Kohlenmonoxid-Molekül

Kohlenmonoxid (oder Kohlenstoffmonoxid) hat die Strukturformel CO. Das Molekül besteht also aus einem Atom Kohlenstoff (C) und einem Atom Sauerstoff (O). Kohlenmonoxid ist ein farbloses und geruchloses Gas und hat eine ähnliche Dichte wie Luft. Es entsteht zum Beispiel bei der unvollständigen Verbrennung von kohlenstoffhaltigen Stoffen, etwa Holz, Kohle oder Benzin.

Großtechnisch genutzt

Kohlenmonoxid wird in der Industrie vielfach verwendet und kann über verschiedene Verfahren technisch hergestellt werden. Als Rohstoffe dienen dabei Erdgas, Erdöl, Kohle oder Verbindungen wie Benzin, die ihrerseits aus Erdgas, Erdöl oder Kohle erzeugt werden. Häufig wird das in verschiedenen Reaktionen entstehende Kohlenmonoxid nicht isoliert, sondern gleich mit den parallel entstehenden Stoffen für weitere Prozesse eingesetzt.

So entstehen zum Beispiel aus der Umsetzung von Kohle mit Luft, Wasserdampf und/oder Sauerstoff verschiedene CO-haltige Gasgemische, die als Generatorgas, Wassergas oder Synthesegas bezeichnet werden und neben Kohlenmonoxid Stickstoff oder Wasserstoff in verschiedenen Konzentrationen enthalten. Diese Gasgemische werden für viele großtechnische Anwendungen umgesetzt, um Grundchemikalien herzustellen, zum Beispiel Ammoniak NH₃, Methanol CH₃OH oder diverse Kohlenwasserstoffe.

Reines Kohlenmonoxid wird für die Herstellung von wichtigen Grundstoffen der chemischen Industrie, etwa Ameisensäure, Essigsäure oder Phosgen und vielen weiteren Verbindungen verwendet. Auch als Reduktionsmittel, zum Beispiel bei der Gewinnung von Eisen aus Eisenoxid wird CO eingesetzt.

Kohlenmonoxid ist sehr giftig

Kohlenmonoxid ist ein farbloses und geruchloses Gas und sehr giftig. Das CO-Molekül hat eine ganz ähnliche Größe wie das Sauerstoff-Molekül, das mit Hilfe des Hämoglobins in unserem Blut durch unseren Körper transportiert wird. Kohlenmonoxid bindet anstelle des Sauerstoffs an das Hämoglobin und verhindert damit den Sauerstofftransport durch das Blut. Daher kommt es zu einem akuten Mangel des lebensnotwendigen Sauerstoffs im ganzen Körper.

Gerade die Tatsache, dass dieses Gas farb- und geruchlos ist, macht es so gefährlich, weil man eine erhöhte CO-Konzentration nicht bemerkt. Eine große Gefahr besteht zum Beispiel bei Bränden, wenn Menschen die entstehenden Rauchgase einatmen. Denn diese enthalten häufig hohe Konzentrationen an Kohlenmonoxid. Deshalb sind bei einem Brand häufig die entstehenden Rauchgase eine größere Gefahr als die Flammen.

In früheren Jahren kam es immer wieder zu CO-Vergiftungen durch Autoabgase, etwa durch Autos mit laufendem Motor in geschlossenen Garagen. Moderne Drei-Wege-Katalysatoren wandeln Kohlenmonoxid jedoch in das wesentlich ungefährlichere Kohlendioxid um, so dass die Zahl dieser Unfälle zurückgegangen ist.

Gefahr in geschlossenen Räumen

Die sprunghaft gestiegenen Energiekosten verleiten manchen dazu, über Alternativen zur normalen Heizung nachzudenken. Aber Campingkocher, Holzkohlengrills oder andere Geräte, die für den Außeneinsatz vorgesehen sind, sind zum Heizen oder Kochen in geschlossenen Räumen absolut ungeeignet! Beim Betrieb solcher Geräte in Räumen können lebensbedrohliche Konzentrationen von Kohlenmonoxid entstehen, selbst wenn die Fenster geöffnet sind.

In den letzten Jahren gab es außerdem immer mal wieder Meldungen über Kohlenmonoxid-Vergiftungen in Shisha-Bars, denn Shishas (Wasserpfeifen) werden häufig mit Kohle betrieben. Beim unvollständigen Verbrennungsprozess der Kohle kommt es zur Bildung von Kohlenmonoxid.

Shisha-Bars müssen daher gut belüftet sein und Warnmelder für Kohlenmonoxid enthalten, damit ein gesundheitsschädlicher Kohlenmonoxid-Anteil in der Luft schnell erkannt wird. Besucherinnen und Besucher von Shisha-Bars sollten daher in ihrem eigenen Interesse darauf achten, dass diese gesetzlichen Vorgaben eingehalten werden.

Kohlenmonoxid darf nicht verwechselt werden mit Kohlendioxid. Darüber gibt es einen eigenen Beitrag hier auf Faszinationchemie.de.

Quellen

[1] Weitere Informationen zu Kohlenstoffmonoxid
[2] Unsichtbare Gefahr: Kohlenmonoxid im Haushalt

Abbildung CO-Molekül: Yikrazuul, Carbon monoxide simple, Wikimedia Commons, gemeinfrei

In der Reihe „Was ist eigentlich…“ stellen wir in leicht verständlicher Form chemische Substanzen vor, die jeder kennt oder fast jeder benutzt. Alle Beiträge der Reihe: https://faszinationchemie.de/chemie-ueberall

Dr. Karin J. Schmitz

Leiterin GDCh-Öffentlichkeitsarbeit