Kohlenstoffmonoxid

Kohlenstoffmonoxid (tomeist as Kohlenmonoxid afkört) is en cheemsch Verbinnen, de ut Kohlenstoff un Suerstoff tosamensett is. Blangen dat Kohlenstoffdioxid, Kohlenstofftrioxid und Kohlenstoffsuboxid is dat een vun de Oxiden vun’n Kohlenstoff.

Kohlenstoffmonoxid is en giftig Gas ahn Röök, Klöör oder Smack. Tostannen kummt dat, wenn Stoffen, wo Kohlenstoff binnen is, nich vullstännig oxideert. Dat passeert to’n Bispeel bi’t Verbrennen vun disse Stoffen, wenn nich noog Suerstoff dor is oder de Verbrennen bi hoge Temperaturen, as dat dat Boudouard-Gliekgewicht seggt. Kohlenstoffmonoxid sülvst kann wieter verbrennt warrn un reageert mit Suerstoff mit’n blaue Flamm to Kohlenstoffdioxid. De Tünnertemperatur liggt bi 605 °C.

Naam In de düütschen Norm DIN 32640 „Chemische Elemente und einfache anorganische Verbindungen – Namen und Symbole“ vun’n Dezember 1986 warrt blots de Schrievwiesen „Kohlenstoffmonooxid“ und „Carbonmonooxid“ mit „oo“ anraat, vun wegen dat na de IUPAC-Regeln för de Nomenklatur vun de anorgaanschen Chemie de vöranstellten greekschen Tallwöör nich weglaten warrt.

In Gegensatz dorto warrt in de Utgaav vun de IUPAC-Nomenklatur vun 1990 blots de Schrievwiese „Kohlenstoffmonoxid“ un „Carbonmonoxid“ angeven. To’n Bruuk vun mehrfacke Vörsülven heet dat, dat „de afsluten Vokalen vun de multiplikativen Präfixen nich weglaten warrt, mit Utnahm, wenn de Spraak dat verlangen deit. Monoxid is so en Utnahm.“IUPAC: Nomenklatur der Anorganischen Chemie. Deutsche Ausgabe der Empfehlungen 1990. VCH, Weinheim 1994, ISBN 3-527-25713-6, S. 76.

Egenschoppen physikaalsch De Kritische Punkt vun Kohlenmonoxid liggt bi −140,2 °C un 35,0 bar. left|thumb|upright=0.6|Strukturformel vun Kohlenmonoxid mit Läng vun de Binnen In de fasten Phaas bedriggt de Läng vun de Binnen twüschen’t Kohlenstoff- un’t Suerstoffatom 106 un in de Gasphaas 112,8 pmNils Wiberg, Egon Wiberg und Arnold Fr. Holleman: Lehrbuch der Anorganischen Chemie. Gruyter Verlag; 102., stark ümarb. u. verb. Oplaag 2007; ISBN 978-3-11-017770-1; S. 898.

De Molekülstruktur kann een an’n betsen mit de Molekülorbitaltheorie beschrieven. In’n Vergliek to de orgaanschen Carbonylverbinnen is de C-O-Binnen hier ruchweg 10 pm körter. Se wiest op en partielle Dreefachbinnen henJ.E. Huheey, E.A. Keiter, R.L. Keiter : Anorganische Chemie: Prinzipien von Struktur und Reaktivität, 2003, Walter de Gruyter, ISBN 3-11-017903-2. Dat Molekül hett en lütt Dipoolmoment (0,12 D) un warrt oft mesomer dorstellt as in dat folgen Bild: thumb|upright=1.4|center|Mesomere Grenzstrukturen. De Oktettregel is in de beiden rechten Strukturformeln nich inhollen. De ungewöhnliche Bestännigkeit lett sik jüst so verkloren as bi’t düchtig inerte, isoelektroonsche Distickstoffmolekül (N2). De CO-Dissoziatschoonsenergie bedriggt 1070,3 kJ/mol.

