Кейс «Оксид углерода (II), его влияние на человека»
Сюжетная часть.
Угарный газ является одним из наиболее токсичных компонентов продуктов горения. Отравление им является одним из критических состояний человека, влекущее порой за собой летальный исход. Угарный газ совершенно не имеет ни запаха, ни цвета, ни вкуса, отравление угарным газом может произойти очень незаметно, а образуется он везде, где есть процесс горения, даже в духовке. К сожалению, его жертвами зачастую становятся люди.
Как правило, отравление угарным газом наступает в результате неисправной работы печного отопления, при нахождении человека в очаге пожара, в закрытом автомобиле с включенным двигателем. Процесс отравления оксидом углерода (II) в народе издавна называли угоранием, отсюда произошло бытовое название этого газа – угарный газ. Угарный газ или монооксид углерода, оксид углерода (II) часто называют «молчаливым убийцей». Его невозможно обнаружить «на глазок», и для жертвы его присутствие так и остается незамеченным. При этом распространяется газ быстро, смешиваясь с воздухом без потери своих отравляющих свойств.
Основная причина образования оксид углерода (II) – недостаток кислорода в зоне горения. И тогда вместо совершенно безобидного углекислого газа – продукта полного сгорания топлива – образуется угарный газ. Поступая в организм при дыхании, он проникает из легких в кровеносную систему, где соединяется с гемоглобином. В результате кровь утрачивает переносить и доставлять тканям кислород, и организм очень быстро начинает испытывать его недостаток. В первую очередь страдает головной мозг, но возможно поражение и других органов ‒ в зависимости от общего состояния здоровья.
Решающим моментом, позволяющим распознать отравление угарным газом, может быть одинаковое проявление признаков отравления у большого количества людей одновременно в одном здании и наступление улучшения после того, как человек его покинул. Первые признаки отравления угарным газом – это ухудшение зрения, снижение слуха, легкая боль в области лба, головокружение, ощущение пульсации в висках, снижение координации и мышления. При этих ощущениях нужно немедленно покинуть помещение, выйти на свежий воздух.
При тлеющем горении древесины 1/5 всей имеющейся в ней целлюлозы ((С6Н10О5)n) окисляется до угарного газа и воды. При концентрации угарного газа, равной 10−3 г/л, у человека возникает нарушение дыхания, острое отравление наблюдается при концентрации, большей на порядок.
Оксид углерода (II) может также образовываться при работе двигателя автомобиля в условиях недостатка кислорода. 4
ЗАДАНИЕ
Задание 1. Используя сведения из сюжетной и информационной частей кейса, запишите схему процесса, протекающего при неполном окислении углерода, содержащегося в бензине, до оксида углерода (II).
Задание 2. Оцените концентрацию оксида углерода (II) (моль/л) и сравните ее с концентрацией, при которой у человека возникает нарушение дыхания (3,6×10‒5 моль/л). Условия расчета: а) при закрытых дверях гаража и автомобиля водитель включит двигатель автомобиля и через пять минут его выключит; б) размер гаража 5×3×3м; в) скорость расхода бензина 20 мл/мин, плотность 0,75 г/мл; г) доля бензина, сгорающего с образованием оксида углерода (II), равна 0,3; д) массовая доля углерода в бензине 0,85; е) утечкой газа из гаража в течение этого времени пренебречь.
Задание 3. Предложите меры оказания первой людям, отравившимся оксидом углерода (II).
После выполнения заданий кейсов представитель из каждой группы предоставляет полученные результаты с их объяснением. ​