Co to jest tlenek węgla?

Tlenek węgla to bezwonny, pozbawiony smaku, trujący gaz, który tworzy się, gdy węgle z paliw spalają się niecałkowicie. Jest lżejszy od powietrza i uwalniany zarówno w sposób naturalny, na przykład podczas pożarów lasów i erupcji wulkanicznych, jak i w wyniku procesów spowodowanych przez człowieka.

Niektóre typowe emisje tlenku węgla spowodowane przez człowieka pochodzą z oparów pojazdów, małych silników (takich jak te w kosiarkach i generatorach), pieców, kominków i pieców.

Jak to działa

Tlenek węgla ma potężną zdolność wpływania na metabolizm komórkowy, ponieważ może powodować reakcje, które pozbawiają komórki tlenu.

Wynika to ze zdolności tlenku węgla do silnego wiązania się z hemem, związkiem żelaza w hemoglobinie, który przenosi tlen do tkanek organizmu. To wiązanie może zmienić funkcję białek hemu. Powinowactwo tlenku węgla do wiązania hemoglobiny jest ponad 200 razy większe niż tlenu do hemoglobiny.

Kiedy tlenek węgla wiąże się z hemem, tworzy karboksyhemoglobina (COHb) i zmniejsza zdolność krwi do przenoszenia tlenu. Zaburza również uwalnianie tlenu już przyłączonego do hemoglobiny, więc nie może zostać uwolniony do tkanek.

Innym sposobem, w jaki tlenek węgla zakłóca systemy organizmu, jest zmniejszanie magazynowania tlenu w komórkach mięśniowych poprzez wiązanie i wypieranie tlenu z mioglobiny.

Wszystkie obszary ciała cierpią z powodu tej toksyczności, ale najbardziej podatnymi na to uduszenie tkankami są narządy, które zużywają najwięcej tlenu, takie jak mózg i serce. Rozwijający się układ nerwowy jest szczególnie wrażliwy na tlenek węgla. Osoby z trwającą chorobą układu krążenia lub układu oddechowego mogą również być zagrożone i niezdolne do zwalczenia skutków tlenku węgla.

Tlenek węgla może również powodować efekty niezwiązane z dostarczaniem tlenu. W przetwórstwie mięsa tlenek węgla reaguje z mioglobiną i tworzy karboksymioglobinę, nadając mięsu czerwony wygląd.

Zastosowania

Tlenek węgla ma wiele zastosowań w produkcji i produktach medycznych.

Produkcja

Tlenek węgla wykorzystywany jest do produkcji wodoru, katalizatorów heterogenicznych, czystych metali, bezwodnika octowego, kwasu mrówkowego, mrówczanu metylu, N,N-dimetyloformamidu, kwasu propanowego oraz jako środek redukujący w wielkich piecach.

Jest używany do tworzenia innych chemikaliów, w tym metanolu, który jest używany do produkcji paliw i rozpuszczalników, oraz fosgenu, przemysłowej substancji chemicznej używanej do produkcji pestycydów i tworzyw sztucznych. Jest również używany w niektórych laserach do cięcia szkła.

Tlenek węgla jest wykorzystywany do produkcji kwasu akrylowego, związku używanego w pieluchach, uzdatnianiu wody i tekstyliach.

Medyczny

Tlenek węgla można wykorzystać do wytworzenia chlorku glinu, substancji chemicznej w lekach na skórę.

Gaz jest używany jako wskaźnik stanu oddechowego w spirometrii lub testach czynności płuc. Tlenek węgla jest wdychany w niewielkich ilościach, ponieważ naśladuje zachowanie tlenu w organizmie. Emisja tlenku węgla może pokazać lekarzom, jak dobrze płuca człowieka przenoszą gazy, takie jak tlen, do krwiobiegu.