cheemsch thumb|Satellitendaten vun de weltwieten Kohlenstoffmonoxid­verdelen in de Atmosphäär De Reakschoon vun de Elementen to Kohlenstoffmonoxid is exotherm, man Kohlenmonoxid steiht in en Disportschoneerengliekgewicht mit Kohlenstoff un Kohlenstoffdioxid. Liekers, dat dat Boudouard-Gliekgewicht eher ungünstig liggt, kann Kohlenstoffmonoxid ut de Luft isoleert warrn, vun wegen, dat sik dat Disproportschoneerengliekgewicht bi Ruumtemperatur so bannig langsom instellt, dat dat kuum to meten is – CO is metabestännig. Bi högere Temperaturen schufft sik dat Gliekgewicht na de Siet vun Kohlenstoffmonoxid (Prinzip vun LeChatelier). Utnütt warrt dat to’n Bispeel bi’t Herstellen vun Iesen (Hoochavenprozess), woneem dat Kohlenmonoxidgas en veel beter’t Redukschoonsmiddel dorstellt, as de faste Koks. In de Funkschoon as Redukschoonsmiddel warrt CO in vele Rebeden nütt. De Oxidatschoonskraft is dorgegen blots swack.

De Halfweertstiet vun Kohlenstoffmonoxid in de Atmosphäär liggt bi een bit veer Maanden. Se is afhangig vun de Lufttemperatur un welke annere Gasen ok noch dor sündDr. Peter Bützer: .

In de Organometallchemie is Kohlenstoffmonoxid ’n faken brukten Ligand. Dorüm is de Chemie vun de Metallcarbonylen goot utforscht. Kohlenstoffmonoxid tellt to de Starkfeld-Liganden un is isoelektroonsch to dat Distickstoff (N2) as ok to de Ionen Cyanid(CN−) un Nitrosyl (NO+). Dör’t Utprägen vun Hen- un Rüchbinnen, de sik synergetisch verstarken doot, kummt en starke Metall-Ligand-Verbinnen tostannen. CO is en starken σ-Donater un π-Akzepter.

Mit 1073 kJ/mol bargt Kohlenstoffmonoxid de starkste Binnen ünner de Molekülen ahn Ladung.

Giftwirken Kohlenstoffmonoxid is en gefährlich Atengift. Wenn dat Gas to’n Bispeel över de Lung in dat Blood kummt, lagert sik dat an dat middlere Iesenatom vun’t Hämoglobin an, so dat keen Suerstoff mehr anlagert warrn kann. Dat hinnert den Suerstofftransport in’t Blood un kann to’n Dood dör Sticken föhren. Kohlenstoffmonoxid binnt sik reuchweg 325-mol starker an’t Hämoglobin as Suerstoff. Bi’n Andeel vun 0,1 % CO in de Atenluft warrt ruchweg de Hälft vun de Roden Bloodkörpers blockeert. De Giftwirken vun’t CO warrt dorbi vun de Proteinümgeven vun’t Häm in’t Hämoglobin afminnert. An en unhinnert Häm de dat Kohlenstoffmonoxid 16.000-mol starker anbinnen as Suerstoff. De Grund dorför, so warrt vermodt, liggt dorin, dat in de Enzymtasch to wenig Platz is vör de lineare Fe-C-O-Geometrie, de dat CO an leefsten innehmen deit. Dat Suerstoff lagert sik dorgegen in en anwinkelte Laag an, wat nich hinnert warrtJames Collman et al: Nature of O2 and CO Binding to Metalloporphyrins and Heme Proteins, 1976. Bi en Andeel vun mehr as een Prozent CO in de Atenluft blifft’n Minsch in een bit twee Minuuten DoodOxiden vun’t Kohlenstoff-Kohlenstoffmonoxid Hu & Speizer: Environmental and occupational hazards. Carbon Monoxide. In: Harrison’s Principles of Internal Medicine, McGraw-Hill, New York City, 14th edition, Siet 2533. De Halfweertstiet vun’t Kohlenstoffmonoxid in’t Blood liggt twüschen 2 un 6,5  Stünnen, afhangig vun de Mengde, de in’t Blood opnahmen worrn is, un vun de Atensnelligkeit vun den bedrapen Minsch.

