Угарный газ тяжелее воздуха или легче


Угарный газ: легче или тяжелее воздуха

Монооксид углерода (CO) — это токсический продукт сгорания без цвета и запаха, широко известен как угарный газ. Тяжелее или легче воздуха это вещество, зависит от внешних условий. Чаще всего оно образуется в процессе горения углерода в среде, бедной кислородом. Если происходит пожар в закрытом невентилируемом помещении, люди гибнут от отравления.Угарный газ не имеет цвета и запаха, поэтому его невозможно почувствовать

Свойства монооксида углерода

Угарный газ известен людям с давних времён из-за своих токсичных свойств. Тотальное использование печного отопления нередко приводило к отравлению и летальному исходу. Опасность угореть была у тех, кто прикрывал на ночь заслонку дымохода при ещё не догоревших углях в топке.

Коварство оксида углерода в том, что он не имеет цвета и запаха. Плотность угарного газа относительно воздуха немного меньше, благодаря чему он поднимается. Во время горения топлива происходит окисление углерода © кислородом (O), и выделяется углекислый газ (CO2). Для человека он безвреден и даже применяется в пищевой промышленности, при производстве газировки и сухого льда.

Данное видео расскажет вам, как выжить самому и оказать первую помощь пострадавшему в результате отравления угарным газом:

В случае, когда реакция происходит при недостаточном количестве кислорода, к каждой молекуле углерода присоединяется только одна молекула кислорода. На выходе получается CO — токсичный и горючий угарный газ.

Токсичность и симптомы отравления

Нередко превышение данного показателя можно встретить в крупных городах, что разумеется, вполне возможно может, является причиной плохого самочувствия людей

Токсичность оксида углерода обусловлена его свойством образовывать стойкое соединение с гемоглобином человеческой крови. В результате происходит кислородное голодание организма на клеточном уровне. Без своевременно оказанной медицинской помощи возможны необратимые изменения в тканях и смерть.

В первую очередь страдает центральная нервная система. Повреждение нервных тканей в результате гипоксии приводит к развитию неврологических расстройств, которые могут проявиться через некоторое время после отравления.

Отравление угарным газом — острое патологическое состояние, развивающееся в результате попадания угарного газа в организм человека

Получить интоксикацию угарным газом можно в таких ситуациях:

  1. При пожаре в закрытом помещении.
  2. Химическое производство, на котором широко применяется оксид углерода.
  3. При использовании газовых приборов открытого типа и недостаточной вентиляции.
  4. Длительное нахождение на автотрассе с оживлённым движением.
  5. В гараже при включённом двигателе.
  6. При неправильном использовании печи, если заслонки закрываются раньше, чем прогорели все угли.
  7. Курение кальяна может вызвать симптомы отравления.

Удельный вес воздуха и угарного газа почти одинаков, но последний немного легче, благодаря чему вначале скапливается у потолка. Этим его свойством пользуются при установке датчиков, сигнализирующих об опасности. Они находятся в самой верхней точке помещения.

Очень важно своевременно распознать отравление и принять меры по спасению себя и окружающих. Есть ряд симптомов, присущих интоксикации монооксидом углерода:

  • боль и тяжесть в голове;
  • учащённое сердцебиение;
  • увеличение давления;
  • в висках слышится стук;
  • своеобразный сухой кашель;
  • подкатывает тошнота;
  • начинается рвота;
  • болевые ощущения в области груди;
  • кожа и слизистые оболочки заметно краснеют;
  • возможны галлюцинации.
В качестве профилактических мер во избежание отравления угарным газом следует: регулярно проверять, чистить и своевременно осуществлять ремонт вентиляционных шахт, дымоходов и отопительных приборов

Обнаружение у себя или других подобных симптомов свидетельствует о начальной стадии отравления.

Средня тяжесть характеризуется сонливостью и сильным шумом в ушах, а также двигательным параличом, при этом пострадавший ещё не теряет сознания.

Симптомы тяжёлой интоксикации:

  • пострадавший теряет сознание и впадает в коматозное состояние;
  • недержание мочи и кала;
  • мышечные судороги;
  • постоянное нарушение дыхания;
  • синий цвет кожи и слизистых;
  • расширение зрачков и отсутствие реакции на свет.

Человек никак не может себе помочь и смерть застаёт его на месте происшествия.

Первая помощь и лечение

Вне зависимости от степени тяжести, поражение угарным газом требует немедленной медицинской помощи. Если есть возможность самостоятельно ходить, нужно немедленно покинуть зону поражения. На пострадавших, неспособных к передвижению, надевают противогазы и срочно эвакуируют из зоны поражения.

При отравлении угарным газом необходимо сразу же вызвать бригаду скорой помощи

Первая помощь состоит из таких действий:

  1. Необходимо освободить человека от стесняющей одежды.
  2. Согреть и дать подышать чистым кислородом.
  3. Облучить ультрафиолетовым излучением с помощью кварцевой лампы.
  4. Если необходимо, проводится искусственное дыхание и массаж сердца.
  5. Дать понюхать нашатырный спирт.
  6. Как можно быстрее доставить в ближайшую больницу.

В стационаре будет проведена терапия, направленная на вывод токсина из организма. Затем проводится полноценное обследование, чтобы выявить возможные осложнения. После этого проводится ряд восстановительных мероприятий.

Чтобы избежать неприятностей и трагедий, связанных с интоксикацией, рекомендуется соблюдать нехитрые профилактические меры:

Пострадавших вследствие отравления угарным газом необходимо вывести на свежий воздух или тщательно проветрить помещение
  1. Следить за чистотой внутреннего просвета дымоходов.
  2. Всегда проверять состояние воздушных заслонок в печах и каминах.
  3. Хорошо вентилировать помещения с отрытыми газовыми горелками.
  4. Соблюдать правила безопасности при работе с автомобилем в гараже.
  5. При контакте с оксидом углерода принимать антидот.

Воздух тяжелее угарного газа по молярной массе на единицу. Их удельный вес и плотность мало отличаются. Монооксид углерода является губительным для человеческого организма. Статистика отравлений показывает, что пик несчастных случаев приходится на зимний период.

kaminguru.com

Горелки и отравление угарным газом в палатках

Источник: http://poga.westra.ru/articles/cohazard.htmlАвторы: Илья Кижватов, Олег Один

По материалам зарубежных источников.

