Угарный газ

Алан-э-Дейл       17.04.2022 г.

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%.

Проводимые исследования.

  1. Газы артериальной крови. PO2 в крови часто будет нормальным, потому что PO2 отражает O2, растворенный в крови, и CO не влияет на этот процесс.
  2. Кислотное состояние. Метаболический ацидоз возникает вторично по отношению к лактоацидозу в результате ишемии.
  3. ЭКГ показывает ишемические признаки и аритмии. Маркеры инфаркта берутся при подозрении на повреждение миокарда.
  4. Состояние крови, тропонин, креатинкиназа МБ, миоглобин, электролиты, глюкоза, печеночные пробы, уровень цианидов.

Помимо вышеперечисленного проводятся и другие исследования:

  1. Рентгенограмма грудной клетки. В случае неясной картины болезни исследование обычно нормальное.
  2. КТ головного мозга. Может иметь отношение к исключению дифференциальных диагнозов.
  3. Нейропсихиатрический тест.

Влияние угарного газа на организм человека

В первую очередь необходимо рассмотреть его воздействие на состав и функционирование крови. Данное опасное вещество проникает в организм человека через дыхательные пути в легкие, которые хорошо кровоснабжаются. Именно здесь яд быстро всасывается в кровь.

В случае отравления в крови образуется карбоксигемоглобин, который уже не в состоянии выполнять данную функцию. То есть эритроциты теряют способность захватывать кислород. В данном случае развивается тяжелое патологическое состояние – гипоксия, то есть кислородное голодание.

Угарным газом можно отравиться в следующих условиях:

  • Бытовые. При пожарах выделяется большое количество этого опасного газа. Это происходит при горении интерьера, в отделке которого находится пластик, проводки и бытовой техники. При нахождении длительное время в закрытом гараже, где работает машина. В пробке в безветренную погоду. При утечке бытового газа, а также неправильной эксплуатации печного оборудования;
  • Производственные. Отравление может произойти на предприятиях газовой и автомобильной промышленности. Там, где угарный газ используют для синтеза органических соединений.

Следует отметить, что наиболее чувствительны к угарному газу дети, беременные, пожилые и ослабленные люди. Рассмотрим подробнее последствия как отдельных систем организма.

Влияние на работу сердца

В условиях гипоксии сердце включает в работу компенсаторные приспособления. То есть оно при любых условиях пытается выполнить свою главную функцию – снабдить организм обогащенной кислородом кровью.

Сначала тахикардия умеренная, но при тяжелом отравлении или длительном воздействии газа на организм пульс становиться частым, но слабо наполненным. Частота сердечных сокращений достигает 130 – 140 ударов в минуту.

На фоне сильной тахикардии и гипоксии велика вероятность развития инфаркта миокарда.

Последствия для центральной нервной системы

С током крови токсин приникает в головной мозг, где оказывает негативное влияние на различные его отделы. Сначала человек ощущает сильную головную боль, может возникнуть «мозговая рвота», которая возникает при раздражении центра головного мозга, отвечающего за пищеварение.

Угарный газ приводит к нарушению нервной регуляции, что проявляется дисфункцией различных органов чувств:

  • Нарушение слуха (шум, звон), снижение его остроты;
  • Нарушение зрительной функции. Может наблюдаться туман, мушки перед глазами, расплывчатость картинки, снижение остроты зрения (может быть значительное).

При поражении мозжечка у пострадавшего обнаруживаются такие патологические признаки, как шаткая походка и дискоординация.

В тяжелых случаях поражается большой объем головного мозга, что проявляется такими последствиями как судорожный синдром и кома.

Угарный газ и органы дыхания

Гипоксия провоцирует нарушение работы дыхательной системы. Наблюдается гипервентиляция легких, то есть одышка, которая со временем прогрессирует. Это компенсаторный механизм. Тем самым легкие пытаются ликвидировать дефицит кислорода в организме.

