Monóxido de carbono

El monóxido de carbono, también denominado óxido de carbono(II), gas carbonoso y anhídrido carbonoso (los dos últimos cada vez más en desuso), cuya fórmula química es CO, es un gas incoloro y altamente tóxico. Puede causar la muerte cuando se respira en niveles elevados. Se produce por la combustión deficiente de sustancias como gas, gasolina, queroseno, carbón, petróleo, tabaco o madera. Las chimeneas, las calderas, los calentadores de agua o calefactores y los aparatos domésticos que queman combustible, como las estufas u hornillas de la cocina o los calentadores a queroseno, también pueden producirlo si no están funcionando bien. Los vehículos con el motor encendido también lo expulsan.[3][4] Grandes cantidades de CO se forman como subproducto durante los procesos oxidativos para la producción de productos químicos, lo que hace necesaria la purificación de los gases residuales. Por otro lado, se están realizando considerables esfuerzos de investigación para desarrollar nuevos procesos[5] y catalizadores para la maximización de la producción del producto útil.[6][7][8] También se puede encontrar en las atmósferas de las estrellas de carbono.

Monóxido de carbono

estructura de la molécula de monóxido de carbono

Representación en 3D de una molécula de monóxido de carbono
Nombre IUPAC
Monóxido de carbono
General
Otros nombres Óxido de carbono(II)
Anhídrido carbonoso
Gas carbonoso
Oxometilideno
...
Fórmula estructural
Fórmula molecular CO
Identificadores
Número CAS 630-08-0[1]
Número RTECS FG3500000
ChEBI 17245
ChEMBL CHEMBL1231840
ChemSpider 275
DrugBank 11588
PubChem 281
UNII 7U1EE4V452
KEGG C00237 D09706, C00237
InChI=InChI=1S/CO/c1-2
Key: UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N
Propiedades físicas
Apariencia Sin color
Densidad 1,184 kg/m³; 0,001184 g/cm³
Masa molar 28,0 g/mol
Punto de fusión 68 K (−205 °C)
Punto de ebullición 81 K (−192 °C)
Propiedades químicas
Solubilidad en agua 0,0026 g en 100 g de agua
Termoquímica
ΔfH0gas –110,53 kJ/mol
S0gas, 1 bar 197,66 J·mol–1·K
Peligrosidad
NFPA 704

4
4
0
 
Temperatura de autoignición 882 K (609 °C)
Frases H H331, H220, H360, H372, H280
Límites de explosividad 12.5% - 74.0%[2]
Riesgos
Ingestión Puede causar vómito y asientos.
Inhalación Muy peligroso, puede ser fatal.
Piel Inhalación puede causar lesiones cutáneas. Evitar contacto con líquido criogénico.
Ojos Inhalación puede causar problemas a largo plazo en la visión.
Compuestos relacionados
Dióxido de carbono
Trióxido de carbono		 Tetróxido de carbono
Valores en el SI y en condiciones estándar
(25 ℃ y 1 atm), salvo que se indique lo contrario.

Historia

El monóxido de carbono fue descubierto por el químico francés De Lassone en 1776 mientras calentaba óxido de zinc con coque. Erróneamente creyó que se trataba de hidrógeno porque generaba una llama de color azul. Más tarde, en 1800, el químico inglés William Cruikshank comprobó que dicho compuesto contenía carbono y oxígeno.

Las propiedades tóxicas del CO fueron investigadas en profundidad por el físico francés Claude Bernard en 1846. Envenenando perros con el gas detectó que su sangre se tornaba más rojiza y brillante en todos los tejidos.

Durante la Segunda Guerra Mundial, el monóxido de carbono fue usado en los motores de los vehículos ya que escaseaba la gasolina. Se introducía carbón mineral o vegetal y el monóxido de carbono generado por gasificación alimentaba al carburador. El CO también fue usado como un método de exterminio (cámaras de gas) durante el Holocausto en los campos de concentración[cita requerida].

Intoxicación
Indicador de monóxido de carbono en un garaje.

Si se respira, aunque sea en moderadas cantidades, el monóxido de carbono puede causar la muerte por envenenamiento en pocos minutos porque sustituye al oxígeno en la hemoglobina de la sangre. Tiene una afinidad por el grupo hemo 250 veces mayor que el oxígeno.[9]

La carboxihemoglobina, producto formado, no puede transportar oxígeno; aún más, la presencia de ese compuesto interfiere en la disociación del oxígeno de la oxihemoglobina restante, dificultando así la transferencia de oxígeno a los tejidos.[9]

Una vez respirada una cantidad bastante grande de monóxido de carbono (teniendo un 75 % de la hemoglobina con monóxido de carbono) la única forma de sobrevivir es respirando oxígeno puro. Cada año un gran número de personas pierde la vida accidentalmente debido al envenenamiento con este gas. Las mujeres embarazadas y sus fetos, los niños pequeños, las personas mayores y las que sufren de anemia, problemas del corazón o respiratorios pueden ser mucho más sensibles al monóxido de carbono.

