Первая помощь при отравлении углекислым газом: симптомы, первая помощь и последствия

Содержание

симптомы, первая помощь и последствия

Углекислый газ – это бесцветное вещество, не имеющее запаха. Газ природного происхождения, входит в состав воздуха. При повышенной концентрации становится токсичным и углекислый газ может вызвать отравление.

Мы привыкли считать углекислый газ нетоксичным. Из курса общей биологии осталось в голове, что это вещество поглощает зеленая масса растений, выделяя при этом кислород. Отравление углекислым газом кажется невозможным. Но если это вещество достигает определенной концентрации в воздухе, то становится токсичным.

 

Причины и опасность интоксикации СО2

Углекислый газ становится токсическим веществом, когда его концентрация в окружающем воздухе превышает 3-4%. Близкий контакт с СО2 чаще всего происходит у работников промышленных предприятий, при производстве бытовой химии.

Отравление СО2 возможно в пищевой промышленности. В зоне риска находятся работники следующих предприятий:

  1. производства пищевой соды и сахара;
  2. газированной воды;
  3. пивная промышленность;
  4. лекарственные препараты;
  5. пищевые добавки для снижения веса;
  6. косметические средства.

Углекислота применяется при производстве удобрений, холодильного оборудования. Близкий контакт с токсическим веществом возможен при газосварочных работах, на предприятиях тяжелого машиностроения и в металлургической промышленности, в лабораториях, при тушении некоторых видов пожаров.

В некоторых случаях интоксикация СО2 возникает из-за вдыхания собственного выдыхаемого воздуха в плохо проветриваемых помещениях.

Опасность газ представляет для аквалангистов, ныряльщиков с маской. Интоксикация углекислым газом происходит при использовании испорченных баллонов, плавании с излишне длинной трубкой.

В исключительных случаях отравление является аллергической реакций на углекислоту.

По МКБ 10 отравлению углекислым газом присвоен код Х47 – случайное вдыхание газообразных веществ.

Советуем почитать

Длительный контакт с этим веществом способствует подавлению окислительных процессов в организме, что запускает механизм газового ацидоза. Приводит к спазму мелких бронхов, альвеол, способствует образованию густой слизи в дыхательной системе. Это увеличивает нагрузку на легкие и учащает дыхание. Возникает замкнутый круг, интоксикация усиливается.

Избыток СО2 провоцирует различные нарушения сердечного ритма. При длительном отравлении развивается деминерализация костей.

Формы и степени отравления

Существует 2 формы интоксикации диоксидом углерода – острая и хроническая. Первая развивается при вдыхании воздушной смеси с концентрацией СО2 выше 5%. Вторая – при длительном вдыхании воздуха с незначительным превышением ПДК (предельно допустимой концентрации) этого вещества.

По тяжести поражения выделяют 3 степени интоксикации:

  1. Легкая.
  2. Средняя.
  3. Тяжелая.

Симптоматика зависит от тяжести интоксикации. Тяжелое отравление может закончиться смертью пострадавшего.

Симптомы отравления углекислым газом

Легкая степень интоксикации возникает при длительных задержках дыхания – во время длительного погружения в воду либо вследствие пребывания в плохо проветриваемых помещениях.

Типичные признаки при отравлении углекислым газом в легкой степени:

  • гиперемия;
  • сонливость;
  • утомляемость;
  • рассеянность внимания;
  • нарушение координации;
  • ощущение нехватки воздуха;
  • першение в носоглотке;
  • учащение дыхания;
  • изменение показателей АД.

При средней тяжести поражения симптоматика усилится, добавятся новые признаки интоксикации. Пострадавшие предъявляют следующие жалобы:

  • галлюцинации;
  • шум в ушах;
  • боль и рези в глазах, прочих участках тела, покрытых слизистыми оболочками;
  • резкий скачок АД;
  • бледность покровов;
  • холодные конечности.

Тяжелая степень интоксикации является критическим состоянием. Около 60% случаев оканчиваются печально. Основные симптомы:

  • отсутствие реакции зрачка на свет;
  • нарушение ритма сердечной деятельности;
  • тремор и судороги крупных мышц;
  • утрата сознания;
  • кома.

Без должного лечения наступает паралич дыхательного центра, возможны кровоизлияния в мозг, инфаркт миокарда.

Оказание первой помощи

Первая помощь при отравлении углекислым газом заключается в прекращении контакта с углекислотой. Для этого пострадавшего следует вывести на свежий воздух.

Методика оказания первой помощи, согласно рекомендациям ВОЗ:

  1. Обеспечить постоянный приток свежего воздуха.
  2. Если пострадавший без сознания, то уложить его набок. Это предупредит попадание рвотных масс в дыхательную систему.
  3. Не оставлять пострадавшего без присмотра до приезда бригады скорой помощи. Напоить теплым чаем.
  4. Если произошла остановка дыхания, то провести реанимационные мероприятия.
  5. Вызвать бригаду неотложной помощи.

Врач примет решение о госпитализации в зависимости от состояния пострадавшего. Легкая степень интоксикации не требует пребывания в стационаре. Можно обойтись лечением в домашних условиях.

Пострадавшие со средней и тяжелой формой отравления. Если пострадал ребенок, вне зависимости от патогенеза, должны быть доставлены в клинику.

 Загрузка ...

Дальнейшее лечение

Специализированного антидота для связывания и выведения углекислого газа не существует. В стационаре проводится симптоматическое лечение, купирование последствий интоксикации, профилактические мероприятия для предупреждения осложнений. После стабилизации состояния пострадавший отправляется домой.

Лечебная тактика при интоксикации диоксидом углерода:

  1. Масочный кислород без повышенного давления в спокойном состоянии.
  2. Количественный анализ крови на наличие газов – аэротонометрия.
  3. Анализ КОС – оценка электролитного состава.
  4. Обезболивающие в инъекционной или таблетированной форме.
  5. Средства для подавления тошноты и рвоты. Препаратом выбора является «Метроклопрамид» (Церукал).
  6. Бронхорасширяющие средства. Чаще всего применяют «Беродуал», «Сальбутамол», «Теофиллин». Лучшим вариантом будет использование растворов для небулайзеров.
  7. Внутривенное введение растворов для регидратации.
  8. Когда пациент не может дышать самостоятельно, его подключают к системе искусственной вентиляции легких.

При тяжелой форме интоксикации нужно назначение антибиотиков, гормональных препаратов, иммуностимуляторов.

Лечение проводится до устранения проявлений отравления, купирования всех признаков патологии.

Возможные последствия и профилактические меры

Отравление углекислотой в легкой степени пройдет незаметно для организма. Средняя и тяжелые формы способны навредить здоровью, но при должном лечении проходят без последствий.

Возможные осложнения для взрослых пациентов:

  • нарушения в работе нервной системы, связанные с длительным недостатком кислорода;
  • нарушение целостности кожных покровов;
  • развитие хронических заболеваний сердечно-сосудистой системы;
  • нарушения в работе мочевыводящей системы;
  • воспаление легких.

Особую опасность интоксикация диоксидом углерода представляет для беременных женщин, для еще нарожденного малыша. Возможные осложнения:

  • задержка умственного развития;
  • нарушение моторных функций;
  • развитие ДЦП;
  • эпилепсия.

При интоксикации беременную женщину должны всесторонне обследовать, включая УЗИ и допплерографию плода. Женщина должна находиться на базе стационара до полной нормализации жизненных показателей. Важно исключить влияние диоксида углерода на плод.

Профилактические мероприятия:

  1. Тщательно проветривать помещения, особенно в местах скопления людей.
  2. Следить за исправностью оборудования для погружения под воду.
  3. При работах в вентиляционных шахтах, колодцах, замкнутых пространствах не пренебрегать средствами индивидуальной защиты.
  4. Следить за работой вентиляции, проводить анализ воздушной смеси в закрытых помещениях.

Избежать отравления СО2 несложно. Каждый хотя бы раз в жизни испытывал на себе симптоматику легкой степени интоксикации этим веществом.

Главное – соблюдать технику безопасности и знать правила оказания доврачебной помощи. Ну и 1 раз в 2-3 часа тщательно проветривать помещение.

Статья была одобрена редакцией

Отравление ядовитыми газами: действия в случае интоксикации

Отравление ядовитыми газами рискуют получить люди на химических производствах, промышленных предприятиях, медицинские работники. Вещества с токсичными газами можно встретить в быту: угарный газ, хлор, пары бензина, аммиак, оксиды серы.Важно вовремя определить тип вещества и оказать первую помощь.

Признаки и стадии токсического воздействия газа

Ядовитые и опасные газы различны по химическому составу, оказывают разное действие на организм. Признаки интоксикации отличаются от вещества. Некоторые из них относятся к медленно действующим и клиника может проявиться не сразу.

Общая симптоматика при отравлении с ядовитыми испарениями:

  • головокружение;
  • тошнота;
  • шум в ушах, заторможенность;
  • боль в глазах, органах дыхания;
  • при некоторых газах от пострадавшего может исходить характерный запах;
  • кашель;
  • галлюцинации, утрата сознания;
  • понос как следствие влияния ядовитых веществ;
  • непроизвольное расслабление анального прохода или сфинктера на мочевом пузыре;
  • изменение дыхания;
  • аритмия, остановка сердца;
  • кома, летальный исход;
  • металлический вкус во рту – типичный признак отравления сероводородом;
  • судороги.

Некоторые ядовитые химические газы – фосген, углекислый – вызывают смерть от удушья, нитрозные – мучительную пенистую рвоту с кровью.

Выделяют 4 стадии отравления веществами. Классификация основана на тяжести симптоматики:

  1. Легкая форма – нарушение дыхания, ощущение сонливости, слабости, рези в глазах.
  2. Средняя форма – при взаимодействии с ядовитыми соединениями появляются первые признаки нарушения высшей нервной деятельности и работы мозга, сердечного ритма.
  3. Тяжелая – развивается отек легких, пострадавший теряет сознание, возможна кома.
  4. Мгновенная – проявляется при отравлении несколькими химическими веществами одновременно. Без экстренной помощи возникает остановка дыхания и сердца, смерть мозга наступает в течение 5 минут.

Общие правила оказания первой помощи при отравлении газами

Методы оказания первой помощи стандартны, не зависят от вида токсического вещества. Далее пострадавшим должны заниматься врачи.

Первая помощь при отравлении ядовитыми газами:

  • исключить контакт с ядохимикатом, токсическими парами – вывести пострадавшего на свежий воздух;
  • проверить наличие пульса на сонной артерии – при его отсутствии начать реанимацию;
  • при отсутствии сознания, но сохранении пульса – повернуть набок, следить за оттоком рвотных масс, постараться очистить ротовую полость;
  • вызвать бригаду экстренной медицинской помощи.

На любом предприятии действия в случае отравления ядовитыми газами, порядок эвакуации, использование средств индивидуальной защиты прописаны в инструкциях.

Должны проводиться соответствующие учения, проверка знаний персонала.

Дыхание рот в рот запрещено без использования масок, предохраняющих от выдоха пострадавшего. В зоне поражения без средств индивидуальной защиты разрешается находиться не больше 28 секунд. За это время кровь проходит большой круг кровообращения и далее к тканям начинают поступать токсические вещества.

 Загрузка ...

Применение антидотов при отравлении газами

Дальнейшее лечение отравления с ядовитыми испарениями проводится на базе медицинского учреждения.

Для некоторых веществ показано применение антидотов, для прочих – симптоматическое лечение, нормализация состояния органов дыхания, выведение метаболитов химических веществ.

Алгоритм ведения пациента определяет врач исходя из вида яда, тяжести пострадавшего, его возраста, наличия сопутствующих или хронических заболеваний.

Ядовитые удушливые газы и антидоты.

Токсическое вещество Антидот
Зарин Атропин, будаксим – не позднее чем через 10 минут после поражения
Азот Отсутствует симптоматическая терапия
Аммиак Вдыхание паров уксусной или лимонной кислоты, морфин или атропин подкожно. Симптоматическая терапия
Бром Щелочные ингаляции, использование тиосульфата натрия. Поваренная соль – до 20 г в сутки, лечение симптоматическое
Сернистые газы Отсутствуют, симптоматическая терапия
Угарный газ Кислородотерапия, нейролептики, симптоматическое лечение
Фторсодержащие вещества Атропин, симптоматическая терапия при попадании ядовитых соединений
Хлор Отсутствует, симптоматическая терапия
Пары бензина, прочих углеводородов Запрещено вызывать рвоту. Антидот не разработан, показано симптоматическое лечение
Синильная кислота Ингаляция изоамилнитрита, политионаты
Иприт Антидот отсутствует, тщательная обработка кожи, слизистых оболочек горла, носовых ходов раствором соды

Антидоты вводят медицинские работники, дозировку определяют исходя из тяжести поражения, возраста пострадавшего, вида ядовитого химического газа. Каждый случай отравления индивидуален. В аптеке можно купить антидот, но его введение требует медицинских навыков врача скорой помощи или реаниматолога.

Последующее лечение и период интоксикации

Последующее лечение, период восстановления после отравления ядовитыми газами зависит от тяжести поражения, возраста пациента, качества оказания первой помощи, реакции организма на терапевтические мероприятия.