Вместо введения

Перевод заключения из одной англоязычной статьи 2004 года [1]:

Описания произошедших случаев подтверждают, что отравление угарным газом в палатках и снежных пещерах — реальная проблема, которая обойдена вниманием. Эта проблема особо серьёзна на высоте из-за множества факторов, увеличивающих риск отравления CO. Несмотря на множество ходящих в альпинистских кругах баек о восходителях, почивших от отравления CO на гималайских пиках, не похоже, что эта опасность широко известна.

Ну а чистапаруски — некоторая практика показывает, что если пользоваться горелкой в палатке без определённой предосторожности, особенно в горных условиях, то можно отравиться угарным газом, что очень негативно сказывается на головном мозге, вызывая ряд весьма неприятных острых и хронических неврологических проявлений типа внезапной смерти. Пережившие острое отравление обычно страдают от различных пагубных последствий, которые могут преследовать несчастных в течение месяцев, лет, или даже пожизненно.

Цель этого обзора — заполнить пробел, наблюдаемый по теме в русскоязычном Интернете. Тема несколько раз всплывала в горных и туристических форумах при обсуждении ЧП (например [4-6]), но какого-либо систематического материала нет1. При этом на английском языке информации об опасности отравления CO от горелок обнаружилось достаточно.

Обзор написан в практической последовательности: сначала краткие факты, без которых совсем никак, потом — список действий, снижающих риск отравления, и затем — чуть подробнее про сравнение горелок на предмет выделения угарного газа.  Детали для «ботанов» (the devil is in the detail!) — в приложениях и в источниках.

Факты

Или краткий курс молодого бойца, чтобы знать врага. Сначала общие:

1. Угарный газ, он же мон(о)оксид углерода, он же CO, выделяется вместе c углекислым газом (CO2) при сгорании газа (пропана, бутана, …), бензина, дров и прочих органических топлив.

В зависимости от условий горения количество выделяемого CO может быть разным.

2. Туристические горелки, как газовые, так и бензиновые — не исключение. Они выделяют как CO2, так и некоторое количество CO.

Подробнее — см. ниже.

3. Как и CO2, угарный газ бесцветен и не имеет запаха и вкуса.

Без специального датчика вы его не заметите. Внимание: далеко не все портативные датчики хорошо работают в типичных для высоты условиях низкого давления, низкой температуры и высокой влажности; смотрите на характеристики! (Тема в разработке.)

4. В отличие от CO2, угарный газ немного легче воздуха (сухого).

Но поднимется к потолку палатки он не из-за этого; см. ниже.

5. В отличие от CO2, угарный газ очень прочно связывается с гемоглобином в крови, не позволяя гемоглобину переносить кислород, и долго выходит из крови.

Подробно про патофизиологию — см. в приложении.

6. При высокой концентрации CO в крови наступает кома и смерть.

Даже если тяжело отравившегося успеют заметить и «откачать», могут остаться долговременные последствия.

7. Высокая концентрация CO в крови может наступить не только при высокой концентрации CO в воздухе, но и при длительном нахождении в простанстве с невыской концентрацией CO в воздухе.

Таком, как закрытая от непогоды палатка с работающей горелкой или другим прибором, сжигающим органическое топливо.

8. Симптомы начала отравления угарным газом — мягкая головная боль, тошнота, ощущение разбитости.

Чем-то очень похоже на горняшку. Подробности в приложении.

9. Избыток углекислого газа, напротив, стимулирует дыхательную активность.

Именно поэтому часто описываемые случаи «проснулся от того, что задыхаюсь, чиркнул зажигалкой — не горит, полез откапывать палатку» связаны с избытком углекислого газа, а не с отравлением угарным газом. В случае угарного газа рассказчик скорее всего не проснулся бы.

И специфические для горного туризма и альпинизма:

10. На высоте из-за пониженного давления отравление CO наступает при более низких его концентрациях в крови, чем на уровне моря.

Подробности — в приложении.

11. На высоте симптомы отравления CO легко перепутать с горной болезнью.

И потому проигнорировать.

12. При отсидке в палатке в непогоду симптомы отравления CO легко не заметить.

В основном из-за отсутствия двигательной активности.

13. При отсидке в снегопад вентиляция палатки ухудшается.

От этого, конечно, тепло и хорошо…

Как уменьшить риск отравления угарным газом в палатке?

Вот список с рекомендациями, как надо обращаться с горелкой, чтобы не отравиться CO. Список взят из [2] и немного изменём с учётом более свежей информации из [3].  Курсивом даны примечания авторов этого обзора. Объяснение причин — частично в следующих секциях и в первоисточнике.

Сравнение горелок по выделению COАвстралийский турист (и обладатель Ph.D. по физике) Роджер Каффин написал целый цикл статей [3] про выделение угарного газа горелками. Как и обзор [2], это «мастрид» по теме для тех, кто читает по-английски. Здесь — практические выжимки.Во-первых, Каффин провёл много экспериментов с горелками на предмет того, в каких случаях выделяется больше CO. Кратко в таблице выше уже было об этом сказано: а) не ставить посуду прямо в пламя и б) не допускать жёлтого пламени. Потому что:·         Посуда в огне охлаждает пламя (англ. термин flame quenching) и препятствует полному окислению углерода, оставляя много угарного газа.·         Жёлтое пламя, а также длинное пламя — свидетельство такого неполного окисления.(В некоторых статьях было отмечено, что на процесс горения влияет ещё и диаметр посуды. Эксперименты Каффина показали , что это не имеет большого эффекта и вторично; главное  — не засовывать посуду в пламя.)

Во-вторых, Каффин сравнил множество горелок на предмет выделения CO. В результате он выявил несколько патологических случаев, и попробовал разобраться, в чём там дело. Чтобы на такой патологических случай не нарваться при покупке горелки (либо при пользовании таковой, если уже есть) — вот выдержка из итоговой таблицы с результатами тестов для газовых горелок на разных режимах работы.