De Binnen vun’t CO an’t Hämoglobin tüüscht in de Pulsoxymetrie verkehrte Weerten vör un gifft’n verkehrte hoge Suerstoffsättigen an. De buteren Anteken vun en Kohlenstoffmonoxidvergiften sünd kirschrode Sliemhüüt. Na ne’ere Ünnersöken mit’n grote Tall vun Patienten is dit klinische Anteken aver sünners bi lichte Vergiftensformen blots roor antofinnenCevik AA et al. Interrelation between the PSS, CO-Hb levels and in-hospital clinical course of CO poisoning. Int J Clin Pract 2006; 60: 1558–1564 PMID 16918999. De Klöör is’n Resultat vun de deeproden Hämoglobin-Kohlenstoffmonoxid-Charge-Transfer-Komplexen. Butendem künnt de Dodenpläck (Livores), de sik na’n Dood bi en Liek billt, dör disse Vörgang tyypscherwies ok lüchten root farvt wesen, wat denn en Henwies op de Kohlenstoffmonoxidvergiften gifft.

Kohlenmonoxid is ok en Gift för de Fotosynthees un schaadt bito dat Chlorophyll vun de Planten.

De Andeel in Prozent vun’t Hämoglobin in’t Blood, dat mit CO beleggt is, warrt ok as COHb afkört un betekent (Kohlenmonoxid- Hämoglobin).

Wirken vun verscheden Kunzentratschonen Öllere Studien beseggt, dat gesunne utwassen Minschen ok bi en duersome Belasten vun acht Stünnen an’n Dag bi Kunzentratschonen bit 115 ppm keen Gefohr drauht. De resulteeren Kunzentratschonen leegt denn blots bi 4 %COHb bi Lüüd, de nich smöökt, un 7,6 % bi Smökers. Ne’e Ünnersöken hebbt aver wiest, dat bi Risikogruppen mit Hart-Kreisloop-Krankheiten Belasten af 2,7 % al de Krankheitsanteken duller maakt. Högere chroonsche Belasten över 150 bit 300 ppm lööst Swinnel un’n flau’ Geföhl bit hen to’n Breken ut, un man föhlt sik mööd un slaaperig. De akut döödliche Mengden vun’t Gas (LD50) staht in de Infobox natolesen.

Wenn een slecht hören kann, warrt de Effekt bi CO-Belasten noch mol üm bit to 50 % dullerKohlenmonoxidMarkus Fritz: Klipp und klar, 100 x Umwelt. Bibliographisches Institut AG, Mannheim 1977, ISBN 3-411-01706-6 Seite 18.

Redden bi Kohlenstoffmonoxid-Vergiften thumb|En PEEP-Ventil för Atenredschoppen In hoge Kunzentratschoon wirkt Kohlemonxid stark Exotherm mit de Luft, wenn en Funken to’n Tünnern dor is. Al de Funken vun en Lichtschalter oder vun de Döörklock kann denn en Explosion utlösen. Dat heet för den Helper, dat he gröttste Acht geven mutt – de egene Sekerheit hett afsluut Vörrang. Sünners mutt ok de Gefohr vun en egen Vergiften bedacht warrn. Ahn unafhangige Versorgen mit Atenluft (Atenschuul) is en Redden in’n Normalfall nich to maken. Dorför is tomeist de Füerwehr nödig.

Patienten mit en Kohlenmonoxid-Vergiften warrt vun’n Reddensdeenst un Nootdokter normalerwies intubeert un mit positiv endexpiratoorschen Druck (PEEP) un 100 % Suerstoff beatent. Dör dat düütlich högere Suerstoffanbott warrt dat Kohlenstoffmonoxid vun’t Hämoglobin verdrängt. En Mööglichkeit weer ok de hyperbare OxygeneerenWeaver et al.: Carbon monoxide poisoning: risk factors for cognitive sequelae and the role of hyperbaric oxygen. Am J Respir Crit Care Med. 2007;176(5):491-7. PMID 17496229Weaver et al. Hyperbaric oxygen for acute carbon monoxide poisoning. N Engl J Med. 2002 Oct 3;347(14):1057–1067. PMID 12362006.