Общая методика лечения отравления, применяющаяся вне зависимости от вида токсина:

  • покой, доступ кислорода;
  • тепло;
  • внутривенное введение – растворы глюкозы, хлорида кальция, кордиамина, которые помогут выведению яда;
  • при наличии специфического антидота – его введение в дозах, позволяющих купировать острые проявления отравления;
  • атропин подкожно;
  • при отсутствии самостоятельного дыхания – трахеотомия, подключение пациента к аппарату ИВЛ;
  • ингаляции с димедролом;
  • мочегонные, сердечно-сосудистые средства, стероидные препараты – внутривенно.

Медикаменты, использующиеся при лечении отравления с ядовитыми смертельными газами.

Токсическое вещество Медикаментозная терапия
Зарин Атропин, пралидоксим, афин, диазепам
Азот Кодеин, дионин, глюконат кальция внутривенно
Аммиак Ингаляции с антибиотиками от ядовитого элемента, в органы зрения – альбуцид, новокаин. В носовые ходы – 3% эфедрин
Бром Теплое молоко, димедрол или пипольфен, 10% кальция хлорид
Сернистые газы Вазелиновое масло в глаза, купирование отека легких при попадании газа
Угарный газ Аскорбиновая кислота с глюкозой, нейролептики, инсулин подкожно, капельное введение раствора глюкозы
Фторсодержащие вещества Атропин, хлористый кальций или глюконат кальция, витамины группы B, физиологический раствор внутривенно до 3 л в сутки
Пары бензина, прочих углеводородов Глюкоза с тиамином и аскорбиновой кислотой, бромиды с кофеином
Синильная кислота Растворы глюкозы, метиленовая синь
Иприт Активированный уголь из расчета 25 г на 100 мл воды для очистки желудка, повязки с хлорамином при попадании на кожу, препараты для лечения химических ожогов

Осложнения интоксикации разные – утрата зрения, стенозы гортани, обструкции, хронические заболевания дыхательной системы, кома, летальный исход. Отдаленные последствия отравления ядовитыми химическими газами представать сложно. Опасность некоторых из них заключается в том, что они могут накапливаться в тканях, вызывая хроническое отравление.

Не нужно тестировать различные химические смеси. Отрицательное влияние ядовитых и опасных газов все равно постепенно проявится. Любопытство или некомпетентность не причина для нарушения техники безопасности.

Статья была одобрена редакцией

Отравление углекислым газом (CO₂): симптомы и лечение

Отравление углекислым газом — опасное состояние, снижающее работоспособность, в тяжелых случаях угрожающее летальным исходом. Поэтому необходимо владеть практической информацией о том, как проявляется интоксикация, что нужно предпринимать, помогая пострадавшему, и каким образом избежать подобной опасности.

Кратко о веществе CO₂

Вреден ли углекислый газ для человека? Его еще именуют угольным ангидридом, двуокисью углерода (не путайте с окисью углерода). Сам по себе газ является бесцветным, имеет легкий привкус кислоты. Если сравнивать с воздухом, то угольный ангидрид тяжелее в полтора раза. В атмосфере последний содержится как примесь, которая образуется в результате сжигания горючего, жизнедеятельности живых организмов, а также активности вулканов. Стабильное содержание CO₂ в воздухе возможно благодаря его поглощению растительностью и океаном. Однако нужно знать, что концентрация вещества в атмосфере имеет тенденцию к повышению из-за активной деятельности людей, их вмешательства в природу.

Чтобы понять опасность интоксикации оксидом углерода, нужно знать, каково влияние углекислого газа на организм человека. Напомним, что он есть в атмосфере и в организм человека может поступать ежедневно. Но вдыхание углекислого газа безопасно только при низкой, дозволенной дозировке. Если же в кровоток попадает избыток вещества, начинается процесс связывания гемоглобина — главного переносчика кислорода к тканям и клеткам. В свою очередь, дефицит кислорода провоцирует гипоксию либо аноксемию. Вот чем опасен углекислый газ для человека, поступающий в избытке. Состояние, спровоцированное чрезмерным поступлением CO₂ в кровь, именуют гиперкапнией.

Насколько опасным будет действие на организм углекислого газа зависит от:

  • длительности вдыхания;
  • возраста потерпевшего;
  • грамотного и своевременного оказания доврачебной и медицинской помощи.

На скорость отравления напрямую влияет концентрация вещества.  При вдыхании воздуха с 3% углекислым газом, возникает чувство возбуждение, затем снижение работоспособности. При значениях свыше 7-10% происходит мгновенная остановка дыхания и кровообращения. Вот чем опасна углекислота в высокой концентрации. Она наиболее востребована в баллонах, которые применяют для сварочных работ. При их неправильной эксплуатации последствия для здоровья тоже могут быть печальными.

О причинах интоксикации углекислым газом

Специалисты объясняют: признаки клинической картины отравления провоцирует концентрация в воздухе вышеуказанного газа больше 5%. Тогда начинается отравление CO₂. Практика демонстрирует, что чаще всего причиной гиперкапнии служат:

  • барокамеры с нарушенной вентиляцией;
  • использование дыхательных аппаратов с неисправностями;
  • закупорка баллонов в аквалангах;
  • применение компрессоров с некачественными фильтрами в непроветриваемых помещениях;
  • плавание с длинной трубкой для дыхания, где остается воздух с высоким содержанием CO₂;
  • задержки дыхания в воде при необходимости экономить воздух;
  • пребывание в природных замкнутых впадинах рельефа с повышенным содержанием газа.

Симптомы отравления углекислым газом

Чтобы знать, как помогать пострадавшему, нужно владеть информацией о том, как именно проявляется клиническая картина интоксикации.

Симптомы отравления углекислым газом легкой степени:

  • гиперемия шеи и лица;
  • общая вялость и слабость;
  • подташнивание, позывы к рвоте;
  • потеря координации;
  • снижение внимания и возможности концентрироваться;
  • падение и повышение давления крови;
  • появление тяжести дыхания, ощущения нехватки кислорода;
  • нарастающие головные боли;
  • потливость;
  • чувство жара;
  • гиперсаливация;
  • першение в горле;
  • возникновение сухого кашля.

Значительно тяжелее пострадавший переносит тяжелую интоксикацию. Ее признаки следующие:

  • сужение зрачков зрительного аппарата;
  • конвульсии;
  • падение температуры до критических показателей;
  • снижением кровяного давления вплоть до коллапса;
  • редкое дыхание;
  • возникновение брадикардии;
  • почечная и сердечно-сосудистая недостаточность;
  • паралич дыхания;
  • коматозное состояние.

Исходом тяжелой формы отравления CO₂ является остановка дыхания и летальный исход.

Стадии отравления веществом сменяются утяжелением, если пострадавшему вовремя не оказать грамотную помощь. Больше других от такой интоксикации страдают дети ввиду низкой чувствительности к воздействию вещества.

Кстати, не менее опасен и угарный газ (СО). Поэтому не лишней будет информация о первой помощи при отравлении газами.

Жителям мегаполисов актуальная статья: какой вред от выхлопных газов?

Первая помощь и терапия при отравление углекислым газом

От оперативности действий окружающих, зависит состояние пострадавшего, скорость его выздоровления. Итак, первая помощь при отравлении углекислым газом должна быть по следующему алгоритму:

  1. Прекращение воздействия отравляющего вещества. Речь идет об эвакуации: поднятии с глубины, извлечении из воды.
  2. Скорейший вызов бригады медиков. Нужно четко описать состояние, правильно указать адрес пострадавшего.
  3. Обеспечение покоя. Помогающий не должен суетиться, нервничать и волновать больного.
  4. Согрев. Пострадавшему необходимо приложить к ногам горячую грелку.
  5. Обеспечение доступа кислорода, следует снять с пострадавшего одежду.
  6. Предотвращение западания языка. Это необходимо, чтобы не наступило удушение. Нужно вытянуть язык пальцами, затем зафиксировать его с помощью пластыря у подбородка. Пострадавшего обязательно надо уложить на бок.
  7. Обеспечение ему притока воздуха. Можно просто вынести его на улицу, дать шанс дышать свежим воздухом. А если есть возможность, то лучше сразу применить кислородную подушку.
  8. Выполнение при необходимости массажа сердца (непрямого), искусственного дыхания.

Все вышеуказанное в ожидании медиков нужно проводить быстро и спокойно, но в тоже время осторожно. В условиях стационара квалифицированная помощь специалистов поможет скорейшему восстановлению. Лечение отравления углекислым газом всегда проводится комплексно. Как правило, медики осуществляют следующие мероприятия:

  1. Инъекции в/м 6% Ацизола – антидота, снижающего токсичность углекислого газа.
  2. Дыхание чистым кислородом. Процедура проводится под давлением в 1,5-2 атмосфер. Возможна организация дыхания карбогеном на протяжение 3-5 часов.
  3. Восстановление функционирования ЦНС и общей работоспособности.

Контролировать состояние пациентов, пострадавших от вышеуказанного вещества медикам помогает специальный прибор — капнограф. Он определяет концентрацию углекислого газа в выдыхаемом человеком воздухе. Своевременная терапия интоксикации — это минимизация последствий отравления веществом, возможность избежать летального исхода. Поэтому лечение нужно доверять медикам в стационаре.

Последствия интоксикации

Необходимо знать, в группе риска по получению тяжелых осложнений пребывают:

  • страдающие бронхиальной астмой пациенты;
  • истощенные люди, с низким иммунитетом;
  • будущие матери;
  • дети дошкольного возраста, подростки;
  • зависимые от спиртного и табака.

Практика констатирует, что тяжелые поражения организма в результате отравления у женщин наступают медленнее.

Профилактика отравления CO₂

Итак, физиологическое действие углекислого газа на организм не может быть вредным, если его значения не превышают допустимые нормы. В небольших количествах он необходим, поскольку возбуждает дыхательный центр, стимулирует мышцы грудной клетки. Напомним, что первый вдох новорожденного вызывается перегрузкой крови диоксидом углерода. CO₂ также подмешивают к кислороду, когда оживляют мнимо умерших с помощью специальных аппаратов.


Все вышесказанное указывает на то, что есть польза и вред углекислого газа для человека. Последнее происходит при превышении дозволенных доз. Чтобы этого избежать, нужно:
  1. Тщательно проветривать помещения закрытого типа.
  2. Строго соблюдать инструкции к выполнению работ в помещениях глубинного типа.
  3. Проверять оборудование, используемое для подводных работ.
  4. Контролировать исправность механизмов, искусственно вентилирующих пространство.
  5. Оперативно реагировать на первые признаки интоксикации и не заниматься самолечением.
Спасибо за статьюНужно доработать

Отравление углекислым газом: симптомы и первая помощь

 

Углекислый газ, знакомый почти всем со школьной скамьи по химической формуле CO2, представляет собой газообразное вещество без цвета, запаха и каких-либо других физических признаков. Двуокись углерода в определенном количестве постоянно находится в воздухе, широко используется на предприятиях различного типа для изготовления химикатов, некоторых продуктов питания, в холодильной промышленности.

Углекислота в больших концентрациях опасна для здоровья

В бытовых условиях отравление углекислотой – дело довольно редкое, однако от форс-мажорных ситуаций в доме и вне своей «крепости» никто не застрахован. Инструкция по оказанию первой помощи, фото и видео в этой статье научат, как правильно действовать при необходимости, расскажут о симптоматике и факторах риска.

Содержание статьи

Причины отравления CO2

Водолазы и дайверы находятся в группе риска по отравлению CO2

Подавляющее число случаев острого и хронического отравления этим газом происходит на предприятиях, где производство требует тесного контакта с CO2.

Опасность подстерегает людей, чья деятельность связана:

  • с металлургией;
  • с холодильной промышленностью;
  • с электросварочными работами;
  • с производством сахара, соды, минеральной воды и пивных напитков;
  • с химическими процессами, требующими присутствия СО2, например, при синтезе мочевины;
  • с использованием сухого льда.

Работа на заводе

Нередко отравление людей углекислым газом происходит в канализационных люках, угольных шахтах, закрытых подвалах и других помещениях с минимальной вентиляцией. Еще одна группа риска, имеющая реальные шансы отравиться CO2 в силу своей деятельности, – водолазы и люди, работающие с подводным оборудованием.

Чаще всего интоксикация наступает, когда по каким-то причинам в кислородной смеси увеличивается концентрация углекислоты, при этом для развития самых серьезных симптомов 4 стадии необходимо всего лишь 5–25 минут интенсивного дыхания. Также отравление может произойти в барокамере при неисправностях разного рода.

Важно! Людям, занимающимся подводным плаванием, и особенно новичкам, необходимо регулярно проверять всю аппаратуру у специалистов и не погружаться на глубину без сопровождения.

Клиническая картина отравления

Отравление CO2 происходит незаметно и начинается с небольшого недомогания

Норма содержания диоксида углерода в окружающей среде составляет 0,6–0,75%. В помещении, особенно закрытого типа и с большим количество людей, допустима концентрация до 1–1,5 % при ограниченном сроке пребывания (например, в кинотеатре, танцевальном клубе).

