Ածխածնի մոնօքսիդ

Ածխածնի մոնօքսիդ (CO), ածխածնի և թթվածնի բինար միացություն, որտեղ ածխածինն ունի +2 օքսիդացման աստիճան։ Անգույն, անհամ, անհոտ թունավոր գազ։

Մոլեկուլի կառուցվածք 
Ածխածինը և թթվածինը կապված են մեկ եռակի կապով, ինչպես ազոտի մոլեկուլը, դրա համար էլ նրանք հատկություններով նման են։ Համաձայն մոլեկուլային օրբիտալների մեթոդի CO-ի ոչ գրգռված մոլեկուլի էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիան կարելի է արտահայտել σ2Oσ2zπ4x, yσ2C. ձևով։ Եռակի կապը առաջացել է σ կապով, որը կազմվել է σz էլեկտրոնային զույգի հաշվին, իսկ նույն մակարդակի վրա առաջացած երկու πx, y էլեկտրոնները առաջացնում են երկու π կապերը։ Եռակի կապի շնորհիվ CO-ի մոլեկուլը շատ ամուր է (1069 կՋ/մոլ) և փոքր միջմիջուկային հեռավորություն (dC≡O=0, 1128 նմ կամ 1, 13 Å)։ Մոլեկուլը թույլ էլեկտրացված է և ունի μ = 0, 04·10−29 Կլ·մ դիպոլ մոմենտ։ Տարբեր փորձերի արդյունքում ապացուցված է, որ բացասական լիցքը տեղակայված և ածխածնի ատոմի վրա C−←O+։

Հատկություններ 
Ածխածնի մոնօքսիդը անգույն, անհամ, անհոտ գազ է։ Դյուրին բռնկվում է։

Այն ռեակցիաները, որոնցում մասնակցում է ածխածնի մոնօքսիդը հիմնականում պատկանում են միացման և օքսիդա-վերականգման տիպին։ Ածխածնի մոնօքսիդը հիմնականում հանդիսանում է վերականգնիչ։ Ածխածնի մոնօքսիդը սենյակային ջերմաստիճանում քիմիապես քիչ ակտիվ է, այն ակտիվ է տաքացնելիս և լուծույթներում։ Այն վերականգնում է ջրածնից ներքև գտնվող մետաղներին իրենց աղերի լուծույթներից (Au, Pt, Pd, Cu)`
 :
830 °C-ից ցածր ջերմաստիճաններում -ն ավելի ուժեղ վերականգնիչ է քան ջրածինը, իսկ 830 °C-ից բարձր ջերմաստիճաններում՝ հակառակը։ Դրա համար
 
ռեակցիայի հավասարակշռության կենտրոնը տատանվում է կախված ջերմաստիճանից։ Որոշ բակտերիաներ կարողանում են CO-ի օքսիդացումից ստանալ իրենց համար հարկավոր էներգիան`
  :
-ն փոխազդում է հալոգենների հետ։ Ամենակիրառվող ռեակցիան ֆոսգենի ստացումն է՝
:
-ի և -ի փոխազդեցությունից կարելի է ստանալ ոչ միայն կարբոնիլ ֆտորիդ, այլ նաև պերօքսիդային միացություն : Այն թթվային միջավայրում փոխազդում է կալիումի յոդիդի հետ՝
 :
-ն փոխազդում է խալկոգենների հետ՝
 :
-ն վերականգնում է -ը `

Անցումային մետաղների հետ առաջացնում է թունավոր միացություններ(կարբոնիլներ)`
:
-ն փոխազդում է ալկալիների հալույթների հետ, առաջացնելով համապատասխան մետաղի ֆորմիատ՝
:
-ն փոխազդում է մետաղական կալիումի հետ առաջացնելով կալիումի դիօքսօդիկարբոնատ՝
:
-ն փոխազդում է ամոնիակի հետ առաջացնելով արդյունաբերության համար շատ կարևոր ցիանաջրածնական թթուն (կապտաթթու)`
:
-ն փոխազդում է ջրածնի հետ առաջացնելով սպիրտներ և գծային ալկաններ (Ֆիշեր-Տրոպսի ռեակցիա)։

