一氧化碳(carbon monoxide),一种碳氧化合物,化学式为CO,分子量为28.0101,通常状况下为是无色、无臭、无味的气体。物理性质上,一氧化碳的熔点为-205℃,沸点为-191.5℃,难溶于水,20℃时在水中的溶解度为0.002838g,不易液化和固化。化学性质上,一氧化碳既有还原性,又有氧化性,能发生氧化反应(燃烧反应)、歧化反应等;同时具有毒性,较高浓度时能使人出现不同程度中毒症状,危害人体的脑、心、肝、肾、肺及其他组织,甚至电击样死亡,人吸入最低致死浓度为5000ppm(5分钟)。工业上,一氧化碳是一碳化学的基础,可由焦炭氧气法等方法制得,主要用于生产甲醇和光气以及有机合成等。
化学工业
在化学工业中,一氧化碳是一碳化学的基础。作为合成气和各类煤气的主要组分,一氧化碳是合成一系列基本有机化工产品和中间体的重要原料,由一氧化碳出发,可以制取几乎所有的基础化学品,如氨、光气以及醇、酸、酐、酯、醛、醚、胺、烷烃和烯烃等。同时,利用一氧化碳与过渡金属反应生成羰络金属或羰络金属衍生物的性质,可以制备有机化工生产所需的各类均相反应催化剂。此外,一氧化碳可在聚乙稀聚合反应中用作终止剂。
冶金工业
在冶金工业中,利用羰络金属的热分解反应,一氧化碳可用于从原矿中提取高纯镍,也可以用来获取高纯粉末金属(如锌白颜料)、生产某些高纯金属膜(如钨膜和钼膜等)。同时,一氧化碳可用作精炼金属的还原剂,如在炼钢高炉中用于还原铁的氧化物(方程式见“理化性质·化学性质”);而在多晶态钻石膜的生产中,则可用研究级一氧化碳(≥99.99%)为化学气相沉积工艺过程提供碳源。此外,一氧化碳和氢气组成的混合物(合成气)可用于生产某些特殊的钢,如直接还原铁矿石生产海绵铁。
其他方面
除了化学工业和冶金工业两方面的应用外,一氧化碳还可用作燃料,高纯一氧化碳则主要用作标准气体,一氧化碳激光器,环境监测及科学研究中。其中,一氧化碳标准气体可应用于石油化工工艺控制仪器的校准和检测、石油化工产品质量的控制、环境污染物检测、汽车尾气排放检测、矿井用报警器的校准、各种工厂尾气的检测、医疗仪器校验、电力系统变压器油质量检测、空分产品质量控制、交通安全检测仪器的校正、地质勘探与地震监测、冶金分析、燃气具实验与热值分析、化肥工业仪器仪表校准等。
此外,一氧化碳常用于鱼、肉、果蔬及袋装大米的保鲜,特别是生鱼片的保鲜,又因可以使肉质品色泽红润而被作为颜色固定剂。
1、一氧化碳的物理性质包括:
沸点和熔点:一氧化碳的沸点为-191.5摄氏度,熔点为-205摄氏度,它是一种易挥发的气体。
密度:一氧化碳的密度比空气重,它可以在空气中积聚,并且可以向低处移动。
可燃性:一氧化碳是易燃气体,它可以在空气中形成爆炸性的混合物。
溶解度:一氧化碳不易溶于水,但可以溶于一些有机溶剂。
2、一氧化碳的化学性质包括:
氧化性:一氧化碳是一种强氧化剂,它可以和许多金属氧化物反应。
还原性:一氧化碳是一种强还原剂,它可以还原许多金属离子,例如,它可以将铁离子还原成铁。
与水的反应:一氧化碳可以和水反应生成甲酸和二氧化碳。
与氢气的反应:一氧化碳可以和氢气反应生成甲烷。
燃烧:一氧化碳在氧气的存在下可以燃烧生成二氧化碳和水,放出大量的热能。
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