化工小知识分享-一氧化碳

也称氧化碳(Ⅱ)，化学式CO。是一种无色气体，密度1.250g·cm-3， 比空气略轻。结构式为C≡O， 具有叁键， 与N2和CN-为等电子体，核间距dc-o＝112. 8pm，偶极矩较小(μ=0. 118D)， 具有较高的离解能1071. 6kJ·mol-1。CO熔、沸点都很低， 在—192℃才液化，并在—205℃凝固。CO在水中溶解得很少，并且与水不发生化学作用，但易溶于乙醇。常态下CO不活泼，高温具有还原性， 能将许多金属氧化物还原成金属， 广泛用于冶金工业。CO在空气中燃烧呈淡蓝色火焰， 放出大量的热并转变为二氧化碳， 是常用的气态燃料。在阳光下或活性炭 (催化剂)存在时，CO与氯直接化合，生成剧毒气体光气COCl2，光气是一种重要的工业产品，用于制备许多有机和无机物质，例如，染料。加热时，CO可被硫氧化，生成硫酰COS。对于不活泼的过渡元素化合物， 如氯化钯PdCl2， 甚至在水溶液中，CO也可将它还原，生成黑色的金属钯，即使CO甚微，这一反应现象也非常明显， 故可用来鉴别CO是否存在。CO是惰性氧化物或中性氧化物，但在高温高压下，仍可与苛性碱作用，生成甲酸盐，故在形式上可以认为CO是甲酸的酸酐。CO分子中碳原子的非键电子在某些情况下， 可把电子对给予电子对接受体形成配合物， 如CO与缺电子化合物乙硼烷B2H6作用可形成BH3CO。CO在一定条件下也能直接与某些过渡金属如镍、铁等结合， 形成一系列金属羰基配合物，如四羰基合镍Ni (CO)4、五羰基合铁Fe(CO)5等。在溶液中CO也能和某些金属离子发生加合作用形成复杂化合物，例如，氯化亚铜CuCl的浓盐酸溶液或氨水溶液能吸收CO形成CuCl·CO， 利用这个性质可除去合成氨原料气中少量的CO，也可在气体分析中测定CO含量。

CO是发生炉煤气和水煤气的主要成分。实验室中可用浓硫酸与甲酸或草酸作用制取少量CO。由草酸制得的产物不纯， 混有CO2，可通过苛性钠溶液或石灰水来除去。温度不太高时，碳燃烧生成CO2，而CO即使在氧不足的情况下， 也几乎不能生成。但在高温400～500℃时， 碳与生成的CO2开始反应，生成CO，此反应在高炉过程中及煤气发生炉内大量进行。CO毒性很大，特别危险的是它无色无味，可使人们不知不觉发生中毒，空气中只要有1/800体积的CO，就能使人在半小时内死亡，即所谓的煤气中毒。CO的毒性是它易与血液中的红血球形成配合物， 使血红素失去载氧能力， 使人致死。

利用CO的还原性还可除去烟道气中的SO2。也用于炼钢中的铁矿预处理及其他冶炼过程。高温高压下CO能与氢催化合成甲醇，这是工业上制备甲醇的主要方法之一。CO也为多种有机反应的中间体，例如羰基合成，可将不饱和烃转变为醛，醛经催化氢化得醇，氧化得酸;CO与乙炔反应可生成丙烯酸，是有机合成中重要原料。