Kohlenstoffmonooxid CO
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Farb- und
geruchloses Gas
Vorkommen
bei bakteriologischen
Abbauprozessen im Boden
und im Meer |
Molmasse
28,010 g/mol
AGW
30 ml/m3 (TRGS 900)
Dichte 1,2506
g/l (Gas, 0° C, 1013 hPa)
(CO : Luft = 0,97)
Schmelzpunkt
-205,02 °C
Siedepunkt
-191,5 °C
Wasserlöslichkeit
Konz. bei 20 °C 0,030
g/l
Explosionsgr.
11,3 - 75,6 Vol.-% (Luft)
Flammpunkt
-191 °C
Zündpunkt
+ 605 °C |
Piktogramme
GHS 02
GHS 04
GHS 06
GHS 08
Gefahr |
Gefahrenklassen
+ Kategorie
Entzündbare Gase 1
Gase unter Druck, verdicht.
Gas
Akute Toxizität inhalativ
3
Reproduktionstoxizität
(D) 1A
Spez. Zielorgantox. (w.)
1 |
HP-Sätze
(siehe Hinweis)
H 220,
280, 331,
360D, 372
P 210,
261, 280.3+7,
377, 304+340,
308+313
Entsorgung
besondere Hinweise |
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Deutscher Name |
Englischer Name |
| CAS
630-08-0 |
Kohlenstoffmonooxid |
Carbon monoxide |
| Bemerkung
für Schulen: Wird Kohlenstoffmonooxid in einem Experiment erzeugt,
sollte dieses sofort im Abzug/in der Kapelle abgebrannt werden. Der Versuch
darf nur als Lehrerversuch im Abzug vorgeführt werden. Gasflaschen
mit Kohlenstoffmonooxid gehören auf gar keinen Fall an eine Schule. |
Wirkung auf den menschlichen Körper
Kohlenstoffmonooxid ist
ein giftiges und heimtückisches Gas, da es keinen Geruch besitzt und
auch keine Atemnot auslöst. Eine akute Vergiftung äußert
sich zuerst in Euphorie und Gleichgültigkeit, dann folgen Kopfschmerzen,
Benommenheit, Bewusstlosigkeit und Tod. Die Giftwirkung des Gases beruht
auf einer chemischen Reaktion mit dem roten Blutfarbstoff Hämoglobin,
so dass der Sauerstofftransport im Blut gestört wird. Eine Konzentration
von 0,1 Volumenprozent in der Atemluft wirkt nach längerem Einatmen
tödlich. Selbst das Einatmen von geringen Dosen (0,01%) führt
langfristig zu chronischen Erkrankungen an Herz und Nerven. Diese Gefahr
besteht vor allem in dicht besiedelten Gebieten mit vielen Ampeln, da Autos
im Leerlauf eine hohe Dosis Kohlenstoffmonooxid an die Luft abgeben.
Kohlenstoffmonooxid
verbrennen
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Kohlenstoffmonooxid
verbrennt mit blauer Flamme
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Eigenschaften
Kohlenstoffmonooxid ist
ein farb- und geruchloses Gas. Es löst sich wenig in Wasser, in Ethylalkohol
und in Chloroform ist es besser löslich. Das Gas ist etwas leichter
als Luft. Oberhalb von 700°C verbrennt es mit bläulicher Flamme
zu Kohlenstoffdioxid:
CO + 1/2 O2
CO2 DHR
= -282 kJ/mol
Die Reaktion mit reinem
Sauerstoff läuft sehr heftig
ab, es bilden sich dabei Knallgasgemische, die kräftig explodieren.
Aber auch bei Mischung mit Luft entstehen explosionsgefährliche Gemische.
Im Gegensatz zum Kohlenstoffdioxid ist es viel
reaktionsfähiger. Es reagiert unter Hitze mit Nichtmetallen wie Wasserstoff,
Schwefel und Chlor
und mit Metallen, wobei sich giftige Metallcarbonyle bilden. Lässt
man das Gas bei ca. 200°C unter Druck über Eisenpulver
strömen, bildet sich Eisencarbonyl, eine giftige, gelbe Flüssigkeit
mit der Formel Fe(CO)5. Gemische mit Wasserstoff
werden als Synthesegas bezeichnet. Sie dienen zur Herstellung von Methanol
oder werden zur Herstellung von Methan oder
anderen Kohlenwasserstoffen bei der Fischer-Tropsch-Synthese verwendet:
CO + 3 H2
CH4 + H2O
DHR
= -206 kJ/mol |
Herstellung
Im Labor erhält
man Kohlenstoffmonooxid durch das Erhitzen eines Gemisches aus reiner Ameisensäure
mit konzentrierter Schwefelsäure:
HCOOH
CO + H2O
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Herstellen von Kohlenstoffmonooxid
aus
Ameisensäure und
Schwefelsäure im Reagenzglas.
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Film
erhältlich auf >DVD
Diese Reaktion darf nur
im kleinen Maßstab im Abzug durchgeführt werden (Schutzbrille!).
In der Düse befindet sich eine Rückschlagsicherung. Das ausströmende
Gas wird erst nach einer Weile entzündet. Dadurch wird verhindert,
dass das anfänglich in der Apparatur vorhandene Knallgasgemisch zündet.
In der Technik existieren
verschiedene Herstellungsverfahren. Bei der Synthesegaserzeugung wird Methan
bei ca. 900°C und bei Anwesenheit eines Katalysators
in Gegenwart von Wasser katalytisch gespalten:
CH4 +
H2O CO
+ 3 H2 DHR
= +206 kJ/mol
Man erhält ein Gemisch
aus Kohlenstoffmonooxid und Wasserstoff.
Bei der Verbrennung von Koks unter Luftabschluss (Totalvergasung) mit hohen
Temperaturen erhält man ebenfalls Synthesegas:
C (glühend) +
H2O CO
+ H2 DHR
= +131 kJ/mol
Blässt man Luft
über glühenden Koks, verbrennt dieser mit dem Sauerstoff.
Dabei spielen sich folgende Vorgänge ab:
I.) C
+ O2
CO2
II.) CO2
+ C 2 CO
Damit sich das Gleichgewicht
in der zweiten Reaktionsgleichung möglichst weit nach rechts verschiebt,
muss die Temperatur möglichst hoch liegen (Boudouard-Gleichgewicht) |
Verwendung
Kohlenstoffmonooxid dient
zur Herstellung von Methan und anderen Kohlenwasserstoffen
(Fischer-Tropsch-Synthese), von Methanol, Ameisensäure,
Essigsäure und anderen Carbonsäuren,
von Estern, Phosgen und einer Vielzahl anderer
organischer Verbindungen. Im Hochofen
wird es als Reduktionsmittel für das Eisenerz gebraucht. |
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