Was ist Kohlenmonoxid?

Kohlenmonoxid ist ein geruchloses, geschmackloses und giftiges Gas, das entsteht, wenn Kohlenstoff aus Kraftstoffen unvollständig verbrennt. Es ist leichter als Luft und wird sowohl auf natürliche Weise, etwa bei Waldbränden und Vulkanausbrüchen, als auch durch vom Menschen verursachte Prozesse freigesetzt.

Einige häufige vom Menschen verursachte Freisetzungen von Kohlenmonoxid erfolgen durch Abgase von Fahrzeugen, kleinen Motoren (wie denen in Rasenmähern und Generatoren), Öfen, Kaminen und Öfen.

Wie es funktioniert

Kohlenmonoxid hat eine starke Fähigkeit, den Zellstoffwechsel zu beeinflussen, da es Reaktionen hervorrufen kann, die den Zellen Sauerstoff entziehen. 

Dies ist auf die Fähigkeit von Kohlenmonoxid zurückzuführen, sich stark an Häm zu binden, eine Eisenverbindung im Hämoglobin , die Sauerstoff zu den Geweben des Körpers transportiert. Diese Bindung kann die Funktion der Hämproteine ​​verändern. Die Affinität von Kohlenmonoxid zur Bindung an Hämoglobin ist mehr als 200-mal größer als die von Sauerstoff an Hämoglobin.

Wenn sich Kohlenmonoxid mit Häm verbindet, bildet es Carboxyhämoglobin (COHb) und verringert die Sauerstofftransportkapazität des Blutes. Es stört auch die Freisetzung von Sauerstoff, der bereits am Hämoglobin gebunden ist, sodass dieser nicht in das Gewebe abgegeben werden kann.

Kohlenmonoxid stört die Körpersysteme auch dadurch, dass es die Sauerstoffspeicherung in den Muskelzellen verringert, indem es Sauerstoff an Myoglobin bindet und diesen verdrängt.

Alle Bereiche des Körpers leiden unter dieser Toxizität, aber am anfälligsten für diese Erstickungsgefahr sind die Organe, die den meisten Sauerstoff verbrauchen, wie das Gehirn und das Herz. Das sich entwickelnde Nervensystem reagiert besonders empfindlich auf Kohlenmonoxid. Menschen mit anhaltenden Herz-Kreislauf- oder Atemwegserkrankungen können ebenfalls beeinträchtigt sein und nicht in der Lage sein, die Auswirkungen von Kohlenmonoxid abzuwehren.

Kohlenmonoxid kann auch Wirkungen hervorrufen, die nichts mit der Sauerstoffversorgung zu tun haben. Bei der Fleischverarbeitung reagiert Kohlenmonoxid mit Myoglobin und bildet Carboxymyoglobin, das dem Fleisch ein rotes Aussehen verleiht.

Verwendet

Kohlenmonoxid wird vielfältig in der Herstellung und in medizinischen Produkten eingesetzt.

Herstellung

Kohlenmonoxid wird bei der Herstellung von Wasserstoff, heterogenen Katalysatoren, reinen Metallen, Essigsäureanhydrid, Ameisensäure, Methylformiat, N,N-Dimethylformamid, Propansäure und als Reduktionsmittel in Hochöfen verwendet.

Es wird zur Herstellung anderer Chemikalien verwendet, darunter Methanol, das zur Herstellung von Kraftstoffen und Lösungsmitteln verwendet wird, und Phosgen, eine Industriechemikalie, die zur Herstellung von Pestiziden und Kunststoffen verwendet wird. Es wird auch in einigen Lasern verwendet, die Glas schneiden.

Kohlenmonoxid wird bei der Herstellung von Acrylsäure verwendet, einer Verbindung, die in Windeln, zur Wasseraufbereitung und in Textilien verwendet wird.

Medizinisch

Aus Kohlenmonoxid kann Aluminiumchlorid hergestellt werden, eine Chemikalie in Hautmedikamenten.

Das Gas wird als Marker für den Atemstatus bei Spirometrie oder Lungenfunktionstests verwendet. Kohlenmonoxid wird in geringen Mengen eingeatmet, da es das Verhalten von Sauerstoff im Körper nachahmt. Der Ausstoß von Kohlenmonoxid kann Ärzten zeigen, wie gut die Lunge einer Person Gase wie Sauerstoff in den Blutkreislauf transportiert.

