Zobrazení zdroje stránky Oxid uhelnatý

{{K rozšíření}}
{{Infobox - chemická sloučenina
| název = Oxid uhelnatý
| obrázek = Carbon-monoxide-3D-vdW.png
| velikost obrázku = 250px
| popisek obrázku = Kalotový model molekuly oxidu uhelnatého
| systematický název = Oxid uhelnatý
| triviální název =
| další názvy = Kysličník uhelnatý (starší)
| sumární vzorec = CO
| registrace CAS = 630-08-0
| PubChem = 281
| EC-no = 211-128-3
| UN kód = 1016
| molární hmotnost = 28,01 g/mol
| vzhled = bezbarvý plyn bez zápachu
| hustota = 1,25 kg/m³ (plyn, 0 °C)
| teplota tání = −205 °C (68 K)
| teplota varu = −191,5 °C (81,6 K)
| rozpustnost ve vodě = 3,5 cm³/100 g (0 °C)
| rozpustnost = [[etanol]], [[benzen]], [[kyselina octová]], [[chloroform]], [[amoniak]]
| viskozita = 0,0166 cP (0 °C)
| dipólový moment = 0,112 D
| bod vzplanutí =
| teplota vznícení = 650 °C
| meze výbušnosti = 12,5–74 %
| R-věty = {{R-věty|12|23|48/23|61}}
| S-věty = {{S-věty|53|45}}
| NFPA 704 = 2 4 2
| GHS = GHS02 GHS06 GHS08
| H-věty = {{H-věty|220|331|360D|372}}
| P-věty = {{P-věty|210|260|304+340+315|308+313|403|405}}
| příbuzné látky = [[Oxid uhličitý]]<br>[[Suboxid uhlíku]]
}}
'''Oxid uhelnatý''' (chemický vzorec '''CO''') je bezbarvý, jedovatý plyn bez chuti a zápachu, který je o něco lehčí než vzduch. Je hlavním produktem nedokonalého spalování materiálů obsahujících [[uhlík]], jako jsou fosilní paliva a [[biomasa]]. Vzhledem k jeho smysly nezjistitelným vlastnostem a vysoké toxicitě je často nazýván „tichý zabiják“.

Molekula se skládá z jednoho atomu uhlíku a jednoho atomu kyslíku, spojených trojnou vazbou. Má silné redukční vlastnosti a je významnou průmyslovou surovinou. Jeho toxicita spočívá ve schopnosti vázat se na [[hemoglobin]] v krvi s 200–250krát vyšší afinitou než [[kyslík]], čímž blokuje přenos kyslíku do tkání a způsobuje tkáňovou [[hypoxie|hypoxii]].

== 💡 Pro laiky: Neviditelný nepřítel v domácnosti ==
Představte si, že vaše krev je jako flotila malých náklaďáčků (červených krvinek), které rozvážejí po celém těle životně důležitý náklad – kyslík. Každý náklaďáček má na korbě speciální úchyt (hemoglobin), na který se kyslík snadno přichytí v plicích a zase uvolní tam, kde je potřeba.

Oxid uhelnatý je jako lstivý zloděj, který vypadá úplně stejně jako kyslík, ale je mnohem silnější a drzejší. Když se dostane do plic, okamžitě obsadí všechny úchyty na náklaďáčcích. A drží se jich tak pevně, že pro skutečný kyslík už nezbude místo. Náklaďáčky pak jezdí po těle prázdné a orgány, hlavně [[mozek]] a [[srdce]], začnou trpět nedostatkem paliva.

Největší zrada je v tom, že tohoto zloděje nevidíte ani necítíte. Vzniká tiše, když například špatně hoří karma v koupelně, krb v obývacím pokoji nebo nastartované auto v garáži. Člověk se začne cítit unavený, bolí ho hlava, je mu špatně – podobně jako při chřipce. Protože si nebezpečí neuvědomí, zůstane v místnosti a jeho stav se rychle zhoršuje až do bezvědomí a smrti. Jedinou obranou je proto pravidelná kontrola spotřebičů a [[detektor oxidu uhelnatého]], který spustí hlasitý poplach dřív, než bude pozdě.