Bioloogsch Bedüden De Andeel COHb vun’t mit CO beleggte Hämoglobin in’t Blood bedriggt bi Minschen in’t venöse Blood twüschen 0,7 un 1,1 %. Dorvun sünd üm un bi 0,5 % endogen produzeert. En stegen CO-Spegel in de Zellen föhrt to en bit to 1000-fack starkere Utschütten vun’t Glykoprotein Erythropoetin (EPO)C.S. Gebhard: , Dissertatschoon 2007, Universität Tübingen.

Dat Enzym Hämoxygenase Häm-Verbinnen, de vör allen ut Hämoglobin stammt, ünner Freesetten vun Kohlenstoffmonoxid af. Dit Enzym as ok’n Guanylatcyclase, de vun CO reguleert warrt, künnt in’t Röökzentrum vun’n minschlichen Bregen un in’n Röökkolben nawiest warrn. Dorna künn Kohlenstoffmonoxid as gasförmigen Badenstoff för den Rööksinn denen. De aktiveerte Guanylatcyclase sett denn den sekundären Badenstoff cGMP freeWetenschop-Online-Lexika: Indrag to Kohlenmonoxid in’t Lexikon vun de Neurologie. Blangen Kohlenstoffmonoxid, cGMP un cAMP warrt ok Stickstoffmonoxid as Second Messenger ansehnP. Weydt: Rezeptorvermittelte Kalziumsignale in kultivierten humanen Gliomzellen, 2000, Tectum Verlag, ISBN 3-8288-8137-8. Stickstoff- un ok Kohlenstoffmonoxid künnt as bannig neddermolekulare, waterlösliche Gasen düchtig gau un ahn veel Hinnern dör Biomembranen dördringen un deent dorüm as Neurotransmitters bi’t Överdrägen vun Informatschonen ut dat primäre oder sensoorsche in’t sekundäre oder Langtietgedächtnis dör dat limbische SystemR.F. Schmidt, F. Lang: Physiologie des Menschen: Lernen und Gedächtnis, Springer-Verlag, ISBN 978-3-540-32908-4P. A. Berg: Chronisches Müdigkeits- und Fibromyalgiesyndrom, 2003, Springer-Verlag, ISBN 3-540-44194-8.

Kohlenstoffmonoxid bargt en swerentörnen Wirken bi chroonsche Colitis ulcerosa (Darmsweer). Dat verklort ok, woso Smökers düütlich weniger an disse Krankheit liedt as NichsmökersDas „Gute“ am Kohlenmonoxid - Immunologie: Entzündungshemmende Wirkung im Darm, Abendblatt vun’n 24. Dezember 2005"Journal of Experimental Medicine". 2005, Vol. 202, S. 1703-17139. Ok na Lungentransplantatschonen hinnert en siete Dosis vun inaten Kohlenstoffmonoxid en Schaden dör Ischämie oder Reperfuschoon. Wenn Neren, de för en Transplantatschoon vörsehn sünd, in en Lösen opbewahrt warrt, de’n siete Kunzentratschoon Kohlenstoffmonoxid bargt, warrt dat normalerwies to beobachten Anstiegen an free Häm un Affallen vun Cytochrom P450 töörnt un dormit en Lipidperoxidatschoon, de de Zellen schaden deit, minnertNakao A et al.: Ex vivo carbon monoxide prevents cytochrome P450 degradation and ischemia/reperfusion injury of kidney grafts, 2008 , Kidney Int., Bd.74, S. 1009–1016, .

Go’e Utwirken vun Kohlenmonoxid is bito in Deermodellen vun septischen Schock, Darmversluss un Arterioskleroos beschreven worrnNakao A et al.: Protective effect of carbon monoxide in transplantation, 2006, J. Cell. Mol. Med., Bd. 10, S.650–671, .