Co2 vergftung

...komplette Frage anzeigen

7 Antworten

CO2 reagiert mit dem im Blut vorhandenen Wasser und senkt so den pH-Wert des Blutes. Neuronen (Nervenzellen) benötigen einen definierten Konzentrationsgradienten über ihre Zellmembran, da sie ansonsten nicht ordnungsgemäß funktionieren können.

Die Gleichgewichtsreaktion lautet wie folgt.

CO2 (Kohlenstoffdioxid) + 2H2O (Wasser) <--> H2CO2 (Kohlensäure) + H2O (Wasser) <--> H3O+ (Oxonium) + HCO3- (Hydrogencarbonat)

Wenn dem System nun Kohlenstoffdioxid (linke Seite) zugeführt wird, reagiert es, dem Le-Chatelier-Prinzip folgend, "nach rechts" und bildet Oxonium und Hydrogencarbonat. Der Oxoniumgehalt einer Lösung ist ein Maß für dessen pH-Wert, der bei steigender Konzentration an Oxoniumionen sinkt. Das Blut wird "sauer" (Azidose), ein gefährlicher Zustand.

5 % Vol. CO2 führen zu Bewusstlosigkeit, 8 % Vol. CO2 zum Tod, jeweils nach 30 bis 60 Minuten Exposition. Höhere Konzentrationen haben die gleiche Wirkung, sie tritt allerdings früher ein.

Auch wenn Kohlenstoffdioxid nicht als "giftig" klassifiziert ist, weil es keine letale Dosis von weniger als 50 mg (falls ich die Grenze korrekt erinnere?!) hat, ist dennoch eine gewisse Toxizität vorhanden.

Trotzdem ist Kohlenstoffdioxid nicht wirklich ein "Gift". Man kann gewissermaßen sagen Dein Körper ist auf ein gewisses Niveau an Kohlenstoffdioxid im Blut "optimiert" und wenn von diesem Optimum zu stark abgewichen wird, funktioniert er nicht mehr. Wenn Du das Kohlenstoffdioxid vollständig aus dem Blut eliminieren würdest, würdest Du auch nicht mehr bei Bewusstsein bleiben, da das Blut dann einen zu hohen pH-Wert (Alkalose) hätte.

oha kennst dich voll aus danke :)

1
@JustMaintain

Ja, ich habe mal eine Zeit lang in der Veranstaltungsbranche gearbeitet und war dort jeden Abend stundenlang Kohlenstoffdioxid ausgesetzt und habe meine Gäste auch diesem Gas ausgesetzt.

Es wird als Flüssiggas zur Nebelbildung eingesetzt, da es als Kältemittel wirkt (Siedepunkt liegt irgendwo bei -50 °C) und somit das Wasser aus der umgebenden Luft zu feinsten Tröpfchen auskondensiert, die dann als Nebel wahrgenommen werden. Dadurch wird die Wirkung von Licht- und Showeffekten verstärkt und die Sichtweite im Raum verringert. Wenn die Gäste vollkommen klare Sicht haben, fühlen sie sich beim Tanzen nicht wohl, weil sie sich beobachtet vorkommen. Wenn man die Sicht reduziert durch geringe Beleuchtung und Nebeleinsatz, werden sie erheblich tanzfreudiger.

Das Problem ist hier, neben dem Kohlenstoffdioxid selbst, sondern auch Verunreinigungen, die durch den Herstellungsprozess entstehen. Kohlenstoffdioxid wird in der Regel nicht durch Verflüssigung und fraktionierte Destillation aus der Erdatmosphäre entnommen, sondern auf anderem Wege (genaues Verfahren ist mir nicht bekannt) technisch erzeugt, weil nur so wenig davon in der Atmosphäre vorhanden ist, dass eine Destillation wirtschaftlich unrentabel wäre.

Außerdem wird das Kohlenstoffdioxid, das zu Showzwecken zum Einsatz kommt, aromatisiert, da das Gas an sich ja farb- und geruchslos ist. Der Nebel entsteht ja nur durch Kältewirkung. Wenn Gas in einen Raum entweicht, ist es zunächst kalt und es bildet sich mit der Luftfeuchtigkeit Nebel. Irgendwann erwärmt sich das Gas wieder, da es die Temperatur der Umgebung annimmt und der Nebel verschwindet wieder. Das Gas ist aber noch da und kann dann nicht mehr wahrgenommen werden. Deshalb werden andere Gase beigemischt, die einen charakteristischen Geruch aufweisen, damit man wahrnehmen kann, dass Gas ausgetreten ist. Bei Erdgas beispielsweise werden Schwefelverbindungen eingesetzt, die äußerst unangenehm riechen. Das kann man für Showzwecke natürlich nicht bringen. Hier werden verschiedene Kohlenwasserstoffe (in der Regel Alkohole) eingsetzt. Die sind selbst auch widerum "giftig", aber eben nicht in den eingesetzten Mengen.