Если человеку при отравлении угарным газом сразу не оказать помощь, то его дыхание становится поверхностным, то есть непродуктивным. В этом случае может наблюдаться остановка дыхания и смерть пострадавшего.

Действие газа на скелетную мускулатуру

Мышцы нуждаются в постоянном поступлении кислорода. При его недостатке они перестают функционировать в полном объеме. Человек испытывает резкую слабость. Он не может устоять на ногах, они подкашиваются.

В тяжелых случаях мышечная слабость ярко выражена. Человек не в состоянии встать, взять в руки даже легкий предмет, позвать на помощь.

Влияние на организм человека

Монооксид углерода, вызывая острое отравление, является опасным химическим соединением для живого организма.

Особенно подвержены его повреждающему воздействию следующие группы лиц:

  • люди с вредными привычками (алкоголики, наркоманы и курильщики);
  • подростки;
  • женщины во время беременности;
  • дети и подростки до 16 лет;
  • люди с истощением организма;
  • люди с диагнозом «анемия»;
  • люди, страдающие хроническими заболеваниями дыхательной системы, например, бронхиальная астма и ХОБЛ.

К основным повреждающим факторам монооксида углерода относятся:

Блокировка транспортных процессов

CO — кровяной яд, поражающий в первую очередь красные клетки крови (эритроциты). С помощью белка-гемоглобина, который содержит железо клетки переносят кислород. При попадании в организм угарного газа гемоглобин быстрее связывается именно с CO, образуя соединение, называемое карбоксигемоглобином. Эритроциты, содержащие подобный видоизменённый белок, теряют способность доставлять к органам и тканям организма кислород, в результате чего они начинают испытывать кислородное голодание. То есть, развивается гипоксия.

Наиболее чувствительными к недостатку кислорода являются нервные клетки. Потому начальные признаки интоксикации CO как раз-таки будут связаны с расстройствами со стороны нервной системы.

https://youtube.com/watch?v=GaM8iHgUFH4

Нарушение работы скелетных и сердечной мышц

Помимо гемоглобина, который содержится в крови, CO способен связываться и с миоглобином, который находится в мышечных тканях. В результате этого также образуется соединение, которое теряет способность выполнять свою первоначальную функцию обеспечения мышечных волокон кислородом. Так, появляются симптомы со стороны мышечной и сердечно-сосудистой систем. К ним относятся: одышка, увеличение ЧСС, нитевидный пульс, общая мышечная слабость.

Разновидности датчиков газа

Датчик определяет опасную для здоровья человека концентрацию угарного газа разными методами. По этой причине оборудование может иметь некоторые принципиальные отличия. Основные виды сигнализаторов:

  1. Инфракрасные.
  2. Каталитические.
  3. Полупроводниковые.

Датчики классифицируются по другому признаку, могут быть проводными и беспроводными. Беспроводные приборы предусматривают питание от аккумуляторных батарей или обычных батареек, тогда как проводные аналоги получают питание то бытовой электросети. Датчик угарного газа для дома представляет собой прибор, который может сохранить здоровье всем, кто проживает в квартире или доме.

На рынке представлены датчики сигнализаторы газа, в основе работы которых лежит принцип дожигания газа. Этот процесс осуществляется на маленькой спиральке, когда содержание вредного вещества в воздухе находится на высокой отметке. После появления звукового сигнала сопротивление спирали меняется, вследствие чего устраняется опасная среда.

Полупроводниковые

Принцип действия базируется на изменении электропроводимости воздуха, в составе которого образуются молекулы монооксида углерода. Составляющими компонентами такого прибора являются контакты на основе диоксида олова/диоксида рутения. К контактам подключается микроскопический ТЭН, которым выполняется нагрев контактов до 250 градусов Цельсия. По мере нагревания контакты прогревают атмосферу вокруг, при этом молекулы углерода при их наличии вызывают увеличение электропроводимости. Электрическая цепь замыкается, вследствие чего газовый анализатор издает соответствующий звуковой и световой сигнал.

