معرفی فیل تراسيون مونواكسيد به كمك فناوري نانو (.: سری اول :.)

[rahele_s 6472]

هوا و آلاينده ها

هوا ضروري‌ترين ماده براي ادامه حيات موجود زنده است. درصد گازهاي موجود در هوا شامل 78 درصد ازت ، 19 درصد‌اكسيژن و به ترتيب 2، 1 و 3/0 درصد بخار آب، آرگون و دي‌اكسيد كربن و همچنين حدود 18 پي‌پي‌ام، گاز نئون، 5 پي‌پي‌ام هليوم، 1/5 پي‌پي‌ام متان و مجموعا 5/0 پي‌پي‌ام دي‌اكسيد ازت، هيدورژن و گزنون است. به طور كلي از آلوده‌كننده‌هاي مهم هوا مي توان "مونواكسيد كربن" ،" اكسيدهاي گوگرد"، "اكسيدهاي ازت"، "اكسيدكننده‌هاي فتوشيميايي"، "هيدروكربورها"، ذرات معلق در هوا و مواد راديو اكتيو را نام برد كه در اين مقاله به بررسي خواص مونواكسيد كربن مي پردازيم.

 

بررسي خواص گاز مونواكسيد كربن

 

با آغاز فصل سرما مردم تلاش مي‌كنند، كمتر در معرض سرما قرار بگيرند و براي گرم كردن محل سكونت و كار خود از وسايل گرم كننده‌، شامل بخاري گازي با دودكش و بدون دودكش، شومينه‌هاي گازي يا هيزمي، چراغ‌هاي خوراك پزي و غيره استفاده مي‌كنند كه بر اثر سوختن ناقص مواد و گازها در اين وسايل، گاز "مونوكسيد كربن" (co) توليد مي‌شود كه اين گاز بسيار خطرناك و سمي است. از چند سال گذشته به دليل كمبود جا در خانه‌ها؛‌ برخي از كارخانه‌ها اقدام به توليد بخاري‌هاي بدون دودكش كرده‌اند كه جاي كمتري اشغال مي‌كند. بر خلاف تصورات رايج بيشتر مردم خطرات ناشي از آلاينده ها در مكانهاي بسته بيشتر از محيط هاي باز مي باشد اما از آنجا كه خلاف اين امر صورت مي گيرد و در زمستان كليه منافذ خانه بسته است، با توليد گاز منو اكسيد كربن مسموميت و به دنبال آن مرگ به همراه مي آيد.

ناقص سوزي و توليد co

اصطلاحاً زماني كه شعله آتش زرد رنگ باشد، گفته مي شود كه اين نوع سوخت مونواكسيد كربن زيادي توليد مي كند كه براي محيط زيست بسيار خطرناك است و هر چه محيط محدود تر باشد قطعاً خطر آن هم بيشتر مي شود. ناقص سوختن يك اصطلاح علمي است كه بيشتر در شيمي به كار مي رود. ابن عبارت زماني استفاده مي شود كه اكسيژن كافي براي سوخت كامل يك ماده وجود نداشته باشد.

 

 

منابع و صنايع مونواكسيد كربن

 

آلودگي هوا يكي از پنج عامل اصلي تهديد كننده سلامت بشر هستند كه در چند دههء اخير مي توان با تراكم و نزديكي بيش از حد ساختمانها، عدم تهويهء مناسب هوا به منظور جلوگيري از اصراف انرژي ، استفاده از مواد مصنوعي و شيميائي در ساختمان ، مبلمان و وسايل شخصي همينطور استفاده از حشره كش ها، مواد شوينده، تميز كننده و ضد عفوني كننده دانست. مونو اكسيد كربن يك گاز بي رنگ و بو مي باشد كه در اثر سوخت ناكامل انرژي فسيلي و سوختن تركيبات آلي هيدروكربنها توليد و منتشر مي شود. اين گاز در هواي داخل در اثر دود سيگار ، بسته بودن محيط و نزديك بودن به گاراژ يا خيابان متراكم مي شود. از صنايع توليد گاز مونواكسيد كربن مي توان به اگزوز اتومبيل ها، دودكش كارخانه جات، دود حاصل از سوختن ذغال، آتش سوزي ها، گازهاي خانگي و فرآورده هاي نفتي اشره كرد. به طور كلي دود اتومبيل حاوي 7 درصد، بخاري نفتي 5 درصد و گاز مايع 4 درصد مونواكسيد كربن هستند. منبع اصلي توليد مونواكسيد در شهرها، وسايط نقليه موتوري است. البته فعاليت‌هاي صنعتي و احتراق ناقص سوخت در تأسيسات تجاري و دستگاه‌هاي حرارتي و سوختن زباله نيز به ميزان كمتر در توليد اين گاز سهيم هستند.