Острая форма

В зависимости от концентрации и условий, в которых произошло острое отравление диоксидом углерода, симптомы можно подразделить на 4 стадии:

Стадия % содержание CO2 в воздухе Клинические признаки
Предвестников 1,5–3
  • ощущение жара;
  • повышенная потливость;
  • легкая степень эйфории;
  • небольшое головокружение;
  • неинтенсивная головная боль;
  • уменьшение внимании и концентрации;
  • снижение физической работоспособности;
  • усиление дыхательной функции.
Одышки 3–6
  • резкая сонливость;
  • пульсирующая боль в голове;
  • сильное головокружение;
  • выраженная одышка;
  • жар;
  • бледность кожи, сменяющаяся интенсивным покраснением покровов;
  • учащение пульса;
  • повышение артериального давления;
  • набухание подкожных вен.
Судорог 6–10
  • затрудненное дыхание;
  • мышечные судороги по всему телу;
  • снижение артериального давления;
  • сужение зрачков;
  • замедление сердечного ритма;
  • возможная потеря сознания.
Наркоза Более 10
  • общая заторможенность;
  • расширение зрачков;
  • редкое поверхностное дыхание;
  • быстрое возбуждение, сменяющееся сонливостью;
  • судороги;
  • потеря сознания, переходящая в кому.

Внимание! Третья и четвертая стадии отравления диоксидом углерода по-настоящему опасны и при отсутствии помощи в большинстве случаев приводят к серьезному нарушению ЦНС, дыхательной системы, что влечет за собой высокую вероятность летального исхода.

Хроническая интоксикация

Хроническое отравление CO2 характерно для работников предприятий, где не соблюдаются нормативы по безопасности

Несколько иные признаки отравления двуокисью углерода имеет хроническая форма. Она развивается, когда человек длительное время проводит в условиях, где процентное содержание CO2 в воздухе составляет 0,5–2.

Выделяют три стадии хронической интоксикации:

  1. Компенсация

    , характеризующаяся повышенным возбуждением нервной системы, что сменяется легкой заторможенностью и снижением работоспособности.

  2. Адаптация

    , при которой увеличивается нагрузка на дыхательный центр и незначительно замедляется обмен веществ. При этом физически человек чувствует себя нормально и сохраняет полную работоспособность.

  3. Дезадаптация

    , проявляющаяся в виде резкого снижения физической активности и работоспособности, появления дистонических реакций организма – потливости, слезотечения, повышенного выделения слюнной жидкости, видоизменения кожных покровов.

В течении патологии просматривается четкая последовательность

Важно! Для развития и прохождения всех стадий хронического отравления CO2 одной-двух недель не хватит. Симптоматика развивается и сменяется постепенно в течение многих месяцев.

Неотложная помощь при отравлении углекислотой

Эвакуация из зоны поражения – первый шаг к спасению пострадавших

Первая помощь при отравлении CO2 сводится к одному и самому главному действию – обеспечению нормального дыхания пострадавшего, поскольку полноценные мероприятия, направленные на восстановление правильной работы всего организма может провести только врач в условиях стационара.

Алгоритм неотложных действий при поражении CO2:

  1. Эвакуация пострадавших из загрязненной среды, в том числе поднятие водолазов и подводников на поверхность водоема.
  2. Оповещение медицинских служб, МЧС или других организаций, способных помочь.
  3. Устранение всех возможных препятствий для дыхания – тесной одежды, гидрокостюма, подводного или рабочего снаряжения.
  4. Обеспечение тепла и покоя пострадавшему в удобной для него позе.
  5. При наличии оборудования желательно провести ингаляции кислородом.
  6. При имеющихся заболеваниях сердца и сосудов дать пострадавшему необходимые лекарства.
  7. В случае потери сознания и признаков угрозы жизни начать сердечно-легочную реанимацию и продолжать эти мероприятия до прибытия помощи или восстановления нормальной жизнедеятельности.
  8. Если пострадавший находится в удовлетворительном состоянии, желательно все-равно контролировать дыхание, частоту пульса и ясность сознания, так как ухудшение может наступить в любой момент.

На любом производстве должен быть штатный медработник, который может осмотреть пострадавшего

Осторожно! Прежде, чем оказывать кому-либо помощь при отравлении CO2 или другими видами газа, нужно убедиться в своей безопасности. В случае угрозы спасательные мероприятия лучше отложить до приезда профессионалов и не создавать дополнительные трудности медицинским службам и МЧС.

В рамках самостоятельной помощи нельзя:

  • спускаться в подвалы, канализационные ходы, заходить в закрытые помещения с распыленным диоксидом углерода без противогаза;
  • без показаний медиков давать какие-либо лекарственные препараты, за исключением сердечно-сосудистых средств;
  • применять любые народные методики;
  • использовать в качестве питья алкоголь и газированные напитки;
  • при потере сознания хлопать пострадавшего по щекам, пытаться привести его в чувство холодной водой или иными агрессивными методами.

Важно! Если есть угроза жизни или хотя бы малейшие подозрения на это, а помощь задерживается, искусственное дыхание и непрямой массаж сердца нужно начинать немедленно, даже не имея навыков его проведения. Шанс сохранить человеку жизнь есть всегда.

Профилактика отравления

Поскольку наибольшее количество случаев поражения CO2 приходится на производство и подводную деятельность, ключевым законом профилактики остается соблюдение техники безопасности и регулярная проверка оборудования. Цена пренебрежения этими правилами – необратимые патологии дыхательной системы, ЦНС, кроветворения, а в серьезных случаях – жизнь.

Кислородные маски должны входить в аптечку первой помощи на промышленных предприятиях

  1. Необходимо пользоваться индивидуальными средствами защиты – респираторами, противогазами, другим специализированным снаряжением.
  2. В случае даже небольшой утечки на предприятии нельзя оставаться на рабочем месте, нужно эвакуироваться и оповестить об аварии руководство и других сотрудников.
  3. Перед каждым погружением даже на небольшую глубину подводникам, водолазам и любителям дайвинга необходимо проверять исправность снаряжения.
  4. Диггерам, спелеологам и туристам иных направлений перед посещением пещер, подвалов и других закрытых зон желательно изучить симптоматику, меры помощи, продумать план эвакуации в случае ЧП и взять с собой средства связи.

Отравление человека углекислым газом относится к разряду опасных для здоровья и жизни состояний, которые требуют обязательного медицинского осмотра при любой тяжести интоксикации.

Отравление углекислым газом - симптомы и первая помощь

Категория: Отравление газами

Отравление углекислым газом может отличаться степенью тяжести и, соответственно, симптомами. Состояние повышенного количества CO2 в крови называется гиперкапнией и с медицинской точки зрения, относится к частным случаям гипоксии. Концентрация СО2 более 5 % и процесс вдыхания человеком такого воздуха, способны быстро спровоцировать симптомы, которые ясно указывают на интоксикацию организма.

Причины возникновения гиперкапнии

Гиперкапния чаще всего возникает в результате:

  • использования неисправного дыхательного аппарата с замкнутым циклом или ребризера;
  • нахождения внутри плохо вентилируемой барокамеры;
  • использования забитого баллона акваланга;
  • применения компрессора с недостаточной системой фильтрации внутри душного или совсем непроветриваемого помещения;
  • повышенного кислородного давления;
  • плавания с слишком длинной трубкой для дыхания;
  • задержки выдоха при плаванье под водой;
  • наличия выраженных аллергических реакций.

Превышение предельно допустимого содержания углекислого газа отмечается в угольных шахтах, при выполнении электросварочных мероприятий, а также в производстве сахара, карбоната аммония и мочевины, пива, сухого льда и соды. Достаточно часто от отравления углекислым газом страдают работники холодильной промышленности.

Воздействие углекислого газа на организм

При попадании в кровеносную систему, избыточное количество углекислого газа молниеносно связывает гемоглобин, который является главным переносчиком всего кислорода к органам и тканям. Недостаток кислорода провоцирует в системах организма формирование тяжелого состояния, именуемого в медицине гипоксией или кислородным голоданием клеток, а также становится причиной аноксемии или отсутствия кислорода в крови.

Избыточный объём углекислого газа является одной из наиболее частых причин деформирования легочной ткани, силикоза или пневмокониоза. Интенсивность газовой интоксикации напрямую зависит от трёх основных факторов:

  • времени воздействия углекислого газа на организм пострадавшего;
  • возрастных особенностей пострадавшего;
  • скорости и правильности оказания полного комплекса первой доврачебной помощи.

Отравление углекислым газом сопровождается признаками интоксикации легкой, средней или тяжелой степени.

Симптоматика отравления углекислым газом

Симптомы интоксикации могут разительно отличаться, в зависимости от степени тяжести поражения углекислым газом.

Симптоматика легкого отравления представлена:

  • гиперемией кожных покровов на лице и шее;
  • общей слабостью;
  • редкими приступами рвоты;
  • нарушением координации и шаткостью движений;
  • сбоем концентрации и понижением внимания;
  • скачками показателей артериального давления;
  • сонливостью;
  • появлением тяжелого дыхания и чувства нехватки воздуха;
  • пронзительными головными болями;
  • ощущением жара;
  • усилением отделением пота;
  • повышенным слюноотделением или слюнотечением;
  • чувством першения и дискомфорта в горле;
  • появлением надсадного и сухого кашля.

Средняя степень тяжести отравления характеризуется:

  • резким возбуждением или заторможенностью реакций;
  • появлением зрительных галлюцинаций;
  • шумами и гулом в ушах;
  • раздражением глазных век;
  • обильным и холодным потом;
  • бледностью и синюшностью кожных покровов;
  • набуханием подкожных вен;
  • перебоями в дыхании;
  • тахикардией, тремором или аритмией;
  • повышением артериального давления;
  • кратковременной потерей сознания.

Симптоматика тяжелого отравления представлена:

  • сужением глазных зрачков;
  • судорогами и конвульсиями;
  • критическим падением температуры тела;
  • значительным снижением артериального давления;
  • редким и сбивчивым дыханием;
  • развитием брадикардии;
  • развитием инфаркта;
  • острой почечной недостаточностью;
  • сердечно-сосудистой недостаточностью;
  • коматозным состоянием;
  • параличом дыхательной системы.

Самым тяжелым исходом тяжелой степени интоксикации под воздействием углекислого газа является смерть пострадавшего, вызываемая остановкой дыхания.

Первая доврачебная помощь

Правильное оказание доврачебной помощи пострадавшему направлено на восстановление полноценной функции дыхания, и должно быть представлено:

  • эвакуацией пострадавшего, включая извлечение из воды, поднятие с глубины или из шахты на поверхность;
  • немедленным вызовом бригады скорой медицинской помощи или реанимации;
  • обеспечением пострадавшему полного покоя;
  • предотвращением западания языка;
  • согреванием пострадавшего посредством прикладывания горячей грелки к ногам;
  • избавлением от мешающих дыханию или сдавливающих область шеи и грудной клетки предметов одежды;
  • обеспечением доступа пострадавшего к атмосферному воздуху или кислороду;
  • выполнением, при необходимости, искусственного дыхания и непрямого массажа сердца;
  • при необходимости, обеспечением пострадавшего анальгетиками, а также сердечными средствами.

Важно как можно быстрее доставить пострадавшего в медицинское учреждение, где будет оказана квалифицированная помощь и использован весь комплекс необходимого оборудования.

Лечебные мероприятия

Группа риска получения наиболее тяжелых осложнений при отравлении углекислым газом представлена:

  • истощенными людьми;
  • лицами, страдающими бронхиальной астмой;
  • лицами, страдающими бронхитами;
  • беременными женщинами;
  • детьми и подростками;
  • хроническими курильщиками;
  • хроническими алкоголиками.

Тяжелые поражения систем и внутренних органов медленнее наступают у женщин, нежели у мужчин. При критическом состоянии, врачами бригады скорой помощи производится полный комплекс основных реанимационных мероприятий, включающих:

  • внутримышечное введение антидота Ацизола 6%;
  • организация дыхания чистым кислородом под парциальным давлением в 1,5-2 атм;
  • организация дыхания карбогеном в течение трёх-пяти часов;
  • восстановление работоспособности центральной нервной системы;
  • восстановление работоспособности других систем и органов.

Медицинский контроль гиперкапнии заключается в использовании капнографа — анализатора, позволяющего определять содержание и количество в выдыхаемом воздухе углекислого газа, обладающего высокой диффузионной способностью.

Своевременное и правильное лечение интоксикации – гарантия минимизации риска смерти при отравлении угарным газом.

Профилактические мероприятия

Прежде чем приступать к работе в помещениях закрытого типа, представленных подвалами, смотровыми ямами и коллекторами, выполняется их тщательное проветривание. Подводным работам обязательно должна предшествовать скрупулезная, тщательная проверка всего арсенала и оборудования, используемого водолазами.

Спуск или подъем в изолированных территориях должен осуществляться со строгим соблюдением техники безопасности. В обязательном порядке рабочими должны использоваться респираторы и противогазы. Необходимо обеспечить работнику дополнительное сопровождение.

В помещениях и на территориях, подверженных скоплению значительного количества углекислого газа, перед выполнением работ должен осуществляться забор воздуха и его последующий анализ с целью определения концентрации токсичного вещества.

В производственных закрытых помещениях глубинного типа, представленных зерноприёмными погребами и овощехранилищами, должны производиться регулярная проверка всех механизмов, отвечающих за процесс естественной и искусственной вентиляции всего пространства. При несоблюдении мер профилактики и нарушении техники безопасности, вызвавших интоксикацию углекислым газом, требуется своевременно и правильно распознать все основные признаки отравления, а также предпринять грамотные мероприятия, направленные на сохранение трудоспособности и спасение жизни пострадавшего.

