Каталитическая утилизация угарного газа не выше комнатной температуры

[SupFanat]

Просьба не считать эту тему копией темы "Угарный газ + вода -> муравьиная кислота?". Там обсуждалось только связывание угарного газа в формиаты. А здесь более общая тема.

 

Итак, угарный газ очень ядовит. И устройство для удаления его из воздуха было бы очень полезно.

 

Насколько мне известно, угарный газ при комнатной температуре нестабилен к окислению кислородом до углекислого газа (2CO+O₂=2CO₂), к дисмутации на углекислый газ и углерод (2CO=C+CO₂). Надеюсь что он нестабилен и к гидратации до муравьиной кислоты (CO+H₂O=HCOOH). Хотелось бы любым из этих методов (в том числе и третьим, если он возможен) связать угарный газ так чтобы остаточная концентрация не превышала ПДК в атмосферном воздухе. Желательно очень быстро. (Первый способ неинтересен тем что я не люблю окисление с рассеиванием энергии (говорят гопкалитовые противогазы очень неудобны из-за выделения тепла при окислении CO), а второй - оседанием частиц углерода на катализаторе). Третий смотрится наиболее интересным.

[Antony]

А вы его подожгите, при горении, он как раз так и окисляется до углекслого газа 2CO+O2=2CO2

[Himik s opitom]

Просто гидратация не пойдёт, т.к. это соленеобразующий оксид(по школьной пр.) и он не растворяется в воде. Но его можно связать гидроксидом натрия(так получают формиаты).

[pauk]

 Хотя протекание этих трёх процессов термодинамически возможно, скорости их при комнатной температуре чрезвычайно малы. Чтобы их увеличить, нужны соответствующие условия (давление, температура, концентрации, катализаторы, если они известны). О катализаторах для 3-й реакции, эффективных при обычных условиях, слышать не приходилось. Остаётся варьировать остальные условия. Например, формиат натрия получается взаимодействием NaOH с СО (0,5 - 1 МПа, 100 - 150°С) или Na₂CO₃ с СО в водном р-ре (7 МПа, 200 — 220°С). Щёлочи связывают кислоту, способствуя сдвигу равновесия реакции (CO + H₂O = HCOOH) вправо. Понятно, что с приемлемой скоростью эти процессы идут только при высокой концентрации СО (а лучше вообще с чистой). Так что быстро и при комфорте не получится. Но не это главное. ПДК в воздухе для СО равна 20 мг/м³. Представляете, какой колоссальный объём воздуха надо прогнать через систему очистки ради вылавливания лишних миллиграммов? Намного проще загонять в помещение естественным путём или вентилятором свежий воздух, что, собственно, всегда и делается со времён царя Гороха. Гопкалитовые патроны используют при авариях и пожарах (если нет изолирующего противогаза), когда не до комфорта, и так припекло. Кстати, их разогрев как раз свидетельствует об эффективности процесса окисления СО. А как же иначе, где видано, чтобы окисление (в т.ч. каталитическое) шло без выделения тепла? Есть ещё методы дожигания СО в выхлопных газах а/м на катализаторах, но там принципиально всё то же.