== ⏳ Historie ==
Ačkoliv toxické účinky plynů vznikajících při hoření uhlí byly známy již od starověku, systematický výzkum oxidu uhelnatého začal až s rozvojem moderní chemie.
*'''1776:''' Francouzský chemik [[Joseph Marie François de Lassone]] připravil plyn, který nazval „plynný uhlík“, zahříváním oxidu zinečnatého s koksem. Mylně se však domníval, že se jedná o [[vodík]], protože při hoření dával modrý plamen.
*'''1800:''' Skotský chemik [[William Cruickshank]] prokázal, že tento plyn je sloučeninou uhlíku a kyslíku.
*'''cca 1846:''' Francouzský lékař a fyziolog [[Claude Bernard]] jako první detailně popsal mechanismus toxicity oxidu uhelnatého. Ve svých experimentech prokázal, že CO vytěsňuje kyslík z vazby na hemoglobin a způsobuje zadušení na buněčné úrovni.

== ⚛️ Fyzikální a chemické vlastnosti ==
Oxid uhelnatý je za standardních podmínek bezbarvý plyn bez zápachu. Jeho hustota je 1,25 kg/m³, což je jen o málo méně než hustota vzduchu (cca 1,29 kg/m³), díky čemuž se v uzavřených prostorách snadno mísí s atmosférou a nehromadí se výhradně u země nebo u stropu. Je hořlavý a hoří charakteristickým modrým plamenem za vzniku [[oxid uhličitý|oxidu uhličitého]] (2 CO + O₂ → 2 CO₂). Teplota jeho plamene dosahuje přibližně 2095 °C.

Molekula CO je tvořena trojnou vazbou mezi atomem uhlíku a kyslíku, což ji činí velmi stabilní, ale zároveň reaktivní. Má silné redukční vlastnosti, čehož se využívá v průmyslu – při vysokých teplotách dokáže redukovat oxidy kovů na čisté kovy (např. ve [[vysoká pec|vysoké peci]] při výrobě [[železo|železa]]: Fe₂O₃ + 3 CO → 2 Fe + 3 CO₂).

== 🌍 Výskyt a zdroje ==
Oxid uhelnatý je přirozenou i člověkem způsobenou součástí atmosféry.

*'''Přírodní zdroje:'''
**'''Atmosférická chemie:''' Vzniká fotolýzou oxidu uhličitého působením [[ultrafialové záření|ultrafialového záření]] ve vyšších vrstvách atmosféry nebo oxidací [[methan]]u a jiných uhlovodíků.
**'''Sopečná činnost:''' Je součástí sopečných plynů.
**'''Lesní požáry:''' Vzniká při nedokonalém spalování biomasy.
**'''Biologické procesy:''' V nepatrném množství vzniká i metabolickými procesy v živých organismech, včetně člověka.

*'''Antropogenní (lidské) zdroje:'''
**'''Spalovací motory:''' [[Automobil]]y, zejména starší modely bez [[katalyzátor]]ů, jsou významným zdrojem CO v městských oblastech.
**'''Průmysl:''' Vzniká při spalování fosilních paliv v [[elektrárna|elektrárnách]], v hutnictví (např. vysoké pece), [[rafinerie|rafineriích]] a dalších průmyslových procesech.
**'''Domácí topeniště:''' Nejčastější příčinou otrav jsou špatně udržované nebo nesprávně provozované kotle, karmy, kamna na dřevo či uhlí a krby. Riziko zvyšuje nedostatečný přívod vzduchu pro hoření nebo ucpaný [[komín]].
**'''Kouření:''' [[Cigareta|Cigaretový]] kouř obsahuje významné množství CO. U kuřáků je běžně 4–7 % hemoglobinu zablokováno oxidem uhelnatým.

