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Structure du monoxyde de carbone
Commençons par les bases. Qu'est-ce que le monoxyde de carbone ?
Lemonoxyde de carbone est un gaz toxique produit par la combustion incomplète de combustibles à base de carbone.
Le monoxyde de carbone (CO) est un gaz inodore, incolore et sans saveur. Il est composé d'un atome de carbone et d'un atome d'oxygène reliés par une triple liaison.
Le monoxyde de carbone est présent dans l'atmosphère terrestre à de très faibles concentrations. Dans la troposphère, la concentration varie de 50 à 100 ppb (parties par milliard). Les sources naturelles de monoxyde de carbone dans l'atmosphère terrestre comprennent les éruptions volcaniques et les feux de brousse. Cependant, l'homme contribue à de grandes quantités de monoxyde de carbone dans l'atmosphère, principalement sous forme d'émissions des véhicules.
Les niveaux de monoxyde de carbone dans les zones urbaines sont d'environ 10 ppm (parties par million) - environ 100 fois plus élevés que dans l'atmosphère terrestre en général !
Les liaisons triples(≡) sont les liaisons chimiques les plus fortes qui existent ; elles ont l'énergie de dissociation des liaisons la plus élevée.
L'énergie de dissociation de la liaison est la quantité d'énergie nécessaire pour briser la molécule.
Monoxyde de carbone vs dioxyde de carbone
Ce tableau résume les différences entre le monoxyde de carbone et le dioxyde de carbone.
| Propriété | Monoxyde de carbone | Dioxyde de carbone |
| Formule chimique | CO | CO2 |
| Structure | 1 atome de carbone et 1 atome d'oxygène | 1 atome de carbone et 2 atomes d'oxygène |
| Densité | Plus léger que l'air | Plus lourd que l'air |
| Inflammable | Oui | Non |
| Toxicité | Extrêmement toxique, peut être mortel | Seulement en très grande quantité |
Sources de monoxyde de carbone
Le monoxyde de carbone est produit par la combustion incomplète de combustibles à base de carbone. L'équation de la formule est la suivante :
CO2 + C ⇾ 2CO
Les sources domestiques courantes de polluants à base de monoxyde de carbone comprennent :
Fours et cuisinières à gaz
les chaudières
Les feux (bois, gaz, charbon)
Chauffages fonctionnant à la paraffine ou au gaz
Générateurs portables
Barbecues
Réchauds de camping
Moteurs (voitures, tondeuses à gazon, etc.)
Effets du monoxyde de carbone
Pour comprendre comment le monoxyde de carbone affecte le corps, il faut d'abord connaître les globules rouges. Ces petites cellules biconcaves contiennent une protéine rouge appelée hémoglobine. Cette protéine se combine avec les molécules d'oxygène pour former l' oxyhémoglobine, ce qui permet de transporter facilement l'oxygène des poumons vers les tissus. Une molécule d'oxygène a le choix entre quatre sites de liaison spécifiques sur la molécule d'hémoglobine.
Si le monoxyde de carbone est inhalé, il peut rapidement s'accumuler dans le sang. L'hémoglobine des globules rouges est jusqu'à 300 fois plus susceptible d'absorber les molécules de monoxyde de carbone que l'oxygène. Par conséquent, il devient très difficile pour l'oxygène de se lier à l'hémoglobine en raison de la concurrence pour les mêmes sites de liaison. Lorsque l'hémoglobine se lie au monoxyde de carbone, elle crée de la carboxyhémoglobine au lieu de l'oxyhémoglobine.
Un oxymètre de pouls est un petit appareil qui se clipse au bout du doigt. Il mesure indirectement la saturation en oxygène du sang d'un patient. Cependant, il est incapable de déterminer si quelqu'un souffre d'un empoisonnement au monoxyde de carbone car il ne peut pas détecter la différence entre la carboxyhémoglobine et l'oxyhémoglobine.
Symptômes de l'intoxication au monoxyde de carbone
L'intoxication au monoxyde de carbone se produit lorsque de la carboxyhémoglobine se forme dans les globules rouges, réduisant ainsi la capacité du corps à transporter l'oxygène.
Les premiers symptômes d'une intoxication au monoxyde de carbone sont facilement confondus avec une intoxication alimentaire, une infection virale, la grippe ou la fatigue. Les symptômes à surveiller sont :
Maux de tête ou vertiges
des nausées
Perte de conscience
Essoufflement
Douleurs abdominales
Problèmes visuels
Comportement erratique
Fatigue
Une exposition prolongée peut entraîner des effets à long terme tels que des lésions cérébrales, des maladies coronariennes, l'incontinence et le parkinsonisme.
Leparkinsonisme est un terme générique utilisé pour décrire les symptômes de raideur physique, de tremblements et de mouvements lents.
Dans les cas extrêmes, l'empoisonnement au monoxyde de carbone peut entraîner la mort. Certaines parties du corps sont privées d'oxygène et les tissus meurent. De plus, le monoxyde de carbone peut se combiner aux protéines, ce qui endommage les cellules et les organes.
Personnes à haut risque
Certaines personnes courent un risque plus élevé de développer une intoxication au monoxyde de carbone.
L'âge : les enfants à naître, les nourrissons et les personnes âgées sont les plus à risque.
L'altitude: les personnes vivant en altitude sont plus à risque en raison de la plus faible concentration d'oxygène dans l'atmosphère.
Conditions préexistantes : les problèmes respiratoires, les maladies coronariennes et l'anémie augmentent les risques d'empoisonnement au monoxyde de carbone.