Efectos del CO
Concentración en el aireEfecto
55 mg/m³ (50 ppm) TLV-TWA*
0,01 % Exposición de varias horas sin efecto
0,04-0,05 % Exposición una hora sin efectos
0,06-0,07 % Efectos apreciables a la hora
0,12-0,15 % Efectos peligrosos a la hora
165 mg/m³ (1200 ppm) IPVS
0,4 % Mortal a la hora
*TLV-TWA es la concentración correspondiente a un día normal de 8 horas o una semana de 40 horas en la que los trabajadores pueden estar expuestos sin mostrar efectos adversos.

Se calcula que los adultos normales no fumadores tienen niveles de carboxihemoglobina menores de la saturación de 1 %; es decir, el 1 % de la hemoglobina está unida a monóxido de carbono. Esta cifra se ha atribuido a la formación endógena de CO. Los fumadores pueden tener una saturación de 5 a 10 %, de acuerdo a la intensidad de su tabaquismo. Una persona que respira aire con 0,1 % de CO (1000 ppm) tiene un nivel de carboxihemoglobina de 50 %.[9]

El tratamiento consiste en alejar a la persona de la fuente de exposición, y emprender medidas para asegurar su respiración. El oxígeno funciona como antagonista específico de CO y por esa razón se administra como tratamiento. La vida media del CO en sangre es de 320 minutos; con oxígeno puro se reduce a 80 minutos y con oxígeno hiperbárico (2 o 3 atmósferas) puede disminuir a 20 minutos.[9]

Combustión del CO

La combustión del CO se da por la siguiente ecuación:

Referencias
  1. Número CAS
  2. Matheson Gas Data Book. «Lower and Upper Explosive Limits for Flammable Gases and Vapors (LEL/UEL)» (en inglés). Matheson Gas Products. p. 443. Archivado desde el original el 30 de septiembre de 2019. Consultado el 2 de octubre de 2016.
  3. Tipanluisa, Luis E.; Remache, Abel P.; Ayabaca, Cesar R.; Reina, Salvatore W. (00/2017). «Polluting Emissions of a Spark Engine Operating at Two Heights with Two Qualities Fuels». Información tecnológica 28 (1): 03-12. ISSN 0718-0764. doi:10.4067/S0718-07642017000100002. Consultado el 8 de abril de 2018.
  4. Daemme, Luiz C.; Penteado, Renato; Corrêa, Sergio M.; Zotin, Fátima; Errera, Marcelo R.; Daemme, Luiz C.; Penteado, Renato; Corrêa, Sergio M. et al. (December 2016). «Emissions of Criteria and Non-Criteria Pollutants by a Flex-Fuel Motorcycle». Journal of the Brazilian Chemical Society 27 (12): 2192-2202. ISSN 0103-5053. doi:10.5935/0103-5053.20160111. Consultado el 8 de abril de 2018.
  5. Kinetic studies of propane oxidation on Mo and V based mixed oxide catalysts (en inglés). 2011. Consultado el 2018.
  6. «The reaction network in propane oxidation over phase-pure MoVTeNb M1 oxide catalysts». Journal of Catalysis 311: 369-385. 2014. Archivado desde el original el 15 de febrero de 2016.
  7. «Surface chemistry of phase-pure M1 MoVTeNb oxide during operation in selective oxidation of propane to acrylic acid». Journal of Catalysis 285: 48-60. 2012. Archivado desde el original el 30 de octubre de 2016.
  8. «Multifunctionality of Crystalline MoV(TeNb) M1 Oxide Catalysts in Selective Oxidation of Propane and Benzyl Alcohol». ACS Catalysis 3 (6): 1103-1113.
  9. Daniel T- Teitelbaum (2009) [Primera edición: 1982]. «Capítulo 56: Introduccipon a la toxicología ocupacional y ambiental». Escrito en Estados Unidos. En Bertram G Katzung; Susan B Masters; Anthony J Trevor, eds. Farmacología básica y clínica. Lange médical book (11a edición edición). México: McGraw-Hill-Lange. pp. 987-998. ISBN 978-607-15-0336-7. OCLC 699461359.

Bibliografía

Enlaces externos
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