Hiilimonoksidi
Tunnisteet
Muut nimet	Haka
CAS-numero	630-08-0
PubChem CID	281
Ominaisuudet
Molekyylikaava	C O
Moolimassa	28,0 g/mol
Ulkomuoto	Variton, hajuton kaasu
Sulamispiste	?205 °C (68 K)
Kiehumispiste	?192 °C (81 K)
Tiheys	0,789 g/cm 3 (neste) 1,250 g/l (0 °C) 1,145 g/l (25 °C)
Liukoisuus veteen	0,0026 g / 100 ml (20 °C)
Infobox OK

Hiilimonoksidi , hiilioksidi eli haka (CO) on hiilen ja hapen yhdiste. Se on hajuton, variton, myrkyllinen , reaktioherkka ja erittain helposti syttyva kaasu . Hiilimonoksidin moolimassa on 28,0 g/mol, sulamispiste ?205 °C, kiehumispiste ?191 °C, itsesyttymislampotila 605 °C ja CAS-numero 630-08-0. Paaasiassa hiilimonoksidia sisaltavista kaasuseoksista kaytetaan usein nimea haka . Sita syntyy, kun hiili tai hiilta sisaltavat aineet palavat epataydellisesti eli liian vahassa happimaarassa tai kun palaminen tapahtuu hyvin korkeissa lampotiloissa. Usein sita syntyy palamisen ei-toivottuna ja haitallisena sivutuotteena, mutta silla on myos hyotykayttoa polttoaineena , metallurgiassa ja kemianteollisuuden raaka-aineena.

Hiilimonoksidi voi syntya yleisesti monella eri tavalla. Hiilimonoksidi syntyy Boudouardin tasapainoreaktion mukaisesti hiilesta ja hiilidioksidista korkeassa lampotilassa ^[1]

C + O ₂ → CO ₂

CO ₂ + C → 2 CO

Yli 600 °C:n lampotiloissa hiilimonoksidin muodostumisentalpia on Ellinghamin diagrammin mukaisesti pienempi kuin hiilidioksidin, ja yli 1 000 °C:n lampotilassa hiilimonoksidi on Le Chatelier'n periaatteen mukaisesti lahes yksinomainen reaktiotuote, vaikka reaktioentalpia onkin epaedullinen hiilidioksidiin verrattuna.

Hiilimonoksidia eli hakaa syntyy aina hiilipitoisten aineiden palaessa , mutta jos happea on riittavasti, se palaa nopeasti edelleen hiilidioksidiksi . Sita syntyy esimerkiksi polttomoottoreissa , kun poltetaan hiilipohjaisia polttoaineita varsinkin, jos lampotila on liian alhainen taydelliselle hapettumiselle, tai kaytettavissa oleva aika polttokammiossa on liian pieni tai koska riittavasti happea ei ole lasna. Tavallisesti on vaikeampi optimoida polttolaitetta alhaiselle hiilimonoksidimaaralle kuin alhaiselle palamattomille polttoainemaarille. Polttomoottorissa, etenkin bensiini- eli ottomoottorissa, hiilimonoksidia muodostuu eniten moottorin toimiessa joutokaynnilla. ^[2]

Hiilimonoksidia syntyy myos polttopuiden palaessa takassa tai muussa tulisijassa, mutta yleensa se palaa valittomasti edelleen hiilidioksidiksi. Jos kuitenkin hapen tulo tulisijaan akillisesti vahenee, esimerkiksi jos uunin pellit suljetaan hiilloksen viela palaessa, hiilimonoksidi leviaa sellaisenaan huoneilmaan ja seurauksena voi olla hakamyrkytys. Hiilimonoksidia syntyy myos pienia maaria tupakanpoltossa . ^lahde?

Hiilimonoksidia voidaan valmistaa puhaltamalla vesihoyrya hehkuvan hiilikerroksen lapi:

H ₂ O + C → CO + H ₂

Laboratoriossa voidaan hiilimonoksidia valmistaa stoikiometrisesti suurta varovaisuutta noudattaen antamalla rikkihapon vaikuttaa muurahaishappoon .

Hiilimonoksidia kaytetaan polttoaineena, metallien pelkistamiseen oksideistaan seka kemian teollisuuden raaka-aineena. ^[3]

Kaupunkikaasua eli valokaasua , joka oli paaasiassa hiilimonoksidin ja vedyn seosta, kaytettiin monissa kaupungeissa polttoaineena 1800-luvulta lahtien. Sita valmistettiin antamalla vesihoyryn kulkea hehkuvan hiilikerroksen lapi. Alkujaan sita kaytettiin valaistukseen kaasulampuissa, jotka sahkolamppujen yleistyessa jaivat kuitenkin nopeasti pois kaytosta. Myohemmin kaupunkikaasua kaytettiin etupaassa kaasu hellojen polttoaineena. Nykyaan sen on syrjayttanyt maakaasu , joka on etupaassa metaania . Nykyaan kaytetaan nestekaasua (propaania tai butaania) ^lahde? .

Puukaasua , joka on paaosin hiilimonoksidia, on kaytetty polttoaineena puukaasuttimissa eli niin sanotuissa hakapontoissa. Sota-aikana sita kaytettiin autojenkin polttoaineena.

Hiilimonoksidia kaytetaan masuunissa raudan pelkistamiseen oksideistaan.

