Tlenek węgla

Tlenek węgla

Nazwy
Preferowana nazwa IUPAC Tlenek węgla
Systematyczna nazwa IUPAC tlenek węgla
Inne nazwy Gazowy tlenek węgla Prottlenek węgla Tlenek węgla Prottlenek węgla Monotlenek węgla Tlenek węgla Gaz kwaśny Węgiel Tlenek węgla(II) Oddech węgla Węgiel utleniony Węglany Karbonyl Gaz wodny Węglowodór Gaz opałowy Gaz rauch Gaz węglowy łatwopalne powietrze Ciężkie powietrze łatwopalne Biała wilgoć Ogień Wilgotny Proszek Gaz oświetlający gaz Dowson gaz Mond gaz gaz energetyczny gaz produkcyjny gaz wielkopiecowy gaz węglowy gaz flogiston gaz samochodowy
Identyfikatory
Numer CAS	630-08-0   Y
Model 3D ( JSmol )	Interaktywny obraz
Referencja Beilsteina	3587264
CHEBI	CHEBI:17245   Y
CHEMBL	ChEMBL1231840
ChemSpider	275   Y
Karta informacyjna ECHA	100.010.118
Numer WE	211-128-3
Referencja Gmelin	421
KEGG	D09706   Y
Siatka	Węgiel + tlenek
Identyfikator klienta PubChem	281
Numer RTECS	FG3500000
UNII	7U1EE4V452   Y
Numer ONZ	1016
Pulpit nawigacyjny CompTox ( EPA )	DTXSID5027273
InChI InChI=1S/CO/c1-2   Y Klucz: UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N   Y InChI=1/CO/c1-2 Klucz: UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYAT
UŚMIECH [C-]#[O+]
Nieruchomości
Wzór chemiczny	WSPÓŁ
Masa cząsteczkowa	28,010 g/mol
Wygląd	Bezbarwny
Zapach	Bezwonny
Gęstość	789 kg/m3 , ciecz 1,250 kg/m3 przy 0°C, 1 atm 1,145 kg/m3 przy 25°C, 1 atm
Temperatura topnienia	-205,02 ° C (-337,04 ° F; 68,13 K)
Temperatura wrzenia	-191,5 ° C (-312,7 ° F; 81,6 K)
Rozpuszczalność w wodzie	27,6 mg/l (25°C)
Rozpuszczalność	rozpuszczalny w chloroformie , kwasie octowym , octanie etylu , etanolu , wodorotlenku amonu , benzenie
Stała prawa Henry'ego ( k H )	1,04 atm·m3 / mol
Podatność magnetyczna (χ)	−9,8·10 −6 cm 3 /mol
Współczynnik załamania światła ( n D )	1.0003364
Moment dipolowy	0,122 D
Termochemia
Pojemność cieplna ( C )	29,1 J/(K·mol)
Standardowa entropia molowa ( S ⦵ 298 )	197,7 J/(K·mol)
Standardowa entalpia formowania (Δ f H ⦵ 298 )	−110,5 kJ/mol
Standardowa entalpia spalania (Δ c H ⦵ 298 )	−283,0 kJ/mol
Farmakologia
Kod ATC	V04CX08 ( KTO )
Zagrożenia
Bezpieczeństwo i higiena pracy (BHP):
Główne zagrożenia	Trujący przez drogi oddechowe
Oznakowanie GHS :
Piktogramy
Hasło ostrzegawcze	Niebezpieczeństwo
Zwroty wskazujące rodzaj zagrożenia	H220 , H331 , H360 , H372
Zwroty wskazujące środki ostrożności	P201 , P202 , P210 , P260 , P261 , P264 , P270 , P271 , P281 , P304 +P340 , P308 +P313 , P311 , P314 , P321 , P377 , P381 , P403 , P403+P233 , P405 , P501
NFPA 704 (ognisty diament)	3 4 0
Punkt zapłonu	-191 ° C (-311,8 ° F; 82,1 K)
Temperatura samozapłonu	609 ° C (1128 ° F; 882 K)
Wybuchowe granice	12,5–74,2%
Śmiertelna dawka lub stężenie (LD, LC):
LC 50 ( średnie stężenie )	8636 ppm (szczur, 15 min) 5207 ppm (szczur, 30 min) 1784 ppm (szczur, 4 godz.) 2414 ppm (mysz, 4 godziny) 5647 ppm (świnka morska, 4 godz.)
LC Lo ( najniższy opublikowany )	4000 ppm (człowiek, 30 min) 5000 ppm (człowiek, 5 min)
NIOSH (limity narażenia na zdrowie w USA):
PEL (dopuszczalny)	TWA 50 ppm (55 mg/m 3 )
REL (zalecane)	TWA 35 ppm (40 mg/m 3 ) C 200 ppm (229 mg/m 3 )
IDLH (bezpośrednie zagrożenie)	1200 str./min
Karta charakterystyki (SDS)	ICSC 0023
Inne aniony	Siarczek węgla
Inne kationy	Tlenek krzemu Tlenek germanu Tlenek cyny (II) Tlenek ołowiu(II).
Powiązane tlenki węgla	Dwutlenek węgla Podtlenek węgla Oksowęglowodory
Strona danych uzupełniających
Tlenek węgla (strona danych)
O ile nie zaznaczono inaczej, dane podano dla materiałów w stanie normalnym (przy 25°C [77°F], 100 kPa).   Y ( co to jest Y N ?) Referencje w infoboksie

Tlenek węgla ( wzór chemiczny CO ) to trujący, łatwopalny gaz, który jest bezbarwny, bezwonny, bez smaku i nieco mniej gęsty niż powietrze. Tlenek węgla składa się z jednego węgla i jednego atomu tlenu połączonych potrójnym wiązaniem . Jest to najprostszy tlenek węgla . W kompleksach koordynacyjnych ligand tlenku węgla nazywany jest karbonylem . Jest kluczowym składnikiem wielu procesów w chemii przemysłowej.

Najczęstszym źródłem tlenku węgla jest częściowe spalanie związków zawierających węgiel, gdy nie ma wystarczającej ilości tlenu lub ciepła do wytworzenia dwutlenku węgla . Istnieje również wiele źródeł środowiskowych i biologicznych, które generują i emitują znaczne ilości tlenku węgla. Jest ważny w produkcji wielu związków, w tym leków, substancji zapachowych i paliw. Po emisji do atmosfery tlenek węgla wpływa na kilka procesów, które przyczyniają się do zmian klimatu .