В таблицу включены не все горелки из первоисточника. Включенные по-прежнему показывают, что а) горелки ведут себя очень по-разному и б) даже у одного производителя разные горелки показывают разные результаты. Условия эксперимента опускаем, оставляя здесь только сравнение. Кому нужны подробности — см. первоисточник.

Здесь приведём только данные из таблицы концентраций из статьи Каффина, без которых не очень понятно, что значат цифры в таблице выше. Таблица составлена на основе норм США и Великобритании (ВБ)2, которые рассчитаны для уровня моря. Ppm — это parts per million, частей на миллион, то есть 1 ppm — это 0.0001%.

Подробно про то, как и при каком времени воздействия эти концентрации влияют на организм, и сколько примерно держатся в палатке, см. в приложении и в статьях [1] и [2].Возвращаясь к результатам по горелкам: получается, что некоторые горелки в опеределённых режимах приводят к потенциально опасным концентрациям угарного газа в замкнутом объёме. Чтобы быть конкретным: представим, что вы отсиживаетесь в непогоду в палатке, плотно её закрыв, иногда работает некая горелка, которая создаёт концентрации CO в воздухе внутри палатки на уровне 50-100 ppm (таких моделей хватает, как видно из таблицы). При воздействии в несколько часов такая концентрация опасна.Почему некоторые горелки выделяют больше CO на повышенной мощности? Каффин по результатам экспериментов делает вывод, что у них недостаточно велики воздухозаборные отверстия: на повышенной мощности необходимо больше воздуха, чтобы пламя было достаточно коротким и не охлаждалось посудой. Ещё нужно учитывать, что тесты проводились на уровне моря, а на высоте с понижением давления для горения без выделения большого количества CO необходим ещё больший приток кислорода.Отдельно про MSR Reactor, который на низкой мощности приводит к запредельной концентрации CO. Каффин объясняет это (проведя отдельное исследование) тем, что на низкой мощности воздух из-за особенностей конструкции этой горелки практически перестаёт подсасываться во входое отверстие, и потому топливо сжигается в режиме исключительного кислородного голодания. Недостаток кислорода приводит к тому, что вторая стадия процесса горения (окисление CO в CO2) просто не может произойти, и потому в результате остаётся большое количество CO.

Итак, ещё раз основные результаты из [3]:

·         основная причина повышенного выделения CO — раннее охлаждение пламени, в результате которого не происходит полного окисления углерода;·         основной источник раннего охлаждения пламени — слишком низко расположенная ёмкость для готовки (в одном из тестов увеличение клиренса всего на 5 мм сократило выделение CO в два раза);·         недостаток притока воздуха на некоторых режимах работы горелок, связанный с размером воздухозаборников; усугубляется с высотой.

Оставляя прочие детали: любая горелка в палатке требует адекватной вентиляции!

Вместо заключенияИз той же статьи 2004 года [1]:Мы надеемся не видеть более сообщений о случаях, когда молодые, тренированные люди умирают от причины, которую можно полностью предотвратить.Источники

[1]    Leigh-Smith S. Carbon monoxide poisoning in tents — a review. Wilderness and Environmental Medicine, 2004, 15(3):157-63. «Мастрид» для тех, кто поботанистее. Полный текст можно свободно взять тут: www.wemjournal.org/article/S1080-6032%2804%2970474-3.

[2]    zenstoves.net/COHazard.htm. Обзорная статья, в основном более доступно излагающая содержание статьи Лей-Смита [1], с основательным список источников.[3]    Roger Сaffin. Stoves, Tents and Carbon Monoxide — Deadly or Not. Фундаментальный практический труд. Самое интересное в нескольких первых частях. Полный текст за деньги тут: www.backpackinglight.com/cgi-bin/backpackinglight/stoves_tents_carbon_monoxide_index.html. Для тех, кто не может заплатить за доступ к статьям, четыре первые части находятся в открытом доступе на сайте Scribd. На персональном сайте Роджера есть некоторая дополнительная информация по горелкам.[4]    www.risk.ru/users/robbi/17221/[5]    www.risk.ru/users/voladores/191726/, www.risk.ru/users/abugarib/191898/ В частности, в одной из этих веток есть подборка других случаев с отечественными туристами, в которых виновником происшествий скорее всего был угарный газ от горелки.[6]    skitalets.ru/wwwthreads/showflat.php?Cat=0&Board=antol&Number=364942&page=7&view=collapsed&sb=6&part=all&vc=1

ПриложенияВнимание, многабукав!