Отравление угарным газом: признаки, первая помощь, лечение

Категория: Отравление газами

Отравление угарным газом является острым патологическим состоянием, развитие которого провоцирует попадание угарного газа внутрь организма человека. Опасная для жизни патология при отсутствии квалифицированной врачебной помощи вызывает летальный исход, а признаки поражения зависят от целого ряда факторов.

Причины и последствия

При отравлении угарным газом, симптомы патологии проявляются практически моментально, а отсутствие неотложной и грамотной врачебной помощи чаще всего становится причиной смерти пострадавшего. Основные причины развития патологии представлены:

  • выполнением ремонтных работ с автомобильной техникой в непроветриваемом помещении при скоплении большого количества выхлопных газов;
  • эксплуатацией неисправных бытовых обогревателей или отопительных конструкций;
  • некачественным воздухом внутри дыхательной аппаратуры;
  • работой на производствах химического типа;
  • курением кальяна в ограниченном пространстве;
  • отравлением бытовым газом;
  • пожаром внутри закрытого помещения;
  • отсутствием хорошей вытяжной системы.

Поражение организма отравляющим фактором мгновенное, что обусловлено отсутствием цвета и запаха в токсичном веществе. Отравление угарным газом вызывает невозможность эритроцитов переносить достаточное количество кислорода к тканям, клеткам и органам, что становится основной причиной развития тяжелой гипоксии или кислородного голодания. Молниеносная реакция центральной нервной системы в виде сбоев в функционировании, поражение сердечных мышц и скелета – первые симптомы токсического воздействия угарного газа.

Симптоматика отравления

Чтобы знать, что делать при отравлении угарным газом, требуется грамотно оценить степень воздействия токсических веществ и определить наиболее значимые для диагностики симптомы.

Легкое токсическое воздействие сопровождается:

  • мигренеподобными головными болями;
  • ощущением постукивания и пульсации в височной области головы;
  • сухим надсадным кашлем;
  • затруднением дыхания;
  • частыми головокружениями;
  • однократной или обильной частой рвотой;
  • ощущением тошноты;
  • появлением беспричинного слезотечения;
  • болевыми ощущениями в грудном отделе;
  • слуховыми и визуальными галлюцинациями;
  • приобретением багрового оттенка на кожных покровах головы;
  • гипертензией;
  • тахикардией.

Признаки интоксикации средней степени тяжести представлены:

  • выраженной слабостью;
  • сонливостью;
  • чувством апатии и сильной усталости;
  • шумом в ушах;
  • мышечным параличом.

Острая интоксикация под воздействием угарного газа сопровождается:

  • потерей сознания;
  • бесконтрольными актами мочеиспускания;
  • неконтролируемой дефекацией;
  • нарушением дыхательной функции;
  • судорожным состоянием;
  • цианозом кожных покровов;
  • синеватым оттенком на слизистых оболочках;
  • заметным расширением зрачков;
  • сниженной реакцией зрачков на воздействие световых источников;
  • коматозным состоянием.

Необратимые последствия отравления угарным газом выражаются частыми головокружениями и острыми головными болями, расстройствами центральной нервной системы и остановкой в развитии, снижением памяти и интеллектуальных способностей.

Действия при отравлении угарным газом должны быть быстрыми и грамотными, что позволит предотвратить развитие у пострадавшего ухудшения мозгового кровообращения и полиневрита, отека мозга и легких с развитием тяжелой пневмонии, а также ухудшения или полной потери зрения и слуха.

Тяжелые расстройства

Первая помощь при отравлении угарным газом может иметь разный объём и различается в зависимости от уровня поражения и сопутствующих факторов. Симптомы отравления в эйфорической стадии проявляются в результате воздействия токсина на нервный центр, поэтому представлены сбоями в работе сердечной мышцы, потерей сознания, галлюцинациями и бредом, а также психическим и физическим возбуждением.

При молниеносной форме отмечается уровень СО – 1,2% и летальность через несколько минут после отравления. Хронические дозы CO – причина паркинсонизма и двигательных расстройств, стенокардии и инфаркта, сердечной астмы, токсического отека легких и пневмонии. Серьезность последствий обусловлена одновременным сочетанием нескольких видов нозологических форм. Повышенного внимания требует наличие симптомов у лиц, злоупотребляющих алкогольными напитками, курящих и имеющих в анамнезе астму, страдающих от нервного расстройства и физического перенапряжения, а также у беременных и пациентов детского возраста.

Доврачебная помощь

Грамотное оказание первой помощи – способ сохранить пострадавшему не только здоровье, но и жизнь. В зоне поражения пострадавший снабжается противогазом с наличием гопкалитового патрона, после чего осуществляется немедленная эвакуация. Дальнейшие мероприятия по оказанию доврачебной помощи представлены:

  • удалением противогаза и одежды, стесняющей дыхание;
  • дачей кислорода;
  • согреванием;
  • облучением кварцевой лампой.

По показаниям производится искусственное дыхание посредством ручного дыхательного прибора, купирование приступа сердечной недостаточности кордиамином и подкожным введением кофеина.

Лечебные мероприятия

В лечебном учреждении пострадавшему оказывается комплексная терапия с применением кислородной подушки и внутримышечным введением антидота «Ацизола». При необходимости, врачами проводятся реанимационные мероприятия, и назначается симптоматическая терапия.

Как правило, лечение в домашних условиях допускается исключительно при самых легких, не опасных для здоровья и жизни пострадавшего, формах токсического воздействия углекислого газа. С этой целью чаще всего применяются хорошо зарекомендовавшие себя и проверенные временем народные средства в виде безопасных и экологически чистых натуральных продуктов:

  • клюквенно-брусничный настой на основе 50 г высушенных ягод клюквы и 100 г сухих плодов брусники, растертых до порошкообразного состояния и залитых стаканом кипятка. Лекарственное средство настаивается пару часов, процеживается и принимается по 50 мл пять-шесть раз в сутки;
  • настой на основе лекарственного спорыша, быстро выводящий агрессивные и токсичные вещества. Пара столовых ложек измельченного растительного сырья заливается половиной литра закипевшей воды, настаивается и процеживается, после чего назначается пациентам по половине стакана трижды в день;
  • экстракт на основе розовой радиолы, восстанавливающий организм после токсического воздействия. Спиртовые составы принимаются по десять капель трижды в день, после растворения в незначительном количестве кипяченой воды;
  • одуванчиковый отвар, являющийся средством антитоксического воздействия. Для приготовления 12 г высушенных и измельченных одуванчиковых корней заливается примерно половиной литра кипятка и проваривается четверть часа на небольшом огне. Отвар настаивается полчаса, после чего процеживается и доливается кипяченой водой до первоначального объема. Принимается по одной столовой ложке трижды в сутки.
  • отвар на основе копытня лекарственного. Для приготовления столовую ложку аптечного растительного сырья нужно залить 1,5 стаканами холодной питьевой воды и прокипятить на небольшом огне примерно четверть часа. Готовый отвар принимается теплым, после процеживания, в количестве 50 мл.

Наличие ярко выраженной симптоматики потребует обеспечения пострадавшему доступа свежего воздуха и обтирания кожных покровов уксусным раствором в соотношении 1:1. Аналогичный раствор в количестве половины стакана употребляется внутрь.

Заключение

С профилактической целью рекомендуется осуществлять работы в помещениях, имеющих достаточный режим проветривания и качественную вентиляцию, а также в обязательном порядке производить проверку открытия заслонок в печах и каминах. При риске поражения токсичным угарным газом рекомендован профилактический прием «Ацизола». Одна капсула антидота принимается за полчаса до контакта с отравляющим веществом.

Первая помощь при отравлении угарным газом в домашних условиях

Основы оказания первой помощи при отравлении угарным газом

Отравление угарным газом - опасное патологическое состояние, опасное для жизни и здоровья. От быстроты и правильности оказания первой помощи зависит выживет пострадавший или нет. В этой статье рассказывается о первой помощи при отравлении угарным газом, основных симптомах и признаках этого состояния.

Симптомы отравления угарным газом

Признаки отравления угарным газом развиваются быстро.Степень их проявления зависит от количества и концентрации вдыхаемого CO (оксида углерода), а также времени пребывания в задымленной среде.

Ниже приведены основные симптомы и признаки отравления угарным газом легкой и средней степени тяжести:

  • Сильная головная боль, головокружение. Боль может иметь пульсирующий характер, локализоваться в височной области. При сильном опьянении боль резкая и разлитая по всей поверхности головы.
  • Боль в глазах, слезотечение вызваны раздражением конъюнктивы глаза дымом.
  • Тошнота и рвота. Рвота возникает на высоте головной боли, облегчения не приносит, так как возникает из-за раздражения рвотного центра, который локализуется в головном мозге.
  • Ощущение звона в ушах, и видение пролетает, пятна, мерцающие пятна перед глазами.
  • Тахикардия - учащенное сердцебиение (пульс). Пульс может быть выше 100.
  • Снижение артериального давления (гипотония).
  • Одышка. Из-за нехватки кислорода у человека начинается гипервентиляция.

При тяжелом отравлении к вышеуказанным симптомам относятся:

  • Нарушение сознания. Из-за нарушения кровоснабжения головного мозга человек постепенно начинает «загружаться» и впадать в ступор, а затем в кому. Он перестает отвечать на вопросы, реагировать на раздражители.
  • Общие судороги всего тела, возникающие на фоне угнетенного сознания.На фоне судорог может произойти произвольное опорожнение кишечника и мочеиспускание.
  • Нерегулярное дыхание и пульс. При сильном отравлении продуктами горения человек начинает дышать поверхностно, а не ритмично, нерегулярно. Пульс становится очень частым (около 130 уд / мин), слабым.

Чем опасно отравление угарным газом

CO по своей химической структуре похож на железо (основной компонент гемоглобина, белок, переносящий кислород в ткани всего тела).В результате отравления угарным газом гемоглобин превращается в карбоксигемоглобин, и обеспечение всего организма кислородом нарушается. Это приводит к стойкой гипоксии. На недостаток кислорода в первую очередь реагирует мозг, почки, сердечно-сосудистая система.

Своевременная первая помощь при отравлении угарным газом позволяет предотвратить следующие осложнения:

  • Смерть мозга и отказ внутренних органов.
  • Острая почечная недостаточность.
  • Анемия.
  • Острый инфаркт миокарда.
  • Отек мозга.
  • Геморрагический инсульт (кровотечение в ткани мозга).
  • Пневмония (воспаление легких)

Первая помощь пострадавшему

Оказание первой помощи при отравлении угарным газом может осуществляться людьми без медицинского образования дома или в любом другом месте, где произошло отравление. Чтобы помочь пострадавшему, нужно знать, что делать при отравлении угарным газом и в какой последовательности выполнять действия.

Не теряйтесь, если вы станете свидетелем человеческой токсичности. От ваших действий зависит его жизнь. Соберитесь и сосредоточьтесь. В приведенном ниже списке подробно описано, что делать и как оказать первую помощь при отравлении угарным газом:

  1. Распечатать или убрать пострадавшего из задымленного помещения. Во время его переезда не забывайте о своей безопасности. Закройте рот и нос влажной тканью или марлевой повязкой, это делается для предотвращения дальнейшего попадания CO2
  2. .
  3. После того, как отравляющий газ перестал травить вас и пострадавшего, немедленно обратитесь за медицинской помощью.В этом случае вам нужны подробности, чтобы сообщить менеджеру о случившемся, по возможности назвать максимально точное его местонахождение и описать состояние отравленного человека. Возможно, менеджер даст вам какие-то рекомендации, следуйте им.
  4. Если яд без сознания, отложите его в сторону. В таком положении риск обрушения минимален.
  5. Пострадавшему необходимо обеспечить свободный доступ свежего воздуха, кислорода. Снимите рубашку и галстук. Если вы находитесь в помещении, откройте нараспашку все окна и шторы.
  6. Если у вас есть нашатырный спирт, понюхайте отравленным человеком. Алкоголь может помочь ему прийти в сознание.
  7. Если человек не без сознания, дайте ему выпить сладкого горячего чая, кофе, дайте ему воды. Так вы сможете поднять ему артериальное давление, побороть гипотонию.
  8. Если нет дыхания и пульса, нужно начать СЛР (подробно описано в следующем разделе).

Вышеуказанная неотложная помощь при ко-отравлении поможет человеку дожить до прибытия бригады скорой помощи.

Обращаем ваше внимание на то, что такая помощь должна осуществляться при отсутствии непосредственной опасности для вашей жизни.

Основы сердечно-легочной реанимации

Сердечно-легочная реанимация состоит из компрессий грудной клетки, искусственного дыхания и внутривенного введения препаратов, стимулирующих сократимость миокарда (адреналин, атропин). В бытовых условиях при оказании первой помощи медикаментами не вводят.

Обращаем ваше внимание, что перед проведением реанимации нужно убедиться, что у человека нет сердцебиения и дыхания.Пульс лучше всего проверять на аорте (большом кровеносном сосуде, который проходит по переднебоковой поверхности шеи), дыхание и прислушивание ухом к груди.

Если вы оказываете помощь сами, и никто не помогает при выполнении СЛР, следует делать только компрессионные сжатия грудной клетки. Для этого приложите одну кисть к другой, и прижмите их к средней трети грудины человека. Локти должны быть прямыми. Толкать грудную клетку следует на 3-4 см. Частота надавливаний на грудную клетку - 100 / мин.

