1.5.3.1 Речовини з переважною дією удушення.

До речовин з переважною дією удушення відносяться токсичні, леткі сполуки, для яких головним шляхом потрапляння до організму є дихальні шляхи. Речовини з переважною дією удушення розділяють на дві групи: з вираженою дією припікання та з слабкою дією припікання. Така класифікація пояснюється тим, що під час контакту речовин (хлор, бром, фосфор трихлорид, фосфор оксихлорид, фосген, сульфур дихлорид, хлорпікрин) з слизовими оболонками дихальних шляхів утворюються продукти гідролізу котрі мають кисле середовище. Таким чином від сили рН утвореної сполуки буде залежати ступінь припікання.

Ураження організму умовно розділяють на чотири періоди:

• • період контакту з речовиною;

  • період скритної дії;

  • період токсичного набряку легенів;

  • період ускладнень.

Тривалість кожного періоду визначається токсичними властивостями кожної речовини і величиною експозиційної дози.

Період контакту в середньому триває від декількох хвилин та декількох годин. Це є основний період від якого буде залежати складність ураження потерпілого.

Далі настає період скритної дії. Протягом деякого періоду може продовжуватися надходження НХР до організму людини. Потрапляючи речовини до організму при контакті з вологою слизових оболонок ротової порожнини, легень починають гідролізувати з утворенням кислот. В свою чергу кислоти змінюють рН слизових оболонок, альвеол і призводять до їх припікання. На таку дію відбувається відкликання рідини до альвеол та тканин. Альвеоли починають набрякати (період токсичного набряку легень), збільшуватися в об’ємі. Це призводить до того, що вони не можуть виконувати свою функцію – обмінюватися киснем з кровоносною системою. Внаслідок не відбувається повноцінне вдихання та видихання і організм починає відчувати кисневе голодування. В такому випадку говорять про період ускладнень і можливий летальний кінець.

При дії парів ряду речовин в високих концентраціях можливий швидкий летальний кінець від шокового стану, що викликається хімічними опікати слизових оболонок та легень.

Розглянемо детальніше особливості поведінки кожної речовини цієї групи за критеріями: основні властивості, пожежонебезпечність, токсичність, нейтралізація.

Речовини з вираженою дією припікання

Хлор С12 – газ жовто-зеленого кольору, у 2,5 рази важчий за повітря (це говорить про те, що він буде накопичуватися на низовинах, у підвалах та тунелях). Газ має різкий подразливий запах, добре розчинний у воді. У воді розчиняється до двох кислот – хлоридної та хлоратної:

Cl2 + H2O = HCl + HClO

З особливостей розчинення у воді можна зробити висновок про те, що цей газ буде проявляти виражену дію припікання.

Хлор проявляє кислотні властивості і буде взаємодіяти з неметалами, металами, основами та солями слабких кислот.

Перевозиться у стисненому або зрідженому стані під тиском до 16 амт. При пошкоджені ємкостей, резервуарів 1 л рідкого хлору утворює 450 л газоподібного.

Пожежо-, вибухонебезпечність. Негорюча речовина, але є сильним окисником, що здатний підтримувати горіння. В атмосфері хлору горять метали (арсен, активні метали), неметали (фосфор, сірка), органічні речовини. Не допустимо зберігання балонів хлору з балонами метану, ацетилену. У такому випадку можливий вибух за наявності каталізатора – квантів світла:

СН4 + 2С12 → С + 4НС1

В суміші з воднем вибухонебезпечний при концентрації 9,2-11,5 %.

С12 + Н2 = 2НС1

Токсичність. За токсичністю відноситься до ІІ класу «високотоксичні», так як його ГДК становить 1 мг/м3. В організм людини потрапляє всіма шляхами та має різну дію.

При незначних концентраціях спостерігається почервоніння кон’юнктиви, слизових оболонок, м’якого піднебіння, легка задишка, охриплість, чутливість здавлювання в грудній клітці.

При дії малих і середніх концентрацій спостерігаються болі за грудьми, печія і різь в очах, сльозотеча, важкий сухий кашель, збільшується задишка, прискорений пульс, початок виділення мокроти з слиззю і відхаркування пінистою жовтою або красною рідиною. Іноді отруєння, яке перенесене на ногах, через декілька діб закінчується смертю.

При попаданні в хмару з високими концентраціями може наступити раптова смерть із-за рефлекторного гальмування дихального центру. Потерпілий задихається, обличчя синіє, він мечеться, робить спробу бігти, але відразу падає і втрачає свідомість.

Отруєння хлором в великих концентраціях може призвести до миттєвої смерті внаслідок рефлекторного гальмування дихального центру, а також від хімічного опіку легенів.