Полупроводниковый прибор принято считать наиболее надежным и точным среди аналогов. Случаи ложного срабатывания незначительны и вызваны они преимущественно неправильной установкой оборудования. Среди других преимуществ — длительный срок эксплуатации и низкое потребление электроэнергии. Монтажные мероприятия несколько сложнее, чем в случае с другими видами датчиков.

Инфракрасные

В основе его работы лежит изменение длины волны электромагнитного излучения в инфракрасной части спектра. Чистый воздух с примесями вызывает разное искажение длин световых волн оптического и приближенных к ним областей спектра. ИК-датчик содержит источник света, которым служит светодиод. Система светофильтров является еще одной составляющей данного оборудования. За счет это компонента устройству удается улавливать малейшие отклонения от настроенного значения.

Изменение в составе воздуха вызывает прямо пропорциональные изменения спектрального характера. Если изменения превышают допустимый предел значений, устройство выдает сигнал. Анализатор может программироваться на определение нескольких видов газа, включая аммиак, хлор, метан. В профессиональной среде инфракрасный анализатор принято называть универсальным мониторинговым средством.

Каталитический

Прибор имеет химический принцип действия, получает питание от обыкновенных батареек. Определение опасного содержания угарного газа в окружающей атмосфере производится путем реакции окисления на одном из контактов электролитической ванны. Отдельно стоит отметить емкость, заполненную электролитом. Молекулы отравляющего вещества способствуют химической реакции, в результате чего на контактах образуется напряжение. Чем выше содержание вещества в воздухе, тем выше напряжение. Прибор подает сигнал тревоги в случае обнаружения опасной концентрации оксида углерода.

Слабой стороной сигнализатора считается быстрый выход из строя электролитического элемента, при этом избежать этого неприятного последствия практически невозможно. Поэтому при выборе каталитического прибора лучше покупать оборудование, предусматривающее замену изнашиваемого элемента на новый. К сильным сторонам можно смело отнести простой монтаж в квартире или доме, а также незначительное энергопотребление.

Чем опасен угарный газ

Нередко в дымовых и вентиляционных каналах пропадает тяга. Это может быть связано с дождем, снегом, ветреной или холодной погодой. Как следствие, накапливается угарный газ в помещениях. К сожалению, чем опасен угарный газ, знают далеко не все, между тем он отравляет человеческий организм.

Угарный газ очень опасен

Это вещество образуется при сгорании углеродистых соединений. Оно не имеет ни цвета, ни запаха, поэтому определить его наличие в помещении достаточно сложно. Угарный газ опасен еще и этим. Попадая в кровь, он соединяется с гемоглобином, и тот перестает разносить кислород по организму. В результате человек гибнет от удушья.

Уже через два часа пребывания в помещении, где даже очень невысокое содержание угарного газа, человек теряет сознание. При этом наступает такой упадок сил, что даже если вы ощутили, что что-то не так, спастись вы не успеете. Вот почему угарный газ настолько опасен. Причем, чем больше его концентрация в воздухе, тем быстрее наступает отравление. Возможные последствия:

  • коматозное состояние;
  • нейропсихические нарушения (проблемы с памятью, поведенченскими реакциями, возникновение галлюцинаций);
  • нарушения слуха и зрения;
  • инфаркт;
  • отеки тканей;
  • пневмония.

Большинство из этих процессов необратимы – вот еще чем опасен угарный газ. Человек может спастись, но при этом остаться навсегда инвалидом.

Источником угарного газа может быть как самодельная печь, так и самый современный отопительный котел, газовая колонка, автомобиль (нередки случаи отравления угарным газом в гаражах).

Как избежать отравления угарным газом

Важно знать не только то, насколько опасен угарный газ, а и уберечься от отравления. Среди основных правил:

  • когда пользуетесь газовыми приборами, обязательно открывайте форточки;
  • в частном секторе регулярно обследуйте дымовые каналы, зимой это надо делать не реже, чем раз в месяц;
  • проверяйте тягу с помощью бумаги – для этого нужно отрезать от листа небольшую полоску и приложить к отверстию дымохода, если бумага не двигается, значит, тяга отсутствует, газовые приборы включать нельзя.

