一氧化碳的存在及检测

1、收稿日期2001-10-02作者简介林华(1961-,男,哈尔滨人,讲师,主要从事化学教育;刘艳(1964-,黑龙江省呼兰人,副教授,主要研究方向:分析化学。文章编号10045856(200208005002一氧化碳的存在及检测林华,刘艳(哈尔滨学院化学系,黑龙江哈尔滨150080摘要一氧化碳是主要的空气污染物,对人体的危害极大。本文主要介绍几种常用的定性、定量分析一氧化碳的方法。关键词定性分析;定量分析中图分类号X502文献标识码A 一氧化碳(CO常温下为无色、无臭的气体,且难溶于水,不易液化和固化,稍轻于空气。在毫无知觉的情况下,一氧化碳可通过呼吸进入人体,易和血液中携带氧(O 2的血红蛋

2、白(Hb结合形成稳定的碳氧血红蛋白(COHb。一氧化碳与血红蛋白的亲和力约为氧气与血红蛋白亲和力的240-270倍。碳氧血红蛋白一旦形成,就使血红蛋白丧失了输送氧气的能力,使组织缺氧,导致组织低氧症。如果血液中50%的血红蛋白与一氧化碳结合,即可引起心肌坏死。当空气中一氧化碳的含量达0.1%(体积比时,就会引起中毒,导致低氧症,甚至引起心肌坏死。因此,一氧化碳是一种危害极大的空气污染物。一氧化碳急性中毒的后遗症有心、脑、肾等器官的损害,精神衰弱,植物神经功能紊乱,运动障碍,偏瘫或截瘫,智力障碍,精神障碍,心血管疾患等。低浓度长期暴露或反复发生轻度急性中毒可引起判断力障碍,手指感觉障碍,记忆减退

3、,无力等自觉症状。可见,一氧化碳中毒对人体各器官及肢体会有不同程度的损害。在使用和产生一氧化碳的地方都是一氧化碳的存在场所。在炼焦炉、炼铁炉、煤井巷道、石油化工、冶金、金属加工等使用火焰的作业岗位,在有机合成、制造醋酸、草酸、氨、酿酒、铸造等使用煤气或产生一氧化碳的作业,隧道作业,水煤气作业,在火灾现场、煤气管道、锅炉房、温室、用煤或煤气取暖的室内均可能存在一氧化碳。由于无法感觉到一氧化碳的存在,因此,对于工作和生活环境中一氧化碳的检测显得十分重要。一氧化碳的检测可利用仪器进行仪器分析。如红外线一氧化碳检测仪便是一种精度高的检测仪。由于不同原子组成的气体分子对红外辐射有选择性的吸收,吸收量与气

4、体浓度有关,可表示为:I=Io10-Kcl式中:Io:通过介质前的红外辐射强度I:通过介质后的红外辐射强度K:介质的吸收系数c:介质浓度l:红外辐射透过介质的厚度在一定条件下(K 在指定条件下为常数,红外线通过的一氧化碳的厚度l和辐射源的强度Io保持一定,就可以通过测量辐射能量的衰减来测定一氧化碳的浓度。这种方法气体选择性好,受干扰气体、水蒸气的影响小,可用于定量分析空气中的一氧化碳。也可以采用化学分析法,利用一氧化碳的还原性对一氧化碳进行定性、定量分析。一氧化碳能使一些化合物中的金属离子还原。第23卷 第8期 哈尔滨学院学报 Vol .23 No. 82002年8月 JOURNAL OF H

5、ARBIN UNIVERSITY Agu.200200 哈尔滨学院学报 2002年如:CO+PdCl2+H2O=CO2+Pd+2HClCO+2Ag(NH32OH=2Ag(+(NH42CO3+2NH3若将PdCl2溶液或Ag(NH32OH溶液放置在易泄漏一氧化碳的环境中,如果溶液中有金属单质析出,即澄清的溶液变浑浊,说明有一氧化碳泄出。应及时采取措施,避免更多一氧化碳泄漏到空气中。此种方法可以用于定性检测微量一氧化碳的存在。利用一氧化碳可置换出钯盐中的钯制成检测管,可用于定量检测一氧化碳。用硅胶作为载体,将硫酸钯(PaSO4吸附在其上制成指示粉,指示粉装管制成检测管。当采样器内气体试样流经检测管

6、时,指示粉改变颜色,说明有一氧化碳存在。但由于生成的单质钯为银白色,颜色变化不明显,因此,指示粉中加入钼酸铵(NH42MoO4,钯和钼酸铵立即反应生成钼蓝。一氧化碳的浓度越高,指示粉改变的颜色越深。用标准比色板比较后,就可以得到一氧化碳的浓度值。此法必须在采样30秒内比色,否则变色,增大测定误差。五氧化二碘(I2O5也可以用于测定一氧化碳。发生的反应如下:5CO+I2O5=5CO2+I2这个反应很灵敏,根据白色五氧化二碘是否变色,对一氧化碳进行定性分析。也可以用吸附了五氧化二碘和发烟硫酸的硅胶制成的指示粉装管制成检测管。采样器内气体试样流经检测管时,有单质碘生成,出现棕色环,说明有一氧化碳存在

7、。一氧化碳浓度越高,棕色环从起点开始向前移动的距离越远。这个距离的长度与一氧化碳的浓度成正比,可用于定量分析一氧化碳。由于一氧化碳与五氧化二碘反应能定量进行,也可以用碘量法对一氧化碳进行定量分析。析出的碘用硫代硫酸钠(Na2S2O3标准溶液滴定,淀粉为指示剂,碘与淀粉变蓝,终点时蓝色消失。发生反应如下:I2+2Na2S2O3=Na2S4O6+2NaI若所用硫代硫酸钠的物质的量是(cVNa2S2O3,则相应的一氧化碳的物质的量为2.5(cVNa2S2O3,根据采样器的体积,可进一步计算出一氧化碳的浓度。在实际工作中,可根据所具备的条件,采用适当的方法对一氧化碳进行定性、定量分析。参考文献1胡福增

8、,陈国荣,杜永娟.材料表界面M.上海:华东理工大学出版社,2001.2董全力等.激光等离子体发射谱展宽机制研究J.原子与分子物理学报,2001,18,(1:4549.3雷志良.激光等离子体空间分布的理论模型J.武汉工业学院学报, 2000,(4:6871.责任编辑:崔瑞海Determination of Presence of Carbonic OxideLING Hua,LIU Yan(Harbin University, Harbin 150080,ChinaAbstract:Carbonic oxide is a major air pollutant,and extremely harmful to human health.The essay introduces several methods,