Hiilimonoksidia voidaan kayttaa nikkelin puhdistamiseen Mondin prosessilla , jossa epapuhtaasta nikkelista ja hiilimonoksidista syntetisoidaan helposti haihtuva nikkelitetrakarbonyyli Ni(CO) ₄ , joka sitten hajotetaan kuumentamalla puhtaaksi nikkeliksi. ^[3]

Hiilimonoksidia kaytetaan kemian teollisuudessa ketonien ja aldehydien valmistukseen. ^[3]

Hiilimonoksidi liukenee veteen huonosti. Se on hieman ilmaa kevyempi kaasu. ^[4]

Hiilimonoksidin rakennetta voidaan kuvata seuraavilla Lewisin kaavojen resonanssimuodoilla , joista nahdaan, etta sidoksessa on kolmoissidoksen luonnetta (vain yhteiset elektronit piirretty nakyviin):

${\displaystyle C^{-}\equiv O^{+}\quad \leftrightarrow \quad C=O\quad \leftrightarrow \quad C^{+}-O^{-}}$

Kolmoissidoksellisena hiilimonoksidimolekyyli on isoelektroninen typpimolekyylin (N ₂ ) kanssa. ^[5]

Hiilimonoksidi on heikko Lewisin emas , ja se sitoutuu komplekseiksi joidenkin metallien kanssa.

Hiilimonoksidi hapettuu hiilidioksidiksi , mihin perustuu sen kaytto polttoaineena. Samasta syysta sita kaytetaan teollisuudessa metallien ja epametallien pelkistamiseen. Esimerkiksi rautamalmia voidaan pelkistaa seuraavasti:

Fe ₂ O ₃ + 3 CO → 2 Fe + 3 CO ₂ .

Antamalla hiilimonoksidin reagoida vesihoyryn kanssa saadaan vetya ja hiilidioksidia:

CO(g) + H ₂ O(g) → H ₂ (g) + CO ₂ (g).

Vedyn avulla hiilimonoksidista voidaan valmistaa metanolia :

CO(g) + 2 H ₂ (g) → CH ₃ OH(l).

Taistelukaasu fosgeenia valmistetaan kloorista ja hiilimonoksidista:

CO + Cl ₂ → COCl ₂ .

Paaartikkeli: Hakamyrkytys

Hiilimonoksidi ^{[6] [7]} sitoutuu hemoglobiinin rautaioneihin 200?250 kertaa tiukemmin kuin happikaasu . Vereen paastyaan se siis heikentaa elimiston kykya kuljettaa happea. Tarpeeksi suuri maara hiilimonoksidia veressa saa ihmisen menettamaan tajuntansa. Suomessa kuolee noin sata ihmista vuodessa hakamyrkytykseen ^[8] ja 10?30 prosentille toipuneista tulee erilaisia hermoston myohaisoireita. On todennakoista, etta lisaksi merkittava maara hakamyrkytyksia jaa diagnosoimatta.

Hiilimonoksidia eli hakaa hengittanyt vaikuttaa ulkopuolisen silmin terveen punakalta ihonvariltaan, vaikka henkilo olisikin jo voimakkaassa hapenpuutteessa, koska hiilimonoksidin sitoma hemoglobiinimolekyyli on kirkkaanpunainen. Vaikeassa hakamyrkytyksessa pulssi voi olla epatavallisen hidas, vaikka normaalisti hapenpuutteessa olevan pulssi on nopea. Kuolemanvaara on huomattava. Hakamyrkytyspotilas on saatava nopeasti raittiiseen ilmaan, ja mahdollisimman pian aloitetaan hoito puhtaalla hapella ja tarvittaessa potilas kytketaan hengityskoneeseen tai annetaan painekammiossa ylihappihengityshoitoa.

Hiilimonoksidia voi syntya sisatiloissa, jos puu- tai kaasukayttoiset tulisijat toimivat huonosti tai takan pelti suljetaan tiiviissa asunnossa liian aikaisin. Pahin hakamyrkytyksien aiheuttaja on tulipalo. Joskus loytyy kokonaisia perhekuntia hakaan kuolleina. Kuitenkin talloin lattialle ja varsinkin lattiaraon ja ulko-oven aareen pyortyneet saattavat jaada henkiin, kun samaan aikaan sangyssa ja ylakerrassa nukkuneet ovat menehtyneet hakaan. Henkiin jaaneet saattavat potea hyvinkin pitkaan voimattomuutta ja muistihairioita. Myos huonosti toimiva retkikeitin on joskus tappanut hakaan teltoissa, joissa ei ole ylhaalla tuuletusaukkoja.

Hakamyrkytysvaaran vuoksi auton moottoria ei saa kayttaa suljetussa tilassa ? autotallissa, korjaamossa tms. ?, ellei huolehdita pakokaasujen poistamisesta ulkoilmaan pakoputken paahan kiinnitettavan imuriletkun avulla. ^[2]

• Hiilisuboksidi
• Ymparistoterveys

• Hiilimonoksidi ? Onnettomuuden vaaraa aiheuttavat aineet -turvallisuusohjeet ( Arkistoitu ? Internet Archive)
• Hiilimonoksidin kansainvalinen kemikaalikortti
• Toxin and Toxin Target Database (T3DB): Carbon monoxide (englanniksi)