Ритм реанимации похож на темп песни «Остаться в живых» Bee Gees. Это музыкальное произведение используется при обучении основам сердечно-легочной реанимации в медицинских университетах и ​​колледжах.

Если у вас два, вы можете добавить в реанимацию CPR. Для этого откройте рот, лицо, руку или марлю, очистите ее от ненужного содержимого (рвоты, крови, осколков зубов). Затем проведите дыхание рот в рот, используя марлю или ткань. После каждых 15 нажатий на грудь нужно делать 2 вдоха.

Каждую минуту следует проводить оперативный контроль наличия пульса в аорте и дыхания. Если его не видно, продолжайте реанимацию до прибытия медицинской бригады. Меняйтесь местами каждые 5 минут, чтобы сэкономить электроэнергию.

Что такое первая помощь

Первая помощь (ПМП) - это медицинская бригада, прибывшая по вызову. Это безопасное и негерметичное помещение или в машине скорой помощи. Врачи измеряют частоту сердечных сокращений, артериальное давление, сатурацию крови (насыщение кислородом), оценивают общее состояние пациента, собирают его и сопутствующий анамнез.

Перед транспортировкой пострадавшего в больницу врачи стабилизировали его состояние. PMP состоит из:

  1. Кислородная терапия. Мужчина носит маску, через которую кислород подается на увлажненную смесь.
  2. Растворы для внутривенного введения. Необходимо снять интоксикацию от ядовитого газа, повышающего артериальное давление. Может быть введен Реополиглюкин, Реосорбилакт, Глюкоза, Трисол, Дисол, физиологический раствор.
  3. Введение кортикостероидов, которые поднимут давление и помогут предотвратить отек мозга.
  4. При наличии судорог внутривенно введены противосудорожные препараты (магний, сибазон).
  5. Реанимация проводится по показателям здоровья.

После стабилизации состояния пациента скорая помощь доставит его в ближайшее отделение интенсивной терапии и реанимации, где продолжается лечение.

Какое лечение в стационаре

Основным лечением от отравления чадным вонючим газом является нахождение пострадавшего в барокамере.С помощью этого оборудования выводится карбоксигемоглобин, который препятствует правильному снабжению кислородом всех тканей тела.

В больнице продолжают вводить внутривенные жидкости для детоксикации организма. Объем медицинской или стационарной помощи зависит от степени поражения человека, связанных с ним травм, ожогов кожи. Больному вводятся противомикробные препараты, предотвращающие развитие пневмонии. Больной постоянно получает кислородную смесь. Продолжительность пребывания в больнице зависит от состояния пострадавшего.

Чадный зловонный ядовитый газ. Знание элементарных правил оказания первой помощи может спасти жизнь человеку, который находится рядом с вами. Во время его рендеринга нужно быть уверенным в их сохранности, оставаться в задымленном помещении. Пострадавший должен немедленно вызвать скорую помощь, которая стабилизирует состояние пациента, и перевести его в реанимацию.

Что мне делать, если я отравился угарным газом? | Первая помощь и меры профилактики при отравлении угарным газом

Первая помощь при отравлении угарным газом

Если у одного из членов вашей семьи проявляются вышеперечисленные симптомы отравления угарным газом, необходимо действовать немедленно.В первую очередь вывести пострадавшего из загазованной зоны и обеспечить постоянный покой и доступ к свежему воздуху. Энергичными движениями растереть тело пострадавшего, если больной в сознании, полить его теплым чаем и кофе, положить холодный компресс на грудь и голову. И обязательно вызовите скорую.

Если пострадавший без сознания, это указывает на сильное отравление. Кожа больного становится красной. Дыхание становится частым и поверхностным. Возможен непроизвольный стул. Несмотря на эту симптоматику, состояние пациента обратимо.Прежде всего выведите пострадавшего из газовой комнаты и вызовите помощь.

Если пострадавший не дышит, немедленно приступить к искусственной вентиляции легких. Для этого можно использовать приемы «изо рта в рот», «изо рта в нос». Обратите внимание, чтобы не отравиться, в момент оказания первой помощи рекомендуется наложить марлевую повязку или носовой платок на рот или нос пострадавшего. При отсутствии пульса проводится наружный массаж сердца. Реанимационные мероприятия необходимо продолжить до приезда скорой помощи.

  • Отравление бытовым газом

Первая помощь в этом случае аналогична оказанию при отравлении угарным газом. Больному дают доступ к кислороду, укладывают на мягкую поверхность и проводят искусственное дыхание. Очень важно ослабить воротник и пояс пострадавшего, то есть сжимающие элементы одежды. Позвольте пострадавшему вдохнуть аммиак. Если отравление сильное, то нужно вызывать скорую. Врачи улучшат состояние пациента с помощью специального противоядия и лекарства.

Сероводород - токсичный нервный яд, вызывающий гипоксию, так как раздражает слизистую оболочку. Первая помощь - открыть пострадавшему доступ воздуха. Больному следует промыть глаза и нос чистой водой и сделать холодные примочки. Если у пострадавшего появляются боли в глазах, то необходимо ввести в глаза новокаин и дикатин. При длительных болях в верхних дыхательных путях и носоглотке больному показано полоскание теплой водой с содой.

[8], [9], [10], [11], [12], [13]

Отравление - AMBOSS

Краткое описание

Отравление происходит, когда вещество, которое вдыхается, проглатывается или всасывается через кожу, оказывает вредное воздействие или даже вызывает смерть.Тип яда, принятое количество, размер и возраст человека - все это факторы, которые определяют, действительно ли вещество вредно. Вещества, которые обычно считаются безвредными, такие как вода и большинство витаминов, также могут быть вредными, если их принимать в избытке. В центре внимания этой статьи - отравление органофосфатами, цианидом, этиленгликолем и метанолом, моющими и чистящими средствами, грибами и растениями, а также оксидом углерода и диоксидом углерода. В Соединенных Штатах при подозрении на отравление следует немедленно связаться с отделением токсикологической службы (круглосуточно без выходных по телефону 1-800-222-1222), чтобы получить информацию от специалистов относительно лечения.Если ядовитое вещество неизвестно, история болезни пациента и клинические особенности могут помочь определить возбудителя, что важно для выбора правильного антидота (если таковой имеется).

Для получения дополнительной информации об отравлении из-за передозировки определенными препаратами, металлами и пищевым отравлением см. Соответствующие статьи, например, передозировка бензодиазепином, отравление холинолитиками, опиоидная интоксикация, отравление бета-блокаторами, отравление салицилатом, отравление угарным газом и отравление металлами. .Информацию об интоксикации рекреационными наркотиками (например, кокаином, фенциклидином) см. В статье о расстройствах, связанных с употреблением психоактивных веществ.

Обзор

Таблица лекарств / ядов и их конкретных антидотов / управление

Активированный уголь эффективно связывает ацетаминофен, аспирин и трициклические антидепрессанты. Он неэффективен при лечении токсичных тяжелых металлов (например, ртути, свинца), цианида, лития, кислот, оснований и токсичных спиртов, таких как метанол.

Если требуется дополнительная помощь специалиста: позвоните в службу Poison Control, доступную круглосуточно по телефону 1-800-222-1222 в США.

Ссылки: [2] [3] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11]

Органофосфаты

В основном используются в качестве инсектицидов, гербицидов и нервно-паралитических агентов

Пример: паратион или E605

Отравление: первая помощь - Mayo Clinic

Отравление - травма или смерть в результате проглатывания, вдыхания, прикосновения или инъекции различных лекарств, химикатов, ядов или газов.Многие вещества, такие как лекарства и окись углерода, ядовиты только в более высоких концентрациях или дозах. А другие, например чистящие средства, опасны только при проглатывании. Дети особенно чувствительны даже к небольшому количеству определенных лекарств и химикатов.

Как вы относитесь к тому, кто мог быть отравлен, зависит от:

  • Симптомы человека
  • Возраст человека
  • Известны ли вам тип и количество вещества, вызвавшего отравление

Если вас беспокоит возможное отравление, позвоните в службу Poison Help по телефону 800-222-1222 в США или в региональный токсикологический центр.Центры борьбы с отравлениями являются отличным источником информации об отравлении и во многих ситуациях могут посоветовать, что наблюдение на дому - это все, что необходимо.

Когда подозревать отравление

Признаки и симптомы отравления могут имитировать другие состояния, такие как судороги, алкогольная интоксикация, инсульт и реакция на инсулин. Признаки и симптомы отравления могут включать:

  • Ожоги или покраснение вокруг рта и губ
  • Дыхание с запахом химикатов, например бензина или растворителя для краски
  • Рвота
  • Затрудненное дыхание
  • Сонливость
  • Замешательство или другое изменение психического статуса

Если вы подозреваете отравление, обратите внимание на такие подсказки, как пустые бутылки или упаковки от таблеток, разбросанные таблетки, ожоги, пятна и запахи на человеке или близлежащих предметах.Вместе с ребенком подумайте о том, что он или она, возможно, наложили лечебные пластыри или проглотили батарейку-таблетку.

Когда обращаться за помощью

Немедленно позвоните в службу 911 или на местный номер службы экстренной помощи, если это человек:

  • Сонливость или без сознания
  • Имеет затрудненное дыхание или перестал дышать
  • Неконтролируемое беспокойство или возбуждение
  • Имеются изъятия
  • Известно, что он принимал лекарства или любое другое вещество в результате преднамеренной или случайной передозировки (в этих ситуациях отравление обычно происходит в больших количествах, часто вместе с алкоголем).

Позвоните в справочную службу по борьбе с отравлениями по телефону 800-222-1222 в США или в региональный токсикологический центр в следующих ситуациях:

  • Человек стабильный, без симптомов
  • Человека доставят в местное отделение неотложной помощи

Будьте готовы описать симптомы человека, возраст, вес, другие лекарства, которые он принимает, и любую имеющуюся у вас информацию о яде. Постарайтесь определить количество выпитого и как долго человек подвергался его воздействию.По возможности держите под рукой флакон с таблетками, упаковку с лекарством или другой подозрительный контейнер, чтобы вы могли ссылаться на его этикетку при разговоре с токсикологическим центром.

Что делать в ожидании помощи

До прибытия помощи выполните следующие действия:

  • Яд проглотил. Удалите все, что осталось во рту человека. Если подозреваемым ядом является бытовое чистящее средство или другое химическое вещество, прочтите этикетку контейнера и следуйте инструкциям при случайном отравлении.
  • Яд на коже. Снимите загрязненную одежду в перчатках. Промойте кожу 15-20 минут под душем или из шланга.
  • Яд в глазу. Осторожно промойте глаза прохладной или теплой водой в течение 20 минут или пока не прибудет помощь.
  • Вдыхал яд. Как можно скорее выведите человека на свежий воздух.
  • Если человека рвет, поверните его или ее голову в сторону, чтобы не задохнуться.
  • Начните СЛР, если человек не подает признаков жизни, таких как движение, дыхание или кашель.
  • Позвоните в службу Poison Help по телефону 800-222-1222 в США или в региональный токсикологический центр для получения дополнительных инструкций.
  • Попросите кого-нибудь собрать бутылки с таблетками, пакеты или контейнеры с этикетками и любую другую информацию о яде, чтобы отправить их вместе с бригадой скорой помощи.

Осторожно

  • Сироп ипекакуаны. Не давайте сироп ипекакуаны и не делайте ничего, чтобы вызвать рвоту. Группы экспертов, включая Американскую ассоциацию центров по борьбе с отравлениями и Американскую академию педиатрии, больше не поддерживают использование ипекакуаны у детей или взрослых, которые принимали таблетки или другие потенциально ядовитые вещества.Нет убедительных доказательств его эффективности, и зачастую он может принести больше вреда, чем пользы.

    Если у вас дома остались старые бутылки с сиропом ипекакуаны, выбросьте их.

  • Батарейки-пуговицы. Маленькие плоские батарейки, используемые в часах и другой электронике, особенно большие, никелевые, особенно опасны для маленьких детей. Застрявшая в пищеводе батарея может вызвать серьезные ожоги всего за 2 часа.

    Если вы подозреваете, что ребенок проглотил одну из этих батареек, немедленно отведите его или ее на экстренный рентген, чтобы определить его местонахождение.Если аккумулятор находится в пищеводе, его придется удалить. Если он попал в желудок, обычно можно позволить ему пройти через кишечник.

