一氧化碳的性质与用途

一氧化碳的性质与用途

一氧化碳（CO）是一种无色、无臭、无味的气体，具有还原性和毒性。它在化学工业和冶金工业中有着广泛的应用，是合成一系列基本有机化工产品和中间体的重要原料。

一氧化碳的性质

物理性质

• 颜色和气味：在通常状况下，一氧化碳是无色、无臭、无味的气体。
• 熔点和沸点：熔点为-205℃，沸点为-191.5℃。
• 密度：标准状况下气体密度为1.25g/L，与空气密度（标准状况下1.293g/L）相差很小。
• 溶解度：20℃时在水中的溶解度为0.002838g，难溶于水。
• 其他物理性质：不易液化和固化，与空气混合能形成爆炸性混合物，遇明火、高温能引起燃烧、爆炸。

化学性质

• 可燃性：一氧化碳可以在空气中或氧气中燃烧，生成二氧化碳，发出蓝色的火焰，放出大量的热。因此，一氧化碳可以作为气体燃料。
• 还原性：一氧化碳分子中碳元素的化合价是+2，能进一步被氧化成+4价，从而使一氧化碳具有可燃性和还原性。一氧化碳可以作为还原剂，高温时能将许多金属氧化物还原成金属单质，因此常用于金属的冶炼。
• 毒性：一氧化碳进入人体后会与血液中的血红蛋白结合，从而排血红蛋白与氧气的结合，导致缺氧，严重时危及生命。一氧化碳对全身的组织细胞均有毒性作用，尤其对大脑皮质的影响最为严重。

一氧化碳的用途

化学工业

在化学工业中，一氧化碳是一碳化学的基础。作为合成气和各类煤气的主要组分，一氧化碳是合成一系列基本有机化工产品和中间体的重要原料，由一氧化碳出发，可以制取几乎所有的基础化学品，如氨、光气以及醇、酸、酐、酯、醛、醚、胺、烷烃和烯烃等。同时，利用一氧化碳与过渡金属反应生成羰络金属或羰络金属衍生物的性质，可以制备有机化工生产所需的各类均相反应催化剂。此外，一氧化碳可在聚乙稀聚合反应中用作终止剂。

冶金工业

在冶金工业中，利用羰络金属的热分解反应，一氧化碳可用于从原矿中提取高纯镍，也可以用来获取高纯粉末金属（如锌白颜料）、生产某些高纯金属膜（如钨膜和钼膜等）。同时，一氧化碳可用作精炼金属的还原剂，如在炼钢高炉中用于还原铁的氧化物（方程式见“理化性质·化学性质”）；而在多晶态钻石膜的生产中，则可用研究级一氧化碳（≥99.99%）为化学气相沉积工艺过程提供碳源。此外，一氧化一氧化碳和氢气组成的混合物（合成气）可用于生产某些特殊的钢，如直接还原铁矿石生产海绵铁。

其他方面

除了化学工业和冶金工业两方面的应用外，一氧化碳还可用作燃料，高纯一氧化碳则主要用作标准气体，一氧化碳激光器，环境监测及科学研究中。其中，一氧化碳标准气体可应用于石油化工工艺控制仪器的校准和检测、石油化工产品质量的控制、环境污染物检测、汽车尾气排放检测、矿井用报警器的校准、各种工厂尾气的检测、医疗仪器校验、电力系统变压器油质量检测、空分产品质量控制、交通安全检测仪器的校正、地质勘探与地震监测、冶金分析、燃气具实验与热值分析、化肥工业仪器仪表校准等。

本文原文来自chusan.com