. Не знаю, знаете ли вы или нет, но в табачном дыме содержится до 1% угарного газа. Так что, если вы курите, то автоматически каждый день подвергаете себя хроническому отравлению этим веществом. В случае, если вы окажетесь в ситуации, когда в воздухе превышено содержание окиси углерода (например, на пожаре), то у вас гораздо больше шансов умереть, чем у некурящего человека, так как отравление наступит гораздо быстрее.
Отравлению угарным газом подвергаются также люди, которые не курят, но находятся в помещении, заполненным табачным дымом.
Влияние на организм.
Угарный газ очень ядовит. Первыми признаками острого отравления СО являются головная боль и головокружение, в дальнейшем наступает потеря сознания. Предельно допустимая концентрация СО в воздухе промышленных предприятий считается 0,02 мг/л. Основным противоядием при отравлении СО служит свежий воздух. Полезно также кратковременное вдыхание паров нашатырного спирта.
Чрезвычайная ядовитость СО, отсутствие у него цвета и запаха, а также очень слабое поглощение его активированным углём обычного противогаза делают этот газ особенно опасным. Вопрос защиты от него был разрешён изготовлением специальных противогазов, коробка которых заполнялась смесью различных оксидов (в основном MnO2 и CuO). Действие этой смеси («гопкалита») сводится к каталитическому ускорению реакции окисления СО до СО2 кислородом воздуха. На практике гопкалитовые противогазы очень неудобны, так как заставляют дышать нагретым (в результате реакции окисления) воздухом.
Отравление угарным газом: признаки, симптомы, первая помощь, лечение
Молчаливый убийца – так называют монооксид углерода или угарный газ. Из-за отсутствия цвета и запаха газ не определяется органолептически.
По статистике, смертность от отравления угарным газом составляет 60-70% от общего количества случаев летальности от ингаляционных отравлений. ООН присвоила угарному газу 2 класс опасности.
Этиология и патогенез
Первая помощь должна быть оказана максимально оперативно, так как угарный газ быстро диффундирует через легочную капиллярную мембрану и связывается с железной частью гемма. Это происходит с примерно в 240 раз большей аффинностью, чем с кислородом.
Степень гемоглобинемии окиси углерода (CO-Hb) является функцией относительного количества СО и кислорода в воздухе, продолжительности воздействия и объема дыхания в минуту.
Некурящие могут иметь до 3% СО в крови, в то время как курильщики имеют уровни 10-15%.
Когда СО связывается с гемом, способность выделять кислород непосредственно в периферическую ткань организма снижается. Таким образом, дефицит кислорода происходит в тканях. CO влияет на периферическое потребление кислорода несколькими способами.
Концентрация СО в атмосфере обычно ниже 0,001%, но она выше в городских районах и в закрытых помещениях.
Большинство смертельных отравлений угарным газом происходит из-за пожаров, утечек в печах, портативных источников питания, работающих на бензине, гриля в помещении, выхлопных газов автомобилей. Угарный газ быстро всасывается в легкие. Выделение зависит от степени оксигенации и, в меньшей степени, минутного объема.
Вероятность смертельного исхода отравления возрастает при отсутствии своевременной помощи.
Как не отравиться? Правила безопасности
МЧС разработали правила безопасности по недопущению отравления угарным газом, которые включают в себя:
Важно! Прикрытие органов дыхания влажной тканью во время пожара способно частично задержать лишь некоторые продукты горения, однако, молекулы СО настолько мелки, что защититься от них таким приспособлением практически невозможно.
Нахождение в природе
Основной источник СО в атмосфере Земли — лесные пожары. Ведь главный способ образования данного газа естественным путем — это неполное сгорание различного вида топлива, в основном органической природы.
Антропогенные источники загрязнения воздуха монооксидом углерода так же немаловажны и дают по массовой доле такой же процент, как и природные. К ним относятся:
В природных условиях угарный газ легко окисляется кислородом воздуха и парами воды до углекислого газа. На этом основана первая помощь при отравлении этим соединением.
Использование в промышленности
В металлургической промышленности для реакций восстановления металлов из их оксидов или солей используется часто именно угарный газ. Формула образующегося в результате соединения — СО2. Также формируется чистое вещество — металл.
Кроме того, монооксид углерода применяют:
Поэтому это вещество является не только вредоносным и опасным, но еще и весьма полезным для человека и его хозяйственной деятельности.