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2. Oxide des Kohlenstoffs

2.1 Kohlenstoffmonoxid

  • Eigenschaften
    Kohlenstoffmonoxid ist ein farbloses, geruchloses, geschmackloses Gas, das sich in Wasser nur wenig löst. Seine Dichte ist mit 1,16g/l (bei 20°C und Atmosphärendruck) etwas geringer, als die der Luft. Es verbrennt mit charakteristischer blauer Flamme und unter Wärmeentwicklung zu Kohlenstoffdioxid.

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    Abb. 7: Die charakteristisch blaue Flamme von Kohlenstoffmonoxid

    Bei -191°C wird Kohlenstoffmonoxid flüssig, bei -206°C wird es fest. Einige edle Metalle werden durch Kohlenstoffmonoxid schon bei Zimmertemperatur aus der wäßrigen Lösung ausgefällt. Die hierbei durch Metallabscheidung entstehende Dunkelfärbung der Lösung dient als Nachweis auf Kohlenstoffmonoxid.

    Kohlenstoffmonoxid ist sehr giftig, denn es kann schon in geringen Mengen großen Schaden anrichten. Besonders bedenklich dabei ist, daß das Gas farblos und geruchlos ist, man es also nicht wahrnimmt. Die Ursache für die giftige Wirkung des Kohlenstoffmonoxids ist eine Störung beziehungsweise Unterbindung der Sauerstoffversorgung des Körpers. Kohlenstoffmonoxid wird von den Molekülen des Blutfarbstoffes Hämoglobin 300mal fester gebunden als die normalerweise so transportierten Sauerstoffmoleküle. Die blockierten Hämoglobinmoleküle können dann keinen Sauerstoff mehr transportieren. Es gelangt immer weniger Sauerstoff in die Körperzellen, die dort statt findenden Verbrennungsvorgänge werden unterbrochen. Die Folgen sind Kopfschmerzen, Ohrensausen, Schwindelgefühl bis hin zu Bewußtlosigkeit. Todesgefahr besteht beim Einatmen von Luft mit einem Gehalt von 1,28% Kohlenstoffmonoxid bereits nach 1-2 Minuten, von 0,64% nach 10-15 Minuten und bei 0,16% nach etwa 2 Stunden. Der Tod durch sogenanntes "inneres Ersticken" tritt ein, wenn über 70% des Hämoglobins mit Kohlenstoffmonoxid besetzt sind. Blut, das mit Kohlenstoffmonoxid belastet ist, hat eine kirschrote Farbe. Da sich das Kohlenstoffmonoxid im Blut nur schwer durch Sauerstoff ersetzen läßt, muß bei einer schweren Kohlenstoffmonoxidvergiftung das Blut des Betroffenen ausgetauscht werden.

     

 

  • Auftreten
    Kohlenstoffmonoxid macht mit 9,3 Millionen Tonnen im Jahr (Stand 1982) den größten Anteil aller luftverunreinigenden Stoffe aus. Dies sind etwa 50% der Gesamtemissionen.

    Hauptverursacher sind Verbrennungsmotoren von Autos, Kohlenstoffmonoxid ist einer der Hauptschadstoffe im Abgas. Besonders hoch ist die Abgabe von Kohlenstoffmonoxid im Leerlauf, daher reichert es sich besonders an Kreuzungen sowie in Garagen und Parkhäusern an. Pro Jahr gibt ein Auto durchschnittlich 600.000 Liter Kohlenstoffmonoxid an die Umwelt ab. In regelmäßigen Überprüfungen (Abgasuntersuchung, AU) wird die Schadstoffabgabe von Autos untersucht, dabei dürfen 100 Liter Abgas nicht mehr als 4,5 Liter Kohlenstoffmonoxid enthalten. Der Einsatz von Autokatalysatoren kann die Anteile der Schadstoffe im Abgas um über 90% reduzieren. In den Katalysatoren wird Kohlenstoffmonoxid weiter zu Kohlenstoffdioxid verbrannt. Gleichzeitig reagiert schädliches Stickstoffmonoxid zu Stickstoff:

    Beim Verbrennen von großen Mengen kohlenstoffhaltiger Verbindungen in Heizungen, Kohleöfen oder Hochöfen entstehen ebenfalls beträchtliche Mengen Kohlenstoffmonoxid.

ex2a9_b.jpg (30122 Byte)

Abb. 8: Verursacher der Luftverschmutzung durch Kohlenstoffmonoxid
in der Bundesrepublik Deutschland 1982

Früher waren Kohlenstoffmonoxidvergiftungen durch Kohleöfen, die in der Nacht durchbrannten, nicht selten. Die Asche der verbrannten Kohle verstopfte das Gitter, auf dem die Kohle lag. Zur vollständigen Verbrennung fehlte der Überschuß an Sauerstoff, Kohlenstoffmonoxid entstand.

In erheblichem Maße entsteht Kohlenstoffmonoxid auch beim Rauchen. Bei starken Rauchern stehen etwa 10% des Hämoglobins im Blut nicht für den Sauerstofftransport zur Verfügung.

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