物理性质
无色无味:在通常状况下,一氧化碳是无色、无臭、无味的气体。
熔点和沸点:熔点为-205℃,沸点为-191.5℃。
密度:标准状况下气体密度为1.25g/L,与空气密度(标准状况下1.293g/L)相差很小。
溶解度:20℃时在水中的溶解度为0.002838g,难溶于水。
其他物理性质:不易液化和固化,与空气混合能形成爆炸性混合物,遇明火、高温能引起燃烧、爆炸。
化学性质
可燃性:一氧化碳可以在空气中或氧气中燃烧,生成二氧化碳,发出蓝色的火焰,放出大量的热。因此,一氧化碳可以作为气体燃料。
还原性:一氧化碳分子中碳元素的化合价是+2,能进一步被氧化成+4价,从而使一氧化碳具有可燃性和还原性。一氧化碳可以作为还原剂,高温时能将许多金属氧化物还原成金属单质,因此常用于金属的冶炼。
毒性:一氧化碳进入人体后会与血液中的血红蛋白结合,从而排血红蛋白与氧气的结合,导致缺氧,严重时危及生命。一氧化碳对全身的组织细胞均有毒性作用,尤其对大脑皮质的影响最为严重。
标准状况下一氧化碳(CO)纯品为无色、无臭、无刺激性的气体。相对分子质量为28.01,密度1.250g/l,冰点为-207℃,沸点-190℃。在水中的溶解度甚低,不易溶于水。空气混合爆炸极限为12.5%~74%。
一氧化碳进入人体之后会和血液中的血红蛋白结合,产生碳氧血红蛋白,进而使血红蛋白不能与氧气结合,从而引起机体组织出现缺氧,导致人体窒息死亡,因此一氧化碳具有毒性。一氧化碳是无色、无臭、无味的气体,故易于忽略而致中毒。是目前计入空气质量评价的主要污染物之一。
化学工业:一氧化碳是一碳化学的基础,可以用于制备甲酸、甲醇、乙醛、乙酸、乙二醇等有机化合物。例如,一氧化碳和水在高温高压下可以反应生成甲酸钠,这是一种广泛应用于纺织、皮革、染料等行业的原料。
冶金工业:一氧化碳可以作为还原剂,用于精炼金属,如钢铁、镍、铜等。例如,在高炉中,焦炭与空气反应生成一氧化碳,然后一氧化碳与铁矿石中的氧化铁反应还原出铁,这是钢铁工业的重要工艺。
材料工业:一氧化碳可以用于生产多晶金刚石箔,这是一种具有高硬度、高导热性和低摩擦系数的新型材料,可用于制作刀具、磨具、电子器件等。生产过程是将一氧化碳和氢气混合,在高温高压下通过催化剂使之沉积在金属基底上,形成金刚石晶体。
燃料工业:一氧化碳可以作为燃料使用,如水煤气、合成天然气等。水煤气是一种由一氧化碳和氢气等组成的可燃性混合气体,可用于供暖、发电、制造合成氨等。水煤气可以由煤或生物质在缺氧条件下加热制得。合成天然气是一种由甲烷为主的混合气体,可用于替代天然气或液化石油气等。合成天然气可以由水煤气经过变换反应制得。