0
@NoHumanBeing
Es wird als Flüssiggas zur Nebelbildung eingesetzt

Da habe ich eine Frage an Dich, weil Du aus der Branche kommst: Warum kommt es bei solchen Paries mit CO₂-Boden­bedeckung nicht öfter zu Unfällen. Wenn jemand im Suff zu Boden geht, dann liegt er ja im CO₂-See und müßte rasch ersticken. Ich denke da auch an Haustiere (Dackel) oder Kleinkinder.

Wie macht das die Veranstaltungsbranche, daß nicht ein Toter pro Woche die Schlag­zeilen beherrscht?

1
@indiachinacook

Du musst zwei Dinge unterscheiden.

Erstens hat CO2 eine höhere molare Masse, als "Luft", die ja im wesentlichen aus Stickstoff und Sauerstoff besteht und ist dadurch "schwerer". Dieser Effekt ist aber marginal. Es gibt ein Experiment mit Brom und einem anderen Gas, ich weiß nicht mehr genau welches, und selbst wenn Du die "übereinander schichtest", vermischen sie sich mit der Zeit durch Diffusionsvorgänge, obwohl das Brom eine erheblich höhere molare Masse hat, als das andere Gas. Irgendwann hast Du also ein homogenes Gemisch, auch wenn es zwischen den Substanzen Dichteunterschiede gibt. Bei CO2 und Luft geht das äußerst schnell. Die bleiben nicht getrennt.

Zweitens ist das CO2, dadurch dass es initial unter hohem Druck steht und dann schlagartig entspannt wird, äußerst kalt. (Initial -50 °C, die Temperatur steigt aber rasch an, wenn es in die Umgebung entlassen wird, sonst würde es bei den Gästen zu Kälteverbrennungen kommen.) Dieser Effekt sorgt tatsächlich dafür, dass das Gas eine Zeit lang am Boden bleibt. Zumindest wenn Du eine Anlage hast, die ausreichend Gasdurchsatz hat.

Unsere Anlage war ziemlich "klein", hatte also einen geringen Durchsatz. Da musste man das Ventil schon eine ganze Weile lang durchgehend geöffnet lassen (~2 Minuten), bis man eine CO2-Menge im Raum hatte, die tatsächlich eine ausreichende Nebelmenge für "relevante Sichtbehinderung der Gäste" geliefert hat. Dementsprechend entwich das Gas relativ langsam. Die Anlage stieß also nur sehr wenig CO2 pro Zeitintervall aus. Bis da mal "nachgeliefert wurde", hatte sich das Gas, das vorher am Boden war, schon lange wieder erwärmt und verflüchtigt. Insbesondere wenn viele Gäste auf der Tanzfläche waren, hat deren Körpertemperatur ausgereicht, um das Gas so schnell zu erwärmen, dass es überhaupt keine Zeit hatte, den Boden zu berühren. Es stieg sofort auf, weil es über der Tanzfläche eine Konvektionsströmung nach oben gab, ähnlich wie bei einem Kamin. Und oberhalb der Tanzfläche wurde dann durch eine Entlüftungsanlage abgesaugt. Alles in allem keine Chance, auf lokal extreme Konzentrationen zu kommen.

Kumulativ ist es aber eventuell schädlich, ständig CO2 ausgesetzt zu sein. Das betrifft allerdings eher das Personal, als die Gäste. Ich habe dort ja 10 Stunden pro Tag ohne Pause aufgelegt, von 20 Uhr abends bis 6 Uhr in der Früh am nächsten Morgen. Und einmal hatte ich mich unmittelbar nach einem solchen Abend leicht verletzt und sah mein Blut. Es war trüb, was auf freies Protein (Eiweiß) hindeutet. Kohlenstoffdioxid hat hämolytische Wirkung, das heißt es löst die Zellmembranen der Erythrozyten (roten Blutzellen) auf. (Ist wohl auch eher eine Wirkung der pH-Wert-Entgleisung, als des Kohlenstoffdioxids an sich.) Und diese bestehen aus Proteinen und die werden dann frei und das Blut wird trüb.

Aber Erythrozyten werden so schnell von Deinem Körper nachgebildet, dass das nicht lebensgefährlich ist. Zumindest lebe ich noch und ich bin auch nie aus den Latschen gekippt. Aber eine gewisse Reizwirkung auf Schleimhäute und Augen hat das Zeug, vermutlich nicht nur das Kohlenstoffdioxid selbst, sondern auch die Substanzen, mit denen das Gas aromatisiert ist, die ja Kohlenwasserstoffe sind. Aber das ist alles vernachlässigbar gegenüber der Wirkung von Zigarettenrauch. Die Diskothek befand sich allerdings in Bayern, wo ja nach einem Volksentscheid absolutes Rauchverbot herrscht. Das war echt Luxus! Da atmet man dann "gerne" auch mal ein bisschen Kohlenstoffdioxid, wenn man dafür kein Nikotin und kein Kondensat inhalieren muss. ;-)

