Wszystko o CO2

1. Wszystko o CO2

3. Co to jest dwutlenek węgla (CO2) • Dwutlenek węgla (nazwa systematyczna: ditlenek węgla; nazwa Stocka: tlenek węgla(IV)), CO2 – nieorganiczny związek chemiczny z grupy tlenków, w którym węgiel występuje na IV stopniu utlenienia. • W temperaturze pokojowej jest to bezbarwny, bezwonny i niepalny gaz, dobrze rozpuszczalny w wodzie i cięższy od powietrza (ok. 1,5 raza). Pod normalnym ciśnieniem przechodzi ze stanu stałego do gazowego (sublimuje) z pominięciem fazy ciekłej w temperaturze −78,5 °C. Pod zwiększonym ciśnieniem (5,1 atm) można go jednak skroplić w temperaturze −57 °C. • W czerwcu 2006 francusko-włoska grupa badawcza pod kierownictwem Mario Santoroopublikowała w Nature informację o uzyskaniu, dzięki ciśnieniu rzędu 40–48 GPa (ok. 400 000–480 000 atm), stałego dwutlenku węgla o charakterze amorficznym. Podobny charakter mają tlenki pierwiastków tej samej grupy układu okresowego: SiO2 (→szkło) i GeO2. • W naturze występuje w stanie wolnym w atmosferze i związanym (np. jako składnik CaCO3). • Dwutlenek węgla jest produktem spalania i oddychania. Jest wykorzystywany przez rośliny w procesie fotosyntezy. Tworzy się przy utlenianiu i fermentacjisubstancji organicznych. Występuje w kopalniach, cukrowniach, gorzelniach, wytwórniach win, silosach zbożowych, browarach i studzienkach kanalizacyjnych. W małych stężeniach nie jest trujący, w większych stężeniach dwutlenek węgla jest szkodliwy dla zdrowia a nawet zabójczy, a jego działanie powoduje powstawanie hiperkapni, a co za tym idzie kwasicy oddechowej i w następstwie obrzęku mózgu.

4. Zatrucie tlenkiem węgla • Zatrucie tlenkiem węgla (popularnie nazywane zaczadzeniem) jest najczęściej spotykanym zatruciemgazowym. Stanowi 75% wszystkich zatruć samobójczych i od 32% (w Szwajcarii) do 55% (w Austrii) zatruć przypadkowych. Jest najczęstszą przyczyną śmiertelnych zatruć w wielu krajach. • W USA rocznie umiera z powodu przypadkowego zaczadzenia co najmniej 1500 osób. • W Polsce, jak wynika ze statystyk Państwowej Straży Pożarnej w 2009 r. zmarły 44 osoby i 681 zostało ciężko poszkodowanych w wyniku zatrucia tlenkiem węgla.

5. Przyczyny zatruć tlenkiem węgla • pożary budynków • wadliwe lub użytkowane w pomieszczeniach o niesprawnej wentylacji, piecyki gazowe, węglowe i inne • zatrucia przemysłowe • zatrucia samobójcze • spaliny silnikowe

6. Co zrobić, aby uniknąć zaczadzenia? Podstawową przyczyną zatruć są zamknięte, szczelne okna. Powoduje to powstawanie tlenku węgla w procesie niezupełnego spalania paliwa i utrudnia odpływ spalin. Tyle spalin wypłynie przez komin ile świeżego powietrza napłynie do pomieszczenia z zewnątrz. Zatem przede wszystkim należy zapewnić możliwość stałego dopływu świeżego powietrza do paleniska (pieca gazowego, kuchenki gazowej, kuchni węglowej lub pieca) oraz swobodny odpływ spalin.