 

تاثيرات نامطلوب مونواكسيد كربن

 

مونو اكسيد كربن از طريق ريه وارد خون شده، با هموگلوبين تركيب مي شود و اجازه نمي دهد كه اكسيژن كافي به سلولها برسد. از علائم مونو اكسيد كربن مي توان آنفلوانزا، خستگي، سردرد، گيجي، حالت تهوع، ناراحتي روحي و تپش بالاي قلب را نام برد. مسوميت بالاي مو نو اكسيد كربن مي تواند به مرگ فوري منتهي شود. مسموميت آن با ميزان پائين براي خانمهاي حامله مي تواند عوارض جبران ناپذيري براي خانمهاي حامله به جاي گذارد كه به دليل دارا بودن همين خصايص، لقب قاتل پنهان گرفته است. اگر اين گاز در هوا پراكنده شود، گاز گرفتگي صورت گرفته، و مسموميت و مرگ به دنبال دارد كه آمار چشم گير اين مسموميت، توجه محققين و مخترعين را به خود جلب كرده است. جلوگيري از گسترش مضرات ناشي از آلودگي هوا در منازل ، مدارس ، مهد كودكها و محل بازي كودكان بدون كمك تمامي افراد جامعه و همكاري بخش خصوصي و سازمانهاي دولتي ذيربط امكان پذير نمي باشد.

اين آلاينده تأثير فراواني بر سلامتي موجودات زنده بر جاي مي‌گذارد. لازم به ذكر است، ميل تركيبي هموگلوبين خون كه عامل انتقال اكسيژن به بافت‌هاي بدن است، با مونواكسيد كربن دويست مرتبه بيشتر از ميل تركيبي آن با اكسيژن است. در نتيجه وجود مقدار كمي از اين گاز و تركيب آن با هموگلوبين خون موجب تشكيل كربوكسي هموگلوبين مي‌شود كه يك تركيب‌ پايدار است. اين تركيب از مقدار هموگلوبيني كه اكسيژن را به بافت‌هاي بدن مي‌رساند، مي‌كاهد و از جدا شدن اكسيژن و هموگلوبين از يكديگر جلوگيري مي‌كند. همچنين مونواكسيد كربن در خون، فشار نسبي گاز اكسيژن را كاهش داده و نيروي محركه انتشار در بافت‌هاي بدن را كم مي‌كند. مجموعه اين تغييرات، ايجاد مسموميت‌ها و حساسيت‌هاي زيادي از جمله تضعيف مركز اعصاب، حساسيت به نور و كاهش قدرت بينايي، كاهش قوه باصره و كنترل حركات اختياري را فراهم مي‌آورد.

 

آمار و نتايج مطالعات مضررات "co"

 

طبق آمار سازمان بهداشت جهاني، وجود گازهاي آلاينده در هواي دم، منجر به افزايش مرگ و مير به ميزان بيش از 500 هزار نفر در هر سال، در سراسر جهان مي شود كه در اين راستا گزارشي در خصوص بسياري از اختلالات فيزيولوژيك، بيوشيميايي و جهش مولكولي ناشي از تماس با اين مواد وجود ندارد.

براساس آمارهاي وزارت بهداشت ميزان مرگ و مير سالانه شهروندان تهراني براثر آلودگي هوا بيش از 7 هزار نفر است كه از اين تعداد 4 هزار نفر بر اثر بيماريهاي ناشي از ذرات معلق در هوا و 3 هزار و 300 نفر براثر سرطان هاي ناشي از آلودگي هوا جان خود را از دست مي دهند.آمارها نشان مي دهد كه هر ساله براثر آلودگي هوا از هر 100 هزار نفر 62 نفر به بيماري هاي قلبي و تنفسي و 52 نفر نيز به سرطان مبتلا مي شوند كه به هيچ وجه مطلوب نيست. لذا بايستي اصول ايمني را جهت جلوگيري از حوادث رعايت كنيم. به گزارش سازمان جهاني بهداشت (who) سيگارنه تنها براي سيگاري‌ها بلكه براي افرادي هم كه سيگاري نيستند، اما در معرض دود سيگار ديگران قرار مي‌گيرند بسيار خطرناك است .براساس آمار اين سازمان، سالانه نزديك به 200هزار نفر بر اثر عواقب دود سيگار در محل كار جان مي‌بازند. مونو اكسيد كربن، گاز خطرناكي است كه مانع انتقال اكسيژن به خون مي‌شود. اين گاز ازسوخت خودروهاي بنزيني يا هنگام مصرف دخانيات توليد مي‌شود.در اروپا قانوني به اجرا گذاشته شده كه ميزان مونواكسيد كربن توليد شده توسط خودروها را محدود مي‌كند. در مقايسه با اين قانون، يك فرد سيگاري كه در روز 5 نخ سيگار مي‌كشد، به نسبت، مونواكسيد كربن بيشتري از يك خودرو توليد مي‌كند.

