Khí than là gì? Cơ chế ngộ độc khí than

Ngộ độc

Khí than là gì

Khí than là thể khí được sinh ra do đốt than. Thành phần chủ yếu của nó là Carbonic Monoxide. Ngoài ra còn có một lượng nhỏ thế khí khác như hợp chất ôxit Nitơ, Hydrogen Sulfide, Sulfur Dioxide và khí Marsh Gas, v.v… Mọi người vẫn thường gọi khí than là khí ôxit Carbon. Công thức phân tử là CO, là thể khí không màu, không vị, không mùi. Mọi người vẫn hay nhầm khí CO là loại khí có mùi; đó là quan điểm thực sự nhầm lẫn. Đúng là có người còn cho rằng “Chỉ cần ở trong phòng không có mùi gì, thì sẽ không có khí than”, gây ra một cảm giác an toàn mù quáng, yên tâm hít thở, đến nỗi đã gây ra hậu quả khó có thể cứu vãn được. Trên thực tế cảm giác về khí than lại chính là từ các thành phần khác trong than, như hợp chất Hydro Carbon có dầu, và thành phần có lưu huỳnh, v.v… Trong một số trường hợp, nếu tính năng của than tốt, tạp chất ít, than được đốt cháy hoàn toàn, thì khí than sinh ra ít, thậm chí hoàn toàn không có mùi hôi, nhưng tuyệt đối không thể nói là không tồn tại CO. Chất ôxit Carbon nhẹ hơn không khí, nên nó dễ lởn vởn trên bề mặt không khí. Nó dễ bị đốt cháy. Khi cháy thấy rõ ngọn lửa xanh. Khi hàm lượng của nó trong không khí đạt 0,04% đến 0,06%, có thể gây ngộ độc cho con người; khi hàm lượng đạt được 12,5% còn có thể gây nổ. Có thể thấy rằng nó là thể khí cực kỳ nguy hiểm, không thể không khiến chúng ta luôn đề cao cảnh giác và luôn phải đề phòng cẩn thận. Khí than được phát sinh thế nào?

Khí than nguyên là chất Carbon nằm trong than cháy chưa hết hẳn. Trong chất có chữa Carbon đó chủ yếu là than. Một số chất hữu cơ khác cũng chứa Carbon như cỏ, than gỗ, vải… Khi đốt cháy, chúng đều sản sinh ra khí than. Trữ lượng than ở Trung Quốc cực kỳ phong phú, sản lượng cũng đứng đầu thế giới. Trong sản xuất công nghiệp, than vẫn là nguồn năng lượng chủ yếu. Than được dùng để sưởi ấm trong cuộc sống gia đình, nấu nướng và làm cơm cũng dùng than là chính. Do đó cơ hội mọi người tiếp xúc với than rất nhiều, lượng Carbon trong than là khác nhau, do căn cứ theo từng chủng loại than, hàm lượng Carbon trong than nâu bình quân thường khoảng 70%, lượng khói than khoảng từ 75% đến 90%. Chất hữu cơ trong than không khỏi được phân bố dường như là do nguyên tố Carbon hợp thành. Hàm lượng có thể đạt trên 90%. Có khi đạt 98%. Trong than, ngoài chất Carbon ra còn chứa cả Ôxy. Hàm lượng ôxy than nâu là 15% đến 30%, khói than từ 2% đến 18%, than không khói là 1% đến 2%. Khi nhiệt độ gia tăng, ôxy dễ kết hợp cùng các nguyên tố khác bố c bay trong không khí. Như vậy khi đốt than, không chỉ đơn thuần tỏa ra nhiệt lượng (mỗi 1 nghìn gam Carbon có thể tỏa ra 34 triệu giun Calo), mà còn tỏa ra Carbon Monoxide và Carbon Dioxide. Đương nhiên là không khó tưởng tượng lắm, vì việc đốt than càng đầy đủ, thì chủ yếu tỏa ra Carbon Diôxide (CO2), đương nhiên khi đốt không hết, được gọi là cháy không hoàn toàn, sẽ tỏa ra nhiều Carbon Monoxide (CO).

Tại sao lại ngộ độc khí than khi dùng bếp than?