Патофизиология

Основной функцией крови в организме человека является доставка различных веществ в ткани и обратный транспорт продуктов обмена. Одним из наиболее важных из этих веществ, является кислород, постоянный приток которого необходим практически всем тканям (важное исключение — эритроциты). Без кислорода невозможно окислительное фосфорилирование — конечная и наиболее важная составляющая процесса превращения разнообразных питательных веществ в энергию. Эта энергия (в форме аденозинтрифосфата, АТФ) используется клеткой для всех без исключения функций; без постоянного притока кислорода, большинство клеток способны выжить лишь весьма ограниченное время — от нескольких минут (головной мозг), до нескольких часов (мышцы, почка).Окислительное фосфорилирование — очень сложный процесс, состоящий из пары десятков параллельно протекающих реакций, происходящих на мембранах и внутри клеточной органеллы митохондрии. Завершается он так называемой «цепью переноса электронов», в которой электроны (sic!), последовательно опускаясь на всё более низкие квантовые уровни, выделяют энергию, превращаемую митохондрией в тот же АТФ. Конечным акцептором (получателем) электронов в этом процессе является доставляемый кровью кислород. Цепь переноса электронов регулируется четырьмя специализированными веществами (ферментами), одним из которых является цитохром-оксидаза.     Перенос кислорода осуществляется эритроцитами (красными кровяными клетками), при помощи специализированного белка под названием гемоглобин. Структура гемоглобина позволяет ему «захватывать» проникающий в кровь посредством диффузии через альвеолярно-капиллярную мембрану лёгких кислород (образуя комплекс, состоящий из одной молекулы гемоглобина и четырёх молекул кислорода и называемый оксигемоглобином), впоследствии высвобождая кислород в нуждающихся в нём тканях организма. Доля гемоглобина, обратимо связанная с кислородом в определённый момент времени в данном образце крови, называется насыщением гемоглобина кислородом. Очевидно, что эта величина существенно различается не только между образцами артериальной и венозной крови, но и между венозной кровью, оттекающей от органов с различной потребностью в кислороде (например — головной мозг и жировая ткань). Важным фактором, влияющим на процесс взаимодействия гемоглобина с кислородом, является то, что присоединение каждой молекулы кислорода вызывает такое изменение структуры гемоглобина, которое приводит к облегчению связи его с последующими молекулами в капиллярах лёгких (аналогично, обратный процесс происходит в периферических тканях — отдача каждой молекулы кислорода облегчает отдачу каждой последующей). Существуют и другие факторы, влияющие на прочность связи между гемоглобином и кислородом — температура, pH, концентрация углекислого газа и пр. Суммарным эффектом их воздействия является то, что гемоглобин преимущественно «захватывает» кислород в лёгочных капиллярах и преимущественно «отдаёт» его в периферических тканях.СО быстро проникает через альвеолярно-капиллярную мембрану лёгких и связывается с гемоглобином, занимая те места, которые в норме заняты кислородом. Связь СО с гемоглобином, при этом, приблизительно в 230 раз прочнее, чем аналогичная связь гемоглобина с кислородом. Такой комплекс также содержит четыре молекулы CO, связанные с одной молекулой гемоглобина и носит название карбоксигемоглобина (COHb). Доля гемоглобина, связанная с СО, носит название карбоксигемоглобинемии (%COHb). Для справки, %COHb у некурящих горожан может в норме составлять до 3%, достигая 10-15% у курильщиков. Крайне высокая, в сравнение с кислородом, «устойчивость» связи CO-Hb (т.е. карбоксигемоглобина) приводит к тому, что его концентрация (карбоксигемоглобинемия) практически одинакова во всех образцах крови.Присоединение молекулы СО к молекуле гемоглобина вызывает такое изменение конфигурации молекулы гемоглобина, которое дополнительно повышает сродство оставшихся мест связывания к кислороду, что парадоксально приводит к ещё большему снижению кислородно-транспортной функции гемоглобина, ибо снижает эффективность «отдачи» его периферическим тканям (это называется «смещение кривой диссоциации оксигемоглобина влево»).Помимо гемоглобина, CO реагирует с другим биологическими молекулами. Наиболее важным примером является упомянутый выше фермент цепи переноса электронов цитохром-оксидаза, нарушение функции которой приводит к блоку цепи переноса электронов и, по механизму обратной связи, окислительного  фосфорилирования в целом.Таким образом, существует несколько механизмов, при помощи которых СО препятствует эффективному использованию кислорода тканями.1.       CO занимает транспортные места, используемые для переноса кислорода кровью.2.       Тот кислород, которому всё же удалось найти «транспортное» место, становится гораздо труднее «выгрузить» в месте назначения.3.       Даже то, что было выгружено, становится невозможно использовать — работа молекулярной электростанции нарушена тем, что один из её регуляторных узлов блокирован.Результатом является гипоксия (кислородное голодание) органов, которая поражает в первую очередь те из них, которые либо совершают большую работу (мышцы, особенно сердечная), либо исходно покрывают свою потребность в энергии исключительно за счёт окислительного фосфорилирования (центральная нервная система), либо даже в физиологических условиях существуют на очень «жёстком» кислородном пайке (корковое вещество почки).Влияние угарного газа на другие биохимические реакции изучено хуже, но есть данные, что он способен вызывать формирование весьма ядовитых свободных радикалов и нарушать процесс регуляции сосудистого тонуса, ещё более нарушая процесс доставки кислорода.СО не метаболизируется организмом и выводится лёгкими в неизменном виде. Процесс этот не быстрый (опять же вследствие высокой прочности связи CO-Hb). Так, например, при дыхании 100% кислородом на уровне моря за 2-3 часа выводится примерно половина связанного с гемоглобином СО; в других тканях, по-видимому, процесс этот протекает ещё медленнее, вызывая длительную гипоксию и, как следствие, отдалённые или даже необратимые последствия отравления.Проявления и последствия отравления СОСимптомы отравления угарным газом могут значительно разниться от человека к человеку и в основном неспецифичны. Многим известно про окрашивание губ, кожи и слизистых оболочек в «вишнёво-красный» цвет при тяжёлом отравлении; в реальности, однако, этот признак малоприменим. Следующая таблица из [2], показывающая взаимосвязь между концентрацией  COHb и внешними проявлениями отравления, может применяться лишь как весьма приблизительная шкала; реальные проявления зависят от конкретной ситуации и характеристик пострадавших.

Симптомы, возникающие при различных уровнях COHb в крови (на уровне моря), на основе данных из [1]

У 40% пострадавших от угарного газа могут развиться отдалённые неврологические последствия. Таковые обычно развиваются в течение 3-240 дней, следующих за острым отравлением, и могут проявляться различной степенью нарушения памяти, интеллекта и сознания, двоением в глазах, головокружениями, нарушениями координации движений, мышечного тонуса, походки, недержанием мочи и кала, полной или частичной слепотой, потерей слуха, звоном в ушах, судорогами, несахарным диабетом, и даже омертвением отдельных участков мозга (некроз globus pallidus).Длительное воздействие низких концентраций CO также способно привести к серьёзным медицинским последствиям. Наиболее часто хроническое отравление угарным газом проявляется такими неспецифическими признаками как разбитость, быстрая утомляемость, головная боль и головокружение; возможны и другие, преимущественно неврологические проявления: депрессия, тревожность, нарушения внимания и памяти, раздражительность и нарушения настроения.

Зависимость концентрации COHb в крови от концентрации CO в воздухе и от времени.

Различные экспертные оценки безопасной концентрации СО во вдыхаемом воздухе уже были приведены в таблице в основной части данной статьи. Следующий график из [2] отображает расчётные концентрации COHb в зависимости от времени воздействия различных концентраций СО на находящегося в состоянии покоя «среднестатистического» человека, находящегося на уровне моря.

