K napísaniu tohto článku ma inšpirovala tragická nehoda, ktorá sa udiala 22. októbra v Čakanovciach (okr. Lučenec). Pri sobotňajšej zabíjačke prišiel o život 41-ročný muž a druhý (58-ročný) leží vo vážnom stave v nemocnici. Nehodu spôsobil výbuch v murovanej udiarni pri dome v okamihu, keď otvoril dvierka piecky, do ktorej predtým naložili nedostatočne vysušené drevo. Zrejme to bola príčina nedokonalého horenia v peci, s následnou tvorbou oxidu uhoľnatého, ktorý pravdepodobne unikal do celého priestoru udiarne a zmiešaním so vzduchom vytvoril výbušnú zmes. Výbuch inicioval plameň po otvorení pece. Obeť nehody usmrtila tehla, ktorá ju zasiahla do hlavy.
Nech je tento smutný prípad výstrahou, a zároveň poučením pre všetkých, ktorí bežne obsluhujú akékoľvek vykurovacie telesá, predovšetkým na plyn alebo na pevné palivo.
Všetky bežné vykurovacie telesá produkujú teplo zvyčajne na základe horenia paliva, ktorého podstatnou zložkou je uhlík. Pri horení paliva sa tento uhlík oxiduje vzdušným kyslíkom, a keďže sa jedná o exotermickú reakciu, uvoľňuje sa pritom značné množstvo tepla.
Podľa množstva vzduchu, ktoré má prístup do vykurovacieho telesa, môže horenie paliva prebiehať v režime jeho dokonalého spaľovania alebo v režime nedokonalého spaľovania.
Pri dokonalom horení prebieha reakcia
atóm uhlíka + molekula kyslíka → molekula oxidu uhličitého + teplo 393,5 kJ/mol
Pri nedokonalom horení prebieha reakcia
atóm uhlíka + ½ molekuly kyslíka → molekula oxidu uhoľnatého + teplo 110,5 kJ/mol
Kým oxid uhličitý už ďalej nemožno oxidovať, oxid uhoľnatý má schopnosť zlučovať sa s ďalším kyslíkom, preto je horľavý (a v určitej koncentrácii tvorí so vzduchom výbušnú zmes). Jeho horenie prebieha podľa reakcie
molekula oxidu uhoľnatého + ½ molekuly kyslíka → molekula oxidu uhličitého + 283 kJ/mol
S kyslíkom sa zlučuje prudko a horí pritom modrým plameňom.
Základné vlastnosti týchto dvoch plynných oxidov uhlíka sú diametrálne odlišné.
Oxid uhličitý je pri bežnej teplote takmer dvakrát ťažší ako vzduch, preto sa zhromažďuje v najnižších polohách - v miestnosti pri podlahe, v teréne v priehlbinách - je nevýbušný a pri vdychovaní pôsobí dusivo.
Oxid uholnatý je približne rovnako ťažký ako vzduch, pri masívnych výskytoch sa drží pospolu v akýchsi plynových "bublinách", so vzduchom sa zmiešava len pozvoľna, v zmesi so vzduchom - v koncentrácii od 12,5 až 74,2 percenta - vybuchuje a pri vdychovaní je otravný.
Prvé praktické skúsenosti s pecou na pevné palivá a s ich horením som ja osobne nadobudol už v detstve, vo veku päť-šesť rokov. Doma sme mali v obývacej izbe šikovnú malú piecku, tzv. petrika. Bol začiatok šesťdesiatych rokov a bývali sme na Tatranských Matliaroch v starom vojenskom, prevažne drevenom baraku so stropom vo výške 3,5 metra. Bolo to zdravé a lacné bývanie (mesačný nájom 11,- Kčs), ale v zime dosť náročné na vykurovanie. A vtedy ešte bývali naozaj tuhé zimy, bežne s nočnými mrazmi pod mínus dvadsať stupňov Celzia, ale aj s množstvom snehu a z toho vyplývajúcimi detskými radovánkami. Pamätám sa, že jednej zimy ministerstvo školstva postupne predĺžilo zimné prázdniny, ktoré mali pôvodne trvať týždeň, o ďalších päť týždňov tzv. "uhoľných" prázdnin.
Na noc otec vždy naložil piecku uhlím takmer doplna, nechal uhlie trochu sa rozhorieť a potom privrel spodné dvierka a priškrtil ťah splodín do komína škrtiacou klapkou, situovanou na počiatku plechového dymovodu. Na toto bola potrebná istá skúsenosť a odhad, pretože - ak ste nechali rozhorieť uhlie v piecke nad určitú intenzitu, v krátkom čase sa vytvorilo značné množstvo tepla, takže miestnosť sa prekúrila, ale do rána všetko vychladlo - vrátane piecky. A naopak, keď ste ťah do komína priškrtili pomocou klapky predčasne, hrozilo nedokonalé spaľovanie v peci, spojené so vznikom nebezpečného oxidu uhoľnatého.