Зная, как опасен угарный газ, вы должны постоянно обращаться в специализированные службы, которые совершают проверку и очистку дымоходов.

Клиническая картина отравлений

Острое отравление О. у. развивается чаще всего при концентрациях ее в воздухе, превышающих 100—200 мг/м3, а отравление с коллапсом в зависимости от индивидуального состояния организма при концентрациях 400—600 мг/м3 через 2—5 час. При более высоких концентрациях острое отравление развивается через несколько минут. Оно характеризуется комплексом клин, симптомов со стороны ц. н. с., органов дыхания, сердечно-сосудистой системы и крови. Нарушения ц. н. с. сводятся к появлению головокружения, головной боли, возбуждению, спутанности сознания, в тяжелых случаях наступает потеря сознания и коллапс. Наиболее тяжелые отравления вызывают быстрое развитие комы, часто со смертельным исходом.

Коматозное состояние характеризуется ригидностью мышц конечностей, клоническими и тоническими судорогами, непроизвольным мочеиспусканием и дефекацией, лицо ярко-красного цвета, отмечается цианоз конечностей. При тяжелых отравлениях наблюдаются также кожно-трофические расстройства — эритема, отеки. В отдельных случаях наблюдаются расстройства зрения — нарушения светоощущения, изменение полей зрения, ксантопсия.

Расстройство дыхания выражается обычно одышкой, сменяющейся в дальнейшем урежением дыхания, обусловленным гипокапнией в результате гипервентиляции. Иногда наблюдаются случаи токсической пневмонии, возникающие на 2—3-й день после отравления в результате гипоксии легочной ткани, снижающей сопротивляемость к инфекции. Рентгенол, изменения легких: эмфизема, диффузные крупноочаговые затемнения и усиление легочного рисунка.

Характерны сердцебиение, учащение пульса, появление аритмии, расширение границ сердца, глухость тонов, явления стенокардии, в ряде случаев может развиться миокардит, инфаркт миокарда.

В крови наблюдается небольшое увеличение количества эритроцитов, замедление РОЭ, выраженный нейтрофильный лейкоцитоз с палочкоядерным сдвигом и лимфоэозинопе-нией.

Психические расстройства, наблюдаемые при отравлении О. у., зависят от ее концентрации. При легких отравлениях наблюдают обнубиляцию сознания (см. Оглушение) с жалобами на головные боли, головокружение, шум в ушах, тошноту и т. п. При острых отравлениях средней тяжести оглушенность постепенно нарастает до полной потери сознания, нередко возникают клонические судороги или эпилептические припадки. По выходе из бессознательного состояния преобладают то делириозные расстройства (нередко затяжные), то картины сумеречного состояния. Описаны также подострые бредовые психозы с несистематизированными идеями преследования и воздействия, кататонические картины с негативизмом и состояние хаотического возбуждения с импульсивными и агрессивными поступками (см. Кататонический синдром).

После свободного от психических нарушений «светлого» промежутка времени, продолжительностью от нескольких дней до нескольких недель может развиваться так наз. хрон, стадия психических изменений. Больные снова становятся возбужденными, затем присоединяются симптомы оглушения, а по их миновании нарастают амнестические расстройства и спутанность сознания. Иногда развиваются хрон, бредовые (шизоформные) психозы. Психические расстройства, возникающие на отдаленном этапе отравления, как бы в виде рецидива, обладают различной степенью обратимости. Развитие психической слабости (неглубокой деменции) амнестического типа наблюдается особенно в тех прогностически неблагоприятных случаях, когда психические нарушения сочетаются с развитием признаков органического поражения головного мозга (в виде паркинсонизма и ригидности , амиостатически-акинетического синдрома с амимией и хватательными автоматизмами, реже хореатических и атетозоподобных гиперкинезов, афатических, апрактических и агностических расстройств). Характерны для таких случаев и явления полиневрита (резкие боли в конечностях) с полной инверсией сна.