Приведённый график требует разъяснений, ибо он способен вызвать иллюзию того, что реально-достижимые в палатке концентрации СО (до 600 ppm) недостаточно высоки для того, чтобы вызвать проявления более тяжёлые, нежели тошнота и головная боль. (Имеется в виду, за время приготовления пищи. Время контакта может существенно возрастать при использовании органического топлива для обогрева и освещения.) Следует учесть, однако, что концентрация СО, вызывающая лишь умеренную головную боль на уровне моря, может в условиях высокогорья привести к быстрой утрате сознания (см. ниже). Следует учесть и то, что уровень COHb в крови растёт пропорционально времени контакта — чем дольше и чаще происходит вдыхание угарного газа, тем более высокие концентрации карбоксигемоглобина будут достигнуты.

Эффекты высоты

(В основном перевод из [2]). Уменьшающееся с набором высоты атмосферное давление, приводит к снижению количества кислорода, достигающего лёгких. Транспорт кислорода через альвеолярно-капиллярную мембраны — пассивный процесс, движущей силой которого является диффузия по градиенту концентрации (парциального давления кислорода в дыхательной смеси). Снижение давления (концентрации) приводит к снижению скорости диффузии и, как результат, снижению скорости поступления кислорода в кровь и, в дальнейшем, в ткани. В первую очередь страдают от гипоксии те ткани, которые по тем или иным причинам исходно чувствительны к недостатку кислорода недостатку (см. выше).Потребление кислорода пламенем горелки в закрытом помещении (горение — сложная последовательность химических реакций, суть которых заключается в взаимодействие молекул топлива с молекулами кислорода воздуха) может ещё более усугубить ситуацию, ещё сильнее снижая и без того невысокое в высокогорье парциальное давление кислорода во вдыхаемом воздухе.Тот факт, что некоторым, некоторым людям удалось взойти на высочайшую точку планеты без использования вспомогательного кислорода, не должен вызывать иллюзий — подобные подвиги лежат далеко за пределами возможностей среднестатистического (пусть даже и тренированного) индивида и ни для кого не проходят даром. Примером может служить гораздо большая вероятность смерти во время спуска в сравнении с использующими дополнительный кислород восходителями. Примечательно, что эффекты высоты и связанной с ней гипоксии (острая горная болезнь) начинают ощущаться уже начиная с высоты 3000 метров; уже на этой высоте могут развиться такие тяжёлые осложнения как высокогорный отёк мозга и высокогорный отёк лёгких.

Поднимается ли CO под потолок палатки?

Из того, что CO (молекулярная масса 28 u) немного легче сухого воздуха (29 u), неверно будет сразу заключать, что угарный газ «всплывёт» под потолок палатки. Эта разница несущественна для определения того, что происходит с CO в палатке, по многим причинам:1.       Газы разной плотности (которая пропорциональна молекулярной массе) не «всплывают» и не «оседают», они перемешиваются (диффундируют). Естественно, если менее плотный газ попадает в верхнюю часть объёма, диффузия займёт некоторое время.2.       Поскольку водяной пар (18 u) значительно легче кислорода (32 u) и азота (28 u), из которых воздух состоит на 99%, то влажный воздух менее плотен, чем сухой, ещё более уменьшая разницу.3.       Продукты горения содержат, помимо CO, углекислый газ (44 u), азот, водяные пары.4.       Конвекционный поток уносит горячие продукты горения наверх, что гораздо существеннее, чем разница в плотности.Итак, CO скорее всего будет сначала унесён конвекцией под свод палатки вместе с другими продуктами горения (см. иллюстрации в [2]), а затем диффундирует по всему объёму. Какова скорость диффузии, авторам неизвестно. Однако при наличии вентиляционного отверстия в верхней части палатки большая часть тёплых продуктов горения, включая CO, уйдёт в него, а свежий воздух, богатый кислородом, будет поступать из нижнего вентиляционного отверстия. Отсюда и рекомендации по расположению вентиляционных отверстий.

См.  также http://www.newton.dep.anl.gov/askasci/chem03/chem03364.htm.

Химия пламени и как работают горелкиСм. http://zenstoves.net/How.htm, а также первую (теория) и вторую (практика) части из серии Каффина [3].1  На русском про отравление угарным газом, конечно, есть (в частности, «Отравление монооксидом улерода (угарным газом)» под ред. Зобнина, СПб 2011), но в контексте туризма, особенно горного, авторы не нашли.2 Авторы не приводят нормы из отечественных гигиеничесих нормативов ГН 2.2.5.1313-03 не из-за отсутствия патриотизма, а из-за того, что они в мг/м3, тогда как результаты Каффина в ppm; кому интересно — найдите отечественный документ на Викитеке и переведите, или посмотрите таблицу в статье про отравление угарным газом в Википедии.

www.alpnn.com

Угарный газ. В чем опасность?

Каждый год сотни людей умирают в своих домах результате несчастных случаев от отравления угарным газом из-за неправильного использования или неисправной работы отопительных приборов. Как избежать опасности? Что нужно знать про угарный газ?

Угарный газ, или монооксид углерода, или окись углерода (CO), часто называют «молчаливым убийцей». Основная проблема состоит в том, что он не имеет ни цвета, ни вкуса, ни запаха, не вызывает вообще никаких ощущений (пока не станет слишком поздно). При этом распространяется газ быстро, смешиваясь с воздухом без потери своих отравляющих свойств.

Что такое угарный газ?

Угарный или, как его еще иногда называют, чадный газ – это отравляющий газ без запаха, который нельзя увидеть или обнаружить по запаху и который может убить человека в течение нескольких минут.

Влияние на здоровье

Отравление угарным газом — острое патологическое состояние, развивающееся в результате попадания угарного газа в организм человека, является опасным для жизни и здоровья, и без квалифицированной медицинской помощи может привести к летальному исходу.

Угарный газ попадает в кровь через легкие и соединяется с гемоглобином. Гемоглобин - это красная часть крови, которая несет кислород. Хотя окись углерода попадает в кровь точно так же, как и кислород, ядовитый газ соединяется с гемоглобином в 210 раз быстрее, чем кислород. Это означает, что, хотя в окружающей атмосфере может быть много кислорода, окись углерода первой попадет в кровоток. Высокие концентрации оксида углерода в крови будут препятствовать проникновению достаточного количества кислорода в сердце и мозг. Это может привести к удушью, кровоизлиянию в капилляры, необратимому повреждению нервных тканей и клеток головного мозга и даже смерти.