Tlenek węgla odgrywa ważną rolę biologiczną w królestwach filogenetycznych. Jest produkowany przez wiele organizmów, w tym człowieka. W fizjologii ssaków tlenek węgla jest klasycznym przykładem hormezy , gdzie niskie stężenia służą jako endogenny neuroprzekaźnik ( gazoprzekaźnik ), a wysokie stężenia są toksyczne , powodując zatrucie tlenkiem węgla . Jest izoelektroniczny z anionem cyjankowym CN ⁻ .

Historia

Pre-historia

Ludzie utrzymywali złożony związek z tlenkiem węgla od czasu, gdy po raz pierwszy nauczyli się kontrolować ogień około 800 000 pne. Wcześni ludzie prawdopodobnie odkryli toksyczność zatrucia tlenkiem węgla po wprowadzeniu ognia do swoich mieszkań. Wczesny rozwój metalurgicznych i hutniczych , który pojawił się około 6000 pne w epoce brązu , również nękał ludzkość przed narażeniem na tlenek węgla. Oprócz toksyczności tlenku węgla, rdzenni Amerykanie mogli doświadczyć neuroaktywnych właściwości tlenku węgla poprzez szamańskie rytuały przy kominku.

Historia starożytna

Wczesne cywilizacje rozwinęły mitologiczne opowieści wyjaśniające pochodzenie ognia, takie jak Prometeusz z mitologii greckiej , który dzielił ogień z ludźmi. Arystoteles (384–322 pne) jako pierwszy odnotował, że płonące węgle wytwarzają toksyczne opary. Grecki lekarz Galen (129–199 ne) spekulował, że nastąpiła zmiana w składzie powietrza, która powodowała szkody podczas wdychania, a wielu innych tamtej epoki opracowało podstawy wiedzy o tlenku węgla w kontekście toksyczności oparów węgla . Kleopatra mogła umrzeć z powodu zatrucia tlenkiem węgla .

Rewolucja przedindustrialna

Georg Ernst Stahl wspomniał carbonarii halitus w 1697 roku w odniesieniu do toksycznych oparów uważanych za tlenek węgla. Friedrich Hoffmann przeprowadził pierwsze nowoczesne badania naukowe nad zatruciem tlenkiem węgla pochodzącym z węgla w 1716 r. Herman Boerhaave przeprowadził pierwsze naukowe eksperymenty dotyczące wpływu tlenku węgla (dymów węgla) na zwierzęta w latach trzydziestych XVIII wieku.

Uważa się, że Joseph Priestley jako pierwszy zsyntetyzował tlenek węgla w 1772 r. Carl Wilhelm Scheele podobnie wyizolował tlenek węgla z węgla drzewnego w 1773 r. I pomyślał, że może to być substancja węglowa powodująca toksyczność oparów. Torbern Bergman wyizolował tlenek węgla z kwasu szczawiowego w 1775 r. Później, w 1776 r., francuski chemik de Lassone wytwarzał CO przez ogrzewanie tlenku cynku z koksem , ale błędnie doszedł do wniosku, że gazowym produktem był wodór , ponieważ płonął niebieskim płomieniem. W obecności tlenu, w tym w stężeniu atmosferycznym, tlenek węgla spala się niebieskim płomieniem, wytwarzając dwutlenek węgla. Antoine Lavoisier przeprowadził podobne niejednoznaczne eksperymenty jak Lassone w 1777 roku. Gaz został zidentyfikowany jako związek zawierający węgiel i tlen przez Williama Cruickshanka w 1800 roku.

Thomas Beddoes i James Watt rozpoznali tlenek węgla (jako wodorowęglan ) w celu rozjaśnienia krwi żylnej w 1793 roku. Watt zasugerował, że opary węgla mogą działać jako antidotum na tlen we krwi, a Beddoes i Watt również zasugerowali, że wodorowęglan ma większe powinowactwo do włókna zwierzęcego niż tlen w 1796 r. W 1854 r. Adrien Chenot podobnie zasugerował tlenek węgla w celu usunięcia tlenu z krwi, a następnie utlenienia go przez organizm do dwutlenku węgla. Mechanizm zatrucia tlenkiem węgla jest powszechnie przypisywany Claude'owi Bernardowi , którego wspomnienia, począwszy od 1846 r. I opublikowane w 1857 r., Sformułowały: „zapobiega żylnej krwi tętniczej”. Felix Hoppe-Seyler niezależnie opublikował podobne wnioski w następnym roku.

Pojawienie się chemii przemysłowej

Tlenek węgla zyskał uznanie jako nieoceniony odczynnik w XX wieku. Trzy procesy przemysłowe ilustrują jego ewolucję w przemyśle. W procesie Fischera-Tropscha węgiel i pokrewne bogate w węgiel surowce są przekształcane w paliwa płynne za pośrednictwem CO . Pierwotnie opracowana w ramach niemieckich wysiłków wojennych w celu zrekompensowania braku krajowej ropy naftowej, technologia ta jest kontynuowana do dziś. Również w Niemczech stwierdzono, że mieszanina CO i wodoru łączy się z olefinami , dając aldehydy . Ten proces, zwany hydroformylowaniem , jest wykorzystywany do produkcji wielu chemikaliów na dużą skalę, takich jak środki powierzchniowo czynne , a także specjalistyczne związki, które są popularnymi zapachami i lekami. Na przykład CO jest używany do produkcji witaminy A. W trzecim głównym procesie, przypisywanym naukowcom z Monsanto , CO łączy się z metanolem, dając kwas octowy . Większość kwasu octowego jest wytwarzana w procesie Cativa . Hydroformylowanie i synteza kwasu octowego to dwa z niezliczonych procesów karbonylowania .

Fizyczne i chemiczne właściwości

Tlenek węgla jest najprostszym oksywęglem i jest izoelektroniczny z innymi dwuatomowymi formami potrójnie związanymi posiadającymi 10 elektronów walencyjnych, w tym anion cyjankowy , kation nitrozoniowy , fluorek boru i azot cząsteczkowy . Ma masę molową 28,0, co zgodnie z prawem gazu doskonałego czyni go nieco mniej gęstym niż powietrze, którego średnia masa molowa wynosi 28,8.