V tých časoch boli bežné dve-tri rodinné tragédie, v dôsledku hromadnej smrteľnej otravy oxidom uhoľnatým, počas jednej zimnej sezóny. V lepšom prípade sa zavčasu zobudil otec rodiny s bolením hlavy, ale pre deti bolo už zvyčajne neskoro.
Oxid uhoľnatý je značne jedovatý. Jeho jedovatosť je spôsobená silnou afinitou k hemoglobínu, vytvára s ním karbonylhemoglobín, čím znemožnuje prenos kyslíka v podobe oxyhemoglobínu z pľúc do tkanív. Väzba oxidu uhoľnatého na hemoglobín je približne tristokrát silnejšia ako s kyslíkom a preto jeho odstránenie z krvi trvá mnoho hodín až dní.
Príznaky otravy sa objavujú už pri premene 10 % hemoglobínu na karboxyhemoglobín. Prejavuje sa to najčastejšie bolesťami hlavy, závratmi, hučaním v ušiach, sčervenaním v tvári, bolesťami končatín, búšením srdca.
(Pozri napr.: https://sk.wikipedia.org/wiki/Oxid_uho%C4%BEnat%C3%BD)
Pamätám si aj zopár prípadov nočných strážnikov rôznych objektov (napr. v JRD), ktorým sa prihodila podobná nehoda. Zaspali v malom priestore vrátnice, ktorú postupne zamoroval oxid uhoľnatý. Jeden sa prebral, inštiktívne opustil nebezpečný priestor, ale už bolo neskoro. Karboxyhemoglobín, ktorý mal už v krvi, ho pomaly udusil. Ráno ho našli sedieť mŕtveho na zemi, opretého o vonkajšiu stenu, pri otvorených dverách vrátnice.
K významnému uvoľneniu oxidu uhoľnatého došlo, v dôsledku prevádzkovej nehody - pri deštrukcii potrubia vysokopecných vetrov, vo Východoslovenských železiarňach 27. októbra 1995. V blízkej obci Veľká Ida dosahovala vtedy koncentrácia oxidu uhoľnatého až 50 miligramov na meter kubický vzduchu, preto museli byť obyvatelia tejto obce evakuovaní. Usmrtených bolo spolu jedenásť ľudí, vrátane dvoch osadníkov - "zberačov" starého železa, ktorých našli dodatočne v okrajovej časti areálu VSŽ. Vnikli tam potajme, bez kohokoľvek vedomia, takže nemali žiadnu šancu na prípadnú účinnú prvú pomoc a tak aj na záchranu života.
Vážnosť tejto nehody zodpovedné osoby v prvej chvíli zrejme podcenili. Z poškodeného potrubia unikli veľké "bubliny" vysokokoncentrovaného oxidu uhoľnatého, a keďže boli okom nevnímateľné a prakticky bez zápachu, spôsobili bezvedomie a následnú smrť osôb, ktoré sa náhodne ocitli v ich dosahu, po niekoľko málo vdýchnutiach plynu.
Niekde na pomedzí sú tragické prípady udusením alebo otrávením sa zmesou oxidu uhličitého a uhoľnatého pri kúpeli v stiesnených (a počas kúpeľa, pochopiteľne, nevetraných) priestoroch kúpeľní, vybavených plynovými prietokovými ohrievačmi.
Človek vlezie do vane a nechá si do nej natekať vodu s prednastavenou teplotou. Plameň plynového horáka prietokového ohrievača - v režime dokonalého spaľovania - najprv len spotrebúva prítomný kyslík a do vzduchu uvoľňuje vyprodukovaný oxid uhličitý. Je len otázkou (krátkeho) času, kedy plynový plameň spotrebuje toľko kyslíka, že horenie plynu prejde v dôsledku zníženého obsahu kyslíka vo vzduchu do režimu nedokonalého spaľovania s následnou produkciou oxidu uhoľnatého.
Človek, hovejúci si v príjemne teplej vody, a niekedy aj zamyslený, si niekedy ani nemusí uvedomiť, čo sa s ním deje.
Toxické účinky oxidu uhličitého sa objavujú už pri koncentrácii dvoch percent. Pri obsahu oxidu uhličitého v (opotrebovanom) vzduchu nad päť percent už organizmus nestačí plyn ventilovať von a dochádza k jeho hromadeniu v tele. Oxid uhličitý však tlmí centrálnu nervovú sústavu a dýchacie centrum. Dielo skazy dokončí v druhom slede oxid uhoľnatý.
Ak si postihnutý sám od seba neuvedomí, čo sa s ním deje, alebo ho ešte dostatočne zavčasu nepríde skontrolovať blízka osoba, následky môžu byť fatálne.
Niečo podobné sa stalo exposlancovi NR SR za Aliancu nového občana Jozefovi Banášovi, otcovi známej postavy v slovenskom showbiznise Adely Banášovej, ktorý našťastie prežil.
Ešte by som sa chcel zmieniť, v súvislosti s uvedenými skutočnosťami, o dvoch zaujímavostiach. Jedna je prírodopisnej povahy, druhá má nádych historicko-dobrodružný.
