• 一氧化碳

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    一氧化碳

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    摩爾質量28.01 g mol物質狀態

    氣態

    密度

    1.25 千克米(0 °C,1013 毫巴)

    熔點

    ?205.07 °C

    沸點

    ?191.5 °C

    溶解度

    30 毫克 l 水中 (20 °C)

    偶極矩

    0.10980 D (3.663 10 C·m)

    一氧化碳,是一種碳和氧的化合物分子式為CO。 一氧化碳是一種無色、無嗅、無味、有毒的氣體。 除其他外,它發生在氧氣供應不足的情況下含碳物質的不完全燃燒。 形式上,該氣體是甲酸酐,但它幾乎不溶于水。

    一氧化碳易燃,與氧氣在藍色透明火焰中燃燒生成二氧化碳。 它在高溫下非常活潑,可與各種過渡金屬反應形成羰基金屬。 一氧化碳與反應生成硫化碳,與堿金屬氫氧化物生成甲酸鹽,與鹵素如氟或氯反應生成碳酰鹵如碳酰氟或光氣。 一氧化碳與偶氮化合物反應生成異氰酸酯,與氨反應生成有毒的甲酰胺。 作為合成氣的組分,在費托合成中反應生成各種烴類及其氧化產物。 也用于合成甲醇異丁醇。 作為城市燃氣的組成部分,直到 20 世紀下半葉,它一直在德國用作燃料和照明氣體。

    這種氣體有毒,因為它與血紅蛋白的結合比與氧氣的結合更強,從而阻止氧氣通過血液運輸。 一氧化碳中毒常是礦山吸入有毒氣體后煙氣中毒和礦山病的局部過程; 它可能會在短時間內致命。

    歷史

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    早在公元前 1000 年。 一氧化碳的還原作用被用于在不知道氣體性質的情況下冶煉金屬礦石的所謂窯爐。

    出現次數

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    大氣沉積物

    地球大氣中一氧化碳的平均濃度約為十億分之一體積。 大氣層總共含有約 400 兆噸 (Mt)。 在北半球,今天的平均濃度為 140 ppbv,而工業化之前約為 90 ppbv。 在南半球,平均濃度保持在 50 ppbv 的自然水平。

    一氧化碳的平均大氣壽命約為兩個月。 最重要的反應是與大氣中的羥基自由基發生反應,每年將 2300 Mt (2000–2800 Mt) 一氧化碳氧化成二氧化碳。 土壤每年為 CO 氧化貢獻約 300 Mt(200-600 Mt)。 氧化速率取決于羥基自由基的濃度,隨著太陽輻射的增加和水蒸氣含量的增加,羥基自由基的濃度會增加。 在熱帶地區,壽命約為一個月,在溫帶和北緯地區,夏季為兩個月,冬季為一年多。 需要大約一年的平均大氣壽命才能使北半球和南半球之間的一氧化碳濃度相等。 因此,北半球較高的人為排放導致半球之間的濃度存在明顯差異。 由于印度季風和大都市地區排放等天氣影響,濃度存在相當大的區域差異。

    全球范圍內,每年約有 2500 兆噸 (2000–2900 Mt) 一氧化碳進入或形成于大氣中。 其中大約一半是由化石燃料生物質的不完全燃燒引起的,包括森林和灌木叢火災。 另一大部分僅通過甲烷或其他揮發性有機化合物等碳氫化合物的氧化在大氣中形成。 總的來說,約60%的一氧化碳是人造的,其余的是天然來源。

    有關全球排放率的信息基于估計,并受不確定因素影響。 交通產生的一氧化碳排放量為 500 公噸(300-600 公噸),固定式化石燃料發電廠排放量為 100 公噸(80-200 公噸),生物質燃燒為 600 公噸(300-800 公噸)。 甲烷的氧化產生 600 Mt(400-800 Mt),而其他揮發性有機化合物的分解產生 500 Mt(300-700 Mt)。 其他生物來源每年釋放約 200 公噸(100-400 公噸),土壤約 30 公噸,海洋約 10 公噸。

    土壤既可以是一氧化碳的源,也可以是匯。 在干旱地區,土壤會散發出一氧化碳,推測是由于有機物在光照和高溫的影響下發生非生物分解。 在干旱地區之外,原核生物的降解占主導地位,這取決于土壤中的氧氣和水含量,通過還原為甲烷(甲烷形成物)或通過氧化為二氧化碳。

    海洋相對于一氧化碳是過飽和的。 在大西洋,濃度大約是大氣平衡濃度的 10 到 40 倍,生物源被認為是原因。 因此,海洋是大氣中一氧化碳的來源,估計占燃燒釋放量的 5% 到 29%。

    在夏威夷火山的氣體中測得濃度為 3700 ppm(百萬分之一)一氧化碳。 火山在全球資產負債表中沒有任何作用。

    一氧化碳

    一氧化碳的主要紅外吸收帶位于波數2143 cm(波長約4.67 μm),遠離地球紅外輻射的光譜xxx值,波數約1000 cm(10微米)。 因此,一氧化碳通過直接吸收對溫室效應的貢獻很小。 在對流層中,甲烷等碳化合物也會通過羥基被氧化成二氧化碳。 一氧化碳也是甲烷氧化過程中的中間產物。 一氧化碳對溫室效應的影響在于它作為這些羥基自由基的匯的重要性,這些羥基自由基不再可用于直接溫室氣體(如甲烷)的轉化。 甲醇是地球大氣中僅次于甲烷的第二大有機氣體,濃度范圍為 0.1 至 10 ppbv,也是一氧化碳的重要大氣來源,植物排放的大部分甲醇。

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    3. 出現次數
    4. 大氣沉積物

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