Дегазацію газоподібного хлору потрібно проводити дезазуючими розчинами за допомогою технічних засобів. Для розпилення води або розчинів застосовують поливомийні і пожежні машини, авторозливністанції (АЦ, ПМ-130, АРС-14, АРС-15), а також наявні на хімічно небезпечних об'єктах інші технічні засоби. В зону аварії входити тільки в повній захисному одязі: застосування протигазів, апаратів на стисненому повітрі та кислотостійких хімічних костюмів.

Забороняється використання водних розчинів амоніаку, що може привести до виникнення нітроген трихлориду (хлористого азоту) – рідини з температурою кипіння 71°C, яка при контакті з твердою фазою та ударі вибухає.

В якості дегазуючого розчину використовують 10 % розчини лугів з витратою 10 т на 1 т хлору. При цьому відбувається нейтралізація парів хлору з утворенням нейтральних солей:

2NaOH + Cl2 = NaCl + NaClO + Н2О

Також для нейтралізації можна використовувати наступні розчини: кальцій гідроксид (гашене вапно), водний розчин амоніаку, натрій карбонат, тощо.

Для нейтралізації 1 тонни рідкого хлору необхідно 22-25 тонн нейтралізуючих розчинів або 150-200 тонн води.

Фосфор трихлорид (РС13), фосфор оксихлорид РОС13 – безбарвні рідини, інколи можуть бути жовтуваті або зеленуваті з неприємним запахом. На вологому повітрі димлять, а отже є леткими токсичними сполуками. Мають досить низькі температури кипіння: РС13 - 76,1 0С, а РОС13 – 105,4 0С), а це говорить про можливу концентраційну хмару при аварійному розливі.

В воді фосфор трихлорид бурхливо гідролізує з утворенням токсичного газу гідроген хлориду та метафосфатної кислоти:

РС13 + 3Н2О = 3НС1 + Н3РО3

Відповідно фосфор оксихлорид гідролізує до гідроген хлориду та ортофосфатної кислоти:

РОС13 + 3Н2О = 3НС1 + Н3РО4

Легкість гідролізу свідчить про те, що дані сполуки будуть сильно забруднювати водойми, змінюючи рН середовище.

Проявляють кислотні властивості взаємодіючи з лугами, спиртами, та солями слабких кислот а, отже, відносяться до речовин з вираженою дією припікання.

Пожежо-, вибухонебезпечність. Обидві рідини є негорючими, але при неправильному транспортуванні та зберіганні ємкості можуть вибухати за рахунок теплового розширення. Тому, заходом безпеки є те, що ємкості наповнюють на 80%. Перевозять під тиском власних парів у герметичних ємкостях невеликих об’ємів. Не можна, щоб вода попала в резервуари з даними речовинами – можливий вибух.

Токсичність. Небезпечні при: вдиханні, ковтанні, попаданні на шкіру та попаданні в очі.

При вдиханні парів – першіння у горлі, сухий або вологий кашель, утруднене дихання, задишка, сльозотеча. При попаданні на шкіряні покриви – хімічні опіки, поява виразок, які тяжко загоюються . Також при вдиханні парів спостерігається період скритої дії, інтоксикація настає через 4-6 годин. Тому, при проведені хімічної розвідки та роботі застосовувати засоби індивідуального захисту органів дихання та шкіри (кислотостійкі костюми). Гранично допустимі концентрації становлять 0,4- 0,6 мг/м3 – ІІ клас речовини високо небезпечні.

Нейтралізація. У випадку розливу, для попередження випаровування, рідини покривають повітряно-механічними пінами середньої кратності. Для нейтралізації готують 10% розчини лугів з витратою 13-16 т розчину на 1 т рідин.

РС13 + 5NaОН = 3NaС1 + Na2НРО3 + 2H2O

РОС13 + 6NaОН = Na3РО4 + 3NaС1 + 3H2O

Для нейтралізації застосовують такі технічні засоби: АРС-14 (АРС – 15), ПМ, ТМС-65.

Речовини з слабкою дією припікання

Карбоніл оксидихлорид (фосген, СОС12 ) - за звичайних умов є безбарвною газоподібною речовиною із запахом прілих фруктів або сіна. Фосген погано розчиняється у воді, не розчинний в жирах та оліях; добре розчиняється у багатьох органічних розчинниках (наприклад, в бензині, ксилені, толуені) і сам може розчиняти значну кількість органічних сполук. Із неорганічних сполук він розчиняє лише галогени та деякі галогеніди (AlCl3, SbCl3, SbCl5).

Фосген добре поглинається активованим вугіллям — ця властивість застосовується при виготовленні протигазів.