Như trên đã nói, khí than là chất Carbon không hoàn toàn đốt cháy hết. Do vậy khi đốt than, không cung cấp ôxy đầy đủ thì có thể sinh ra khí than. Với bếp lò trong gia đình chúng ta thường khi lò cháy hồng nhất, khí nóng bốc lên, do sự đối lưu của không khí, một lượng lớn không khí tươi mát được bổ sung qua cửa lò, than đang cháy chuyển hóa thành Carbon Diôxide (CO2). Phần C02 được chuyển thành CO. Nhưng nếu như đóng chặt cửa lò ở dưới lại, ôxy vào được ít, than cháy không hết, lượng CO sinh ra tăng lên rõ rệt. Ngoài ra, khi lửa than sắp tắt, nhiệt độ trong lò sẽ giảm xuống thấp, sự đối lưu không khí cũng chậm lại, ôxy vào lò ít, khí CO sinh ra cũng sẽ tăng lên. Căn cứ vào nguyên lý ấy ta dùng than ẩm ướt để nhóm lửa, thì lượng CO càng nhiều. Ngoài ra; còn có một số nguyên nhân khiến cho khí than trong phòng ở tăng lên nhiều:

  1. Có người có thói quen nhóm lửa trong phòng, khi đốt lửa, than cháy không hết, .do vậy sinh ra một lượng khí than lớn tích tụ trong phòng.
  2. Không làm hệ thống thoát khói cho lò hoặc không có thiết bị khác để nhóm lò (như thùng dầu hoả) căn bản không lắp được ống thoát khói.
  3. Đóng kín của nhà và cửa sổ, lại không có biện pháp thông gió, như chưa lắp hệ thống thông gió.
  4. Có thể xuất hiện các vụ việc ngoài ý muốn, làm thất thoát khí than tràn ra như:

a- Mở cửa lò ra, quên không đóng lại.

b- Bổ sung thêm nhiều than quá, lấp mất đường thoát khói.

c- Đường thoát khói đóng quá chặt, d- Cửa lò dưới đóng quá chặt, e- Khoang cửa lò có quá nhiều xỉ. f- Ống khói không kín hoặc bị rò rỉ. g- Trong ống khói đọng lại quá nhiều bò hóng, gây tắc ống khói.

h- Phần ông khói ở ngoài nhà đóng băng hoặc bị tuyết phủ.

i- Lắp đặt ông khói không hợp lý, miệng ống khói đổì thẳng vào hướng gió, làm gió bay ngược trở lại.

k- Điều kiện khí hậu không tốt, như có gió (thổi), tuyết rơi, khí trời âm u, áp suất không khí thấp, đã làm cho khí than khó thoát ra được.

Cũng giống như lò than, các giường sưởi của nông dân miền bắc Trung Quốc, khi đường ống dẫn khói bị tắc, khí cũng không thoát ra được, cũng có thể sinh ra khí than. Ớ miền Nam Trung Quốc đốt than trong chậu để sưởi ấm. Than cháy trong chậu thường cháy khá vẹn toàn, khí than sinh ra tương đối ít, nhưng trong giai đoạn than bắt đầu cháy và khi lửa than sắp tắt, do nhiệt độ thấp, khí than sinh ra khá nhiều. Tóm lại, khi gia đình sử dụng bếp lò trong nhà sẽ gây ra ngộ độc khí than, đa số không phải là do thiếu kiến thức, mà là do sơ ý, đãng trí mất cảnh giác gây ra. Nếu không có hiểu biết, tức là đã đem tính mang ra để đùa giỡn! Nhất thiết không được làm thế!

Ngoài lò than ra còn có trường hợp nào gây ngộ độc khí than?