  • При содержании 0,08 % СО во вдыхаемом воздухе человек чувствует головную боль и удушье.
  • При повышении концентрации СО до 0,32 % возникает паралич и потеря сознания (смерть наступает через 30 минут).
  • При концентрации выше 1,2 % сознание теряется после двух—трёх вдохов, человек умирает менее чем через 3 минуты. Именно это часто случается при пожарах.

Симптомы отравления угарным газом

Первоначальные симптомы отравления угарным газом трудно отличить от других возможных причин. Слабое воздействие может вызвать головную боль, головокружение, сонливость или тошноту. Более сильное воздействие усугубит предварительные симптомы и может сопровождаться учащенным пульсом, спутанностью сознания, потерей координации или коллапсом. Наконец, высокая экспозиция может привести к судорогам, коме или смерти. Выжившая жертва, которая выздоравливает, может страдать от постоянного повреждения головного мозга или нервной ткани, оставаясь инвалидом на всю жизнь.

Внезапное воздействие высоких уровней может убить всего за несколько минут. Во время Второй мировой войны в Италии более 500 человек были убиты почти мгновенно, когда их перегруженный поезд застрял в крутом, ледяном туннеле, и токсичный газ от горящего угля задушил их.

Долгосрочные последствия воздействия низкого уровня неопределенны. Беременные женщины могут столкнуться с особой опасностью - пороками нервной системы у новорожденных детей.

Люди, имеющие проблемы с сердцем, анемию, астму или респираторные заболевания могут сильнее, чем другие, пострадать при воздействии угарного газа.

    При лёгком отравлении появляются:

  • головная боль,
  • стук в висках,
  • головокружение,
  • боли в груди,
  • сухой кашель,
  • слезотечение,
  • тошнота, рвота,
  • возможны зрительные и слуховые галлюцинации,
  • покраснение кожных покровов, карминно-красная окраска слизистых оболочек,
  • тахикардия,
  • повышение артериального давления.

    при отравлении средней тяжести:

  • сильный шум в ушах
  • сонливость,
  • возможен двигательный паралич при сохранённом сознании

    при тяжёлом отравлении:

  • потеря сознания, коматозное состояние
  • судороги,
  • нарушение дыхания, которое становится непрерывным, иногда типа Чейна — Стокса,
  • расширение зрачков с ослабленной реакцией на свет,
  • резкий цианоз (посинение) слизистых оболочек и кожи лица. Смерть обычно наступает на месте происшествия в результате остановки дыхания и падения сердечной деятельности.

Откуда берется угарный газ?

Угарный газ попадает в атмосферный воздух при любых видах горения. При сжигании любого топлива, например, газа, нефти, керосина, дров или угля выделяется угарный газ. В «лидерах» по количеству выделяемой при сгорании окиси углерода числится каменный уголь. Обычно опасный газ выводится наружу через дымоход или трубу газового котла и не представляет опасности для людей. Но только при правильной работе отопительной системы. Случаи отравления угарным газом в квартирах, где стоят газовые колонки, увы, тоже фиксируются.

Отравление может произойти и от выхлопных газов из двигателей внутреннего сгорания в автомобилях. Опасно оставлять работающий двигатель в гараже или спать в салоне при работающем моторе.

Почему случаются отравления в современных квартирах?

В старину печное отопление использовали повсеместно. Люди «угорали» в своих домах нередко. В основном от того, что печи или дымоходы были с трещинами, или потому, что для сохранения тепла заслонку в дымоходе закрывали слишком рано, когда дрова еще не прогорели полностью. Но тогда всем, от мала до велика, было известно, как пользоваться печью. Несчастья случались из-за собственной неосторожности.

В наше время очень часто трагедии происходят от элементарного незнания. Камин в доме хочется  – пожалуйста, сделаем! Традиционную дедовскую печку на даче или каменку в бане захотели – не проблема, в сети много ценных инструкций как построить самостоятельно! Но далеко не всегда люди понимают природу работы такого отопления, не имеют понятия о физико-химических процессах, происходящих в печи. А что угарный газ не имеет запаха и цвета, - об этом даже не догадываются. Дым в комнату не валит – значит все в порядке!

Газовые колонки, особенно старых конструкций, тоже могут пропускать угарный газ в помещение. Иногда его совсем немного, но в крошечной ванной, например, концентрация может повыситься до опасной величины. Уровень угарного газа может подняться с такой скоростью, что жертва потеряет сознание, не успев получить помощь.  А потерять сознание в наполненной водой ванне – это смертельно опасно.

В городских квартирах отравления случаются как раз в период межсезонья: центральное отопление не включено, от сырости и холода жильцы спасаются, используя газовые плиты или духовки. При недостаточной вентиляции даже такие «безопасные» приборы иной раз становятся причиной трагедий.

Еще сложнее ситуация в многоквартирных домах с общими вентиляционными колодцами. Угарный газ из одной квартиры может попадать по вентиляции к соседям. Известны случаи, когда «умельцы» в процессе ремонта своей собственной квартиры перекрывали вентиляционные шахты всего блока. Кто-то из жильцов включал для обогрева плиту или газовую духовку на всю ночь – угарный газ был во всех квартирах по соседству.

Другая проблема – неправильно установленная кухонная вытяжка в сочетании со старой газовой колонкой. Иногда вытяжка над плитой настолько мощная, что при ее работе образуется обратная тяга – продукты сгорания от колонки не выводятся наружу, а затягиваются внутрь. Современные газовые котлы вполне безопасны.

Лечение отравления угарным газом

Независимо от уровня воздействия, практически весь угарный газ выводится из кровотока в течение 8-10 часов после окончания воздействия.

Острое отравление можно вылечить, восстановив дыхание с помощью искусственного дыхания или реанимационного оборудования. Удаление оксида углерода из гемоглобина ускоряется при вдыхании кислорода. Необходимо обеспечить дыхание чистым кислородом под повышенным парциальным давлением 1,5-2 атм. Пострадавший должен лежать в теплом месте. Последствия отравления угарным газом должны лечиться врачом, а пострадавшему может потребоваться госпитализация.