  • Лечебные пластыри. Если вы считаете, что ребенок получил лекарственные пластыри (клейкие продукты для трансдермальной доставки лекарств), внимательно осмотрите кожу ребенка и удалите все прикрепленные. Также проверьте нёбо, где они могут застрять, если ребенок их сосет.
03 апреля 2020 Показать ссылки
  1. Что делать в случае неотложной медицинской помощи: Отравление.Американский колледж врачей скорой помощи. http://www.emergencycareforyou.org/EmergencyManual/WhatToDoInMedicalEmergency/Default.aspx?id=262&terms=poisoning. Проверено 18 февраля 2015 г.
  2. Что ты умеешь? Министерство здравоохранения и социальных служб США. http://poisonhelp.hrsa.gov/what-can-you-do/index.html. Проверено 18 февраля 2015 г.
  3. Советы по предотвращению отравлений. Центры по контролю и профилактике заболеваний. http://www.cdc.gov/homeandrecreationalsafety/Poisoning/preventiontips.htm. Проверено 18 февраля 2015 г.
  4. Общие принципы отравления. Руководство Merck Professional Edition. http://www.merckmanuals.com/professional/injuries_poisoning/poisoning/general_principles_of_poisoning.html?qt=poisoning&alt=sh. Проверено 18 февраля 2015 г.
  5. Что такое сироп ипекака? Национальный центр столичных отравлений. http://www.poison.org/prepared/ipecac.asp. Проверено 18 февраля 2015 г.
  6. AskMayoExpert. Острые глотания. Рочестер, Миннесота: Фонд Мейо медицинского образования и исследований; 2014 г.
  7. Заявление о политике Американской академии педиатрии: Лечение отравлений в домашних условиях. Педиатрия. 2003; 112: 1182.
  8. Millman M et al., Eds. Неотложная и неотложная помощь. В: Руководство клиники Мэйо по уходу за собой. 6-е изд. Рочестер, Миннесота: Фонд Мейо медицинского образования и исследований; 2010.
  9. Wilkinson JM (экспертное заключение). Клиника Мэйо, Рочестер, Миннесота, 28 февраля 2015 г.
  10. Проглотил батарейку кнопочную? Батарея в носу или ухе? Национальный центр столичных отравлений.http://www.poison.org/battery. По состоянию на 3 марта 2015 г.
  11. Использование кожных пластырей. Национальный центр столичных отравлений. http://www.poison.org/poisonpost/aug2012/transdermalpatches.htm. По состоянию на 3 марта 2015 г.
  12. Wilkinson JW (экспертное заключение). Клиника Мэйо, Рочестер, Миннесота, 23 апреля 2018 г.

.

Двуокись углерода

Что такое двуокись углерода и как она обнаруживается?

Джозеф Блэк, шотландский химик и врач, впервые обнаружил углекислый газ в 1750-х годах.При комнатной температуре (20-25 o C) углекислый газ представляет собой бесцветный газ без запаха, слабокислый и негорючий.
Углекислый газ - это молекула с молекулярной формулой CO 2 . Линейная молекула состоит из атома углерода, который дважды связан с двумя атомами кислорода, O = C = O.
Хотя диоксид углерода в основном находится в газообразной форме, он также имеет твердую и жидкую формы. Он может быть твердым только при температуре ниже -78 o C. Жидкая двуокись углерода существует в основном, когда двуокись углерода растворена в воде.Углекислый газ растворяется в воде только при поддержании давления. После падения давления газ CO2 попытается уйти в воздух. Это событие характеризуется образованием пузырьков CO2 в воде.

CO 2 -молекула

[../_adsense/adlink hori uk general.htm]

Свойства углекислого газа

Есть несколько физических и химических свойств относятся к двуокиси углерода.
Здесь мы суммируем их в таблице.


C

Свойство

Значение

Молекулярный вес

44,01

Критическая плотность

468 кг / м 3

Концентрация в воздухе

3703

Стабильность

Высокая

Жидкость

Давление <415.8 кПа

Твердый

Температура <-78 o C

Константа Генри для растворимости

моль / кг

моль / кг

Растворимость в воде

0,9 об. / Об. При 20 o C

Где мы находим диоксид углерода?

Углекислый газ можно найти в основном в воздухе, но также и в воде как часть углеродного цикла.Мы можем показать вам, как работает углеродный цикл, с помощью объяснения и схематического изображения. -> Перейти к углеродному циклу.

Применение диоксида углерода людьми

Люди используют диоксид углерода по-разному. Самый известный пример - его использование в безалкогольных напитках и пиве для придания им газообразности. Двуокись углерода, выделяемая разрыхлителем или дрожжами, поднимает тесто для торта.
В некоторых огнетушителях используется двуокись углерода, потому что она плотнее воздуха. Углекислый газ может покрыть огонь из-за своей тяжести.Это предотвращает попадание кислорода в огонь, и в результате горящий материал лишается кислорода, необходимого для продолжения горения.
Двуокись углерода также используется в технологии, называемой сверхкритической жидкостной экстракцией, которая используется для удаления кофеина из кофе. Твердая форма углекислого газа, широко известная как сухой лед, используется в театрах для создания сценических туманов и создания пузырей вроде «волшебных зелий».

Роль двуокиси углерода в экологических процессах

Двуокись углерода - один из наиболее распространенных газов в атмосфере.Углекислый газ играет важную роль в жизненно важных процессах растений и животных, таких как фотосинтез и дыхание. Эти процессы будут кратко объяснены здесь.

Зеленые растения превращают двуокись углерода и воду в пищевые соединения, такие как глюкоза и кислород. Этот процесс называется фотосинтезом.

Реакция фотосинтеза следующая:
6 CO 2 + 6 H 2 O -> C 6 H 12 O 6 + 6 O 2

Растения и животные, в свою очередь, преобразовывают пищевые соединения, объединяя их с кислородом, чтобы высвободить энергию для роста и других жизненных функций.Это процесс дыхания, обратный фотосинтезу.

Реакция дыхания следующая:
C 6 H 12 O 6 + 6 O 2 -> 6 CO 2 + 6 H 2 O

Фотосинтез и дыхание важную роль в углеродном цикле и находятся в равновесии друг с другом.
Фотосинтез преобладает в более теплое время года, а дыхание - в более холодное время года. Однако оба процесса происходят круглый год.Таким образом, в целом содержание углекислого газа в атмосфере уменьшается в течение вегетационного периода и увеличивается в остальное время года.
Поскольку сезоны в северном и южном полушариях противоположны, содержание углекислого газа в атмосфере увеличивается на севере и уменьшается на юге, и наоборот. Цикл более отчетливо присутствует в северном полушарии; потому что здесь относительно больше суши и наземной растительности. Океаны доминируют в южном полушарии.

Влияние двуокиси углерода на щелочность

Двуокись углерода может изменять pH воды.Вот как это работает:

Углекислый газ слегка растворяется в воде с образованием слабой кислоты, называемой угольной кислотой, H 2 CO 3 , в соответствии со следующей реакцией:
CO 2 + H 2 O - -> H 2 CO 3

После этого угольная кислота слабо и обратимо реагирует в воде с образованием катиона гидроксония H 3 O + и бикарбонат-иона HCO 3 - в соответствии со следующим реакция:
H 2 CO 3 + H 2 O -> HCO 3 - + H 3 O +

Это химическое поведение объясняет, почему вода, которая обычно имеет нейтральный pH 7 имеет кислый pH приблизительно 5.5 при контакте с воздухом.

Выбросы углекислого газа людьми

В результате деятельности человека количество CO 2 , выброшенное в атмосферу, за последние 150 лет значительно увеличилось. В результате он превысил количество, поглощенное биомассой, океанами и другими стоками.
Концентрация углекислого газа в атмосфере выросла с 280 ppm в 1850 году до 364 ppm в 1998 году, в основном из-за деятельности человека во время и после промышленной революции, которая началась в 1850 году.
Люди увеличивают количество углекислого газа в воздухе за счет сжигания ископаемого топлива, производства цемента, расчистки земель и сжигания лесов. Около 22% нынешних концентраций CO 2 в атмосфере существует из-за этой деятельности человека, при условии, что естественные количества диоксида углерода не меняются. Мы более подробно рассмотрим эти эффекты в следующем абзаце.

Экологические проблемы - парниковый эффект

Тропосфера - это нижняя часть атмосферы толщиной около 10-15 километров.В тропосфере есть газы, называемые парниковыми газами. Когда солнечный свет достигает Земли, часть его превращается в тепло. Парниковые газы поглощают часть тепла и удерживают его у поверхности земли, так что земля нагревается. Этот процесс, широко известный как парниковый эффект, был открыт много лет назад и позднее подтвержден лабораторными экспериментами и атмосферными измерениями.
Жизнь в том виде, в каком мы ее знаем, существует только благодаря этому естественному парниковому эффекту, потому что этот процесс регулирует температуру Земли.Когда не было бы парникового эффекта, вся земля была бы покрыта льдом.
Количество тепла, удерживаемого в тропосфере, определяет температуру на Земле. Количество тепла в тропосфере зависит от концентрации парниковых газов в атмосфере и времени, в течение которого эти газы остаются в атмосфере. Наиболее важными парниковыми газами являются диоксид углерода, CFC (хлор-фторуглероды), оксиды азота и метан.

С начала промышленной революции 1850 года человеческие процессы стали причиной выбросов парниковых газов, таких как CFC и углекислый газ.Это вызвало экологическую проблему: количество парниковых газов выросло настолько сильно, что климат Земли меняется из-за повышения температуры. Это неестественное дополнение к парниковому эффекту известно как глобальное потепление. Предполагается, что глобальное потепление может вызвать усиление штормовой активности, таяние ледяных шапок на полюсах, что вызовет затопление населенных континентов и другие экологические проблемы.

Вместе с водородом диоксид углерода является основным парниковым газом.Однако водород не выделяется во время промышленных процессов. Люди не вносят свой вклад в количество водорода в воздухе, оно меняется естественным образом только в течение гидрологического цикла, и в результате не является причиной глобального потепления.
Увеличение выбросов углекислого газа вызывает около 50-60% глобального потепления. Выбросы углекислого газа выросли с 280 ppm в 1850 году до 364 ppm в 1990-х годах.

В предыдущем абзаце были упомянуты различные виды деятельности человека, которые способствуют выбросу углекислого газа.Из этих видов деятельности сжигание ископаемого топлива для производства энергии вызывает около 70-75% выбросов диоксида углерода, являясь основным источником выбросов диоксида углерода. Остальные 20-25% выбросов вызваны расчисткой и сжиганием земель, а также выбросами выхлопных газов автомобилей.
Большинство выбросов углекислого газа происходит в результате промышленных процессов в развитых странах, таких как США и Европа. Однако выбросы углекислого газа в развивающихся странах растут.Ожидается, что в этом столетии выбросы углекислого газа увеличатся вдвое, и, как ожидается, они будут продолжать расти и вызывать проблемы после этого.
Углекислый газ остается в тропосфере от пятидесяти до двухсот лет.

Первым, кто предсказал, что выбросы углекислого газа от сжигания ископаемого топлива и других процессов горения вызовут глобальное потепление, был Сванте Аррениус, опубликовавший статью «О влиянии углекислоты в воздухе на температуру земли. »в 1896 году.
В начале 1930 года было подтверждено, что содержание двуокиси углерода в атмосфере действительно увеличивается. В конце 1950-х годов, когда были разработаны высокоточные методы измерения, было найдено еще больше подтверждений. К 1990-м годам теория глобального потепления получила широкое признание, хотя и не всеми. Вопрос о том, действительно ли глобальное потепление вызвано увеличением содержания углекислого газа в атмосфере, все еще обсуждается.

Рост концентрации углекислого газа в воздухе за последние десятилетия

Киотский договор

Мировые лидеры собрались в Киото, Япония, в декабре 1997 года, чтобы обсудить всемирный договор, ограничивающий выбросы парниковых газов, в основном углерода диоксид, которые, как считается, вызывают глобальное потепление.К сожалению, хотя Киотские договоры какое-то время работали, Америка теперь пытается уклониться от них.

Углекислый газ и здоровье

Углекислый газ необходим для внутреннего дыхания в организме человека. Внутреннее дыхание - это процесс, при котором кислород транспортируется к тканям тела, а углекислый газ уносится от них.
Углекислый газ является гарантом pH крови, необходимого для выживания.
Буферная система, в которой диоксид углерода играет важную роль, называется карбонатным буфером.Он состоит из ионов бикарбоната и растворенного углекислого газа с угольной кислотой. Угольная кислота может нейтрализовать ионы гидроксида, которые при добавлении увеличивают pH крови. Ион бикарбоната может нейтрализовать ионы водорода, что может вызвать снижение pH крови при добавлении. И увеличение, и уменьшение pH опасно для жизни.

Известно, что двуокись углерода не только является важным буфером в организме человека, но и оказывает воздействие на здоровье, когда его концентрации превышают определенный предел.

Углекислый газ представляет собой основную опасность для здоровья:
- Удушье . Вызвано выбросом углекислого газа в замкнутом или непроветриваемом помещении. Это может снизить концентрацию кислорода до уровня, непосредственно опасного для здоровья человека.
- Обморожение . Температура твердого углекислого газа всегда ниже -78 o C при обычном атмосферном давлении, независимо от температуры воздуха. Работа с этим материалом более одной-двух секунд без надлежащей защиты может вызвать серьезные волдыри и другие нежелательные эффекты.Газообразный диоксид углерода, выделяющийся из стального баллона, такого как огнетушитель, вызывает аналогичные эффекты.
- Повреждение почек или кома . Это вызвано нарушением химического равновесия карбонатного буфера. Когда концентрация углекислого газа увеличивается или уменьшается, вызывая нарушение равновесия, может возникнуть ситуация, угрожающая жизни.
[../_adsense/eng_hor.htm]

Ресурсы:

http://www.oism.org/pproject/s33p36.htm
http://cdiac.ornl.gov/pns/faq.html
http://www.ilpi.com/msds/ref/carbondioxide.html
Жизнь в окружающей среде, книга Дж. Тайлера Миллера

Frontiers | Электролиз углекислого газа и воды с использованием новых щелочно-стабильных анионных мембран

Введение

За последнее десятилетие все больший интерес был направлен на использование углекислого газа для производства жидкого топлива и химикатов в качестве средства для создания устойчивой, углеродно-нейтральной экономики.Эффективное производство энергоемких продуктов на основе углерода из уловленного и антропогенного CO 2 с использованием возобновляемых источников энергии, таких как солнечная энергия, ветер, атомная энергия и гидроэлектростанция, обеспечивает основу для поиска экологически безопасного химического сырья, которое не производится из ископаемого топлива ( Halmann, 1993; Aresta, Dibenedetto, 2007; Aresta, 2010; Whipple, Kenis, 2010; Quadrelli et al., 2011; Sankaranarayanan, Srinivasan, 2012; Hu et al., 2013; Masel et al., 2014a, 2016a; Aresta и другие., 2016).