Węgiel i tlen są połączone potrójnym wiązaniem , które składa się z dwóch wiązań pi i jednego wiązania sigma . Długość wiązania między atomem węgla a atomem tlenu wynosi 112,8 pm . Ta długość wiązania jest zgodna z potrójnym wiązaniem, jak w przypadku azotu cząsteczkowego (N2 ₎ , który ma podobną długość wiązania (109,76 pm) i prawie taką samą masę cząsteczkową . Wiązania podwójne węgiel-tlen są znacznie dłuższe, na przykład 120,8 pm w formaldehydzie . Temperatura wrzenia (82 K) i temperatura topnienia (68 K) są bardzo podobne do temperatur N2 ₍ odpowiednio 77 K i 63 K). Energia dysocjacji wiązania wynosząca 1072 kJ/mol jest silniejsza niż energia N2 ₍ 942 kJ/mol) i reprezentuje najsilniejsze znane wiązanie chemiczne.

Podstawowy stan elektronowy tlenku węgla jest stanem singletowym, ponieważ nie ma niesparowanych elektronów.

Tabela właściwości termicznych i fizycznych tlenku węgla (CO) pod ciśnieniem atmosferycznym:

Temperatura (K)	Gęstość (kg/m^3)	Ciepło właściwe (kJ/kg °C)	Lepkość dynamiczna (kg/ms)	Lepkość kinematyczna (m^2/s)	Przewodność cieplna (W/m °C)	Dyfuzyjność cieplna (m^2/s)	liczba Prandtla
200	1,6888	1.045	0,0000127	0,00000752	0,017	0,00000963	0,781
220	1.5341	1.044	0,0000137	0,00000893	0,019	0,0000119	0,753
240	1.4055	1.043	0,0000147	0,0000105	0,0206	0,0000141	0,744
260	1,2967	1.043	0,0000157	0,0000121	0,0221	0,0000163	0,741
280	1.2038	1.042	0,0000166	0,0000138	0,0236	0,0000188	0,733
300	1.1233	1.043	0,0000175	0,0000156	0,025	0,0000213	0,73
320	1.0529	1.043	0,0000184	0,0000175	0,0263	0,0000239	0,73
340	0,9909	1.044	0,0000193	0,0000195	0,0278	0,0000269	0,725
360	0,9357	1.045	0,0000202	0,0000216	0,0291	0,0000298	0,725
380	0,8864	1.047	0,000021	0,0000237	0,0305	0,0000329	0,729
400	0,8421	1.049	0,0000218	0,0000259	0,0318	0,000036	0,719
450	0,7483	1.055	0,0000237	0,0000317	0,035	0,0000443	0,714
500	0,67352	1.065	0,0000254	0,0000377	0,0381	0,0000531	0,71
550	0,61226	1.076	0,0000271	0,0000443	0,0411	0,0000624	0,71
600	0,56126	1.088	0,0000286	0,000051	0,044	0,0000721	0,707
650	0,51806	1.101	0,0000301	0,0000581	0,047	0,0000824	0,705
700	0,48102	1.114	0,0000315	0,0000655	0,05	0,0000933	0,702
750	0,44899	1.127	0,0000329	0,0000733	0,0528	0,000104	0,702
800	0,42095	1.14	0,0000343	0,0000815	0,0555	0,000116	0,705

Wiązanie i moment dipolowy

Węgiel i tlen razem mają łącznie 10 elektronów na powłoce walencyjnej . Zgodnie z regułą oktetu zarówno dla węgla, jak i tlenu, dwa atomy tworzą wiązanie potrójne , z sześcioma wspólnymi elektronami w trzech wiążących orbitali molekularnych, zamiast zwykłego wiązania podwójnego występującego w organicznych związkach karbonylowych. Ponieważ cztery wspólne elektrony pochodzą z atomu tlenu, a tylko dwa z węgla, jeden orbital wiążący jest zajęty przez dwa elektrony tlenu, tworząc celownik lub wiązanie dipolarne . Powoduje to polaryzację cząsteczki C←O , z małym ładunkiem ujemnym na węglu i małym ładunkiem dodatnim na tlenie. Pozostałe dwa orbitale wiążące są zajęte przez jeden elektron z węgla i jeden z tlenu, tworząc (polarne) wiązania kowalencyjne z odwrotną polaryzacją C → O, ponieważ tlen jest bardziej elektroujemny niż węgiel. W wolnej cząsteczce tlenku węgla wypadkowy ładunek ujemny δ ^– pozostaje na węglowym końcu, a cząsteczka ma mały moment dipolowy równy 0,122 D .

Cząsteczka jest zatem asymetryczna: tlen ma większą gęstość elektronową niż węgiel, a także jest nieco naładowany dodatnio w porównaniu do węgla, który jest ujemny. Natomiast izoelektroniczna cząsteczka diazotu nie ma momentu dipolowego.

Najważniejszą postacią rezonansową tlenku węgla jest ^– C≡O ⁺ . Ważnym mniejszym czynnikiem przyczyniającym się do rezonansu jest nieoktetowa struktura karbenowa: C = O.

Tlenek węgla ma obliczony ułamkowy rząd wiązań równy 2,6, co wskazuje, że „trzecie” wiązanie jest ważne, ale stanowi nieco mniej niż pełne wiązanie. Tak więc, jeśli chodzi o wiązania walencyjne, ^– C≡O ⁺ jest najważniejszą strukturą, podczas gdy :C=O nie jest oktetem, ale ma neutralny ładunek formalny na każdym atomie i reprezentuje drugi pod względem ważności udział w rezonansie. Ze względu na samotną parę i dwuwartościowość węgla w tej strukturze rezonansowej, tlenek węgla jest często uważany za wyjątkowo stabilizowany karben . Izocyjanki to związki, w których O jest zastąpione przez grupę NR (R = alkil lub aryl) i mają podobny schemat wiązania.

Jeśli tlenek węgla działa jako ligand , polaryzacja dipola może odwrócić się z ujemnym ładunkiem netto na końcu tlenowym, w zależności od struktury kompleksu koordynacyjnego . Zobacz także sekcję „Chemia koordynacyjna” poniżej.

Polarność wiązań i stopień utlenienia

Badania teoretyczne i eksperymentalne pokazują, że pomimo większej elektroujemności tlenu, moment dipolowy wskazuje od bardziej ujemnego końca węgla do bardziej dodatniego końca tlenu. Te trzy wiązania są w rzeczywistości polarnymi wiązaniami kowalencyjnymi , które są silnie spolaryzowane. Obliczona polaryzacja w kierunku atomu tlenu wynosi 71% dla wiązania σ i 77% dla obu wiązań π .