Отравление окисью углерода часто осложняется развитием воспалительных процессов дыхательных путей и лёгких (бронхиты, пневмонии), поэтому с профилактической целью назначаются антибиотики.

Первая помощь оказывается прямо на месте – проветрить помещение, устранить источник угарного газа. Если пострадавшие без сознания – немедленно вызвать скорую помощь и указать предполагаемую причину.

Как предотвратить отравление угарным газом?

Самое главное – содержать отопительные приборы в исправном состоянии. Хорошо изучить правила их эксплуатации и применять правильно. Вовремя проводить профилактическое обслуживание и проверку.

Обеспечить в доме правильную приточно-вытяжную вентиляцию. Герметичные пластиковые окна сохраняют тепло, но затрудняют приток свежего воздуха. Вентиляционные вытяжные отверстия не справляются с задачей выведения загрязненного воздуха без притока свежего.

В многоквартирных домах нужно регулярно проверять состояние встроенной вентиляции.

В том случае, если при длительном пребывании в помещении замечены определенные симптомы – головная боль, тошнота, головокружение – то лучше всего установить специальный датчик, определяющий наличие угарного газа в воздухе. Особенно актуальны такие датчики СО в домах, где есть печное отопление или используются газовые котлы старых моделей.

Для многоквартирных зданий их использование актуально, если в доме выполнялись ремонтные работы с нарушениями правил строительства и ремонта.  Особенно полезен такой датчик контроля угарного газа, если в одном строении с квартирами расположен ресторан с кухней, а также происходят  какие-то производственные процессы, проконтролировать которые невозможно.

Стоимость такого датчика не слишком высокая, но он поможет контролировать ситуацию -практически все виды таких датчиков подают звуковой сигнал, если концентрация угарного газа превышает безопасный уровень.

Другие материалы по этой теме:

safetydom.net

Все об угарном газе

16.октябрь 2018

В домашнем хозяйстве в Эстонии используется два типа газа – природный газ и сжиженный газ. Природный газ поступает к нам из России по длинным газопроводам, и в Эстонии распределяется по разным потребителям. Сжиженный газ, однако, хранится в баллонах и его распределение происходит баллонами.

В больших районах установлены специальные подземные газохранилища, откуда газ поступает пользователям по трубам. Поэтому стоит знать, что хозяйственный газ, который находится в баллонах – это сжиженный газ, а газ, который мы получаем по трубам, в зависимости от района, может быть, как природный, так и сжиженный.

Что такое природный газ?

  • Основной составляющей природного газа является метан – это газ без цвета и запаха. Для того чтобы обнаружить утечку газа к нему добавлено немного веществ для усиления запаха.
  • Природный газ легче воздуха, поэтому в случае утечки, перемешавшись с воздухом, он поднимается наверх. Всегда стоит помнить, что вентиляция или иные потоки воздуха могут направить газ и в сторону. Это означает, что обычно в случае утечки газа в опасности находятся квартиры сверху, но газ может и двигаться в соседние квартиры.
  • Природный газ оказывает на людей удушающее воздействие. Это не очень ядовитый газ. Скорее он обладает наркотическими свойствами. Если газом наполнено приблизительно 10% помещения, то он вызывает сонливость, головную боль и плохое самочувствие. Если содержание газа в квартире поднимается до 20-30%, то происходит нехватка кислорода, что может вызвать удушение.

Что такое сжиженный газ?

  • Основной составляющей сжиженного газа является пропан. Как и метан, пропан бесцветный и не имеет запаха. Чтобы человек обнаружил в хозяйстве утечку газа, то к нему добавляется немного веществ для усиления запаха. Из-за таких веществ у газа появляется четко выраженный запах.
  • Пропан не ядовитый газ, но попав в воздух в больших количествах и в условиях уменьшения кислорода, может возникнуть удушение. Вдыхая такой газ, может возникнуть головокружение, сонливость, тошнота и слабость.
  • Пропан тяжелее воздуха и поэтому, в случае утечки, газ оседает на пол, в подвал, в канализации и прочие углубления. Поэтому в случае утечки газа в опасности находятся квартиры на низких этажах и подвалы.

Что такое угарный газ?

  • Даже обычное пригорание еды дома может вызвать угарный газ, а как следствие этого - отравление. Однако, в домах и квартирах основной причиной возникновения угарного газа является рано закрытая печная заслонка, плохо отрегулированная газовая плита или газовый бойлер с плохой тягой.
  • По своим свойствам угарный газ, или монооксид углерода (CO), представляет собой не имеющий цвета, запаха и вкуса отравляющий газ и распространяется совершенно незаметно для человека. Чаще всего при пожарах люди погибают именно вследствие вдыхания отравляющего дыма.
  • Из-за попадания угарного газа в организм человека, кровь теряет возможность переносить кислород. Гемоглобин, который должен переносить кислород в крови, наоборот, начинает переносить угарный газ. В следствии этого в организме человека образуется опасное вещество – карбоксигемоглобин.
  • Количество кислорода в различных частях тела снижается, так как гемоглобин больше не доставляет туда кислород. Человек начинает задыхаться. Одним разом сердце выбрасывает в организм почти один стакан крови, и угарный газ попадает через легкие в другие части тела очень быстро.
  • Отравившись угарным газом, мы не понимаем масштаб ситуации. Человек находится в замешательстве и не может себе помочь, хотя и чувствует, что с ним что-то не так. Человек может и не сопоставить эти симптомы с отравлением угарным газом, а находясь во сне и вовсе ничего не почувствовать.
  • Симптомы зависят от количества газа. От маленького количества может возникнуть пульсация в висках, сонливость, слабость, головная боль, потеря равновесия, шум в ушах, слабость в ногах, тошнота и рвота. Позднее могут возникнуть галлюцинации, учащение пульса, поднятие давления, может возникнуть слабость, сонливость, потеря давления, осложнения при дыхании. При сильном отравлении человек теряет сознание и наступает смерть.
  • Человек может умереть от отравления угарным газом без имеющегося возгорания. Например, когда печную заслонку закрывают слишком рано, или газовый прибор работает в условиях кислородного голодания и как следствие этого образуется угарный газ. Также угарный газ может к вам просочится из соседних квартир.
  • Дымовой датчик не способен обнаружить угарный газ. Чтобы на ранних стадиях обнаружить угарный газ необходим датчик угарного газа.