Ngoài nguyên nhân chủ yếu gây ngộ độc khí than là do đốt lò than ra, thì vẫn còn nhiều nguyên nhân khác mà mọi người không quen thuộc cũng gây ra ngộ độc. Cùng phát triển với xu thế cải cách của Trung Quốc, các xí nghiệp nông thôn cũng phát triển rầm rộ, các ca ngộ độc khí than do nguyên nhân nghề nghiệp gây ra cũng từng bước tăng lên nhiều. Lượng khí CO thoát ra từ các giếng khai thác chiếm 30 đến 60% trong thể khí. Sau khi nổ mìn khai thác, trong tình hình không khí thay đổi chưa được thông gió đầy đủ, đi các hầm lò làm việc, gây ra ngộ độc cấp tính. Do thể khí này không hoàn toàn là CO, mọi người thường gọi là “Ngộ độc khói súng”, thực tế cơ bản là ngộ độc’ khí than. Vì người mắc loại bệnh này có hàm lượng Carbon trong Hemoglobin khá cao. Trong các ngành công nghiệp luyện gang, thép, than cốc và đúc, v.v… thường cho thải ra lượng khí than khá nhiều. Lò cao luyện thép cho ra lượng khí than có hàm lượng CO là 25% đến 30%. Khí than của lò luyện than cốc có 6% đến 9% hàm lượng CO. Với nồng độ này đủ gây ra ngộ độc cấp tính cho người. Trong khí thải của máy cày, ô tô cũng có 4% đến 8% lượng CO. Một động cơ ô tô 20 sức ngựa khi khởi động trong một phút có thể thải ra 28 lít khí độc CO. Nhưng có người lại cho rằng xe hơi thải ra những thứ như thế cũng chỉ là “khói”! Vì thế đã sơ suất đại khái, chẳng thèm để ý đến, nên trong một đêm đông trời lạnh giá, anh lái xe sau khi khởi động máy ô tô rồi chui vào ngủ trong nhà xe, phải đến sáng sớm ngày hôm sau, khi được đồng sự phát hiện anh ta thì anh ta đã hoàn toàn bất tỉnh nhân sự rồi. Nhiều công xưởng lấy khí than làm nguyên liệu như Synthetic Ammoniac, Synthetic Metylic, v.v… Nhà máy sản xuất phân hóa chất ở nông thôn cần đặc biệt chú ý các thiết bị bị hỏng hóc, đường ống bị rò rỉ khi gây ngộ độc cho con người.

Ngày nay nhiều thành phố và vùng ngoại ô đều sử dụng đường ống dẫn khí than, trong đó lượng khí CO là 25% đến 30%. Nếu như các đường ống này bị rò rỉ khí hoặc ốc vít đóng mở không chặt, trẻ con chơi đùa, mở van ra làm cho khí thoát ra, cũng sẽ gây ngộ độc.

Khí than thâm nhập vào cơ thể như thế nào?

Khí than theo đường hô hấp thâm nhập vào cơ thể. Lá phổi của con người bao gồm rất nhiều phế nang khí nhỏ, có khoảng 300 triệu phế nang, mọi người gọi đó là “phế nang”, mỗi một phế nang của lá phổi đều chứa đầy không khí trong khoang, trống, mỗi khoang đều có .lỗ thông nhỏ và thống với bên ngoài, và thường xuyên hít không khí từ ngoại giới mới vào. Xung quanh các khoảng trống, được gọi là thành của các phế nang, giữa các phế nang ấy có khoảng cách gọi là khoảng cách giữa các phế nang, trong đó có rất nhiều mạch máu nhỏ, rất nhỏ li ti. Mọi người đều biết, thể tích của phổi người không lớn lắm, nhưng do chứa một lượng lớn phế nang như vậy, khiến cho diện tích bề mặt tiếp xúc không khí có thể lên tới 80 m2. Tình hình ấy đủ làm cho ôxy tràn đầy vào trong các phế nang, mà chất dinh dưỡng được hấp thụ qua các mạch máu nhỏ đi vào khắp cơ thể, đồng thời đẩy các chất thải như CO2 ra ngoài. Khí than thường thâm nhập vào cơ thể qua đường hô hấp trong trường hợp bất ngờ, đặc biệt là trong giấc ngủ hay những lúc không để ý tới. Giống như ôxy, trong các phế nang, thông qua các mạch máu nhỏ li ti, nó truyền vào máu, rồi phát tán ra khắp cơ thể, gây ra ngộ độc. Sau khi CO thâm nhập vào các phế nang, thấm qua niêm mạc của phế nang, được hấp thụ vào rất nhanh, tốc độ hấp thụ của nó có liên quan với việc phân bố CO trong và ngoài niêm mạc các phê nang. Phân tán nhiều, bị hấp thụ cũng càng nhanh, có nghĩa là nếu nồng độ khí CO được hấp thụ càng cao vào trong các nang nhỏ ở phổi, sau khi hàm lượng CO trong máu càng thấp thì tốc độ bị hấp thu càng nhanh. Một khi CO được hấp thụ vào trong máu thì hàm lượng CO trong máu và trong phế nang sẽ được cân bằng, CO không giống thể khí kích thích thông thường, thể khí có gây kích thích đường hô hấp, thường gây ra ho, và rất dễ phát hiện nó tồn tại, chủ động tránh nó; như Sulfur Dioxide, khí Clo, khí Amoniac, v.v… Mà khí CO2 có tính đánh lén ngấm ngầm gây sát thương nên cần hết sức đề phòng.