Koncentrace CO v čistém venkovském vzduchu se pohybuje okolo 50–230 µg/m³, zatímco v místech s hustou dopravou může dosahovat desítek mg/m³.

== 🏭 Průmyslové využití ==
Navzdory své toxicitě je oxid uhelnatý důležitou průmyslovou chemikálií.
*'''Chemická syntéza:''' Je klíčovou surovinou pro výrobu řady chemikálií.
**'''[[Metanol]]:''' Vyrábí se reakcí CO s vodíkem.
**'''[[Kyselina octová]]:''' Moderní průmyslová výroba je založena na reakci metanolu s CO (Monsanto a Cativa procesy).
**'''[[Fosgen]]:''' Vysoce reaktivní sloučenina používaná pro výrobu [[polykarbonát]]ů a [[polyuretan]]ů se vyrábí reakcí CO s [[chlor]]em.
*'''Hutnictví:''' Díky svým redukčním vlastnostem se používá k redukci rud při výrobě kovů, zejména železa ve vysokých pecích. Slouží také k rafinaci [[nikl]]u prostřednictvím Mondova procesu, kde s niklem tvoří těkavý tetrakarbonyl niklu, který se následně tepelně rozkládá na velmi čistý kov.
*'''Potravinářství:''' V některých zemích (např. v [[USA]]) se používá v nízkých koncentracích v ochranné atmosféře pro balení čerstvého masa a ryb. Váže se na [[myoglobin]] a dodává masu stabilní červenou barvu.

== ☠️ Toxicita a účinky na zdraví ==
Oxid uhelnatý je jedovatý, protože narušuje přenos kyslíku krví. Po vdechnutí se v plicích dostává do krevního oběhu, kde se váže na atom [[železo|železa]] v hemoglobinu (krevním barvivu v červených krvinkách). Afinita (síla vazby) hemoglobinu k CO je asi 210–250krát vyšší než ke kyslíku. Vzniká tak stabilní komplex zvaný '''[[karboxyhemoglobin]]''' (COHb), který není schopen přenášet kyslík.

To vede k postupnému snižování kyslíkové kapacity krve a nedostatku kyslíku ve tkáních (hypoxii). Nejcitlivějšími orgány na nedostatek kyslíku jsou mozek a srdce, proto se příznaky otravy projevují nejdříve na nervovém a kardiovaskulárním systému.

=== Příznaky otravy ===
Závažnost příznaků závisí na koncentraci CO ve vdechovaném vzduchu a délce expozice.
*'''Lehká otrava (koncentrace COHb 10–20 %):''' Bolesti hlavy (typicky pulzující), únava, závratě, nevolnost, pocit podobný chřipce.
*'''Středně těžká otrava (COHb 20–40 %):''' Zmatenost, poruchy vidění a koordinace, zvracení, zrychlený tep a dech, paradoxní euforie a snížená soudnost.
*'''Těžká otrava (COHb 40–60 %):''' Křeče, ztráta vědomí, šokový stav, zástava dechu a oběhu. Kůže a sliznice mohou získat typické třešňově červené zbarvení, ale tento příznak se nemusí vždy objevit.
*'''Smrtelná otrava (COHb > 60 %):''' Smrt nastává v důsledku zadušení a selhání srdce a centrálního nervového systému.

I po přežití těžké otravy mohou zůstat trvalé neurologické následky, jako jsou poruchy paměti, změny osobnosti, chronické bolesti hlavy nebo poruchy hybnosti.