Стійкість фосгену у повітрі складає 30 хв влітку і до 3 годин взимку. Такий час пояснюється з повільним гідролізом. Розчинений у воді фосген майже миттєво гідролізується:

COCl2 + H2O = CO2 + 2HCl

У газуватому стані сполука слабко піддається гідролізу — цим пояснюється довготривала стійкість розпиленого у повітрі фосгену.

Разом з тим, фосген енергійно реагує з амоніаком, з утворенням нетоксичних речовин - сечовини та хлориду амонію:

COCl2 + 4NH3 = CO(NH2)2 + 2NH4Cl

Така реакція використовується для швидкого виявлення витоків речовини — тампон, змочений розчином амоніаку, у присутності фосгену починає виділяти білий дим. Також цей метод допомагає проводити дегазацію приміщень шляхом розпилення амоніачної води NH3·H2O. Однак, цей спосіб нейтралізації фосгену може забрати набагато більше часу, ніж очікується (дещо швидше відбувається гідроліз сумішшю амоніаку та водяної пари).

Пожежо-, вибухонебезпечність. Негорючий газ. Ємкості при нагріванні можуть вибухати. При нагріванні до 200 0С починається його термічне розкладання на СО і Сl2. При температурі 800 0С - повністю розкладається.

Токсичність. Гранично допустима концентрація становить 0,5 мг/м3, тому ця речовина відноситься до ІІ класу - високо небезпечні речовини.

Фосген спричинює опіки очей і шкіри. За деякими даними вдихання фосгену концентрацією 0,004 мг/л протягом 1 години не приводить до отруєння. Небезпечна концентрація фосгену для людини — 0,005 мг/л, смертельна — від 0,1 до 0,3 мг/л (при дії протягом 30 хвилин). При концентрації 5 мг/л смерть наступає протягом двох—трьох секунд. Фосген має кумулятивні властивості — несмертельні кількості речовини можуть накопичуватися в організмі і згодом призвести до ускладнень, включно із летальним результатом.

При важких формах отруєння фосгеном близько 30% плазми крові переходить у легені. Швидко прогресує набряк легенів, що веде до сильної задушливої дії, болісного тиску в грудній клітині і збільшення ритму дихання від 18—20 (норма) до 30—50 і навіть 60—70 на хвилину. Отруєння легкої і середньої тяжкості протікають у вигляді токсичного бронхіту, у важчих випадках виникають також нервово-психічні розлади (афектні порушення, галюцинації, оглушення, у ряді випадків — рухове збудження). Наслідком повторних гострих отруєнь можуть бути астенія, плеврит, пневмонія, хронічний бронхіт, надалі — бронхоектази, абсцес, гангрена легенів.

Антидоту (протиотрути) не існує.

Нейтралізація. У випадку аварійного викиду проводять дегазацію 25 % амоніачною водою з витратою 3:1 т та 10 % розчином натрій гідроксиду з витратою 16:1 т розчину.

В зону з фосгеном входять тільки в індивідуальних засобах захисту органів дихання та шкіри. Для захисту органів дихання застосовують фільтруючі протигази марки В, В8, жовта коробка, яка містить сорбент активоване вугілля та ізолюючі протигази на стисненому повітрі.

Хлорпікрин, трихлоронітрометан ССl3NO2 – безбарвна масляниста рідина, інколи з світло-жовтуватим забарвленням з характерним запахом, не розчинна у воді. Проте хлорпікрин добре розчиняється в спиртах. Кипить при температурі 112,3 0С, тому є достатньо леткою речолвиною. Ступінь леткості буде залежити від температури приміщення, або навколишнього середовища Пари важчі за повітря, легко сорбуються зерном, деревиною, цеглою, бетоном, одягом і дуже повільно десорбується. Речовина стійка до багатьох хімічних реагентів. Така хімічна стійкість пояснюється тим, що всі атоми Гідрогену у молекулі метану заміщено на сильні елекрофільні функціональні групи.

Пожежо-, вибухонебезпечність. Трихлоронітрометан є негорючою рідиною, але при його нагріванні більше 400 0С він розкладається з виділенням токсичних газів серед яких є фосген:

ССl3NO2 → СО(С1)2 + NOCl

При контакті з полум’ям можуть утворюватися токсичні гази: гідрогенхлорид, хлор, оксиди нітрогену.

Також при неправильному транспортуванні, при високих температурах ємкості можуть вибухати.

У випадку розливу при проведені хімічної розвідки потрібно врахувати, що трихлоронітрометан легко сорбується одягом; пари сильно подразнюють слизові оболонки очей, шкіру, легені, слабше - верхні дихальні шляхи. В випадку аварії зону необхідно ізолювати у радіусі 100 м і її відкорегувати за допомогою хімічної розвідки.