Stopień utlenienia węgla w tlenku węgla wynosi +2 w każdej z tych struktur. Oblicza się go, licząc wszystkie wiążące elektrony jako należące do bardziej elektroujemnego tlenu. Tylko dwa niewiążące elektrony na węglu są przypisane do węgla. W tej liczbie węgiel ma wtedy tylko dwa elektrony walencyjne w cząsteczce w porównaniu z czterema w wolnym atomie.

Występowanie

Średnie miesięczne globalnych stężeń tlenku węgla w troposferze na wysokości około 12 000 stóp. Dane zostały zebrane przez czujnik MOPITT (Measurements Of Pollution In The Troposphere) na satelicie NASA Terra.

Tlenek węgla występuje w różnych środowiskach naturalnych i sztucznych. Na przykład fotochemiczna degradacja materii roślinnej generuje szacunkowo 60 miliardów kilogramów rocznie. Typowe stężenia w częściach na milion są następujące:

Skład objętościowy suchej atmosfery

Stężenie (ppmv)	Źródło
0,1	Poziom atmosfery naturalnej ( MOPITT )
0,5–5	Średni poziom w domach
5-15	W pobliżu odpowiednio wyregulowanych piecyków gazowych w domach, emisja spalin z nowoczesnych pojazdów
17	Atmosfera Wenus
100-200	Spaliny z samochodów w centralnej części Meksyku w 1975 roku
700	Atmosfera Marsa
<1000	Spaliny samochodowe po przejściu przez katalizator
5000	Spaliny z domowego ogniska
30 000–100 000	Nierozcieńczony ciepły wydech samochodowy bez katalizatora

Atmosferyczna obecność

Czerwona, pomarańczowa i żółta smuga w Ameryce Południowej , Afryce i Oceanie Atlantyckim na tej animacji wskazuje na wysoki poziom tlenku węgla w dniu 30 września 2005 r.

Stężenie tlenku węgla na wiosnę na półkuli północnej mierzone za pomocą instrumentu MOPITT

Tlenek węgla (CO) występuje w niewielkich ilościach (około 80 ppb) w atmosferze ziemskiej . Większość pozostałej części pochodzi z reakcji chemicznych ze związkami organicznymi emitowanymi w wyniku działalności człowieka i pochodzenia naturalnego w wyniku reakcji fotochemicznych w troposferze , które generują około 5 × 10 ¹² kilogramów rocznie. Inne naturalne źródła CO to wulkany, lasów i buszu oraz inne różne formy spalania, takie jak paliwa kopalne . Niewielkie ilości są również emitowane z oceanu iz działalności geologicznej, ponieważ tlenek węgla występuje w postaci rozpuszczonej w stopionej skale wulkanicznej pod wysokim ciśnieniem w płaszczu Ziemi . Ponieważ naturalne źródła tlenku węgla zmieniają się z roku na rok, trudno jest dokładnie zmierzyć naturalną emisję tego gazu.

Tlenek węgla ma pośredni wpływ na wymuszanie radiacyjne poprzez podwyższanie stężeń bezpośrednich gazów cieplarnianych , w tym metanu i ozonu troposferycznego . CO może wchodzić w reakcje chemiczne z innymi składnikami atmosfery (przede wszystkim z rodnikami hydroksylowymi , ^• OH), które w przeciwnym razie zniszczyłyby metan. W wyniku naturalnych procesów zachodzących w atmosferze utlenia się do dwutlenku węgla i ozonu. Tlenek węgla jest krótkotrwały w atmosferze (średni czas życia wynosi około jednego do dwóch miesięcy) i ma zmienne przestrzennie stężenie.

Ze względu na długi czas życia w środkowej troposferze tlenek węgla jest również używany jako wskaźnik smug zanieczyszczeń.

Zanieczyszczenie

Główny artykuł: Zanieczyszczenie powietrza

Zanieczyszczenie miejskie

Tlenek węgla jest tymczasowym zanieczyszczeniem atmosfery w niektórych obszarach miejskich, głównie ze spalin silników spalinowych (w tym pojazdów, przenośnych i rezerwowych generatorów, kosiarek, myjek itp.), ale także z niecałkowitego spalania różnych innych paliw ( w tym drewno, węgiel, węgiel drzewny, olej, parafina, propan, gaz ziemny i śmieci).

Duże zdarzenia związane z zanieczyszczeniem CO można obserwować z kosmosu nad miastami.

Rola w tworzeniu ozonu w warstwie przyziemnej

Główny artykuł: ozon w warstwie przyziemnej

Tlenek węgla, wraz z aldehydami , jest częścią serii cykli reakcji chemicznych, które tworzą smog fotochemiczny . Reaguje z rodnikiem hydroksylowym ( ^• OH), tworząc rodnik pośredni ^• HOCO, który szybko przenosi swój rodnikowy wodór do O ₂ , tworząc rodnik nadtlenowy (HO ₂ ^• ) i dwutlenek węgla (CO ₂ ). Następnie rodnik nadtlenowy reaguje z tlenkiem azotu (NO) tworząc dwutlenek azotu (NO ₂ ) i rodnik hydroksylowy. NO ₂ daje O( ³ P) poprzez fotolizę, tworząc w ten sposób O ₃ po reakcji z O ₂ . Ponieważ rodnik hydroksylowy powstaje podczas tworzenia NO ₂ , bilans sekwencji reakcji chemicznych rozpoczynających się od tlenku węgla i prowadzących do powstania ozonu jest następujący:

CO + 2O ₂ + hν → CO ₂ + O ₃

(gdzie hν odnosi się do fotonu światła pochłoniętego przez cząsteczkę NO ₂ w sekwencji)

Chociaż tworzenie NO ₂ jest kluczowym etapem prowadzącym do tworzenia się niskiego poziomu ozonu , zwiększa on również ten ozon w inny, nieco wzajemnie wykluczający się sposób, poprzez zmniejszenie ilości NO, który jest dostępny do reagowania z ozonem.