Թունավորում ածխածնի մոնօքսիդով

Ֆիզիոլոգիական ազդեցություններ 
Շմոլ գազը շատ թունավոր է որովհետև այն չունի գույն, հոտ։ Այն կարող է առաջացնել թունավորում, նույնիսկ մահ։ Թունվորման պատճառը կարբօքսիհեմոգլոբինի առաջացումն է`

որը ավելի կայուն միացություն է, քան օքսիհեմոգլոբինը(OHem)։ Կարբոքսիհեմոգլոբինի առաջացման հետևանքով դադարում է թթվածնի մատակարարումը բջիջներին։ Եթե սենյակի օդում պարունակվում է 0, 1 % շմոլ գազ, ապա ապա այնտեղ գտնվող մարդը կամահանա մոտ մեկ ժամից։

Օգնությունը թունավորման ժամանակ 
Կարբոքսիհեմոգլոբինի առաջացումը դարձելի է։
 Տուժածին պետք է տանել մաքուր օդի միջավայր։ Թեթև թունավորման ժամանակ կարելի է ընդամենը կատարել թոքերի հիպերօդափոխում։
 Թոքերի արհեստական օդափոխում։
 Լոբեին կամ կոֆեին մաշկի տակ։
 Ներերակային կարբօքսիլազա։
 Ներմկանային ացիզոլ։

Թունավորման կանխարգելումը 
Ակտիվ ածխի կողմից ածխածնի մոնօքսիդը շատ քիչ է կլանվում, դրա համար օգտագործվում են հակագազեր ուրիշ ակտիվ տարրով՝ հիպոկալիտային փամփուշտ։ Հիպոկալիտը կատալիզատոր է, որի վրա տեղի է ունենում CO-ի օսքիդացում մինչև CO2։

Բացահայտման պատմություն 
Ածխի այրումից առաջացած ծուխի թունավոր հատկությունը նկարագրել էին դեռ Արիստոտելը և Հալենը։ Ածխածնի մոնոքսիդը առաջին անագամ ստացել է Ժակ դե Լասսոն 1776 թվականին, ցինկի օքսիդի և ածխածնի տաքացումից, սակայն անջատված գազը վառվում էր կապույտ գույնով դրա համար էլ այն խառնեցին ջրածնի հետ։
 
Գազի բաղադրությունը հայտնաբերել է 1800 թվականին Վիլիամ Կրուկշեինկը։ Գազի թունավոր հատկությունը ուսումնասիրել է Կլոդ Բեռնարը, փորձարկելով շների վրա։ Երկրի մթնոլորտից դուրս CO հայտնաբերել է Մ. Միժոտը 1949 թվականին, ուսումնասիրելով արեգակի ԻԿ սպեկտորը։

Ստացում

Արդյունաբերական եղանակ 

 Առաջանում է ածխածնի կամ ածխածին պարունակող միացությունների թերայրումից՝

 Առաջանում է CO2-ի վերականգնումից (շիկացած ածխով)`
 :
Այս ռեակցիան դարձելի է։ Ջերմաստիճանի ազդեցությունը ռեակցիաի վրա պատկերված է գրաֆիկում։ Այս հավասարակշռությունը կոչվում է Բուդուառաի հավասարակշռություն։
 Ածխածնի մոնօքսիդի խառնուրդները ստանում են ջրային գոլորշիները, օդը (և նման) շիկացած կոքսի վրայով անցկացնելիս։

Լաբորատոր եղանակ 
 Ստանում են հեղուկ մրջնաթթվի քայքայումից օգտագործելով  կամ 
 :
Կարելի է նաև մրջնաթթուն մշակել քլորսուլֆիտային թթվով`