Etwas mehr besorgt hat mich, dass das Kältemittel aus unbeschrifteten Gasflaschen entnommen wurde. Keine Angabe zum Lieferanten, nicht einmal ein Aufdruck "Kohlenstoffdioxid" oder irgendwelche Warnhinweise. Keine Druckangabe, nichts. Einfach eine blanke Gasflasche. Da kann sonstwas drin gewesen sein. Aber die Substanzen, mit denen Kohlenstoffdioxid für den Showbereich aromatisiert wird, waren definitiv vorhanden. (Der Geruch ist sehr charakteristisch.) Also es wird schon Kohlenstoffdioxid gewesen sein, aber eventuell war es zweifelhafter Herkunft. Ich denke wenn es ein teures Linde-Produkt gewesen wäre, wären die Flaschen ordnungsgemäß beschriftet gewesen.

Achja. Zum Ersticken hast Du bei Kohlenstoffdioxid grundsätzlich keine Zeit. Die Azidose kostet Dich das Leben, bevor Du erstickst. Immer.

1

Mir ist bei der Gleichgewichtsreaktion leider ein Tippfehler unterlaufen.

Ich korrigiere.

CO2 (Kohlenstoffdioxid) + 2H2O (Wasser) <--> H2CO3 (Kohlensäure) + H2O (Wasser) <--> H3O+ (Oxonium) + HCO3- (Hydrogencarbonat)

1

Alles ist giftig, es kommt nur auf die Menge oder Konzentration an.

Reiner Sauerstoff wirkt über die Zeit genauso toxisch auf die Lunge und ebenso wirkt zu viel Wasser trinken in zu kurzer Zeit, extrem gesundheitsschädigend bis letal.

Das Einatmen einer überhöhten CO2-Menge über eine bestimmte Zeit senkt den Blut-pH-Wert und dies verringert das Bindungsvermögen von Sauerstoff am Hämoglobin sowie folglich den Sauerstofftransport im Körper. Dadurch steigt das Risiko des Bewusstseinsverlustes etc., wie auch meine beste Freundin Wikipedia über die physiologische Wirkung von CO2 berichtet...

verringert das Bindungsvermögen von Sauerstoff am Hämoglobin

Das stimmt zwar, ist aber nicht der primäre Wirkmechanismus, sprich nicht der hauptsächliche Grund, warum es schädlich ist. Ein "entgleisender" pH-Wert ist direkt schädlich für die Zellen, insbesondere für Nervenzellen, aber auch für alle anderen. Die Zellen haben keine Zeit, an Sauerstoffmangel zu sterben (das dauert verhältnismäßig lange), weil sie unmittelbar an der pH-Wert-Entgleisung viel schneller sterben. (Bewusstseinsverlust ähnlich. Geht auch durch den pH-Wert direkt.)

Das wäre etwa so, als würde man sagen: Wenn man einen Menschen in kochendes Wasser wirft, läuft er Gefahr, darin zu ertrinken. Naja, theoretisch schon, aber er hat keine Zeit zu ertrinken, weil die Hitze seine Proteine denaturieren wird und er daran viel schneller stirbt.

0

Dass Kohlendioxid nicht als "giftig" oder "gesundheitsschädlich" eingestuft ist, liegt lediglich an den Definitionen für diese Einstufungen.

Auch andere Stoffe, wie Kochsalz oder Alkohol (Ethanol) sind nicht als "giftig" eingestuft, können aber bekanntlich Vergiftungen, auch tödliche, verursachen.

Heimtückisch bei CO2 ist auch, dass gefährliche Konzentrationen schlagartig Bewusstlosigkeit verursachen. Keine Chance mehr, sich in Sicherheit zu bringen...

Also wenn du darauf hinaus willst : Wenn du CO2 einatmest , also reines, dann stirbst du nach einiger zeit weil du ja Sauerstoff zum Leben brauchst

Falsch! Wenn Du 10 % Vol. CO2, 30 % Vol. O2 und 60 % Vol. N2 atmest, stirbst Du nach einer gewissen Zeit auch.

Normale Luft hat etwa 78 % Vol. N2, 21 % Vol. O2, 1 % Vol. Argon (CO2 vernachlässigbar mit 300 - 400 ppm).

1

Du kannst auch eine Wasser Vergiftung bekommen wenn du zu viel Trinkst.

Der Vergleich passt am ehesten.

0

Weil man Sauerstoff braucht.

Falsch! Wenn man Dir Sauerstoff und Kohlenstoffdioxid zuführt, stirbst Du ab einer gewissen CO2-Konzentration auch und zwar selbst dann, wenn man Dir (erheblich) mehr Sauerstoff zuführt, als in normaler Luft enthalten ist.

2

Was möchtest Du wissen?