Už ako chlapec som sa niekde, nepamätám kde, dočítal o tzv. Psej jaskyni pri Neapole. Je zaujímavá tým, že sa v nej nachádza oxid uhličitý akurát v tak vysokej vrstve nad jej dnom, že človek do nej môže (pri všetkej opatrnosti) vstúpiť bez následkov, ale napríklad pes, ktorý by ho sprevádzal, by sa tam udusil. Pri vdychovaní vzduchu s obsahom oxidu uhličitého nad dvadsať percent totiž nastáva smrť zástavou dychu v priebehu pár sekúnd.
Zrejme takto nejak aj túto prírodnú raritu objavili, že do Psej jaskyne sa vošiel ukryť pred nečasom nejaký pastier kôz alebo oviec spolu so svojím verným štvornohým sprievodcom, ktorý tam náhle uhynul. A bol by možno zahynul aj samotný pastier, keby sa bol nad úbohým psom pridlho skláňal.
Google nám prezradí, že sa jedná o taliansku jaskyňu Grotta del Cane (Psia jaskyňa) pri Neapole, a že podobných prírodných atrakcií je kde-kade po svete viac. (Pozri napr. https://sk.wikipedia.org/wiki/Mofeta)
Druhou zaujímavosťou je "prípad" Apolla 13, ktorú niekto charakterizoval ako "najúspešnejšiu neúspešnú akciu" v doterajších dejinách americkej kozmonautiky. Misia Apolla 13 prebehla v dňoch 11. až 17. apríla 1970. Vtedy po starostlivých prípravách, ale už celkom mimo pozornosti verejnosti, ktorá už podobné lety považovala za úplnú samozrejmosť, odštartovala k Mesiacu trojica astronautov Jim Lovell, Fred Haise a Jack Swiger. Swiger ako náhradník na poslednú chvíľu nahradil pôvodného člena posádky Kena Mattingliho, ktorý nečakane ochorel na osýpky. V priam už povestného "trinásteho", vtedy trinásteho apríla 1970, zahlásil Jim Lovell do riadiaceho strediska letu pamätnú vetu:
"Houston, máme problém."
Pri premiešavaní tekutého kyslíka v jednej z nádrží došlo k nepredvídanej explózii, ktorá pôvodný plán misie Apolla 13 nadobro zmarila a celý svet so zatajeným dychom sledoval dramatický pokus o záchranu života astronautov vlastnými silami (t.j. schopnosťami a znalosťami), prebiehajúci ďaleko za hranicami zemskej atmosféry.
Jedným z problémov, ktoré museli astronauti v spolupráci s tímami najrôznejších odborníkov (i za účinnej pomoci osýpkami postihnutého Jacka Mattingliho), bola vysoká koncentrácia oxidu uhličitého v atmosfére lunárneho modulu, kam sa astronauti v stave najvyššej núdze po explózii uchýlili.
Na znižovanie obsahu oxidu uhličitého tam boli filtre obsahujúce hydroxid lítny, ktorý sa reakciou s oxidom menil na uhličitan lítny. Ich kapacita inštalovaná v lunárnom module zodpovedala potrebám dvoch astronautov počas dvoch dní. V súčasnej situácii však bola nedostatočná. Na palube veliteľského modulu boli síce podobné filtre, ale mali iný tvar a tak sa nedali použiť v lunárnom module. Našťastie sa tento technický problém podarilo, improvizáciami na hraniciach technickej únosnosti, úspešne vyriešiť.
Oxid uhličitý spôsobuje pri vyšších koncentráciách vznik nakyslastej chuti v ústach. Napriek svojim vlastnostiam sa v medicíne pridáva (v koncentrácii do päť percent) ku kyslíku pre zvýšenie efektivity dýchania. Jeho dlhodobejšie vdychovanie pri koncentrácii dvadsať percent privodzuje stratu vedomia a následne smrť.
Jules Verne (1828-1905) riešil v románe "Cesta na Mesiac" (1865) problém "neutralizovania" oxidu uhličitého, vznikajúceho v kabíne mesačného projektilu dýchaním jeho posádky, analogicky - pomocou hydroxidu draselného. Výsledkom veľmi účinnej reakcie bol uhličitan draselný.
Do pozornosti stálym čitateľom mojich článkov:
Vážení priatelia, v poslednej dobe dostávam do svoje e-mailovej schránky cufr@centrum.sk od facebooku zoznamy mien ľudí, ktorí by azda chceli so mnou komunikovať cez facebook. Za všetky ponuky na tento kontakt vám srdečne ďakujem, no (predbežne) zo - subjektívnych dôvodov - nechcem pobývať na facebooku, aj keď ponúka možnosť chatu. Preto každého, kto má záujem o nejaké doplňujúce informácie k mojim myšlienkam, alebo dokonca záujem o nejakú (aj jednorázovú) formu spolupráce so mnou, nateraz odkazujem na uvedený e-mailový kontakt. Dúfam, že vás to neurazí ani neodradí od vašich zámerov v súvislosti so mnou. Ďakujem vám za porozumenie.
