Kohlenmonoxid

Autor: Hans Lohninger

Formel	CO
CAS-Nr.	630-08-0
Molekulargewicht (1)	28.01 amu
Schmelzpunkt	-205.07 °C
Siedepunkt	-191.55 °C
Dichte	1.25 g/cm3

Kohlenmonoxid, CO, ist ein farbloses, brennbares, geruchloses, sehr giftiges Gas, das einerseits bei unvollständigen Verbrennungsvorgängen entsteht (Hausbrand, Autoabgase) und andererseits bei der Oxidation von Methan, das aus natürlichen Fäulnisprozessen stammt.

Kohlenmonoxid verbrennt an der Luft mit bläulicher Flamme zu CO₂. Es reagiert aber auch beim Erwärmen mit anderen Nichtmetallen wie Schwefel (unter Bildung von COS) oder Chlor (Phosgen, COCl₂). Wichtig ist auch die katalytische Oxidation von CO im Autoabgas-Katalysator bei rund 400°C. Damit wird die Giftigkeit der Autoabgase entscheidend verringert (die Giftigkeit von CO beruht auf der Verdrängung von Sauerstoff im Hämoglobin durch Kohlenmonoxid).

Kohlenmonoxid ist ein in der Industrie häufig eingesetztes Reduktionsmittel (z.B. für die Reduktion von Eisenerz, oder die Erzeugung von Wasserstoff durch Reduktion von Wasser).

Kohlenmonoxid wird technisch entweder durch Umsetzung von Kohlenstoff mit Luft ("Generatorgas") hergestellt, oder durch Umsetzung von Kohlenstoff oder Methan mit Wasserdampf ("Wassergas", "Spaltgas", allgemein "Synthesegas"):

2 C + O₂ + 4 N₂ 2 CO + 4 N₂ (Generatorgas)
C + H₂O CO + H₂ (Wassergas)
CH₄ + H₂O CO + 3 H₂ (Spaltgas)

Boudouard-Gleichgewicht

C + CO₂ 2 CO

Diese Gleichgewichtsreaktion wird Boudouard-Gleichgewicht genannt (nach dem franz. Chemiker O.L. Boudouard) und hat in vielen industriellen Prozessen eine entscheidende Bedeutung (z.B. bei der Gewinnung von Eisen). Die Lage des Gleichgewichts hängt von der Temperatur und vom Druck ab. Bei höherer Temperatur und niedrigerem Druck verschiebt sich das Gleichgewicht nach rechts.

Boudouard-Gleichgewicht bei 1 bar Druck. Links: Molenbruch CO, rechts: Molenbruch CO2. Bei 350°C liegt praktisch ausschließlich CO2 vor, oberhalb von 1150°C ausschließlich CO.