Zanieczyszczenia w pomieszczeniach

W zamkniętych środowiskach stężenie tlenku węgla może wzrosnąć do poziomu śmiertelnego. Średnio 170 osób w Stanach Zjednoczonych umiera każdego roku z powodu tlenku węgla wytwarzanego przez produkty konsumpcyjne inne niż motoryzacyjne. Produkty te obejmują nieprawidłowo działające urządzenia spalające paliwo, takie jak piece, kuchenki, podgrzewacze wody oraz gazowe i naftowe grzejniki pokojowe; sprzęt napędzany silnikiem, taki jak przenośne generatory (i samochody pozostawione uruchomione w dołączonych garażach); kominki; oraz węgiel drzewny spalany w domach i innych zamkniętych obszarach. Wiele zgonów miało miejsce podczas przerw w dostawie prądu z powodu trudnych warunków pogodowych, takich jak huragan Katrina i kryzys energetyczny w Teksasie w 2021 r .

Górnictwo

Górnicy nazywają tlenek węgla „ białą wilgocią ” lub „cichym zabójcą”. Można go znaleźć w zamkniętych obszarach o słabej wentylacji, zarówno w kopalniach odkrywkowych, jak i podziemnych. Najczęstszymi źródłami tlenku węgla w operacjach górniczych są silniki spalinowe i materiały wybuchowe; jednak w kopalniach węgla tlenek węgla można również znaleźć w wyniku niskotemperaturowego utleniania węgla. Idiom „ Kanarek w kopalni ” odnosił się do wczesnego ostrzegania o obecności tlenku węgla .

Astronomia

Poza Ziemią tlenek węgla jest drugą najczęstszą cząsteczką dwuatomową w ośrodku międzygwiazdowym , po wodorze cząsteczkowym . Ze względu na swoją asymetrię ta polarna cząsteczka wytwarza znacznie jaśniejsze linie widmowe niż cząsteczka wodoru, co znacznie ułatwia wykrywanie CO. Międzygwiazdowy CO został po raz pierwszy wykryty za pomocą radioteleskopów w 1970 roku. Obecnie jest to najczęściej używany znacznik gazu molekularnego w ośrodku międzygwiazdowym galaktyk, ponieważ wodór cząsteczkowy można wykryć tylko za pomocą światła ultrafioletowego, co wymaga teleskopów kosmicznych . Obserwacje tlenku węgla dostarczają wielu informacji o obłokach molekularnych , w których powstaje większość gwiazd .

Beta Pictoris , druga najjaśniejsza gwiazda w konstelacji Malarza , wykazuje nadmiar emisji w podczerwieni w porównaniu do zwykłych gwiazd tego typu, co jest spowodowane dużymi ilościami pyłu i gazu (w tym tlenku węgla) w pobliżu gwiazdy.

W atmosferze Wenus tlenek węgla powstaje w wyniku fotodysocjacji dwutlenku węgla przez promieniowanie elektromagnetyczne o długości fali krótszej niż 169 nm . Został również zidentyfikowany spektroskopowo na powierzchni księżyca Neptuna, Trytona .

Stały tlenek węgla jest składnikiem komet . Lotny lub „lodowy” składnik komety Halleya zawiera około 15% CO. W temperaturze pokojowej i pod ciśnieniem atmosferycznym tlenek węgla jest właściwie tylko metastabilny (patrz reakcja Boudouarda ) i to samo dotyczy niskich temperatur, gdzie CO i CO
₂ są stałe , ale mimo to może istnieć przez miliardy lat w kometach. W atmosferze Plutona jest bardzo mało CO2 , który wydaje się być utworzony z komet. Może to być spowodowane tym, że wewnątrz Plutona znajduje się (lub była) woda w stanie ciekłym.

Tlenek węgla może reagować z wodą, tworząc dwutlenek węgla i wodór:

CO CO2
_{+ H2O} → H2
_{_} +

Nazywa się to reakcją przemiany wody w gaz, gdy zachodzi w fazie gazowej, ale może również zachodzić (bardzo powoli) w roztworze wodnym. Jeśli ciśnienie cząstkowe wodoru jest wystarczająco wysokie (na przykład w podziemnym morzu), powstanie kwas mrówkowy :

CO + H2O _→ HCOOH

Reakcje te mogą zachodzić w ciągu kilku milionów lat, nawet w temperaturach takich jak na Plutonie.

Chemia

Tlenek węgla ma szeroki zakres funkcji we wszystkich dyscyplinach chemii. Cztery główne kategorie reaktywności obejmują metalo-karbonylową , chemię rodnikową , chemię kationów i anionów .

Chemia koordynacyjna

Główny artykuł: karbonyl metalu

Schemat poziomów energetycznych orbitali σ i π tlenku węgla

HOMO CO to σ MO .

LUMO CO jest antywiążącym MO π* .

Większość metali tworzy kompleksy koordynacyjne zawierające kowalencyjnie przyłączony tlenek węgla. Tylko metale na niższych stopniach utlenienia będą tworzyć kompleksy z ligandami tlenku węgla . Dzieje się tak, ponieważ musi istnieć wystarczająca gęstość elektronów, aby ułatwić oddawanie wsteczne z orbitalu d _xz metalu na orbital molekularny π* z CO. Samotna para na atomie węgla w CO również przekazuje gęstość elektronów d _x²−y² na metalu, tworząc wiązanie sigma . To oddawanie elektronów objawia się również efektem cis lub labilizacją ligandów CO w pozycji cis. Na przykład karbonylek niklu powstaje w wyniku bezpośredniego połączenia tlenku węgla i metalicznego niklu :

Ni + 4 CO → Ni(CO) ₄ (1 bar, 55 °C)

Z tego powodu nikiel w przewodach lub elementach nie może mieć długotrwałego kontaktu z tlenkiem węgla. Karbonylek niklu łatwo rozkłada się z powrotem do Ni i CO w kontakcie z gorącymi powierzchniami, a metoda ta jest stosowana do przemysłowego oczyszczania niklu w procesie Monda .

W karbonylku niklu i innych karbonylkach para elektronów na węglu oddziałuje z metalem; tlenek węgla przekazuje parę elektronów metalowi. W takich sytuacjach tlenek węgla nazywany jest ligandem karbonylowym . Jednym z najważniejszych karbonylków metali jest pentakarbonyl żelaza , Fe(CO) ₅ :

Wiele kompleksów metal-CO wytwarza się przez dekarbonylację rozpuszczalników organicznych, a nie z CO. Na przykład trichlorek irydu i trifenylofosfina reagują we wrzącym 2-metoksyetanolu lub DMF , dając IrCl(CO)(PPh ₃ ) ₂ .

