Угарный газ (химическая формула CO) токсичный газ без цвета и запаха, немного легче воздуха. Горюч, температура горения — до 2100 °C. Является опасным веществом по степени воздействия на организм (4-й класс опасности). Опасен отсутствием запаха и цвета и невозможностью определить степень концентрации органами чувств человека за что получил название «молчаливый убийца». Ежегодно от отравления монооксидом углерода в мире погибает 1,6 млн человек. Вызывает отравление, при превышении концентрации, поражение внутренних органов и смерть. Максимально допустимая концентрация (максимально разовая) в воздухе рабочей зоны – 20 мг/м3, но даже в этой концентрации способен вызывать вредное воздействие. Применяется как одно из исходных соединений, лежащих в основе современной промышленности, органического синтеза. Используют для восстановления металлов из окислов, получения карбонилов металлов, фосгена, сероокиси углерода, ароматических альдегидов, формамида, муравьиной кислоты, гексаокснбенрола, хлористого алюминия, метилового спирта, а также в реакциях карбонилирования, в которых СО взаимодействует с ненасыщенными органическими соединениями. Из смеси СО и Н2 можно получать синтин (синтетический бензин) и синтол (смесь карбоновых кислот, спиртов, альдегидов, кетонов и углеводородов).
Токсическое действие при вдыхании угарного газа CO вызвано процессом связи с гемоглобином крови с образованием прочного соединения (карбоксигемоглобина), которое прочнее стандартной связи гемоглобина с кислородом (оксигемоглобином), образующейся при обычном дыхании. Процессы транспортировки кислорода гемоглобином крови резко блокируются новыми соединениями. Резко сокращается перенос необходимого для клеточного дыхания кислорода, вызывая поражение клеток мозга. Быстрое (смертельно опасное) отравление — при превышении 0,05-0,1 %об. Такая ситуация возникает во время засыпания в помещениях с открытым огнём (печи, камины, конфорки), при плохой вентиляции или неисправности. Такие смерти во время сна были частым явлением в прошлом, когда отопления домов осуществлялись только открытым огнём. При концентрации СО до 0,32 %об. смерть наступает уже через 30 минут (возникает мышечный паралич и потеря сознания). Отсюда термин — "угореть" (умереть в результате отравления угарным газом). Моментальное отравление — при концентрации выше 1,2 %об., уже после 2-3 вдохов человек теряет сознание (мозг лишается поступления кислорода), смерть наступает менее чем через 3 минуты. Такое отравление является основной причиной смерти во время пожара. Концентрация CO в воздухе более 0,1 % (1000 ppm) приводит к смерти в течение одного часа.
Необходимость контроля оксида углерода в воздухе рабочей зоны – одна из первых задач в области промышленного газоанализа. Первые средства для контроля CO появились еще в конце 18 века. Несмотря на большой выбор газоанализаторов на оксид углерода, постоянное совершенствование технологий для контроля, следует учитывать многие факторы при выборе газоанализатора. Самый эффективный и распространенный метод измерения моноксида углерода в воздухе рабочей зоны – электрохимический. При выборе газоанализатора мы настоятельно рекомендуем обращать внимание на перекрестную чувствительность сенсоров, в особенности на отрицательную, т.е. на наличие компонентов, присутствие которых в анализируемой среде может занизить показания газоанализатора по монооксиду углерода. В связи с высокой схожестью состава электролита для контроля водорода и оксида углерода, их взаимного влияния на показания избежать практически невозможно. В случае если на промышленной площадке необходимо контролировать угарный газ селективно от водорода, рекомендуется использовать селективные фильтры или специально разработанные для этой задачи - электрохимические сенсоры на CO с компенсацией по водороду. Принято подбирать газоаналитическое оборудование для контроля воздушной среды с привязкой к ПДК (предельно допустимым концентрациям), обычно в 2 или 3 раза выше этого показателя. В случае с оксидом углерода в некоторых случаях, имеет смысл рассмотреть газоанализаторы с диапазоном измерения белее чем в 50 или 100 раз выше ПДК, 0-2000 ppm (0-2329 мг/м3). Одной из сфер такого применения является металлургия. Самые частые ЧП с выделением оксида углерода включают прорывы горна (нижняя часть домны) и кожуха, локальное разрушение кладки шахты и верхней части печи, прогары воздушных фурм (отверстия для подачи сжатого нагретого воздуха, обогащенного кислородом и углеводородным топливом), взрывы газа, чугуна и шлака. Горн – самая ответственная зона печи, повреждение которой приводит к катастрофическим последствиям. При прорыве горна происходит неконтролируемый выброс угарного газа в концентрации, зачастую несовместимой с жизнью. При таких высоких концентрациях есть высокий риск что электрохимический сенсор с «низким» диапазоном измерения быстро выйдет из строя, в результате «отравления» и перегрузки сенсора. При этом важно чтобы электрохимический сенсор смог как можно раньше обнаружить угарный газ: то есть в идеале прибор должен определять это вещество не только в высоких концентрациях, но и в низких — при небольших утечках на уровне ПДК.