Kohlenmonoxid wird in mehreren klinischen Studien als Therapie für Atemwegserkrankungen wie das akute Atemnotsyndrom (ARDS) getestet , das eine hohe Sterblichkeitsrate aufweist. Forscher haben herausgefunden, dass das Einatmen niedriger Kohlenmonoxiddosen vor weiteren Lungenschäden schützen kann.1

Lebensmittelverarbeitung

Kohlenmonoxid wird oft in kleinen Mengen als Lebensmittelzusatzstoff verwendet, um Fleisch rot aussehen zu lassen. 2 Kohlenmonoxidzusätze sind vom Bundeslandwirtschaftsministerium in der Verpackung von rotem Fleisch zugelassen. 

Fleischproduzenten haben berichtet, dass es die rote Farbe bis zu 20 Tage lang stabilisiert, was dazu beiträgt, Lebensmittelverschwendung zu verhindern; Verbraucher sind bei Fleisch, das braun wird, vorsichtig und denken, es sei verdorben.

Landwirtschaft

In der Landwirtschaft werden verschiedene Begasungsmittel, darunter Kohlenmonoxid, zur Tötung von Nagetieren eingesetzt. Kohlenmonoxid tötet Nagetiere, indem es die Menge an Sauerstoff verringert, die an ihre Zellen übertragen wird. 

Risiken und Gefahren

Kohlenmonoxid ist als „stiller Killer“ bekannt, da es giftig, akut toxisch und in bestimmten Dosen potenziell tödlich ist. Zudem ist es hochentzündlich und als gesundheitsgefährdend eingestuft.

Eine Kohlenmonoxidvergiftung kann zu Krankheiten, Krankenhausaufenthalten und zum Tod führen. Da es weder Geruch noch Farbe hat, bleibt es oft unentdeckt und trifft ahnungslose Opfer im Schlaf oder in Trunkenheit.

Jedes Jahr sterben in den Vereinigten Staaten mehr als 400 Menschen an einer versehentlichen Kohlenmonoxidvergiftung, mehr als 20.000 werden in der Notaufnahme behandelt und mehr als 4.000 werden ins Krankenhaus eingeliefert.3Vergiftungen werden in einem Bereich gemessen, der als Teile pro Million bezeichnet wird. Wenn der Kohlenmonoxidgehalt 150 ppm erreicht, können Menschen die Orientierung verlieren und zusammenbrechen.

Die Bildung von Kohlenmonoxid ist nicht unbedingt auf eine Fehlfunktion des Geräts zurückzuführen. Wenn sich das Gas in einem kleinen Bereich konzentriert und nicht entweichen kann, können Menschen und Tiere vergiftet werden. Auch der Aufenthalt in einer offenen Garage mit fahrendem Auto kann zu einer Kohlenmonoxidvergiftung führen, ebenso wie die Verwendung eines tragbaren Grills oder Generators im Innenbereich zum Heizen.

Symptome

Die Symptome einer Kohlenmonoxidvergiftung können ziemlich allgemein und schwer zu bestimmen sein:

• Kopfschmerzen
• Schwindel
• Schwäche
• Bauchschmerzen
• Brustschmerzen
• Erbrechen
• Verwirrung

Vorbeugung einer Kohlenmonoxidvergiftung

Da Kohlenmonoxid die zweithäufigste Vergiftungsursache in den Vereinigten Staaten ist, ist es hilfreich, Methoden zur Vorbeugung einer Kohlenmonoxidvergiftung zu kennen. Einige Maßnahmen, die Sie ergreifen können, sind:

• Installieren Sie einen batteriebetriebenen Kohlenmonoxidmelder in Ihrem Zuhause.
• Lassen Sie das Heizsystem, den Warmwasserbereiter und andere mit Gas, Öl oder Kohle betriebene Geräte Ihres Hauses jedes Jahr warten.
• Verwenden Sie niemals tragbare, flammenlose chemische Heizgeräte in Innenräumen.
• Wenn Sie einen Geruch aus Ihrem gasbetriebenen Kühlschrank wahrnehmen, wenden Sie sich an einen Reparaturdienst.
• Lassen Sie Ihren Schornstein jedes Jahr überprüfen und reinigen.
• Lassen Sie die Abgasanlage Ihres Autos oder LKWs jedes Jahr von einem Mechaniker auf Undichtigkeiten überprüfen.
• Benutzen Sie niemals einen Gasherd oder Ofen zum Heizen von Innenräumen.

Rechtmäßigkeit

Kohlenmonoxid ist innerhalb der von staatlichen Gesundheits- und Sicherheitsbehörden vorgeschriebenen Verwendungsgrenzen legal.