Karbonylki metali w chemii koordynacyjnej są zwykle badane za pomocą spektroskopii w podczerwieni .

Chemia organiczna i grup głównych

Główny artykuł: karbonylacja

W obecności silnych kwasów i wody tlenek węgla reaguje z alkenami , tworząc kwasy karboksylowe w procesie znanym jako reakcja Kocha-Haafa. W AlCl _reakcji Gattermanna-Kocha areny są przekształcane w pochodne benzaldehydu w obecności 3 i HCl . Związki litoorganiczne (np. butylolit ) reagują z tlenkiem węgla, ale reakcje te mają niewielkie zastosowanie naukowe.

Chociaż CO reaguje z karbokationami i karbanionami , jest stosunkowo niereaktywny w stosunku do związków organicznych bez interwencji katalizatorów metalicznych.

W przypadku odczynników z grupy głównej CO przechodzi kilka godnych uwagi reakcji. Chlorowanie CO jest drogą przemysłową do ważnego związku fosgenu . Z boranem CO tworzy addukt H ₃ BCO , który jest izoelektroniczny z kationem acetylu [H ₃ CCO] ⁺ . CO reaguje z sodem , dając produkty powstające w wyniku sprzęgania C-C, takie jak acetylenodiolan sodu 2 Na ⁺
· C
₂ O
^2- ₂ . Reaguje z roztopionym potasem , dając mieszaninę związku metaloorganicznego, acetylenodiolanu potasu 2 K ⁺
· C
₂ O
²⁻ ₂ , benzenoheksolanu potasu 6 K ⁺
C
₆ O
⁶⁻ ₆ i rodizonianu potasu 2 K ⁺
· C
₆ O
^{2 −} ₆ .

Związki cykloheksanoheksonu lub trichinoilu (C ₆ O ₆ ) i cyklopentanopentonu lub kwasu leukonowego (C ₅ O ₅ ), które dotychczas otrzymywano jedynie w ilościach śladowych, można uznać za polimery tlenku węgla. Przy ciśnieniach przekraczających 5 GPa tlenek węgla przekształca się w polikarbonyl , stały polimer, który jest metastabilny pod ciśnieniem atmosferycznym, ale wybuchowy.

Przygotowanie laboratoryjne

Tlenek węgla jest dogodnie wytwarzany w laboratorium przez odwodnienie kwasu mrówkowego lub kwasu szczawiowego , na przykład stężonym kwasem siarkowym . Inną metodą jest ogrzewanie intymnej mieszaniny sproszkowanego cynku i węglanu wapnia , który uwalnia CO i pozostawia tlenek cynku i tlenek wapnia :

Zn + CaCO ₃ → ZnO + CaO + CO

Azotan srebra i jodoform również dają tlenek węgla:

CHI3 + 3AgNO3 ₊ H2O _→ 3HNO3 _{+ CO} + 3AgI

Wreszcie sole szczawianu metalu uwalniają CO podczas ogrzewania, pozostawiając węglan jako produkt uboczny:

Na2C2O4
_{Na2CO3
_} _ _
_{_} → _
_{_} _
₊ CO _

Produkcja

Spalanie termiczne jest najczęstszym źródłem tlenku węgla. Tlenek węgla powstaje w wyniku częściowego utlenienia związków zawierających węgiel ; powstaje, gdy nie ma wystarczającej ilości tlenu do wytworzenia dwutlenku węgla (CO ₂ ), na przykład podczas pracy kuchenki lub silnika spalinowego w zamkniętej przestrzeni. Na przykład podczas II wojny światowej mieszanka gazów zawierająca tlenek węgla była używana do napędzania pojazdów silnikowych w częściach świata, w których brakowało benzyny i oleju napędowego . Zamontowano zewnętrzne (z kilkoma wyjątkami) generatory węgla drzewnego lub gazu drzewnego , a mieszaninę azotu atmosferycznego, wodoru, tlenku węgla i niewielkich ilości innych gazów wytwarzanych w wyniku zgazowania przesyłano rurami do mieszalnika gazów. Mieszanina gazów wytwarzana w tym procesie jest znana jako gaz drzewny .

Duża ilość produktu ubocznego CO powstaje podczas procesów utleniania w produkcji chemikaliów. Z tego powodu gazy odlotowe z procesu muszą zostać oczyszczone.

Opracowano wiele metod produkcji tlenku węgla.

Produkcja przemysłowa

Głównym przemysłowym źródłem CO jest gaz generatorowy , mieszanina zawierająca głównie tlenek węgla i azot, powstająca w wyniku spalania węgla w powietrzu w wysokiej temperaturze, gdy występuje nadmiar węgla. W piecu powietrze przepływa przez warstwę koksu . Początkowo wytworzony CO ₂ równoważy się z pozostałym gorącym węglem dając CO . Reakcja CO ₂ z węglem dająca CO jest opisana jako reakcja Boudouarda . Powyżej 800 ° C CO jest dominującym produktem:

CO ₂ (g) + C (s) → 2 CO (g) (Δ H _r = 170 kJ/mol)

Innym źródłem jest „ gaz wodny ”, mieszanina wodoru i tlenku węgla wytwarzana w wyniku endotermicznej reakcji pary wodnej i węgla:

H2O (g) + C (s) → H2 ₍ g) + CO (g) (Δ H _{r = 131 kJ /} mol)

Inne podobne „ gazy syntezowe ” można otrzymać z gazu ziemnego i innych paliw.

Tlenek węgla można również wytwarzać przez wysokotemperaturową elektrolizę dwutlenku węgla za pomocą elektrolizerów tlenkowych . Jedna metoda opracowana w DTU Energy wykorzystuje katalizator z tlenku ceru i nie ma żadnych problemów z zanieczyszczaniem katalizatora.

2 CO ₂ → 2 CO + O ₂

Tlenek węgla jest również produktem ubocznym redukcji rud tlenków metali węglem, przedstawionym w uproszczonej formie w następujący sposób:

MO + C → M + CO

Tlenek węgla jest również wytwarzany przez bezpośrednie utlenianie węgla przy ograniczonym dostępie tlenu lub powietrza.

2 C + O ₂ → 2 CO

Ponieważ CO jest gazem, proces redukcji może być napędzany przez ogrzewanie, wykorzystując dodatnią (korzystną) entropię reakcji. Diagram Ellinghama pokazuje , że tworzenie się CO jest faworyzowane w porównaniu z CO ₂ w wysokich temperaturach.