Mode de vie : les fumeurs courent un risque élevé, et les personnes exerçant certains métiers peuvent être exposées à des niveaux élevés de monoxyde de carbone (par exemple, les pompiers, les garagistes, les soudeurs).
Diagnostic et traitement
Si l'on soupçonne une personne d'être victime d'une intoxication au monoxyde de carbone, on lui fera passer un test sanguin pour détecter des taux anormalement élevés de carboxyhémoglobine.
Pour les non-fumeurs, un taux de carboxyhémoglobine de 3 à 4 % est en dehors des limites normales.
Les professionnels médicaux peuvent avoir besoin d'un électrocardiogramme (ECG) pour vérifier la présence d'ischémie, de rythmes cardiaques irréguliers et pour évaluer le fonctionnement général du cœur.
L'ischémie est un manque d'apport de sang au cœur. Cette affection est grave et souvent mortelle.
Pour traiter une intoxication au monoxyde de carbone, la personne affectée sera retirée de la zone d'exposition. À l'hôpital, elle recevra un masque à oxygène pour respirer ou bénéficiera d'une oxygénothérapie hyperbare (OHB).
Pendant l'OHB, le patient respire de l'oxygène pur dans un environnement pressurisé. Cette thérapie est couramment utilisée pour traiter le mal de décompression, les infections et les lésions dues aux radiations.
Prévention des intoxications : Détecteurs et commandes de monoxyde de carbone
Pour prévenir l'empoisonnement au monoxyde de carbone dans la maison, il est important de :
S'assurer que tous les appareils sont correctement installés et entretenus régulièrement.
S'assurer que les chaudières sont entretenues régulièrement
Les cheminées sont propres et bien entretenues.
Ne pas utiliser de barbecues ou de réchauds de camping à l'intérieur ou dans une tente, ni laisser tourner les moteurs dans les garages.
Installe des détecteurs de monoxyde de carbone
Faire tourner le moteur d'une voiture à l'intérieur peut entraîner une dangereuse accumulation de monoxyde de carbone. Unsplash
Lesdétecteurs de monoxyde de carbone émettent une alarme forte et aiguë lorsque le niveau de monoxyde de carbone dans une pièce dépasse une certaine limite. Le monoxyde de carbone est plus léger que l'air, il monte donc. Par conséquent, les détecteurs doivent être placés à au moins un mètre cinquante au-dessus du sol.
Convertisseurs catalytiques
Les convertisseurs catalytiques sont des dispositifs utilisés pour réduire les émissions d'un moteur à combustion interne (comme ceux que l'on trouve dans les voitures). Les moteurs à combustion interne ne disposent souvent pas de suffisamment d'oxygène pour oxyder complètement le carburant, ce qui entraîne la production de sous-produits toxiques.
Les sous-produits toxiques que l'on trouve dans les moteurs à combustion comprennent les oxydes d'azote, les hydrocarbures et le monoxyde de carbone.
Les convertisseurs catalytiques permettent d' oxyder et de réduire ces sous-produits toxiques en substances moins dangereuses. Pour le monoxyde de carbone, l'équation de la formule est la suivante :
CO + O2 ⇾CO2
De fines couches de platine et de rhodium sont utilisées dans les catalyseurs. Ce sont des métaux coûteux, c'est pourquoi les pots catalytiques sont souvent la cible des voleurs et découpés sous les voitures.
Amélioration de l'efficacité de la combustion
Lerendement de combustion est une mesure de l'efficacité avec laquelle un carburant est transformé en chaleur utilisable.
Pour maximiser l'efficacité de la combustion d'une chaudière, il faut la faire fonctionner avec un excès d'air. Cela augmente la quantité d'oxygène disponible pour la combustion du combustible, minimisant ainsi les émissions de monoxyde de carbone. Un rendement de combustion élevé permet également d'économiser de l'argent - il minimise les pertes de chaleur et les besoins en combustible.
J'espère que cet article t'a expliqué ce qu'est le monoxyde de carbone. Il se forme lors de la combustion incomplète de combustibles à base de carbone. S'il est inhalé, il se lie à l'hémoglobine, empêchant le transport efficace de l'oxygène dans le sang.
Monoxyde de carbone - Points clés
- Le monoxyde de carbone (CO) est un gaz toxique. L'atome de carbone et l'atome d'oxygène sont reliés par une triple liaison. Le monoxyde de carbone est produit par la combustion incomplète de combustibles à base de carbone.
- En cas d'inhalation, les molécules de monoxyde de carbone se lient à l'hémoglobine au lieu de l'oxygène. Cela empêche l'oxygène d'être transporté dans le corps.
- Les symptômes d'une intoxication au monoxyde de carbone sont des maux de tête, des vertiges, des nausées et une perte de conscience. Une exposition prolongée peut entraîner des effets à long terme et même la mort. Certaines personnes sont plus sensibles que d'autres à l'intoxication au monoxyde de carbone.
- L'intoxication au monoxyde de carbone peut être détectée à l'aide d'une analyse de sang ou d'un électrocardiogramme. Le traitement consiste à éloigner le patient de la zone d'exposition, à utiliser des masques à oxygène et à recourir à l'oxygénothérapie hyperbare.
- Les méthodes de prévention de l'intoxication au monoxyde de carbone comprennent l'installation de détecteurs et de convertisseurs catalytiques, et l'amélioration de l'efficacité de la combustion des appareils tels que les chaudières.
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2. Sagar Patel, Physiologie, Transport de l'oxygène et courbe de dissociation du dioxyde de carbone, StatPearls, 2022.
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4. Gouvernement gallois, Reconnaître un empoisonnement au monoxyde de carbone, 2019.
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