Эффективное производство окиси углерода (CO) из CO 2 - одно из ключевых направлений в производстве экологически безопасного химического сырья. Это промышленно ценный химикат, который обычно производится из метана с образованием различных соотношений CO и водорода в смеси, называемого синтез-газом. Синтез-газ используется в производстве топлива, такого как дизельное топливо и бензин, а также других химикатов с помощью химии Фишера-Тропша (F-T) с использованием выбранных катализаторов и рабочих условий (Appel, 2013; Costentin et al., 2014; Masel et al., 2014a, 2016a; Лю и др., 2015).

Производство водорода из возобновляемых источников - еще одно ключевое направление в области возобновляемой энергетики. Водород используется во многих промышленных процессах и является составной частью концепции «водородной экономики». Это способ хранения и выработки возобновляемой энергии, которую можно использовать в качестве топлива для автомобилей и других приложений (Ursua et al., 2012; Министерство энергетики США (DOE), 2018).

Новые мембраны для щелочно-стабильных анионов

Dioxide Materials (DM) разработала группу новых мембран, функционализированных имидазолом, использующих основную цепь на основе полистирола, которые удивительно стабильны в сильных щелочных растворах (Masel et al., 2017а, б, в). Эти мембраны теперь доступны исследователям для разработки других технологических приложений. Подробная информация об этих мембранах представлена ​​в следующих разделах.

Sustainion ® Описание преполимерной и анионной мембраны

Анионообменные мембраны Sustanion ® основаны на дешевой и широко распространенной, но, что более важно, щелочно-стабильной основе полистирола. Синтез полимера и последующее изготовление мембраны подробно описаны в нескольких прошлых публикациях (Masel et al., 2016b, 2017d; Куц и др., 2017; Лю и др., 2017а; Sajjad et al., 2017). Синтез включает двухэтапный процесс (рис. 1) сополимеризации с последующей функционализацией. Мембрана может быть отлита как пленка или как армированная мембрана с использованием различных армирующих материалов. Хлоридную форму мембраны затем обычно превращают в гидроксидную форму с использованием КОН.

Рисунок 1 . Синтетический путь преполимера при изготовлении анионообменных мембран Sustainion ® .

Вкратце, сополимер стирола и винилбензилхлорида получают путем свободнорадикальной аддитивной полимеризации. Затем сополимерный продукт промывают и осаждают этанолом. Затем его фильтруют, сушат и затем функционализируют 1,2,4,5-тетраметилимидазолом в растворителе Dowanol ® PM (1-метокси-2-пропанол). Дивинилбензол также добавляют в качестве сшивающего агента, чтобы улучшить прочность мембраны. Затем литая мембрана активируется в течение 8–16 ч в 1М растворе гидроксида калия для преобразования в форму гидроксида.

Расширение производства мембран

Синтетический путь для иономера, показанный на рисунке 1, был увеличен до объемов реактора промышленного размера и перенесен на пилотную установку для нанесения покрытий промышленного размера для производства мембран. Производственный цикл мембраны обычно производит от нескольких сотен до тысячи футов мембраны шириной около 24 см. Окончательная ширина и общая длина мембраны могут быть изменены в соответствии с требованиями заказчика.

Свойства анионной мембраны

Анионообменные мембраны обычно поставляются в сухой хлоридной форме, нанесенной на полиэтилентерефталатную (ПЭТ) подкладку.Следовательно, их необходимо преобразовать в гидроксидную форму, подвергая их воздействию сильного основания. DM рекомендует вымачивать мембрану в большой ванне с 1М КОН на 24–48 часов, чтобы преобразовать хлоридную форму мембраны в гидроксидную форму. Эта активация также помогает укрепить мембрану за счет сшивки с КОН, как было выявлено в недавнем исследовании ядерной магнитной спектроскопии (ЯМР) (Pellerite et al., 2017). Кроме того, во время этого процесса мембрана набухает и отделяется от полиэтиленовой пленки, которую выбрасывают.

Мембрана имеет ионообменную емкость (IEC) ~ 1,1 ммоль / г, рассчитанную с помощью стандартной методики обратного титрования (Vengatesan et al., 2015). Еще более впечатляющим является удельное сопротивление поверхности (ASR) мембраны. Таблица 1 показывает, что измеренное нормированное сопротивление для Sustanion ® 37–50 в тех же щелочных условиях более чем на порядок ниже, чем у других коммерчески доступных мембран. Анионообменная мембрана показала отличные рабочие характеристики при работе с несколькими ячейками в течение 1 000–3 000 часов и более при электрохимическом испытании ячейки в широком диапазоне pH, что подтверждается опубликованными экспериментальными данными по электролизеру диоксида углерода и щелочной воды (Masel et al., 2016b; Куц и др., 2017; Лю и др., 2017а, б; Sajjad et al., 2017). Некоторые из последних результатов освещены в следующих разделах этой статьи.

Таблица 1 . Измерения удельного поверхностного сопротивления (ASR) Sustanion ® 37-50 и других имеющихся в продаже ионообменных мембран в 1M KOH при 60 ° C.

Анионообменные мембраны Sustainion ® претерпевают умеренное набухание, примерно на 5% в поперечном направлении и примерно на 50% по толщине во время преобразования в форму гидроксида с использованием 1М КОН.Это набухание мембраны или высокое поглощение воды (~ 80%) объясняет низкие значения измерения удельного сопротивления (ASR) (т.е.высокой ионной проводимости), поскольку водопоглощение кажется важным механизмом переноса гидроксид-ионов. Признавая потребность в более стабильных по размерам и прочных мембранах, DM теперь также производит более прочные усиленные версии анионообменных мембран Sustanion ® , подходящие для использования в более крупных электролизерах и в более требовательных электрохимических приложениях.Армирующая опора делает эти мембраны более прочными как во влажном, так и в сухом состоянии.

Электрохимическое превращение CO 2 в муравьиную кислоту

Многочисленные исследователи за последние 30 лет изучали эффективность различных катализаторов в электрохимическом восстановлении конверсии CO 2 в формиат / муравьиную кислоту. В различных статьях представлены превосходные сводные обзоры предыдущих экспериментальных работ (Jitaru, 2007; Rosen et al., 2011; Lu et al., 2014; Qiao et al., 2014; Плетчер, 2015; Du, 2017) и здесь не будет описываться. Совсем недавно ряд исследователей пошли еще дальше, проведя и представив исследования, предоставляющие данные об эффективности полного электрохимического преобразования клеток CO 2 при получении формиата / муравьиной кислоты (Mahmood et al., 1987; Li and Oloman, 2005, 2006, 2007; Oloman, Li, 2008; Whipple et al., 2010; Agarwal et al., 2011; Alvarez-Guerra et al., 2012, 2014; Kopljar ​​et al., 2014; White et al., 2014; Du et al, 2016; Sen et al., 2016).

DM смог успешно производить высокие концентрации чистой муравьиной кислоты непосредственно в электрохимической ячейке в результате электрохимического восстановления CO 2 (Kaczur et al., 2017; Yang et al., 2017a, b). Это снижает потребность в кислотном превращении продуктов на основе солей формиата щелочного металла (например, формиата калия), которые обычно производятся с использованием этих альтернативных электрохимических ячеек и конфигураций процесса.

Конструкция ячейки с муравьиной кислотой (FA)

Электрохимическая ячейка с муравьиной кислотой DM основана на конструкции с тремя отсеками, состоящими из анодного отсека, центрального проточного отсека, содержащего катионо-ионообменную среду, в которой продукт муравьиной кислоты собирается и удаляется из электролизера, и катодного отсека, где происходит электрохимическое восстановление CO 2 до формиат-ионов (Kaczur et al., 2017; Ян и др., 2017а, б).

Общая конфигурация электрохимического элемента с муравьиной кислотой показана на рисунке 2A. В анодном отсеке используется титановый анод с покрытием из MMO (смешанный оксид металлов), где деионизированная вода подвергается электролизу с образованием ионов кислорода и водорода (H + ). Катионообменная мембрана, примыкающая к анодному отсеку, используется для блокирования транспорта формиат-анионов к аноду, где он окисляется до CO 2 . Образующиеся ионы водорода проходят через катионообменную мембрану в центральную проточную камеру.Катионная мембрана предпочтительной конструкции представляет собой мембрану типа перфторированной сульфоновой кислоты, которая одновременно устойчива к окислению и эффективна в блокировании транспорта формиат-анионов. В анолите используется деионизированный водный анолит, поскольку анод-мембрана имеет контактную конструкцию без зазора.

Рисунок 2 . Конструктивная конфигурация электрохимического трехкамерного элемента с муравьиной кислотой показана в позиции (A) . Экспериментальная операционная система с муравьиной кислотой и сводка по производительности показаны в (B) .

В катодном отсеке CO 2 эффективно восстанавливается при низких перенапряжениях до образования с использованием комбинации наночастиц олова и иономерного катализатора на основе имидазола в структуре углеродного GDE (газодиффузионного электрода). Образующиеся формиат-ионы, а также образующиеся гидроксид и бикарбонат / карбонат-ионы затем проходят через прилегающую анионообменную мембрану Sustainion ® в центральную проточную камеру.

В центральном отсеке потока используется катионо-ионообменная среда для обеспечения проводимости раствора, необходимой для продукта муравьиной кислоты, который образуется в отсеке.Формиат-ионы, образующиеся в катодном отсеке, проходят через прилегающую анионную мембрану Sustainion ® и объединяются с ионами водорода, переносящимися через катионообменную мембрану из анодного отсека, с образованием продукта чистой муравьиной кислоты. Деионизированная вода, дозированная в центральную проточную камеру, используется для сбора и удаления продукта муравьиной кислоты из камеры. Концентрация муравьиной кислоты зависит от скорости потока воды, поступающей в центральную проточную камеру, и тока рабочей ячейки, образуя конечный продукт из муравьиной кислоты в концентрациях, которые могут находиться в диапазоне от 2 до 30 мас.% И при высокой эффективности по Фарадею от 85 до 95%.Любые гидроксид-ионы, попадающие в центральную проточную камеру, реагируют с ионами водорода с образованием воды, а любой перенос ионов бикарбоната / карбоната будет реагировать с ионами водорода с образованием CO 2 , выходящего с продуктом муравьиной кислоты в виде газообразного CO 2 . Катионо-ионообменная среда, использованная в конструкции, Amberlite ® IR120, водородная форма катионообменной смолы, обеспечивает улучшенную ионную проводимость в центральном проточном отсеке, поскольку растворы муравьиной кислоты имеют значительно более низкую проводимость.Катионообменная среда обеспечивала более низкое рабочее напряжение ячейки (Yang et al., 2017a).

Экспериментальная операционная система с муравьиной кислотой

На рис. 2В показана схема экспериментальной операционной системы элемента с муравьиной кислотой, а также краткое описание рабочих характеристик элемента. Ячейка вырабатывала концентрацию муравьиной кислоты от 5 до 30% в зависимости от скорости потока деионизированной воды, подаваемой в центральное отделение за один проход. Диапазон рабочих плотностей тока ячейки FA составляет от 140 до 200 мА · см −2 при соответствующих напряжениях ячейки 3.5 и 4,0 вольт, работающие при комнатной температуре. Эффективность клеток по Фарадею варьировала от 80 до 95% при использовании катионообменной мембраны Nafion ® 324 и анионообменной мембраны Sustainion ® 37-50 в конфигурации ячейки (Yang et al., 2017a).

Клеточная химия с муравьиной кислотой

Ячейка с муравьиной кислотой (FA) имеет сложный набор реакций, которые происходят на аноде, катоде GDE и центральном проточном отсеке, который ограничен катионообменной мембраной со стороны анода и анионообменной мембраной со стороны катода. .На рисунке 3 показаны предлагаемые основные и вторичные реакции, а также перенос ионов, которые могут происходить во время работы ячейки.

Рисунок 3 . Конфигурация ячейки DM с 3 отсеками для муравьиной кислоты, демонстрирующая предполагаемые реакции и перенос ионов

Основные реакции клеток с муравьиной кислотой

Электрохимическое восстановление CO 2 происходит в присутствии воды на катоде с образованием формиатных (HCOO -) и гидроксидных (OH -) ионов:

CO2 + h3O + 2e− → HCOO− + OH− (1)

Одновременно на аноде происходит окисление воды с образованием газообразного кислорода и ионов водорода (H + ).Ионы водорода на самом деле являются катионами гидроксония или оксония (H 3 O + ) в водных растворах, и в этой статье мы используем H + в качестве заменителя ионов гидроксония.