[rahele_s 6472]

راه حل هاي موجود براي حل مشكلات گاز مونواكسيد كربن

 

گاز CO مشكلات و مضراتي از قبيل آلودگي هوا ، مشكلات استنشاق ، بيماريهاي قلبي-تنفسي و مشكلاتي ديگر پديد مي آورد كه در سالهاي اخير توجه مسئولين زيربط، محققين و مخترعين را به خود جلب كرده است در حالي كه با توجه به آمار بهداشت جهاني همه ساله نيم ميليون نفر بر اثر عدم رعايت حوادث ايمني و مضرات مونواكسيد كربن جان مي بازند. عليرغم اثرات نامطلوب آلاينده‌هاي هوا كه به برخي از آنها اشاره شد، تأثير هر آلاينده به غلظت و مدت تماس با آن بستگي دارد. براي مثال، يك آلاينده مانند منواكسيدكربن با غلظت زياد، در مدت كوتاه ممكن است اثر نامطلوبي نداشته باشد، در حالي كه غلظت پايين‌تري از اين آلاينده به مدت طولاني‌تر مي‌‌تواند باعث بروز عوارض متعددي مانند سرگيجه و تهوع شود.

بنابراين ميزان تاثير غلظت و مدت زمان تنفس گازها با يكديگر تفاوت دارند. در شرايطي كه بخواهيم مشخص كنيم كداميك از آلاينده‌ها داراي اثر نامطلوب بيشتري است، از شاخصي به نام استاندارد آلاينده استفاده مي كنيم.

بر اساس اين شاخص، وضعيت آلودگي هوا به پنج دسته تقسيم‌بندي شده است. حدود استانداردي بين 5 تا 50 بيانگر وضعيت هواي پاك، 51 تا 100 نشانگر هواي مجاز و استاندارد هوا بين 101 تا 199 هواي سالم و بين 200 تا 299 و بيش از 300 وضعيت هواي خيلي ناسالم و خطرناك را نشان مي‌دهند كه براي سنجش ميزان خطر گاز مونواكسيدكربن، بايد به حدود استاندارد آن در هوا توجه نمود تا در صورت وجود خطر، علت را بر طرف كرد.

به طور كلي عدم رعايت نكات ايمني بيشترين عامل مسموميت و مرگ بر اثر CO بوده است كه باعث ناسالم شدن هوا و عبور آن از مرز هواي مجاز است. رعايت اين نكات مي تواند گامي موثر براي پيشگيري از خطرات اين آلاينده باشد.

 

پيشگيري از مسموميت با گاز Coبسيار ساده است:

 

-استفاده از وسايل گرمايشي استاندارد در پيشگيري از اين مسموميت از اهميت بالايي برخوردار است و بخاري‌هاي بدون دودكش به هيچ عنوان از توليد گاز Co جلوگيري نمي كند بلكه به دليل بسته بودن منافذ در زمستان، باعث مسموميت و آلوده شدن هواي محيط مي شود.

 

-دقت و توجه به داغ بودن دودكش نيز بهترين آزمايش سلامت دودكش است. اگر لوله دودكش بخاري شما سرد است دليل آن خارج نشدن حاصل احتراق و ديگر گازهاي سمي مانند مونواكسيد كربن، از دودكش است. در صورت سرد بودن لوله دودكش بايد ضمن رفع نقص، به طور موقت با باز كردن قسمتي از درب يا پنجره، در محيط تهويه ايجاد كنيد.

 

-رنگ شعله بخاري و وسايل پخت و پز بايد آبي باشد و چنانچه رنگ شعله قرمز ،‌زرد يا نارنجي باشد، حتما نقص در سوخت رساني و كمبود اكسيژن در محيط است كه سريعا بايد تعمير و سوخت رساني شود. همان طور كه در قبل اشاره كرديم رنگ شعله زرد نشان از كمبود اكسيژن تركيبي است كه در اين حالت ناقص سوزي رخ داده و مونواكسيدكربن توليد مي شود

 

-در صورت استفاده از وسايل گرمايشي نبايد تمام منافذ خانه بسته باشند زيرا خطر مسموميت در محيط بسته و محدود بيشتر است.

 

-از نسب آبگرمكن در حمام و يا استفاده از شعله آشپزخانه براي گرم كردن بايد خود داري نمود.

 

علاوه بر راههاي فوق، راههاي بسياري براي كاهش خطرات CO وجود دارد كه از جمله آن ها مي توان به پركاربرد ترين آنها يعني "*****اسيون" اشاره نمود. امروزه نانو *****اسيون ها نقش بسيار مهمي در جدا سازي آلاينده هاي مضر موجود در هوا دارند. با فناوري نانو ميتوان نقايص مواد را در مقياس نانو متر بر طرف نمود و آنها را به شيوه مطلوب و قابل استفاده تغيير داد. در ابتدا لازم مي دانيم فناوري نانو را به طوري كامل شرح داده، و به دنبال راههاي اساسي براي كاهش خطرات CO باشيم.