Monossido di carbonio: la sicurezza viene dal colore

Le due forme dell'indicatore

Il monossido di carbonio è un veleno estremamente subdolo: è incolore, inodore, insapore ed è tossico anche a basse concentrazioni. Di solito si forma a causa di una combustione incompleta dei combustibili organici (carbone, olio, legno, carburanti), dai motori a combustione, nei forni a gas o a legna. La combustione incompleta porta ad un’ossidazione parziale delle sostanze coinvolte, producendo una maggiore quantità di CO rispetto alla CO2.

In Italia le intossicazioni da monossido di carbonio rappresentano un rilevante problema di sanità pubblica, essendo responsabili di circa 500 morti ogni anno, un numero di vittime simile a quello degli Stati Uniti che contano complessivamente circa 15000 incidenti annui in totale.

Alcuni ricercatori spagnoli dell’IDM Research Institute presso il Polytechnic University of Valencia, guidati da Ramon Martinez-Manez, hanno sviluppato un rivelatore sensibile e selettivo che rileva in modo affidabile  il CO presente nell’aria, secondo quanto pubblicato sulla rivista  specialistica Angewandte Chemie, e il loro sistema comporta l’impiego di un complesso di coordinazione a base di rodio che cambia nettamente il suo colore a contatto con il monossido di carbonio.

La maggior parte dei moderni sensori per questo gas sono elettronici, e fino ad ora i rilevatori che indicano la presenza di CO con un cambiamento di colore sono una frazione irrilevante dei dispositivi esistenti, in quanto non funzionano in aria oppure non sono sufficientemente sensibili.

Al centro della molecola del complesso metallorganico vi sono due atomi di rodio collegati tra loro da gruppi di acetato e da due speciali leganti contenenti fosforo (fosfine ciclometalliche). I metalli sono anche vincolati assialmente dai due leganti  acetici. La molecola del complesso viene depositata su gel di silice, dove viene adsorbita formando un solido grigio-viola. Se il complesso viene a contatto con aria contenente CO, una o due molecole di CO si legano al rodio costringendo le molecole di acido acetico a uscire fuori dei loro siti assiali che le vincolano ai due atomi di rodio. In poco tempo, ciò provoca un netto cambiamento di colore nel solido, che diventa giallo-arancione. Il trattamento con un flusso di aria pulita rigenera completamente l’indicatore.

 

Sintomatologia dell'intossicazione da CO

Il sistema di rilevazione è altamente selettivo per il CO, non risponde alla CO2, né ai composti organici volatili (VOC) o al biossido di zolfo (SO2). Reagisce solo con il biossido di azoto (NO2) quando è presente in concentrazioni estremamente elevate. I ricercatori sperano che questo sistema sarà la base per un efficace chemiosensore a bassa manutenzione per l’individuazione facile e poco costosa del gas mortale. Secondo Martinez-Manez, questo sistema di rilevazione colorimetrica può essere implementato negli abiti e integrato in altri materiali, e la presenza di CO sarà quindi semplicemente rilevata attraverso un cambiamento di colore percepibile a occhio nudo, oppure in maniera strumentale collegando il tutto a un allarme acustico.

La speranza come sempre è che non passi la solita eternità tra la scoperta e la commercializzazione, come spesso accade in questi casi.

Ulteriori informazioni:

Ramon Martinez-Manez, Sensitive and Selective Chromogenic Sensing of Carbon Monoxide using Binuclear Rhodium Complexes, Angewandte Chemie International Edition 2010, 49, No. 29, 4934-4937, http://dx.doi.org/10.1002/anie.201001344

Provided by Wiley (newsweb) via Physorg

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