documentco

CÁC KHÍ GÂY Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ1. KHÍ CO

•Danh pháp IUPAC: Cácbon mônôxít•Tên khác: cácbon ôxít ôxít cácbon khí than•Công thức phân tử: CO•Phân tử gam: 28,01 g/mol• Biểu hiện: Chất khí không màu, không mùi


Cấu trúc của phân tử CO được mô tả tốt nhất dựa theo thuyết quỹ đạo phân tử. Độ dài của liên kết hóa học (0,111 nm) chỉ ra rằng nó có đặc trưng liên kết ba một phần. Phân tử có mômen lưỡng cực nhỏ (0,112 Debye hay 3,74x10-31 C.m) và thông thường được biểu diễn bằng 3 cấu trúc cộng hưởng:


Lưu ý rằng quy tắc octet (quy tắc bộ tám) bị vi phạm đối với nguyên tử cacbon trong hai cấu trúc thể hiện bên phải.

Nó thể hiện tính khử trong một số phản ứng với các ôxít kim loại có độ hoạt động hóa học yếu ở nhiệt độ cao, chẳng hạn ôxít đồng (II), theo phản ứng sau:

CO + CuO = CO2 + Cu


- Cacbon monoxit (CO): CO được hình thành do việc đốt cháy không hết nhiên liệu hoá thạch như than, dầu và một số chất hữu cơ khác. Khí thải từ các động cơ xe máy là nguồn gây ô nhiễm CO chủ yếu ở các thành phố. Hàng năm trên toàn cầu sản sinh khoảng 600 triệu tấn CO. CO không độc với thực vật vì cây xanh có thể chuyển hoá CO => CO2 và sử dụng nó trong quá trình quang hợp. Vì vậy, thảm thực vật được xem là tác nhân tự nhiên có tác dụng làm giảm ô nhiễm CO. Khi con người ở trong không khí có nồng độ CO khoảng 250 ppm sẽ bị tử vong


- Khí sinh ra từ cái bếp lò, nhất là cái bếp lò đốt bằng than (như than tổ ong, than đá cục v.v...) có chứa rất nhiều chất khí độc hại như NOx, SO2, CO, CO2 v.v...

Xét về mức độ độc hại thì thấy CO2 chỉ có tính không duy trì sự sống (gây ngạt), các khí còn lại đều có độc tính cao. Tuy nhiên NOx và SO2 là các loại khí có mùi nên dễ phát hiện, còn lại CO lại là một khí cực độc nhưng không mùi, nên khí này là nguyên nhân của rất nhiều ca ngộ độc gây chết người ở nhiều nơi trên thế giới.


Bình thường trong bầu khí quyển luôn luôn chứa một lượng nhỏ CO (cả bầu khí quyển trái đất ước tính chứa 60.000.000 tấn CO ở bất kỳ thời điểm nào) và thực tế nồng độ CO chỉ bằng cỡ 1/1000 nồng độ CO2. Người ta cho rằng CO sinh ra trong tự nhiên là từ các núi lửa và từ một số quá trình quang hóa học, trong đó ozon (O3) oxy hóa mêtan (CH4) trong không khí.


Hoạt động của con người là nguồn bổ sung quan trọng CO vào khí quyển. Hàng năm loài người trong hoạt động của mình đã thải vào khí quyển 550 triệu tấn CO (trong khi các quá trình tự nhiên chỉ thải 3,8 triệu tấn CO), trong đó 60 - 70% lượng này là từ khói thải ô tô. Tại một số thành phố lớn có lúc nồng độ CO đo được trên 100 ppm trong không khí. Trong những phòng kín nếu người ta đốt lò hoặc hút thuôc lá thì nồng độ CO có thể rất cao đến mức đủ đầu độc con người


CO là một loại khí rất độc. Cũng tương tự oxy, CO tạo phức 6 phối từ với Fe(II) trong hemoglobin. Hơn nữa phức này lại rất bền, bền hơn phức giữa hemoglobin và oxy 300 lần nên nó kế hợp dễ dàng với hemoglobin trong máu và làm hồng cầu không còn khả năng vận chuyển oxy đi nuôi cơ thể gây cho cơ thể bị ngạt.

Như vậy để oxy có thể "tranh chấp" được với CO, nồng độ (hay áp suất) của oxy trong khí thờ phải lớn hơn của CO 300 lần. Điều này có nghĩa là nếu coi nồng độ oxy trong khí quyển là 20% thể tích, thì nồng độ CO cực đại chỉ được phép:

P(CO) = 20%=0,066% thể tích (hay 660ppm) 300 lần.


Ngoài phục thuộc vào nồng độ CO trong không khí, sự bão hòa CO trong máu phụ thuộc vào mức độ thờ, thở càng mạnh thì bão hòa càng nhanh. Với những người sống lâu trong bầu không khí có chứa CO sẽ bị nhiễm CO mạn tính, nghĩa là trong máu luôn luôn tồn tại nồng độ phức CO ở mức cao. Qua kiểm tra người ta thấy những người công nhân có hút thuốc lá, nồng độ Hb - CO trong máu thường xuyên ở mức 5% trong khi nếu không hút thuốc, con số này chỉ vào cỡ 1,5%.


- Trong điều kiện tự nhiên, CO có hàm lượng rất nhỏ, khoảng 0,1 - 0,1 ppm. Nguồn gốc tự nhiên của nó còn chưa biết hết. Núi lửa, sự dậy men ở môi trường hiếm khí, sấm chớp, cháy rừng là nguồn chủ yếu của CO.

Các sinh vật biển cũng có vai trò đáng kể. Các tảo nâu như Fucus và Neocystis, sứa Physalia physalis và các sứa ống khác cũng có chứa CO với lượng đáng kể. Ngoài ra thực vật cũng tạo ra CO khi các tinh dầu thực vật bị oxyd hoá.


Mặc dù vậy, sự đốt nhiên liệu do con người vẫn là nguồn ô nhiễm chủ yếu. Ðộng cơ xe hơi là nguồn thải chính của CO. Chỉ riêng Hoa Kỳ, trong những năm 1970, có đến hơn 67 triệu tấn khí CO thải vào không khí do xe hơi hàng năm. Ngoài ra, sự đốt than đá, củi và sự cháy rừng cũng là nguồn thải CO do con người.


CO có nhiều tác động khác nhau lên sinh vật. Liều quá cao sẽ gây độc cho thực vật vì ngăn chặn quá trình hô hấp. Ðộng vật máu nóng rất mẫn cảm với CO, vì CO kết hợp với hemoglobin, tạo thành carboxyhemoglobin, làm các tế bào thiếu oxygen, gây ngạt thở. Hít không khí ô nhiễm 6,4 x 1000 ppm CO trong vòng 2 phút gây nhức đầu và choáng váng, trong vòng 15 phút có thể bất tỉnh và tử vong. Liều 100ppm CO được xem là giới hạn tối đa cho phép (Ramade, 1987).

documentco

Documents