Các đề luyện thi

Tuần 16:
Tiết 32: TNST: Thiết kế phương án phòng và thoát hiểm ngộ độc khí Cacbon Oxit khi đốt than (Sách TNST 9)

KHÍ CACBON MONOXIT (CO) VÀ CÁC PHƯƠNG TIỆN BẢO VỆ
CƠ QUAN HÔ HẤP LỌC KHÍ CO 
1.1.  Tính chất vật lý
Cacbon monoxit, công thức hóa học là CO, là một khí không màu, không mùi, không vị, nhẹ hơn không khí, d=0,967. 1 lít CO nặng 1,254 g ở 0oC, hóa lỏng ở -191oC.
CO ít tan trong nước: 3,54 ml/100 ml ở 0oC, 1 atm, 2,14 ml/100 ml ở 25oC, 1 atm .
CO không bị hấp phụ bởi than hoạt tính.
1.2.  Tính chất hóa học
CO cháy với ngọn lửa màu xanh tạo thành CO2.
Ở điều kiện thường về nhiệt độ và áp suất, CO trơ về mặt hóa học. Ở nhiệt độ cao nó trở thành một chất khử mạnh, được ứng dụng trong công nghệ về phân tích.
Sự oxi hóa CO thành CO2 được tăng tốc bởi nhiều loại xúc tác.
1.3.  Nguồn tiếp xúc
CO được sản sinh trong các trường hợp sau:
1) Các chất hữu cơ bị đốt cháy không hoàn toàn tạo ra nhiều CO, như than đá, giấy, xăng, dầu, khí đốt…
Khi chất hữu cơ được đốt cháy hoàn toàn thì tạo thành CO2 theo phản ứng:
C  +  O2  CO2
Khi đốt cháy không hoàn toàn thì tạo ra CO theo phản ứng:
2C  +  O2 2CO
Trong lò than, than được đốt cháy đỏ tạo ra CO2, CO2 bốc lên gặp than đang cháy
đỏ lại tạo ra CO.
2) Trong công nghiệp gang thép, sắt được luyện trong các lò cao cùng với than cốc, đá vôi và một số chất khác. Khi than cốc cháy tạo ra CO2, CO2 găp than cháy đỏ tạo ra CO, CO gặp quặng sắt trong lò, khử quặng sắt thành gang.
Tỷ lệ CO trong khí lò cao rất lớn, có thể thoát ra gây ô nhiễm xung quanh, trong và  ngoài nơi làm việc.
3) Sản xuất khí đốt từ than đá tạo ra nhiều CO. CO là sản phẩm của quy trình sản xuất, được dùng làm nhiên liệu.
4) Sản xuất đất đèn làm nguyên liệu tạo ra axetylen (C2H2) cũng sản sinh nhiều CO theo phản ứng:             
6C  +  2CaO  CaC2 + 2CO
5) Khí thải của các động cơ chứa nhiều CO, động cơ xăng thải ra nhiều CO, từ 1-7%, động cơ diesel tạo ra CO ít hơn.
6) Các nhà máy nhiệt điện sử dụng nhiên liệu than đá, dầu, khí đốt tạo ra CO trong quá trình đốt.
7) Nổ mìn tạo ra CO cùng nhiều chất độc khác.
8) Cháy nhà, cháy các chất hữu cơ… tạo ra nhiều khí độc trong đó có CO.
1.4. Ảnh hưởng sức khỏe do khí CO
Carbon monoxit là khí không mùi vị, có độc tính cao với sức khỏe con người và cực kỳ nguy hiểm, do việc hít thở phải một lượng quá lớn CO sẽ dẫn tới thương tổn do giảm ôxy trong máu hay tổn thương hệ thần kinh cũng như có thể gây tử vong. Nồng độ chỉ khoảng 0,1% carbon monoxit trong không khí cũng có thể là nguy hiểm đến tính mạng. CO là chất khí không màu, không mùi và không gây kích ứng nên rất nguy hiểm vì con người không cảm nhận được sự hiện diện của CO trong không khí.
CO có ái lực với hemoglobin (Hb) trong hồng cầu mạnh gấp 230-270 lần so với ôxy nên khi được hít vào phổi CO sẽ gắn chặt với Hb thành COHb do đó máu không thể chuyên chở ôxy đến tế bào. 
Khi có từ 10 tới 30% COHb trong máu, con người sẽ gặp các triệu chứng như: đau đầu, buồn nôn, mỏi mệt và choáng váng. Khi mức độ COHb đạt tới 50-60%, con người có thể bị ngất, co giật và có thể dẫn đến hôn mê và chết.  Như vậy với nồng độ trên 10000 ppm CO (1%CO) có trong không khí thở thì con người sẽ bị chết trong vòng vài phút.
Trên thế giới mỗi năm có hàng  ngàn người bị chết ngạt do hít phải CO, trong đó chủ yếu là công nhân làm việc trong các điều kiện khắc nghiệt thiếu không khí sạch và có nguy cơ cháy nổ cao như công nhân hầm mỏ, lính cứu hoả kể các nhà du hành vũ trụ, các thợ lặn … Bảng 1 dưới đây chỉ ra các triệu chứng nhiễm độc của người khi tiếp xúc với CO ở các nồng độ khác nhau.
Bảng 1: Triệu chứng nhiễm độc của người khi tiếp xúc với CO ở các nồng độ            khác nhau [5]
Nồng độ
(ppm)