7. Działanie na organizm człowieka • Czad wchłania się drogą oddechową w ilości zależnej od jego stężenia w powietrzu, częstości oddechów (wentylacji płuc) i czasu narażenia. Wydalany jest tą samą drogą, w stanie niezmienionym. • Jego trujące działanie polega na łączeniu się z hemoglobinąi innymi metaloproteinamizawierającymi żelazo (oksydaza cytochromowa). Połączenie hemoglobiny z tlenkiem węgla nazywane karboksyhemoglobiną tworzy się 210 razy łatwiej i charakteryzuje się znacznie większą trwałością niż połączenie z tlenem, co powoduje że transport tlenu z płuc do tkanek jest drastycznie zmniejszony. Dochodzi do niedotlenienia tkanek - hipoksji. Poza tym tlenek węgla zwiększa stabilność połączenia hemoglobiny z tlenem przez co utrudnia oddawanie tlenu tkankom, co jeszcze bardziej pogłębia efekt niedotlenienia. • Na skutek działania czadu w pierwszej kolejności ulegają uszkodzeniu narządy najbardziej wrażliwe na niedotlenienie czyli układ krążenia i ośrodkowy układ nerwowy. W cięższych zatruciach dochodzi do zaburzenia gospodarki węglowodanowej, krwawień w różnych narządach i wystąpienia rozległych obszarów martwiczych

8. Objawy zatrucia „czadem” • W układzie oddechowym człowieka tlenek węgla wiąże się z hemoglobiną 210 razy szybciej niż tlen. Uniemożliwia w ten sposób prawidłowe rozprowadzanie tlenu we krwi i powoduje uszkodzenia mózgu oraz innych narządów. Następstwem ostrego zatrucia może być nieodwracalneuszkodzenie ośrodkowego układu nerwowego, niewydolność wieńcowa i zawał. Już wdychanie powietrza ze stężeniem 0,16% objętościowego CO powoduje zgon po zaledwie 2 godzinach.

9. Zanim do tego dojdzie, zatruta osoba poczuje szereg objawów, takich jak: ból głowy, zawroty głowy, ogólne zmęczenie, duszność, trudności z oddychaniem, oddech przyspieszony i nieregularny, senność czy nudności. O ile przy większych stężeniach (pow. 0,32%) pierwszymi objawami zatrucia jest silny ból głowy i wymioty, to mniejsze stężenia powodują przy względnie krótkim wdychaniu jedynie słaby ból głowy i zapadanie w śpiączkę. Jednak trzeba pamiętać, że i te mniejsze stężenia powodują śmierć przy dłuższym kontakcie. • Osłabienie i znużenie, które czuje zaczadzony, oraz zaburzenia orientacji i zdolności oceny zagrożenia powodują, że jest on całkowicie bierny (nie ucieka z miejsca nagromadzenia trucizny), traci przytomność.

10. Charakterystyczne dla ostrego zatrucia czadem jest różowe, karminowe zabarwienie skóry. • Objawami zatrucia przewlekłego są: • osłabienie pamięci • upośledzenie psychiczne • utrata łaknienia • utrata czucia w palcach • senność w dzień i bezsenność w nocy • zaburzenia krążenia, zmiany w morfologii krwi • objawy parkinsonizmu: drżenia mięśni, maskowaty wyraz twarzy • "chód pingwini" - ostrożne poruszanie się z szeroko rozstawionymi nogami • szaroziemiste zabarwienie skóry.

11. Badanie • U osób z podejrzeniem zatrucia tlenkiem węgla wykonuje się badanie krwi na karboksyhemoglobinę, która jest biomarkeremnarażenia na CO. Nie ma ścisłej korelacji między wynikiem tego badania i ciężkością stanu klinicznego. Rokowanie bardziej zależy od czasu przebywania danej osoby w trującej atmosferze niż stężenia tlenku węgla w powietrzu oddechowym, mimo to jednak poziom powyżej 70% karboksyhemoglobiny we krwi oznacza nieodwracalne zmiany w mózgu będące wynikiem niedotlenienia, czyli w konsekwencji zgon.

12. Leczenie • przerwanie kontaktu osoby zatrutej z tlenkiem węgla • transfuzja krwi • zapobieganie obrzękowi mózgu • leczenie kwasicy metabolicznej • leczenie hipertermii • ogólne leczenie objawowe (np. zapobieganie zapaleniu płuc, odleżynom itp.) • u zatrutych osób uratowanych przed śmiercią często występują odległe powikłania ze strony ośrodkowego i obwodowego układu nerwowego, obserwuje się obniżenie ilorazu inteligencji, zaburzenia pamięci, zanik mowy, uszkodzenie wzroku i węchu. • trujące działanie tlenku węgla zostało wykorzystane przez Niemców (podczas II wojny światowej) do zagazowywania ludzi. Gaz wydechowy samochodu był wprowadzany do zamkniętej przestrzeni naczepy, gdzie przebywali ludzie.