Używać

Przemysł chemiczny

Tlenek węgla jest gazem przemysłowym , który ma wiele zastosowań w masowej produkcji chemikaliów. W reakcji hydroformylowania alkenów , tlenku węgla i H ₂ powstają duże ilości aldehydów . Hydroformylowanie jest sprzężone z procesem Shell z wyższymi olefinami w celu uzyskania prekursorów detergentów .

Fosgen , przydatny do wytwarzania izocyjanianów, poliwęglanów i poliuretanów, jest wytwarzany przez przepuszczanie oczyszczonego tlenku węgla i gazowego chloru przez złoże porowatego węgla aktywnego , który służy jako katalizator . Światową produkcję tego związku oszacowano w 1989 roku na 2,74 mln ton.

CO + _Cl2 → _COCl2

Metanol jest wytwarzany przez uwodornienie tlenku węgla. W powiązanej reakcji uwodornienie tlenku węgla jest połączone z tworzeniem wiązań C-C, jak w procesie Fischera-Tropscha, w którym tlenek węgla jest uwodorniany do ciekłych paliw węglowodorowych. Technologia ta pozwala na konwersję węgla lub biomasy na olej napędowy.

W procesie Cativa tlenek węgla i metanol reagują w obecności homogenicznego katalizatora irydowego i kwasu jodowodorowego , dając kwas octowy . Proces ten jest odpowiedzialny za większość przemysłowej produkcji kwasu octowego.

Metalurgia

Główny artykuł: Metalurgia

Tlenek węgla jest silnym środkiem redukującym i od czasów starożytnych był stosowany w pirometalurgii do redukcji metali z rud . Tlenek węgla usuwa tlen z tlenków metali, redukując je w wysokich temperaturach do czystego metalu, tworząc w tym procesie dwutlenek węgla . Tlenek węgla zwykle nie jest dostarczany do reaktora w postaci, w jakiej występuje w fazie gazowej, ale raczej powstaje w wysokiej temperaturze w obecności rudy przenoszącej tlen lub czynnika zawierającego węgiel, takiego jak koks, iw wysokiej temperaturze. Proces wielkopiecowy jest typowym przykładem procesu redukcji metalu z rudy za pomocą tlenku węgla .

Podobnie gaz wielkopiecowy zbierany w górnej części wielkiego pieca nadal zawiera około 10% do 30% tlenku węgla i jest używany jako paliwo w piecach Cowper i piecach Siemens-Martin przy produkcji stali z otwartym paleniskiem .

Lasery

Tlenek węgla był również używany jako ośrodek laserowy w laserach na podczerwień o dużej mocy .

Proponowane użycie jako paliwo na Marsie

Tlenek węgla został zaproponowany do wykorzystania jako paliwo na Marsie. Sugerowano, że silniki na tlenek węgla / tlen są wykorzystywane we wczesnym transporcie powierzchniowym, ponieważ zarówno tlenek węgla, jak i tlen mogą być bezpośrednio wytwarzane z atmosfery dwutlenku węgla Marsa przez elektrolizę tlenku cyrkonu , bez użycia marsjańskich zasobów wodnych do uzyskania wodoru, który byłby potrzebny do wytworzenia metan lub jakiekolwiek paliwo wodorowe.

Właściwości biologiczne i fizjologiczne

Fizjologia

Główny artykuł: Gazoprzekaźniki

Zobacz też: Karboksyhemoglobina

Tlenek węgla jest bioaktywną cząsteczką, która działa jak gazowa cząsteczka sygnałowa . Jest naturalnie wytwarzany przez wiele szlaków enzymatycznych i nieenzymatycznych, z których najlepiej poznanym jest kataboliczne działanie oksygenazy hemowej na hem pochodzący z hemoprotein, takich jak hemoglobina . Po pierwszym raporcie, że tlenek węgla jest normalnym neuroprzekaźnikiem w 1993 roku, tlenek węgla otrzymał znaczną uwagę kliniczną jako regulator biologiczny.

Ze względu na rolę tlenku węgla w organizmie, nieprawidłowości w jego metabolizmie powiązano z różnymi chorobami, w tym neurodegeneracjami, nadciśnieniem, niewydolnością serca i patologicznymi stanami zapalnymi. W wielu tkankach tlenek węgla działa przeciwzapalnie , rozszerza naczynia krwionośne i pobudza wzrost neowaskularny . W badaniach na modelach zwierzęcych tlenek węgla zmniejszał nasilenie wywołanej eksperymentalnie posocznicy bakteryjnej , zapalenia trzustki, uszkodzenia niedokrwienno-reperfuzyjnego wątroby, zapalenia okrężnicy, choroby zwyrodnieniowej stawów, uszkodzenia płuc, odrzucenia przeszczepu płuc i bólu neuropatycznego, jednocześnie sprzyjając gojeniu się ran skóry. W związku z tym istnieje duże zainteresowanie potencjałem terapeutycznym tlenku węgla jako środka farmaceutycznego i klinicznego standardu opieki.

Medycyna

Główny artykuł: Cząsteczki uwalniające tlenek węgla

Badania nad tlenkiem węgla przeprowadzono w wielu laboratoriach na całym świecie pod kątem jego właściwości przeciwzapalnych i cytoprotekcyjnych. Te właściwości mogą potencjalnie zostać wykorzystane do zapobiegania rozwojowi szeregu stanów patologicznych, w tym niedokrwiennego uszkodzenia reperfuzyjnego, odrzucenia przeszczepu, miażdżycy tętnic, ciężkiej posocznicy, ciężkiej malarii lub autoimmunizacji. Wiele farmaceutycznych inicjatyw dostarczania leków opracowało metody bezpiecznego podawania tlenku węgla, a kolejne kontrolowane badania kliniczne oceniały efekt terapeutyczny tlenku węgla.

Mikrobiologia

Mikrobiota może również wykorzystywać tlenek węgla jako gazoprzekaźnik . Wykrywanie tlenku węgla jest szlakiem sygnałowym, który ułatwiają białka, takie jak CooA . Zakres biologicznych ról wykrywania tlenku węgla jest nadal nieznany.

