Monoxyde de carbone
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Le monoxyde de carbone est un des oxydes du carbone. C'est une molécule composée d'un atome de carbone et d'un atome d'oxygène ; il est gazeux dans les conditions normales de pression et de température.
Le monoxyde de carbone est métastable à température et pression ambiantes. Il a tendance à réagir avec une autre molécule de monoxyde de carbone pour former du dioxyde de carbone et du carbone. C'est selon cette réaction réversible qu'on transporte du carbone.
Le monoxyde de carbone, inodore, est toxique. Produit par des appareils de chauffage défectueux, il peut être la cause d'intoxications mortelles.
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General | |
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| Nom | Monoxyde de carbone |
| Formule chimique | CO |
| Apparence | Gaz incolore |
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Propriétés physiques | |
| Masse moléculaire | 28.0 u |
| Point de fusion | 68 K (-205 °C) |
| Point de vaporisation | 81 K (-192 °C) |
| Densité | 8.0 ×103 kg/m3 (liquide) 1.145 kg/m3 (gaz à 298K) - moins dense que l'air |
| Solubilité | 0.0026 g dans 100 grammes d'eau (10cl) |
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Thermochimie | |
| ΔfH0gaz | -110.53 kJ/mol |
| ΔfH0liquide | ? kJ/mol |
| ΔfH0solide | ? kJ/mol |
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Conduite A Tenir (CAT) | |
| Ingestion | Cause possible de nausée et vomissements. |
| Inhalation |
Très dangereuse, mortelle. Des niveaux d'exposition d'environ 100-800 ppm entrainent des maux de tête d'intensité variable. Au-delà, nausée, inconscience, atteinte cérébrale, décès.. |
| Peau | L'inhalation peut provoquer des lésions cutanées, éviter tout contact avec le liquide cryogénique. |
| Yeux | L'inhalation peut provoquer des troubles de la vue à long-terme. |
| Plus d'informations (en anglais) | Hazardous Chemical Database |
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Les unités SI ont été utilisées autant que possible. Sauf mention contraire, il est fait référence aux conditions standards de température et de pression. | |
Le monoxyde de carbone, de formule CO, est un gaz inodore, incolore, inflammable et extrêmement toxique. C'est le produit principal de la combustion incomplète du carbone et des composés carbonés.
Sommaire |
Toxicité
Le monoxyde de carbone est émis par les automobiles quand la température est insuffisante pour une oxydation complète des hydrocarbures de l'essence en eau et en CO2, température insuffisante du fait d'une durée insuffisante dans la chambre de combustion ou du fait d'une présence insuffisante d'oxygène. Il est généralement plus difficile de créer une combustion à faible rejet de CO qu'à faible rejet d'imbrûlés. La première source de CO pour l'homme est la cigarette. Le CO a une forte affinité (200 fois supérieure à celle du dioxygène) pour l'ion fer de l'hémoglobine, le principal transporteur d'oxygène dans le sang. Il devient alors très difficile de relarguer ce CO. Bientôt on ne trouve plus que de la carboxyhémoglobine et l'organisme n'apporte plus d'oxygène aux tissus périphériques. Une exposition suffisante peut rendre une personne inconsciente simplement en réduisant l'apport d'oxygène au cerveau, et provoquer des dommages cérébraux jusqu'au décès par anoxie. La carboxyhémoglobine a une teinte rouge vif de tel sorte qu'un empoisonnement au CO peut provoquer un bon teint rose des joues.
Les premiers secours pour une intoxication au monoxyde de carbone consistent à retirer la personne de la pièce d'exposition (sans se mettre en danger, le CO est inodore, appeler les secours, masser en cas d'arrêt cardiaque, voire défibriller si l'on dispose de l'équipement adéquat, insuffler (bouche à bouche, ballon). Une hyperoxygénation en caisson hyperbare sera prescrit.
La principale cause d'intoxication aigüe est l'utilisation de chaudières et cheminées à l'entretien imparfait ou trop espacé dans des pièces mal ventilées (hiver). On recense chaque année de nombreux décès de la sorte.