Tlenek węgla jest testowany w kilku próbach klinicznych jako terapia chorób układu oddechowego, takich jak zespół ostrej niewydolności oddechowej (ARDS), która często dotyka personel wojskowy i weteranów i ma wysoką śmiertelność. Naukowcy odkryli, że wdychanie niskich dawek tlenku węgla może chronić przed dalszym uszkodzeniem płuc.

Przetwórstwo spożywcze

Tlenek węgla jest często stosowany w niewielkich ilościach jako dodatek do żywności, aby mięso wyglądało na czerwone.Dodatki tlenku węgla są zatwierdzone przez Federalny Departament Rolnictwa w opakowaniach czerwonego mięsa.

Producenci mięsa informują, że stabilizuje czerwony kolor do 20 dni, co pomaga zapobiegać marnowaniu żywności; konsumenci obawiają się każdego mięsa, które brązowieje, myśląc, że się zepsuło.

Rolnictwo

W rolnictwie do zabijania gryzoni stosuje się różne fumiganty, w tym tlenek węgla. Tlenek węgla zabija gryzonie, zmniejszając ilość tlenu przekazywanego do ich komórek.

Ryzyka i zagrożenia

Tlenek węgla jest znany jako „cichy zabójca”, ponieważ jest trujący, ostro toksyczny i potencjalnie śmiertelny w niektórych dawkach. Jest również wyjątkowo łatwopalny i klasyfikowany jako zagrożenie dla zdrowia.

Zatrucie tlenkiem węgla może spowodować chorobę, hospitalizację i śmierć. Ponieważ nie ma zapachu ani koloru, często pozostaje niewykryty, uderzając niczego niepodejrzewające ofiary we śnie lub w stanach pijaństwa.

Każdego roku ponad 400 osób w Stanach Zjednoczonych umiera z powodu przypadkowego zatrucia tlenkiem węgla, ponad 20 000 trafia na izbę przyjęć, a ponad 4000 jest hospitalizowanych. Zatrucie mierzy się w zakresie zwanym częściami na milion, a gdy poziom tlenku węgla osiąga 150 ppm, ludzie mogą się zdezorientować i zapaść.

Nagromadzenie tlenku węgla niekoniecznie jest wynikiem nieprawidłowego działania urządzenia. Gdy gaz koncentruje się na małym obszarze i nie może się rozproszyć, ludzie i zwierzęta mogą zostać zatrute. Przebywanie w otwartym garażu z jeżdżącym samochodem może również spowodować zatrucie tlenkiem węgla, podobnie jak używanie przenośnego grilla lub generatora w pomieszczeniu do ogrzewania.

Objawy

Objawy zatrucia tlenkiem węgla mogą być dość ogólne i trudne do zidentyfikowania:

• Bół głowy
• Zawroty głowy
• Słabość
• Rozstrój żołądka
• Ból w klatce piersiowej
• Wymioty
• Dezorientacja

Zapobieganie zatruciom tlenkiem węgla

Ponieważ jest to druga najczęstsza przyczyna zatruć w Stanach Zjednoczonych, warto znać metody zapobiegania zatruciom tlenkiem węgla. Niektóre działania, które możesz podjąć, to:

• Zainstaluj w domu czujnik czadu na baterie.
• Każdego roku należy serwisować system ogrzewania domu, podgrzewacz wody i inne urządzenia gazowe, olejowe lub węglowe.
• Nigdy nie używaj przenośnych, bezpłomieniowych grzejników chemicznych w pomieszczeniach.
• Jeśli poczujesz zapach z lodówki zasilanej gazem, wezwij serwis naprawczy.
• Co roku sprawdzaj i czyszcz swój komin.
• Każdego roku zleć mechanikowi sprawdzenie szczelności układu wydechowego Twojego samochodu lub ciężarówki.
• Nigdy nie używaj kuchenki gazowej ani piekarnika do ogrzewania pomieszczeń.

Legalność

Tlenek węgla jest legalny w granicach stosowania określonych przez rządowe organy ds. BHP.