Возможность хрон, отравления О. у. одни исследователи оспаривают, другие считают его результатом многократных легких острых отравлений. Несомненным является развитие астенического синдрома с усилением сухожильных рефлексов, появлением тремора век, языка, пальцев рук, нарушениями функции щитовидной железы, повышением в крови количества эритроцитов и гемоглобина. Следствием хрон, интоксикации, по мнению ряда исследователей, могут быть и трофические расстройства кожи, аритмия и экстрасистолия, стенокардические явления.

Действие на организм

  • СО в 200 раз быстрее О2 поступает в кровяное русло и вступает в активную связь с гемоглобином крови. Вследствие этого образуется карбоксигемоглобин – вещество, обладающее более сильной связью с гемоглобином, нежели оксигемоглобин (кислород в соединении с гемоглобином). Это вещество блокирует процесс передачи кислорода тканевым клеткам, вызывая гипоксию гемического типа.
  • СО связывается с миоглобином (белок скелетных и сердечной мышцы), снижая насосную функцию сердца и вызывая мышечную слабость.
  • Помимо этого, монооксид углерода вступает в окислительные реакции и нарушает биохимический баланс в тканях.

Это интересно: Как не получить обморожение и первая помощь при холодовой травме

Группы риска отравлений угарным газом

Отравление может произойти в следующих случаях:

  • при пожарах;
  • на производстве, где угарный газ используется для синтеза ряда органических веществ (ацетон, метиловый спирт, фенол и т. д.);
  • в газифицированных помещениях, в которых эксплуатируется газоиспользующее оборудование (плиты, проточные водонагреватели, теплогенераторы с открытой камерой сгорания) в условиях недостаточного воздухообмена, например, при нарушении тяги в дымоходах и/или вентиляционных каналах либо недостатке приточного воздуха для горения газа;
  • 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 оживлённой дороге или рядом с ней.
  • На крупных автострадах средняя концентрация СО превышает порог отравления; 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;
  • при курении кальяна (очень большой процент людей испытывают головные боли, головокружения, тошноту, сонливость после курения кальяна, что обусловлено отравлением монооксидом углерода, образованным при недостатке поступления кислорода в кальянный аппарат).

Классификация отравляющих газов

Понятия «ядовитый газ» и «газ как агрегатное состояние вещества» в физике и химии несколько различаются.

Так, в число первых включают различные аэрозоли и летучие жидкости, температура испарения которых находится в пределах «комфортных» условий для человека.

Классифицировать такие отравляющие вещества можно двумя способами — по назначению и принципу действия.

Практическое применение

Как ни странно, но большинство таких веществ вовсе не предназначены для того, чтобы кого-то отравлять. Они имеют вполне легитимное применение и активно используются в хозяйстве. Итак, по критерию используемости их можно поделить на:

  • боевые отравляющие вещества (БОВ),
  • вещества, применяемые в промышленности и в быту,
  • побочные продукты химических реакций.

К первой группе относятся сдедующие газы и аэрозоли: синильная кислота, хлорциан, фосген, иприт, зарин и еще ряд соединений фосфора. Ко второй принадлежат хлор, аммиак, различные средства дезинсекции, а к третьей — сероводород, угарный газ, азотные оксиды (все они — ядовиты).