Типичные случаи

  • Газовые установки бывают разных типов. Обычно несчастные случаи случаются с такими котлами, работа которых зависит от воздуха. Это означает, что для работы они получают необходимое количество воздуха с комнаты. Часто устанавливали такие котлы в закрытые шкафы.
  • Также причиной может быть и утепление дома. Многие дома, в которых изначально имелась естественная вентиляция, уже утеплили, поменяли окна, сделали беспечную перестройку. Например, газовые установки соединили друг с другом в неподходящие дымоходы. Часто устанавливали такие газовые установки в закрытые шкафы. Со временем дымоходы забивались, а сгораемый воздух оставался в квартире.
  • Каждая газовая установка нуждается в регулярном контроле и обслуживании. Важно следить за тем чтобы из соединений труб не было утечки, а дымоход не был бы забитым.
  • Газовое пламя обычно синего цвета. Если пламя зеленое, то это определенно указывает на опасность.

Кто несет ответственность?

  • В квартирах и частных домах ответственность за работу и исправность газовых установок несет владелец. Необходимо проверять и обслуживать домашние газовые установки раз в год.
  • За газовые трубы на лестничных площадках в многоквартирных домах ответственность несут члены товарищества.
  • За строительство, контроль и обслуживание газовых приборов отвечает фирма, осуществляющая данные услуги. Человеческие жизни зависят от качества таких услуг.
  • Государство осуществляет надзор над владельцами домов и квартир, а также предприятий за соблюдением данных предписаний.

Датчик угарного газа

  • С 1 января 2018 года установка датчика угарного газа является обязательной во всех жилых помещениях, в которых находится подсоединенная к трубе газовая установка.
  • Прежде всего к таким установкам относятся работающие на газе водонагреватели. Датчик угарного газа становится обязательным при наличии газового отопления, однако разумно установить соответствующий датчик во всех жилых помещениях, в которых находится связанное с процессами горения оборудование, например, печь на древесном топливе, камин, плита или газовый бойлер. Установка датчика является добровольной в том случае, если предприняты технические меры, исключающие утечку угарного газа и его попадание в жилое помещение, например, если забор воздуха для горения газовой установки осуществляется непосредственно из наружного воздуха и выделяемые при горении газы также выводятся непосредственно через предназначенную для этого трубу в наружный воздух.
  • Датчик угарного газа дает сигнал только тогда, когда концентрация угарного газа в воздухе приближается к уровню, опасному для здоровья человека.
  • Один датчик угарного газа предназначен для использования в одном помещении, так как устройство показывает только уровень СО, распространяющегося вблизи датчика.

Где установить датчик угарного газа?

  • При установке датчика угарного газа необходимо в первую очередь следовать инструкциям производителя.
  • В отличие от датчика дыма датчик угарного газа крепят на стену помещения, на высоте приблизительно 0,5-1,5 метра от пола. Опытные специалисты рекомендуют устанавливать датчик, так сказать, на уровне дыхательных путей человека, или на том уровне, на котором находится лицо человека, когда он сидит на диване, а в спальной комнате ‒ примерно на высоте подушки.
  • Устройство устанавливают на расстоянии 1-3 метра от источника угарного газа, также не следует устанавливать датчик вблизи вентиляционных систем и воздуховодов.
  • В доме из нескольких этажей рекомендуется установить датчики угарного газа на каждом этаже. По возможности также в каждой спальной комнате.
  • Если газовый бойлер находится в ванной комнате, необходимо убедиться, что датчик угарного газа подходит для установки во влажных помещениях. Для этого датчик должен иметь обозначение IP, которое должно соответствовать уровню IP44.
  • Датчики угарного газа не устанавливают в гаражах, на кухнях, в котельных, в ванных комнатах и в других местах, в которых температура опускается ниже 10°C или поднимается выше 40°C.

Как осуществлять уход?

  • Проверять, находится ли датчик угарного газа в рабочем состоянии, необходимо раз в месяц, нажимая тестовую кнопку. Звуковой сигнал подтверждает, что устройство находится в рабочем состоянии.
  • Датчик угарного газа необходимо регулярно очищать от пыли. Для этого можно использовать как пылесос, так и тряпку.
  • Источником питания датчика угарного газа являются батарейки – прерывистый регулярный звуковой сигнал датчика свидетельствует об опустошении батареек. Это значит, что батарейку следует немедленно заменить.
  • Дополнительную информацию о газовой безопасности для бытовых потребителей найдете

Что делать если сработал датчик угарного газа?

  • Быстро открыть окна и двери и тщательно проветрить комнату.
  • Выключить все отопительные системы или потушить огонь в печке или плите.
  • Вызовите на место профессионального техника, который поможет разрешить проблему. До приезда техника сами не включайте отопительные приборы.
  • Если заметили у кого-то симптомы отравления угарным газом, то немедленно выведите человека на свежий воздух, вызовите скорую

Статистика

Выезды Спасательного департамента на случаи, связанные с газом:2015 – 2912016 – 4032017 – 421

2018* – 356

*По состоянию на 14 октября

Основные регионы, откуда часто поступают вызовы - Харьюмаа и Ида-Вирумаа. Города Таллинн, Кохтла-Ярве, Тарту и Нарва.

71% случаев происходит в жилых помещениях

25% на лестничных площадках

Возьмите на заметку!

  • Никогда не осуществляйте ремонт газовых установок сами!
  • Установите датчик угарного газа – он обязателен с 1 января 2018 года!
  • Домашние газовые установки должен проверять и обслуживать специалист один раз в год! Дополнительные требования могут возникнуть из устройства по эксплуатации устройства.
  • Дымоход газового устройства необходимо прочищать согласно инструкции. Если в инструкции по эксплуатации совет отсутствует, тогда это необходимо делать один раз в год. Дымоход может чистить только квалифицированный трубочист, который имеет соответствующее удостоверение.
  • Строительство, ремонт и обслуживание могут производить только лица, имеющие необходимые для работы с газом навыки.
  • Список фирм и их контактов на страничке Департамента технического надзора
  • Наличие профессиональных навыков можно проверить по название предприятия на сайте

www.rescue.ee


Смотрите также