Physiologie
Le corps produit naturellement du monoxyde de carbone. L'hème de l'hémoglobine est le substrat d'une enzyme (oxygenase) qui va produire du CO et de la biliverdine. La biliverdine peut alors être réduite en bilirubine qui sera excrétée par le foie. Au niveau du cerveau, on a pu mettre en évidence un rôle de neurotransmetteur au CO.
Chimie
C'est la théorie des orbitales moléculaires qui est la plus à même de décrire la structure du CO. La distance interatomique de 0,111 nm) correspond à une triple liaison partielle. La molécule présente un faible moment dipolaire (inattendu, l'oxygène est en effet plus électronégatif que le carbone) et il est commun de le représenter par trois formes de résonnance: <math>C^-\equiv O^+ \quad\leftrightarrow\quad C=O \quad\leftrightarrow\quad C^+-O^-</math>
On note une entorse à la règle de l'octet dans les deux structures de droite.
Le nickel forme avec le CO un composé volatil, le nickel carbonyl (cancérigène). Ce composé se décompose immédiatement en CO et Ni ce qui permet la purification du nickel.
On peut produire de l'acide acétique en faisant réagir du monoxyde de carbone et du methanol avec une catalyse homogène de rhodium (procédé Monsanto).
Intoxication au monoxyde de carbone
Le monoxyde de carbone est un gaz incolore et inodore, ce qui fait son danger ! Sa densité est voisine de celle de l’air : il diffuse très rapidement dans le lieu où il est produit. Sa production résulte de la combustion incomplète de toute molécule organique. On peut notamment citer : bois, butane, propane, gaz naturel, charbon, essence, fuel, pétrole. Dès que la concentration d'oxygène diminue au niveau du foyer de combustion et notamment lorsque la concentration d'oxygène devient inférieure à 14 %, la production de CO est majoritaire. Il agit comme un gaz asphyxiant très toxique qui, absorbé en quelques minutes par l’organisme, se fixe sur l’hémoglobine et sur les enzymes de la chaîne respiratoire au niveau de la cellule.
Parmi les multiples sources de CO, on peut notamment citer :
- tous les moteurs à explosion quel que soit le combustible (automobiles, groupes électrogènes, motopompes,...).
- les systèmes fixes de chauffage avec combustion.
- les appareils de chauffage d'appoint avec combustion (qui d'une part consomme l'oxygène de la pièce où ils fonctionnent et, d'autre part, y rejettent les gaz brûlés, dont le CO.
- les appareils de production d'eau chaude avec combustion.
- tout appareil ou outillage avec combustion (décolleuse à papiers-peints,...).
- la combustion du tabac, principale source d'exposition chronique.
Ces risques se multiplient souvent en cas de mauvais temps ou de tempête, où le vent refoule bien souvent le gaz à l’intérieur du bâtiment.
Beaucoup d’intoxications seraient dues au mauvais fonctionnement des appareils de chauffage et anomalies d’aération. On recense également l'utilisation du CO comme méthode de suicide.
Symptômes
- À faible exposition : Mal de tête frontal, nausées, fatigue.
- À exposition moyenne : Mal de tête frontal persistant avec sensation de battements, nausées, vertiges ou étourdissements, somnolence, vomissements, pouls rapide, baisse des réflexes et du jugement.
- À exposition très importante : Faiblesse, évanouissement, convulsions, coma, décès.
Les femmes enceintes, les personnes âgées et les enfants de moins de deux mois sont plus fragiles face au CO.
À savoir
En cas d’accident, il faut :
- aérer immédiatement les locaux en ouvrant portes et fenêtres.
- faire évacuer les locaux et vider les lieux de leurs occupants.
- appeler les secours
Traitement
On utilise notamment l'oxygénothérapie hyperbare
Sécurité
Référence ONU pour le transport de matières dangereuses
- Nom (français) : Monoxyde de carbone comprimé
- Classe : 2
- numéro : 1016
Liens externes
- Les intoxications au monoxyde de carbone (ministère français de la Santé)
- L'intoxication au monoxyde de carbone — Un diagnostic pas toujours facile à poser! (Direction de la Santé publique de Montréal)
- Intoxication par le monoxyde de carbone : aspects actuels, D. Mathieu, M. Mathieu-Nolf, F. Wattel, R. Nevière1, N. Bocquillon, Société française d'anesthésie et de réanimation
