Kohlenstoffmonoxid
Kohlenstoffmonoxid ist eine chemische Verbindung aus Kohlenstoff und Sauerstoff und gehört damit neben Kohlenstoffdioxid zur Gruppe der Kohlenstoffoxide. Es wird in der Öffentlichkeit meistens als Kohlenmonoxid bezeichnet, was aber nicht korrekt ist, da die Verbindung ein Oxid des Elementes Kohlenstoff und nicht der (lediglich kohlenstoffhaltigen) Kohle ist. Seine chemische Formel ist CO.
Kohlenstoffmonoxid ist ein farb-, geruch- und geschmackloses Gas. Es entsteht bei der unvollständigen Oxidation von kohlenstoffhaltigen Substanzen. Dies erfolgt zum Beispiel beim Verbrennen dieser Stoffe, wenn nicht genügend Sauerstoff zur Verfügung steht oder die Verbrennung bei hohen Temperaturen stattfindet (siehe auch: Boudouard-Gleichgewicht). Kohlenstoffmonoxid selbst ist brennbar und verbrennt mit Sauerstoff zu Kohlenstoffdioxid.
| Strukturformel | |
|---|---|
| Allgemeines | |
| Name | Kohlenstoffmonoxid |
| Summenformel | CO |
| Andere Namen | Kohlenmonoxid |
| Kurzbeschreibung | farb- und geruchloses Gas |
| CAS-Nummer | 630-08-0 |
| Sicherheitshinweise | |
Datei:Gefahrensymbol T.png  T Giftig, F+ Hochentzündlich | |
| R- und S-Sätze | R 12-23 S 7-16 |
| MAK | 33 mg/m³ |
| Physikalische Eigenschaften | |
| Aggregatzustand | gasförmig |
| Farbe | farblos |
| Dichte, 15 °C, 1bar | 1,185 kg/m³ |
| Relative Dichte (Luft=1) | 0,915 |
| Molmasse | 28,01 g/mol |
| Schmelzpunkt | -205 °C |
| Siedepunkt | -191,6 °C |
| Zündtemperatur | 605 °C |
| Dampfdruck | -- hPa |
| Kritische Temperatur | -140,2 °C |
| Kritischer Druck | 35,0 bar |
| Löslichkeit in Wasser | 30 mg/l (20 °C) |
| Gut löslich in | -- |
| Schlecht löslich in | -- |
| Unlöslich in | -- |
| Thermodynamik | |
| ΔfH0g | -110,53 kJ/mol |
| ΔfH0l | -- in kJ/mol |
| ΔfH0s | -- in kJ/mol |
| S0g, 1 bar | -- in J/(mol · K) |
| S0l, 1 bar | -- in J/(mol · K) |
| S0s | -- in J/(mol · K) |
| Analytik | |
| Klassische Verfahren | -- |
|
SI-Einheiten wurden wo möglich verwendet. Wenn nicht anders vermerkt wurden Normbedingungen benutzt. | |
Weitere Informationen
Kohlenstoffmonoxid ist ein sehr guter Ligand zur Metallkomplexierung. Aus diesem Grund sind zahlreiche Metallcarbonyle bekannt. Kohlenstoffmonoxid zählt zu den isosteren Starkfeld-Liganden, zu denen auch das Cyanid- (CN-) und Nitrosylion (NO+) gehören. Eine starke Metall-Ligand-Bindung entsteht durch die Ausprägung einer Rückbindung vom Metall zum Kohlenstoffmonoxid. Es ist ein starker σ-Donor und π-Akzeptor.
Toxizität
Die starken Komplexbindungen, die Kohlenstoffmonoxid eingeht, erklären seine Giftigkeit. Es bindet 200- bis 300-mal stärker an den roten Blutfarbstoff Hämoglobin als Sauerstoff. Es blockiert die Bindungsstellen des Sauerstoffs, indem es eine starke koordinative Bindung mit dem Zentralion (Eisen) im Hämoglobin eingeht. Hierdurch wird der Sauerstofftransport im Blut unterbrochen, was zum Tod durch Erstickung führen kann. Schon bei einem Gehalt von nur 0,3 Prozent Kohlenstoffmonoxid in der Luft ist das Blut zur Hälfte mit Kohlenstoffmonoxid gesättigt, dadurch werden Pulsoxymeter getäuscht und geben fälschlich hohe Sauerstoffsättigungsraten an (Bewusstlosigkeit und Tod nach etwa 20 Minuten). Ab 1 Prozent Kohlenstoffmonoxidgehalt in der Luft folgt auf die Bewusstlosigkeit innerhalb von etwa 5 Minuten der Tod. Die äußerlichen Anzeichen einer Kohlenstoffmonoxid-Vergiftung sind in der Regel kirschrote Schleimhäute. Die Farbe ist ein Resultat der tief roten Hämoglobin-Kohlenstoffmonoxid Charge-Transfer-Komplexe.
Rettung bei Kohlenstoffmonoxid-Intoxikationen
Kohlenstoffmonoxid reagiert stark exotherm mit Luft, wenn sich ein Zündfunke findet. Schon ein Funke im Lichtschalter oder der Türglocke kann daher eine Explosion auslösen. Für den Helfer bedeutet das, dass Eigensicherung absoluten Vorrang hat und höchste Vorsicht geboten ist. Insbesondere sollte auch die Gefahr einer eigenen Vergiftung berücksichtigt werden - ein bewusstloser Helfer hilft nicht. Umluftunabhängiger Atemschutz ist in der Regel zur Rettung notwendig.
Patienten mit einer Kohlenstoffmonoxid-Vergiftung werden vom Rettungsdienst und Notarzt im Allgemeinen mit Überdruck (PEEP) und 100 Prozent Sauerstoff intubiert beatmet. Durch das dadurch deutlich erhöhte Sauerstoffangebot kann man Kohlenstoffmonoxid vom Hämoglobin verdrängen.
Herstellung
Kohlenstoffmonoxid kann aus zahlreichen Edukten wie z.B. Erdgas, Leichtbenzin, Schwerölen, Kohle und Biomasse hergestellt werden, wobei zunächst Synthesegas, eine Mischung von Kohlenstoffoxid mit Wasserstoff erzeugt wird, welche dann gereinigt und aufbereitet wird.
siehe auch: Synthesegas, Fischer-Tropsch-Synthese