Токсичність. Речовина відноситься до ІІ класу небезпеки «високо небезпечні» з гранично допустимою концентрацією 0,7 мг/м3.

Через 45 хв. після початку роботи в забрудненій зоні (концентрація 839-2321 мг/дм3, особовий склад в протигазах) вміст хлорпікрину в сухому одязі становив 2782 мг/кг, у вологому - 5425 мг/кг. У потерпілих спостерігались: сльозотеча, подразнення верхніх дихальних шляхів, кашель, іноді з кров’яним харкотинням; нудота, блювота, біль у шлунку, пронос, головний біль; слабкість у м’язах, частий, слабкий та нерівний пульс. Чутливість до нього поступово підвищується і при вдиханні парів навіть у невеликих концентраціях призводить, як правило вночі, до стиснення у грудях, відчуття задухи. Смерть настає від набряку легенів.

При проведені хімічної розвідки потрібно використовувати фільтруючі протигази з коробками марок А, А8 (коричнева), ізолюючі дихальні апарати питу КИП-8, АСВ-2, ПОСТАУЕР, тощо. Так, як пари легко сорбуються, необхідно застосовувати захисні протикислотні костюми (Л-1, КИХ-4, КИХ-5 та інші).

Нейтралізація. Для ізоляції парів використовують тонко розпилену воду. Для нейтралізації – 5 % водно-спиртові розчини сульфіду натрію або полісульфідів натрію з витратою 0,75 т на 1 т хлорпікрину. Також можна застосувати 1-20 % розчини гіпохлориту натрію.

ССl3NO2 + 3Na2S → С(SNa)NO2 + 3NaCl

Для розпилення води використовують авторазливнні станції (АРС-14, АРС-15), мотопомпи (МП-800), а також наявні на ХНО гідранти і спецсистеми.

Сульфур дихлорид (SC12) – рідина темно-коричневого кольору, що димить на повітрі. Має температуру кипіння 59,6 0С, тому є леткою. Термічно нестійка і при нагріванні до температури 70 0С розкладається з виділенням хлору і детиодихлориду:

2SC12 = S2C12 + C12

При кімнатній температурі у воді гідролізує з утворенням сульфур діоксиду, вільної сірки та парів гідроген хлориду:

2SC12 + 2Н2О = SО2 + S + 4НС1

Проявляє кислотні властивості: взаємодіє з неметалами, лугами, сильними кислотами.

Пожежо-, вибухонебезпечність. Негорюча рідина, але при нагріванні розкладається з утворення вільного хлору, який може підтримувати горіння і створювати пожежну небезпеку.

Транспортується у балонах ємкістю до 50 дм3, стінки якої є антикорозійними. Не можна, щоб вода попала в резервуари з даною речовиною так, як це може призвести до її розбризкування. Три транспортуванні обов’язково стабілізують фосфор трихлоридом, можливі вибухи при нагріванні.

У випадку розливу зону необхідно ізолювати у радіусі 100 м, відкорегувати її за допомогою хімічної розвідки.

Токсичність. Небезпечна при: вдиханні, ковтанні, попаданні на шкіру, попаданні в очі.

При вдиханні парів - першіння у горлі, сухий або вологий кашель, утруднене дихання, задишка, сльозотеча. При ковтанні – опіки стравоходу, шлунку. При попаданні на шкіру викликає опіки, появи виразок, які тяжко загоюванні. У випадку попадання в очі - тимчасова сліпота.

Дегазацію та нейтралізацію проводять лужними розчинами з концентрацією до 10% технічними засобами (АРС-14, АРС-15). Під час нейтралізації відбувається реакція:

2SC12 + 6NaOH = Na2SO3 + S + 4NaCl + 3H2O

На 1 тону речовини необхідно до 13 т 10 % розчину натрій гідроксиду.

При проведені робіт використовують ізолюючі протигази з типом коробки В, В8 (жовта) що призначені для кислих газів та ізолюючі дихальні апарати питу КИП-8, АСВ-2, ПОСТАУЕР, тощо. Для захисту шкіри використовують кислотостійкі костюми КИХ-4, КИХ-5.

Питання та завдання для самоперевірки знань

1. В чому полягає токсичність групи речовин з переважною дією удушення?

2. Поясність суть припікаючої дії речовин з переважною дією удушення.

3. Охарактеризуйте пожежну та вибухову небезпеку представників даної групи.

4. Обґрунтуйте вибір речовин для проведення нейтралізації представників даної групи.