Sau khi khí than thấm vào máụ lại gây ngộ độc thế nào?

Cá không thể tách rời khỏi nước, người không thể thiếu ánh nắng và không khí. Khí người bình thường thở, ôxy thông qua các phê nang mà truyền vào máu, trong đó tuyệt đại đa số cùng với Hemoglobin trong máu tạo thành hợp chất ôxy trong Hemoglobin, vận chuyển đến các cơ quan trong cơ thể; lúc này ôxy trong

Hemoglobin lại phóng ôxy ra cung cấp cho các tổ chức sử dụng, tiến hành chuyển hóa hô hấp của tế bào, sinh ra năng lượng, duy trì sức sống của con người. Sau khi tỏa ra ôxy, trở về Hemoglobin nguyên thể vẫn có thể chuyển hóa khí thải C02 vận hành trong máu, rồi bài tiết ra qua phổi. Loại Hemoglobin này còn có thể lại kết hợp với ôxy, và cứ tuần hoàn qua lại như thế. Khí than giống như một kẻ xâm lược hung ác, cho dù khi nồng độ thấp trong không khí từ 0,04% đến 0,06%, cũng có thể thấm vào máu, sẽ xâm chiếm hầu hết các tế bào hồng cầu của cơ thể. Trong thời gian cực ngắn, cứ bám thật chặt lấy Hemoglobin trong tế bào hồng cầu không chịu rời ra, hình thành Hemoglobin ôxit Carbon. Khả năng xâm chiếm của CO rất lớn, thực nghiệm đã chứng minh, sự liên kết của CO với Hemoglobin lớn gấp 300 lần sự liên kết giữa ôxy và Hemoglobin. Ngoài ra, khi Hemoglobin kết hợp với CO, thì sẽ không dễ dàng phân giải, tách ra được, tốc độ phân tách ra là 1/3600 của ôxy kết hợp cùng Hemoglobin. Do vậy có thể thấy khi CO xâm nhập vào thì dường như ôxy trong tế bào hồng cầu không còn chỗ đứng chân nữa. Điều nghiêm trọng hơn là, sau khi CO xâm nhập vào máu, vẫn làm cho Hemoglobin liên kết với ôxy đã mang theo khí ôxy vẫn không tỏa bay ra cung cấp cho các tổ chức sử dụng. Dưới sự tác động kép như vậy, đã làm cho máu trong cơ thể không đủ khả năng cung cấp ôxy đầy đủ rất cần thiết cho ọác bộ phận trong cơ thể, Qua quan sát lâm sàng cho thấy, khi ngộ độc khí than, hàm lượng ôxy trong máu giảm xuống rõ rệt. Lúc bình thường ôxy trong máu ở động mạch là 18 đến 20%, giảm xuống dưới 16% đến 12%. Ôxy trong máu ở tĩnh mạch lúc bình thường từ 6% đên 7%, giảm xuống 4% đến 2%. Ngoài ra, các tế bào cần ôxy ở trong các bộ phận của cơ thể vẫn thiếu sự giúp đỡ của một số “người làm mối”, chúng ta gọi những người làm mối ấy là “men hô hấp của các tổ chức”, như men ôxy hóa sắc tố tế bào là loại chủ yếu nhất. Loại men này đang tồn tại nguyên vẹn lon (2 giá) và có tác dụng hết sức quan trọng trong loại men này. Điều không may là loại lon sắt này lại rất dễ bị CO tấn công. Khi CO kết hợp với lon sắt, sẽ làm cho loại men hô hấp này mất đi hoạt tính, kết quả là làm cho các tổ chức tế bào không lấy được ôxy. CO còn gây ra hàng loạt độc tố, đều có thể làm cho toàn bộ cơ thể thiếu ôxy, kết quả của việc thiếu ôxy sẽ dẫn đến chuyển hóa chất thải dạng acid trong các bộ phận như* hàm lượng Lactic acid tăng lên nhiều, gây ra ngộ độc acid đang chuyển hóa. Ngoài ra, trong các bộ phận của cơ thể thì não là bộ phận cần ôxy nhất. Nếu như trong tình hình ôxy hoàn toàn bị cắt đứt với bên ngoài thì trong 10 phút lượng ôxy trong cơ thể sẽ cạn kiệt. Khi lâm vào tình trạng này, lập tức có thể gây hôn mê và uy hiếp đến tính mạng.