2h3O → 4H ++ 4e− + O2 (2)

И формиат-ионы, и ионы гидроксида мигрируют через анионообменную мембрану в центральную проточную камеру, где они объединяются с ионами водорода, образующимися в анодной камере, проходящей через катионную мембрану, с образованием воды и муравьиной кислоты следующим образом:

H ++ OH− → h3O (3) H ++ HCOO− → HCOOH (4)
Боковые реакции с муравьиной кислотой в клетке

Побочные реакции, которые могут происходить на катоде и католите, следующие:

CO2 + h3O + 2e− → CO + 2OH− (5) 2h3O + 2e− → h3 + 2OH− (6) CO2 + OH− → HCO3− (7)

Анионы бикарбоната (HCO3-), образующиеся в катодном слое, мигрируют через анионообменную мембрану в центральную проточную камеру, реагируя с ионами водорода, поступающими в центральную проточную камеру из анодной камеры через прилегающую катионную мембрану с образованием CO 2 :

H ++ HCO3− → CO2 + h3O (8)

Муравьиная кислота будет потеряна, если она пройдет через катионную мембрану в анолитный отсек, а затем окислится на аноде до CO 2 :

HCOOH → CO2 + 2H ++ 2e− (9)

Производительность муравьиной кислоты

Ссылка (Ян и др., 2017a) предоставляет подробную информацию о производительности трехкомпонентной ячейки с муравьиной кислотой. На рисунке 4 показаны рабочие характеристики ячейки с 3 отсеками для муравьиной кислоты размером 5 см 2 , имеющей конфигурацию ячейки с использованием анода из спеченного титана с покрытием IrO 2 на поле потока титана, катионной мембраны Nafion ® 324 и Sustanion ® 37–50 анионообменная мембрана, работающая при плотности тока 140 мА / см 2 . В таблице 2 представлена ​​подробная информация о конфигурации ячейки.Ячейка проработала около 142 ч, давая концентрацию продукта муравьиной кислоты, увеличивающуюся с 8,1 до 9,4% мас., И работала с КПД по Фарадею 80% в начале и при 94% ближе к концу цикла, пока не стало отключение для проверки. Никакого износа компонентов анода / катода ячейки не отмечено. Ключом к получению высокой фарадеевской эффективности FA было использование катионной мембраны Nafion ® 324, которая минимизировала перенос ионов формиата / муравьиной кислоты в анолитный отсек.

Рисунок 4 . Рабочие характеристики элемента с муравьиной кислотой для конфигурации ячейки, приведенной в таблице 2, с использованием анода из спеченного титанового волокна, покрытого катализатором IrO 2 , катионной мембраны Nafion ® 324 и анионообменной мембраны Sustanion ® 37-50.

Таблица 2 . Ячейка с муравьиной кислотой 142 ч, электролизер с увеличенным временем работы.

Расчетная проектная потребляемая мощность элемента с муравьиной кислотой находится в диапазоне 4.3–4,7 кВтч / кг ТВС постоянного тока при этих условиях эксплуатации. Это соответствует эксплуатационным расходам на электроэнергию в размере 214–232 доллара на тонну ТВС при стоимости электроэнергии 0,05 доллара / кВтч.

Масштабирование будущего и применение продуктов с муравьиной кислотой

Мировой рынок муравьиной кислоты и путь коммерческого химического производства, а также некоторые области применения продуктов показаны на Рисунке 5A.

Рисунок 5 . Мировой рынок муравьиной кислоты (2013 г.), показывающий текущий химический коммерческий процесс путем карбонилирования метанола, и некоторые новые применения ЖК, показан в (A) .Устойчивый способ получения муравьиной кислоты с использованием возобновляемых источников энергии и производства продуктов в различных товарных категориях показан в (B) .

Устойчивый способ производства муравьиной кислоты из возобновляемых источников энергии показан на Рисунке 5B. Различные области применения продуктов FA включают силос / продукты питания, химикаты, накопление энергии и топливо. Использование муравьиной кислоты в качестве сырья в биологических реакторах, заменяющее сахара и / или сельскохозяйственное зерно, является еще одним многообещающим сырьем.

DM в настоящее время работает с промышленными партнерами над расширением технологии электрохимической муравьиной кислоты.

Электрохимический CO 2 Электролиз: преобразование CO 2 в CO

За последние 20 лет возрос интерес к разработке технологических методов превращения CO 2 в коммерчески полезный и ценный продукт, такой как CO. CO в сочетании с водородом является основой процесса Фишера-Тропша (F-T), который позволяет производить самые разные виды топлива и химикатов.Одним из важных направлений исследований является использование электрохимической обработки для преобразования CO 2 в CO. Некоторые из исследований в этой области были обобщены в нескольких обзорных статьях (Appel, 2013; Costentin et al., 2014; Masel et al. , 2014а, 2016б).

Разработка технологии электролизера CO 2 на основе DM для эффективного производства CO с высокой селективностью основана на трех технологических усовершенствованиях. Это:

• Разработка катодной структуры GDE, включающей иономер на основе имидазола в качестве сокатализатора с наночастицами Ag, снижая потенциал на катоде для реакции восстановления CO 2 до CO.

• Разработка щелочно-стабильной анионной мембраны с высокой проводимостью (мембрана Sustainion ® ), которая может проводить OH - и бикарбонат / карбонат-ионы.

• Разработка анодной структуры ГДЭ на основе наночастиц катализатора IrO 2 , стабильного более 3 000 часов работы.

Все эти разработки помогли создать электрохимическую технологию CO 2 , которая может одновременно работать при высоких плотностях тока, высокой селективности CO и низких потенциалах ячейки.Большая часть недавних работ по технологии электролиза CO 2 суммирована в различных статьях и патентах (Masel et al., 2014b, 2015; 2016c Masel and Rosen, 2014; Masel and Chen, 2015). Некоторые аспекты конструкции электролизера CO 2 , усовершенствования технологии и рабочие характеристики описаны в следующих нескольких разделах.

CO 2 Конструкция электролизной ячейки

Базовая конфигурация электролизной ячейки DM CO 2 показана на рисунке 6А.В конструкции ячейки используются титановый змеевиковый анодный токосъемник и змеевиковый катодный токоприемник из графита или нержавеющей стали 316L. В аноде GDE используется катализатор в виде наночастиц IrO 2 на подложке из углеродной бумаги. Катод GDE использует наночастицы Ag с комбинацией иономерного катализатора Sustainion ® на основе имидазола на подложке из углеродной бумаги, которая подавляет образование водорода на катоде, обеспечивая, таким образом, очень высокую селективность от 95 до 99% CO 2 по CO .

Рисунок 6 . Конфигурация электрохимической ячейки DM CO 2 показана в (A) . Предлагаемый электрохимический внутренний химический состав ячейки CO 2 , показывающий основные реакции и пути прохождения ионных частиц, показан в (B) .

CO 2 Cell Chemistry

На рис. 6В показаны основные пути прохождения комплексных ионов в электрохимической ячейке CO 2 . Элемент CO 2 работает с использованием разбавленного 10 мМ раствора анолита бикарбоната калия и увлажненного потока газового католита CO 2 .Высокие концентрации анолита KHCO 3 могут привести к осаждению солей калия в катодном GDE, что приведет к блокированию потока газа CO 2 в катодном змеевидном проточном тракте.

CO 2 Катодные реакции ячейки

Ниже представлены предлагаемые катодные реакции в ячейке CO 2 . CO 2 восстанавливается до CO на катализаторе в виде наночастиц Ag, и образующиеся гидроксид-ионы транспортируются через анионообменную мембрану или вступают в реакцию с CO 2 с образованием карбонатных / бикарбонатных анионов, которые также будут проходить через анионообменную мембрану.

а. CO 2 реакция восстановления на катализаторе из наночастиц Ag с образованием CO и гидроксид-ионов:

CO2 + h3O + 2e− → CO + 2OH −− 0,52 В по сравнению с SHE при pH7 (5)

г. CO 2 реакция с гидроксид-ионами с образованием карбонат-анионов:

CO2 + 2OH− → CO3−2 + h3O (10)

г. CO 2 реакция с гидроксид-ионами с образованием бикарбонат-анионов:

CO2 + OH− → HCO3− (11)

г. Дальнейшая реакция карбонатных ионов с CO 2 с образованием бикарбонатных анионов:

CO3−2 + CO2 + h3O → 2HCO3− (12)

e.Побочная реакция электролиза восстановления воды с образованием как газообразного водорода, так и ионов гидроксида:

2h3O + 2e− → h3 + 2OH− (13)
CO 2 Анодные реакции элемента

Ниже представлены предлагаемые анодные реакции в ячейке CO 2 . Анодные реакции сложны и могут представлять собой набор смешанных реакций. Вода может быть подвергнута электролизу на катализаторе окисления наночастиц IrO 2 с образованием ионов кислорода и водорода с альтернативной возможной анодной реакцией, представляющей собой электролиз гидроксид-ионов на катализаторе с образованием кислорода и воды.Присутствие карбонат / бикарбонат-ионов в анолите и их преобразование в CO 2 обеспечивает сложную буферную массу раствора в отсеке анолита.

а. Электролиз воды на анодном катализаторе с образованием ионов кислорода и водорода при pH 7 и pH 0:

2h3O → O2 + 4H ++ 4e− 0,815 В по сравнению с SHE при pH 7 (11) 2h3O → O2 + 4H ++ 4e− 1,23 В по сравнению с SHE при pH 0 (13)

г. Электролиз гидроксид-ионов на анодном катализаторе с образованием кислорода и электронов:

4OH− → O2 + 2h3O + 2e− 0,40 В по сравнению с SHE при pH (14)

г.Разложение бикарбоната ионами водорода с образованием CO 2 и воды:

HCO3− + H + → CO2 + h3O (14)

г. Разложение карбоната ионами водорода с образованием CO 2 и воды:

CO3−2 + 2H + → CO2 + h3O (15)

e. Ионы гидроксида реагируют с ионами водорода с образованием воды:

H ++ OH− → h3O (16)
Общий CO 2 Реакции клеток - Определение того, являются ли бикарбонат и карбонат преобладающими видами мобильных носителей ионного тока

Теоретически комплексный ионный транспорт в ячейке CO 2 состоит в основном из бикарбонатных и карбонатных анионов в качестве преобладающих носителей тока, а также любых гидроксид-анионов, которые не вступили в реакцию с газом CO 2 в реакциях католита в GDE катод.Экспериментальные исследования соотношений транспорта этих видов анионов в клетке и через мембрану еще полностью не исследованы. Тестирование ячейки DM 250 cm 2 в LanzaTech (Скоки, Иллинойс) предоставило важные данные о газовом составе анолита в ячейке с помощью ГХ. В таблице 3 показаны некоторые из возможных реакций, основанных на переносе (A) бикарбоната или (B) карбонат-аниона соответственно в ячейке. Чистая анодная реакция (17) в Таблице 3A предсказывает, что состав анодного газа должен иметь соотношение CO 2 к O 2 , равное 4: 1, или состав газа, состоящий из 80% CO 2 и 20% O 2 , если бикарбонат был единственным носителем анионного тока в ячейке.В качестве альтернативы, результирующая анодная реакция (20) в Таблице 3B может прогнозировать соотношение 2: 1 CO 2 к O 2 или состав газа, состоящий из 67% CO 2 и 33% O 2 , если карбонат был только анионный носитель тока в ячейке.

Таблица 3 . Сводка реакций, содержащих бикарбонат (A) или карбонат (B) в качестве выбранной мобильной анионной частицы, через анионную мембрану в ячейке CO 2 .

Измерение

DM состава анодного газа ячейки в прошлом показало изменчивость содержания CO 2 в диапазоне от 30 до 60% в зависимости от рабочих условий ячейки.Один комплект для газового анализа ГХ рабочей ячейки 250 см 2 CO 2 в LanzaTech показал следующий состав газа:

Элемент CO 2 обычно имеет объемный pH анолита около 6,0 при работе с 10 мМ электролитом KHCO 3 , что эквивалентно смеси угольной кислоты 50:50 (H 2 CO 3 ) и бикарбонат. Эти результаты газообразного анолита указывают на то, что ионы карбоната потенциально являются основным носителем заряда, поскольку молярное газовое соотношение CO 2 : O 2 составляет примерно 2: 1.Таким образом, окончательный ответ на преобладающие ионные носители заряда в ячейке CO 2 требует дальнейшего изучения.

CO 2 Производительность ячейки

Проведение долгосрочных испытаний любых электрохимических ячеек является ключом к определению характеристик и стабильности всех компонентов ячеек, особенно мембран и анодно-катодных катализаторов. Здесь мы обсуждаем некоторые долгосрочные характеристики электролизеров DM лаборатории 5 и 250 см 2 CO 2 .

5,0 см 2 CO 2 Долговременная производительность ячейки

В программе испытаний ячеек DM CO 2 задействовано множество ячеек, оценивая различные составы анионных мембран Sustainion ® , а также конфигурации анодных и катодных составов в течение периодов эксплуатации до 4000 ч и более, чтобы гарантировать, что желаемая клеточная мембрана и катализатор производительность конфигурации стабильная. Детали и данные о работе ячейки подробно описаны в нескольких статьях (Rosen et al., 2013; Лю и др., 2015; Масел и Чен, 2015). Пример длительного испытательного прогона 5,0 см элемента 2 в течение 4000 ч показан на рисунке 7A. График поляризации напряжения ячейки для ячейки 5 см 2 CO 2 , работающей при комнатной температуре (24 ° C), показан на рисунке 7B.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *