一氧化碳

　　化學式CO。無色、無臭、無味、劇毒的可燃性氣體。各種含碳的燃料在供氧不足、燃燒不充分、未完全轉化為二氧化碳時，排出的廢氣中含有大量的CO。例如從各種燃燒爐和內燃機排出的廢氣中常含有2％～10％的CO。工業區和汽車多的街道的空氣中也會含有少量的CO。

　　在常壓下CO可以在−191.5℃液化，在−205℃凝固。密度1.25克/升（室溫）。在水中的溶解度很小，100體積的水隻能溶解2.3體積的CO(20℃)，但易溶於乙醇、氨水和和鹽酸中。

　　化學性質　CO分子是不飽和的亞穩態分子。不易分解，但容易被催化劑激活，在高溫、高壓下具有很高的化學活性，能發生很多種化學反應。

　　燃燒生成二氧化碳並放出67.7千卡/摩的熱量。在室溫下和有二氧化錳及氧化銅混合物存在時，可以被催化氧化為二氧化碳，因此MnO₂–CuO混合物可用制作防毒面具。CO是還原劑，在CO氣氛中加熱許多金屬氧化物（如Cu、Fe、Co、Ni、Pb、Mo、Ag、Sn等的氧化物），可以把它們還原為相應的金屬。CO和過渡金屬反應，可以生成金屬羰基化物，例如在100～200℃和5～20兆帕下，CO和鐵反應生成羰基鐵Fe(CO)₅。在50～100℃和常壓下，CO和鎳反應生成羰基鎳Ni(CO)₄。羰基鎳是穩定的液體，加熱時揮發，180℃又熱分解為鎳和CO，是實驗室制備高純鎳粉和CO的方法。羰基金屬可用作有機合成反應的試劑和催化劑。

一氧化碳的各種化學反應

　　CO和氯Cl₂在230℃和活性炭的催化下，反應生成光氣COCl₂。

　　CO與氨NH₃反應，生成甲酰胺HCONH₂，甲酰胺脫水生成氰化氫HCN。

　　CO和H₂在各種不同的催化劑作用下，可以反應合成多種有機化合物，例如甲醇、乙二醇、烴類等。費托合成就是選用加堿的鐵或鈷作催化劑，在190～350℃和0.7～20兆帕的條件下，使H₂和CO的混合氣反應合成為含低碳原子的直鏈烷烴和烯烴，這是一種將煤先制成水煤氣（約含44％CO和45％H₂）再轉化為液體燃料的工業方法。選用銅–鋅–鉻為催化劑，在230～270℃和5～10兆帕條件下，摩爾比為3的H₂和CO可以反應合成甲醇：

CO＋2H ₂朳 CH ₃OH　Δ H=−90.79kJ/ mol

用羰基銠作催化劑，在190～240℃和15～20兆帕條件下，摩爾比為1的H₂和CO反應合成乙二醇HO—CH₂—CH₂—OH。

　　CO可與醇、不飽和脂肪烴或芳烴在一定條件下反應，合成得到醇、羧酸、酯、醛等產物。例如工業上制備乙酸CH₃COOH就是利用催化劑在加熱和加壓的情況下，使CO與甲醇反應。若用NaOH作為催化劑，則CO與甲醇反應，生成甲酸甲酯HCOOCH₃。在有氧參與反應的情況下，CO與甲醇反應，生成草酸二甲酯CH₃OOC—COOCH₃。在有氫參與反應時，CO與甲醇反應則生成高一級的乙醇；與不飽和烯烴反應生成醛RCH₂—CH₂—CHO。在有水蒸氣參與反應時，CO與不飽和烯烴H₂C═CH₂或炔烴HC≡CH反應，分別生成CH₃CH₂COOH（丙酸）或CH₂═CHCOOH（丙烯酸）。

　　CO的各種化學反應見圖。

　　制法　實驗室中用甲酸加到濃硫酸裡可以制備少量的高純CO。工業上可以采用固體燃料氣化法、水煤氣法（含約50％CO）、發生爐煤氣法（含22％～26％CO）等。水煤氣是用水蒸氣作用於燃燒熾熱的煤或焦炭上生成的CO和H₂的混合氣：

C+H ₂O朳 CO+H ₂CO+H ₂O朳 CO ₂+H ₂

也可以用天然氣（主要成分甲烷）在催化劑作用下與水蒸氣反應生產CO。

　　應用　CO作為各類合成氣和煤氣中的主要組分，是合成有機化工產品或化工中間體的重要原料，可用於制備幾乎所有的基礎化學品，如氰化氫、光氣、醇、羧酸、酯、醛、醚、烴。CO和過渡金屬生成的羰基金屬是重要有機合成的均相催化劑。利用羰基金屬的熱分解，可以制得高純金屬以及金屬膜。

　　毒性　一氧化碳有劇毒，因為它比氧更容易和血紅蛋白結合，可以把氧從氧合血紅蛋白中置換出來，生成碳氧血紅蛋白，從而破壞瞭生物體組織中氧的循環和交換，並導致組織缺氧，特別是使中樞神經系統細胞缺氧。缺氧的程度決定於吸入CO的濃度和時間。CO通過呼吸器官侵入人體，由於它無臭不易被人察覺，危害特別大。在工廠車間裡CO的濃度不得大於0.03毫克/升，人在CO濃度為0.2毫克/升的房間裡不得連續呆上15～20分鐘。對CO中毒的救護必須迅速及時，首先將患者移至通風良好的地方，進行人工呼吸或吸氧，搶救及時，康復後一般不會留後遺癥。見一氧化碳中毒。