=== První pomoc ===
Klíčová je rychlost a zajištění vlastní bezpečnosti.
# '''Zajistit vlastní bezpečnost:''' Před vstupem do zamořeného prostoru si uvědomit riziko. Pokud je to možné, nedýchat, otevřít okna a dveře pro intenzivní vyvětrání. Zachránce je sám ve velkém nebezpečí.
# '''Vynést postiženého na čerstvý vzduch:''' Co nejrychleji přerušit expozici CO.
# '''Zavolat záchrannou službu:''' Vždy volat linku '''155'''.
# '''Kontrola životních funkcí:''' Zjistit, zda je postižený při vědomí a zda dýchá.
# '''Podle stavu:'''
#* Pokud je při vědomí, uložit ho do klidové polohy (nejlépe vleže), uklidňovat ho, zabránit prochladnutí.
#* Pokud je v bezvědomí a dýchá, uložit ho do [[stabilizovaná poloha|stabilizované polohy]].
#* Pokud nedýchá nebo nedýchá normálně, okamžitě zahájit [[kardiopulmonální resuscitace|kardiopulmonální resuscitaci]] (stlačování hrudníku a umělé dýchání).

Léčba v nemocnici spočívá v podávání 100% kyslíku, který urychluje uvolňování CO z hemoglobinu. V závažných případech se využívá [[hyperbarická oxygenoterapie|léčba v hyperbarické komoře]], kde pacient dýchá kyslík za zvýšeného tlaku.

== 🛡️ Prevence a detekce ==
Prevence otravy oxidem uhelnatým je založena na třech hlavních pilířích:
#'''Pravidelná údržba a revize spotřebičů:''' Všechny spotřebiče spalující plyn, dřevo, uhlí nebo jiná paliva (kotle, karmy, kamna, krby) musí být pravidelně kontrolovány a seřizovány odborníkem.
#'''Zajištění dostatečného větrání:''' Je nutné zajistit stálý přívod čerstvého vzduchu do místností se spalovacími spotřebiči a nikdy neucpávat větrací otvory. Pravidelně se musí kontrolovat a čistit spalinové cesty (komíny).
#'''Instalace detektorů CO:''' Protože oxid uhelnatý nelze smysly rozpoznat, jedinou spolehlivou ochranou je instalace elektronických detektorů (hlásičů) CO. Tato zařízení monitorují koncentraci CO ve vzduchu a při překročení bezpečné úrovně spustí hlasitý akustický alarm, který varuje obyvatele i ve spánku.

== Zdroje ==
[https://www.irz.cz/znecistujici-latky/kartoteka-latek/oxid-uhelnaty-(co) Integrovaný registr znečišťování]
[https://cs.wikipedia.org/wiki/Oxid_uhelnat%C3%BD Wikipedie: Oxid uhelnatý]
[https://www.bezpecnostprace.info/oxid-uhelnaty-jak-predejit-otrave-prvni-pomoc-detektory/ BOZP.info]
[https://www.mzcr.cz/intoxikaci-oxidem-uhelnatym-je-dobre-nepodcenovat/ Ministerstvo zdravotnictví ČR]
[https://www.hzscr.cz/clanek/otravy-oxidem-uhelnatym-jsou-caste-a-zakerne.aspx Hasičský záchranný sbor ČR]
[https://www.szu.cz/tema/zivotni-prostredi/oxid-uhelnaty-co Státní zdravotní ústav]
[https://www.ct24.cz/regiony/2733979-oxid-uhelnaty-zabiji-desitky-lidi-rocne-pomoci-muze-detektor Česká televize]
[https://www.lekarnickekapky.cz/nemoci-onemocneni/otrava-oxidem-uhelnatym.html Lékárnické kapky]
[https://www.ardon.cz/blog/tichy-zabijak-co-delat-pri-podezreni-na-otravu-oxidem-uhelnatym/ Ardon.cz]
[https://www.mnof.cz/wp-content/uploads/2016/06/otrava_oxidem_uhelnatym_doporuceny_postup.pdf Městská nemocnice Ostrava]
[https://arnika.org/toxicke-latky/latky-znecistujici-ovzdusi/oxid-uhelnaty Arnika.org]

{{DEFAULTSORT:Oxid uhelnatý}}
[[Kategorie:Oxidy uhlíku]]
[[Kategorie:Jedovaté plyny]]
[[Kategorie:Průmyslové plyny]]
[[Kategorie:Vytvořeno Gemini]]