一氧化二碳是一种气体物质,分子式为C₂O。也被称为双原子碳 monoxide,是一种线性分子,由两个和一个氧原子组成。由于其简单性,它在多个领域引起了研究兴趣。然而,由于其极高的反应性,它在日常生活中并不常见。一氧化二碳被归类为卡宾、累积烯和氧碳化合物。

一氧化二碳,又称氧化亚氮、笑气,在食品加工领域、医疗领域、科学研究领域都有其不可或缺的作用。需要注意的是,虽然一氧化二碳在上述领域有一定的应用价值,但它也具有一定的危险性。

理化性质

物理性质

外观:无色气体。

气味:带有甜味。

溶解性:易溶于水。

一氧化二碳是易溶于水的共价化合物

化学性质

1.十分活泼。

2.能与NO和NO会发生反应。

3.能与和烯烃发生插入反应。

4.有毒。

物质危害

一氧化二碳是一种温室气体

危害机理

一氧化二碳对于来自太阳的短波辐射几乎是透明的,但对于地面射出的长波辐射则有强烈的吸收作用,使地表辐射的热量留在了大气层内,起到类似暖房的玻璃罩或塑料大棚的作用,提高了地表的温度,是导致全球气候变暖的因素。

发现与制备

一氧化二碳是二氧化三碳光解的中间体,其生成反应为:

{\displaystyle {\rm {C_{3}O_{2}\rightarrow CO+C_{2}O}}}

一氧化二碳的稳定性足以使其在与NO和NO₂的反应中被观察到。在金属有机化学中,一氧化二碳被称为ketenylidene,是一种在金属羰基簇中观察到的配体,例如[OC₂Co₃(CO)₉]+。ketenylidene被提出作为Fischer-Tropsch过程中的链增长机制的中间体,该过程将一氧化碳氢气转化为烃类燃料。有机磷化合物(C₆H₅)₃PCCO(CAS# 15596-07-3)包含一氧化二碳的功能性,被称为Bestmann's Ylide,是一种黄色固体。

应用领域

一氧化二碳,又称氧化亚氮、笑气。

医疗领域

牙科和外科手术中的镇痛和镇静:在牙科治疗中,一氧化二碳可以帮助患者缓解紧张和疼痛,使患者在相对放松的状态下接受治疗。特别是对于那些对牙科治疗有恐惧心理的患者,笑气能够减轻他们的焦虑,提高治疗的依从性。

分娩镇痛:一氧化二碳在分娩过程中也有一定的应用。它可以帮助产妇减轻分娩时的疼痛和焦虑,使分娩过程更加顺利。产妇可以在宫缩期间吸入笑气,缓解疼痛,同时保持清醒的意识,能够积极参与分娩过程。

食品加工领域

食品保鲜和加工助剂:在食品加工中,一氧化二碳可以作为一种食品保鲜剂。它可以抑制细菌和真菌的生长,延长食品的保质期。例如,在一些包装食品中,笑气可以被注入包装内,创造一个不利于微生物生长的环境,从而保持食品的新鲜度。

此外,一氧化二碳还可以作为食品加工助剂。在一些食品加工过程中,如咖啡和茶的烘焙,笑气可以用于调节气氛,控制烘焙过程中的化学反应,从而影响食品的风味和品质。

科学研究领域

实验室研究中的载气和反应气体:在化学和生物学实验室中,一氧化二碳常被用作载气或反应气体。例如,在气相色谱分析中,笑气可以作为载气,携带样品通过色谱柱,实现对样品的分离和分析。

物理研究中的冷却剂和压力介质:在物理学研究中,一氧化二碳可以作为冷却剂。由于笑气在一定条件下可以液化,其液态形式具有较低的温度,可以用于冷却实验设备或样品。

工业应用领域

一氧化二碳可能作为某些化学反应的催化剂或助剂,但由于其危险性和不稳定性,使用时需要特别的安全措施和控制。

需要注意的是,虽然一氧化二碳在上述领域有一定的应用价值,但它也具有一定的危险性。如果使用不当,可能会对人体造成危害,如缺氧、神经系统损伤等。因此,在使用一氧化二碳时,必须严格遵守相关的安全规定和操作规程。同时,一氧化二碳也被一些人滥用作为娱乐性药物,这是非常危险的行为,可能会导致严重的健康问题甚至危及生命。

参考资料

那些被“笑气”摧毁的年轻人,有的神经损伤,有的肢体瘫痪.北青网.2024-03-19

那些被“笑气”摧毁的年轻人,有的神经损伤,有的肢体瘫痪…….今日头条.2024-09-09

又一款残害青少年的麻醉剂出现,“笑气”的危害不小于“毒品”?.今日头条.2024-09-09