Ludzki mikrobiom produkuje, zużywa i reaguje na tlenek węgla. Na przykład w niektórych bakteriach tlenek węgla jest wytwarzany poprzez redukcję dwutlenku węgla przez enzym dehydrogenazę tlenku węgla z korzystną bioenergetyką do zasilania dalszych operacji komórkowych. W innym przykładzie tlenek węgla jest pożywką dla metanogennych archeonów, które redukują go do metanu za pomocą wodoru.

Tlenek węgla ma pewne właściwości przeciwdrobnoustrojowe, które badano pod kątem leczenia chorób zakaźnych .

Nauka o żywności

Tlenek węgla jest stosowany w systemach pakowania w atmosferze modyfikowanej w Stanach Zjednoczonych, głównie w przypadku świeżych produktów mięsnych, takich jak wołowina, wieprzowina i ryby, aby zachować ich świeży wygląd. Korzyść jest podwójna, tlenek węgla chroni przed psuciem się mikroorganizmów i poprawia kolor mięsa w celu atrakcyjności dla konsumentów. Tlenek węgla łączy się z mioglobiną , tworząc karboksymioglobinę, jaskrawo-wiśniowy pigment. Karboksymioglobina jest bardziej stabilna niż utleniona postać mioglobiny, oksymioglobiny, która może ulec utlenieniu do brązowego pigmentu metmioglobiny . Ten stabilny czerwony kolor może utrzymywać się znacznie dłużej niż w normalnie pakowanym mięsie. Typowe poziomy tlenku węgla stosowane w obiektach wykorzystujących ten proces wynoszą od 0,4% do 0,5%.

Technologia ta została po raz pierwszy uznana za „ ogólnie uznaną za bezpieczną ” (GRAS) przez amerykańską Agencję ds. Żywności i Leków (FDA) w 2002 r. do użytku jako system opakowań zbiorczych i nie wymaga oznakowania. W 2004 roku FDA zatwierdziła CO jako podstawową metodę pakowania, deklarując, że CO nie maskuje zapachu zepsucia. Proces ten jest obecnie nieautoryzowany w wielu innych krajach, w tym w Japonii, Singapurze i Unii Europejskiej .

Toksyczność

Główny artykuł: Zatrucie tlenkiem węgla

Zobacz też: Karboksyhemoglobina

Zatrucie tlenkiem węgla jest najczęstszym rodzajem śmiertelnego zatrucia powietrza w wielu krajach. Centrum Kontroli i Prewencji Chorób szacuje, że co roku kilka tysięcy osób trafia na szpitalne izby przyjęć w celu leczenia zatrucia tlenkiem węgla. Według Departamentu Zdrowia Florydy „co roku ponad 500 Amerykanów umiera z powodu przypadkowego narażenia na tlenek węgla, a tysiące innych w całych Stanach Zjednoczonych wymaga pomocy medycznej w nagłych wypadkach z powodu nieśmiertelnego zatrucia tlenkiem węgla”. Amerykańskie Stowarzyszenie Centrów Kontroli Trucizn (AAPCC) zgłosiło 15 769 przypadków zatrucia tlenkiem węgla, w wyniku których zginęło 39 osób w 2007 r. W 2005 r. CPSC zgłosiło 94 zgony zatrucia tlenkiem węgla związane z generatorami.

Tlenek węgla jest bezbarwny, bezwonny i bez smaku. Jako taki jest stosunkowo niewykrywalny. Łatwo łączy się z hemoglobiną , tworząc karboksyhemoglobinę , która potencjalnie wpływa na wymianę gazową ; dlatego narażenie może być wysoce toksyczne. Stężenia tak niskie jak 667 ppm mogą spowodować, że do 50% hemoglobiny w organizmie przekształci się w karboksyhemoglobinę. Poziom karboksyhemoglobiny wynoszący 50% może spowodować drgawki, śpiączkę i śmierć. W Stanach Zjednoczonych OSHA ogranicza długoterminowe poziomy narażenia w miejscu pracy powyżej 50 ppm.

Oprócz wpływu na dostarczanie tlenu, tlenek węgla wiąże się również z innymi hemoproteinami , takimi jak mioglobina i mitochondrialna oksydaza cytochromowa , metalowe i niemetaliczne cele komórkowe, wpływając na wiele operacji komórkowych.

Uzbrojenie

W starożytności Hannibal dokonywał egzekucji rzymskich jeńców oparami węgla podczas drugiej wojny punickiej .

Tlenek węgla był używany do ludobójstwa podczas Holokaustu w niektórych obozach zagłady , z których najbardziej znany był w samochodach z gazem w Chełmnie oraz w programie Akcji T4 „ eutanazja ”.

Zobacz też

• Tlenek węgla (strona danych) – Strona danych chemicznych
• Tlenek węgla w oddechu
• Detektor tlenku węgla – Urządzenie mierzące tlenek węgla (CO)
• Wodorowęglan (gaz)
• Kryteria zanieczyszczeń powietrza — limity US EPA dotyczące niektórych zanieczyszczeń powietrza Strony wyświetlające krótkie opisy celów przekierowania
• Lista wysoce toksycznych gazów
• Paradoks palacza
• Undersea and Hyperbaric Medical Society – amerykańska organizacja zajmująca się badaniami i edukacją w zakresie fizjologii i medycyny hiperbarycznej. – leczenie hiperbaryczne zatrucia CO
• Rubicon Foundation - organizacja non-profit zajmująca się promowaniem badań i dostępem do informacji w artykułach badawczych dotyczących nurkowania podwodnego na temat zatrucia CO

Linki zewnętrzne

• Globalna mapa dystrybucji tlenku węgla
• Wyjaśnienie struktury
• Międzynarodowa Karta Bezpieczeństwa Chemicznego 0023
• CDC NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards: Carbon oxide — National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH), US Centers for Disease Control and Prevention (CDC)
  • Tlenek węgla — temat bezpieczeństwa i higieny pracy NIOSH — CDC
  • Zatrucie tlenkiem węgla — często zadawane pytania — CDC
• Zewnętrzna karta danych MSDS
• Umiejscowienie detektora tlenku węgla
• Eksperymenty chemii gazowej w mikroskali z tlenkiem węgla
• „Natychmiastowy wgląd: nie obwiniaj posłańca” . Biologia chemiczna (11: Wiadomości z badań). 18 października 2007 r. Zarchiwizowane od oryginału w dniu 28 października 2007 r . Źródło 27 października 2019 r . Przedstawienie fizjologii tlenku węgla z Królewskiego Towarzystwa Chemii .