Принцип действия

Токсичность любого вещества проявляется по-разному, и газы – не исключение. Симптоматика, вызываемая попаданием ядовитого газа в организм, существенно различается. Выделяют следующие группы по принципу действия:

  • нервно-паралитические, то есть вызывающие общий или локальный паралич,
  • кожно-нарывные, разрушающие кожные покровы,
  • удушающие,
  • слезоточивые,
  • психотомиметические,
  • раздражающие слизистые оболочки,
  • общей токсичности.

https://youtube.com/watch?v=QMrK0USJT30

Получение[править | править код]

Промышленный способправить | править код

Влияние температуры на равновесие реакции: CO2+C⇄2CO{\displaystyle {\mathsf {CO_{2}+C\rightleftarrows 2CO}}}

Образуется при горении углерода или соединений на его основе (например, бензина) в условиях недостатка кислорода:

2C+O2→2CO↑{\displaystyle {\mathsf {2C+O_{2}\rightarrow 2CO\uparrow }}} (тепловой эффект этой реакции 220 кДж),

или при восстановлении диоксида углерода раскалённым углём:

CO2+C⇄2CO↑{\displaystyle {\mathsf {CO_{2}+C\rightleftarrows 2CO\uparrow }}} (ΔH = 172 кДж, ΔS = 176 Дж/К)

Эта реакция происходит при печной топке, когда слишком рано закрывают печную заслонку (пока окончательно не прогорели угли). Образующийся при этом оксид углерода(II) вследствие своей ядовитости вызывает физиологические расстройства («угар») и даже смерть (см. ниже), отсюда и одно из тривиальных названий — «угарный газ».

Реакция восстановления диоксида углерода обратимая, влияние температуры на состояние равновесия этой реакции приведено на графике. Протекание реакции вправо обеспечивает энтропийный фактор, а влево — энтальпийный. При температуре ниже 400 °C равновесие практически полностью сдвинуто влево, а при температуре выше 1000 °C вправо (в сторону образования CO). При низких температурах скорость этой реакции очень мала, поэтому оксид углерода(II) при нормальных условиях вполне устойчив. Это равновесие носит специальное название равновесие Будуара.

Смеси оксида углерода(II) с другими веществами получают при пропускании воздуха, водяного пара и т. п. сквозь слой раскалённого кокса, каменного или бурого угля и т. п. (см. генераторный газ, водяной газ, смешанный газ, синтез-газ).

Лабораторный способправить | править код

Разложение жидкой муравьиной кислоты под действием горячей концентрированной серной кислоты либо пропускание газообразной муравьиной кислоты над P2O5. Схема реакции:

HCOOH→H2SO4otH2O+CO↑{\displaystyle {\mathsf {HCOOH{\xrightarrow{^{o}t}}H_{2}O+CO\uparrow }}}
Можно также обработать муравьиную кислоту хлорсульфоновой. Эта реакция идёт уже при обычной температуре по схеме:
HCOOH+HSO3Cl→H2SO4+HCl↑+CO↑.{\displaystyle {\mathsf {HCOOH+HSO_{3}Cl\rightarrow H_{2}SO_{4}+HCl\uparrow +CO\uparrow .}}}

Нагревание смеси щавелевой и концентрированной серной кислот. Реакция идёт по уравнению:

H2C2O4→H2SO4otCO↑+CO2↑+H2O.{\displaystyle {\mathsf {H_{2}C_{2}O_{4}{\xrightarrow{^{o}t}}CO\uparrow +CO_{2}\uparrow +H_{2}O.}}}

Нагревание смеси гексацианоферрата(II) калия с концентрированной серной кислотой. Реакция идёт по уравнению:

K4Fe(CN)6+6H2SO4+6H2O→ot2K2SO4+FeSO4+3(NH4)2SO4+6CO↑.{\displaystyle {\mathsf {K_{4}+6H_{2}SO_{4}+6H_{2}O{\xrightarrow{^{o}t}}2K_{2}SO_{4}+FeSO_{4}+3(NH_{4})_{2}SO_{4}+6CO\uparrow .}}}

Восстановлением из карбоната цинка магнием при нагревании:

Mg+ZnCO3→otMgO+ZnO+CO↑.{\displaystyle {\mathsf {Mg+ZnCO_{3}{\xrightarrow{^{o}t}}MgO+ZnO+CO\uparrow .}}}
Гость форума
От: admin

Эта тема закрыта для публикации ответов.