 Օքսալաթթվի և կոնցենտրիկ ծծմբական թթվի տաքացումից՝
 
 Կարմիր արյան աղի և կոնցենտրիկ ծծմբական թթվի տաքացումից՝
 :
 Ցինկի կարբոնատը մագնեզիումով վերականգնելիս՝
 :

Ածխածնի մոնօքսիդի քանակական և որակական անալիզը 
-ի որակական բաղադրությունը կարելի է հայտնաբերել պալադիումի քլորիդի լուծույթով։ Այն սկսում է սևանալ։ Դա ռեակցիայի արդյունքում նստող պալադիումն է։
 :
Այս ռեակցիան իրականացնելու համար պետք է 1 գրամ պալադիումի քլորիդը լուծել 1 լիտր ջրում։ Քանակական բաղադրությունը ստանալու համար օգտվում են յոդոմետրիկ եղանակից՝
 :

Կիրառություն 
 -ն հանդիսանում է միջանկյալ նյութ, որը մցնում են ջրածնի հետ ռեակցիայի մեջ խոշոր արդյունաբերական նպատակներով՝ սպիրտների և չճյուղավորված ածխաջրածինների ստացման համար։
 -ն օգտագործում են կենդանիների, թռչունների և ձկների միսը մշակելու համար։ Այն տալիս է նրանց թարմ մսի գույն առանց համը փոխելու (տեխնալոգիաէ en:Clear smoke կամ en:Tasteless smoke)։
 Այն հանդիսանում է գեներատորային գազի հիմնական բաղադրամասը, որը օգտագործվում է գազագեներատորային մեքենաներում։
 Ավտոմեքենաների արտանետած գազի մեջ գտնվող -ն օգտագործվել է որպես թունանյութ երկրորդ համաշխարհային պատերազմի ժամանակ՝ ֆաշիստների կողմից։
 Օգտագործվում է գազային խցիկներում։
 Օգտագործվել է Գազենվագեններում։

Ածխածնի մոնօքսիդը երկրի մթնոլորտում 

Տարբերում են -ի առաջացման երկու ձև՝
 Բնական
 Անթրոպոգեն (մարդու գործունությունից առաջացած)
Նորմալ պայմաններում, երկրի վրա  առաջանում է օրգանական միացությունների ոչ լրիվ անաէրոբ քայքայումից և կենսազանգվածի այրումից, հիմնականում անտառների այրումից։ Հողում  առաջանում է ինչպես բնական, այնպես էլ ոչ բնական ճանապարհներով։ Փորձնականորեն ապացուցված է, որ  հողում առաջանում է ֆենոլային միացությունների շնորհիվ, որոնք պարունակում են  կամ  խմբեր՝ պարա կամ օրթո իզոմերների ձևով։ Մթնոլորտում -ն հանդիսանում է շղթայական ռեակցիաների արդյունք, որոնցում մասնակցում են մեթան և այլ ածխաջրածիններ (առաջին հերթին իզոպրեն)։

Գրականություն 
 Ахметов Н. С. Общая и неорганическая химия. 5-е изд., испр. - М.: Высш. шк.; 2003
 Некрасов Б. В. Основы общей химии. Т. I, изд. 3-е, испр. и доп. Изд-во «Химия», 1973 г. Стр. 495-497, 511-513
 Химия: Справ. из./В. Шретер, К.-Х. Лаутеншлегер, Х. Бибрак и др.: Перс. с нем. 2-е изд., стереотип. - М.:Химия, 2000
 Баратов А. Н. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов и средства их тушения: Справочное издание: в 2-х книгах; Книга 2. - М.: Химия, 1990 - 384с.

Ծանոթագրություններ

Արտաքին հղումներ 
 Ածխածնի մոնօքսիդի քիմիական անվտանգության միքազգային տեղեկագիր

Ածխածնի օքսիդներ
Թույներ
Թունաբանություն