Tính chất tổn thương của các bộ phận trong cơ thể khi ngộ độc khí than

Khí than đã làm cho não tủy, hệ thần kinh, tim, gan, phổi của con người đều bị tổn thương rộng rãi. Việc tổn thương này là do thiếu ôxy gây nên. Thần kinh trung ương của con người nhậy cảm nhất do bị thiếu ôxy, nên là bộ phận dễ bị tổn thương sớm nhất. Lúc bình thường, tế bào trong, ngoài hệ thần kinh, thì phần muối như lon Natri, Kali để duy trì sự cân bằng. Nồng độ lon Kali trong mô tế bào lớn hơn mô ngoài 20 lần; nhưng lon Natri ở ngoài mô tế bào lại lớn gấp 3 lần trong tế bào. Khi thần kinh truyền dẫn hoạt động, cho dù là lon Kali hay Natri cũng phải từ tế bào chảy ra tế bào ngoài. Đặc biệt là lon Natri, cần phải dựa vào năng lượng của tế bào tự sản sinh ra để chuyển nó ra ngoài tế bào, nhằm duy trì hoạt động của tế bào. Nhưng trong tình trạng thiếu ôxy, năng lượng trong tế bào khô kiệt, cũng làm mất đi chức năng đẩy Natri, làm cho các tế bào thần kinh không thể truyền dẫn nhanh chóng tích luỹ nhiều lên và hấp thụ các lon cho ngoài tế bào, hình thành nên Clorua hóa Natri. Trong tình trạng này, thủy phần tự nhiên sẽ tăng lên nhiều, gây ra phù thũng trong tế bào. Tế bào phình to ra, chúng ta gọi đó là phù não. Trong tình trạng thiếu ôxy, các mạch máu não cũng trương phù lên, các mạch máu li ti nhỏ hẹp, làm cho tuần hoàn mãu não bị trở ngại, hơn nữa lượng acid trong não chuyển hóa chất thải tích tụ tăng lên quá nhiều, dẫn tới thủy phần thấm trong não. Như vậy, tất nhiên là lượng dịch thể trong não cũng tăng lên nhiều. Tất cả các nguyên nhân kể trên làm cho lượng nước trong não tăng lên quá nhiều, chúng ta thường gọi đó là phù não. Mọi người đều biết rằng, não tủy của người được bọc kín trong hộp xương sọ, chỉ có một lỗ thoát to ở dưới, não tủy xuyên lên qua lỗ này, được gọi là lỗ xương gối. Có thể tưởng tượng được rằng, khi tủy não bị phù, thì thể tích to thêm lên, mà dung tích của hộp sọ đã cố định mà phải chịu một áp lực to lớn hơn biết bao! Kết quả tất nhiên là tủy não sẽ “phình” xuống phía xương chậu ở gáy. Tình trạng này trong y học gọi là bệnh tụt não xuống. Đây là chứng bệnh cực kỳ nguy hiểm, vì bộ phận não của người là trung tâm của hệ thần kinh trung ương, chỉ huy hệ tuần hoàn, hô hấp, v.v… của cơ thể. Khi xảy ra tụt não xuống phần tủy thường phải chịu áp lực của xương do đè xương chậu ở gáy, thậm chí còn bị. hoại tử cục bộ. Trong tình trạng-đó rất dễ dẫn đến nguy hiểm. Đây cũng là một nguyên nhân trực tiếp gây ra chết người do bị ngộ độc khí than cấp tính.

Ngoài ra khi người bệnh bị chứng tụt não, não bị thiếu máu, thiếu ôxy, có thể gây ra tử vong tế bào não, y học gọi đó là hoại tử não hay nhũn não. Khi bất kỳ bộ phận nào ở não sinh bệnh thì liền sau đó lại có các triệu chứng lâm sàng tương ứng. Như khi lớp da của đại não bị tổn thương ở diện rộng sẽ gây ra chứng bệnh khác thường, thờ thẫn ngây ngô, khi thần kinh trung ương bị tổn thương sẽ gây tê liệt chân tay, cấm khẩu, mù lòa, v.v… da dẻ xanh xao, có bộ phận bị tổn thương sẽ sinh chứng co giật, tê liệt.

Hỏi đáp - bình luận