1.5.3.3 Речовини, які мають дією удушення та загальну отруйну дію.

До речовин з дією удушення і загально отруйною дією відноситься значна кількість АНХР, що здатні при інгаляційній дії спричиняти токсичний набряк легенів, а при резорбції - порушувати енергетичний і пластичний обмін. Дана група за механізмом діє уособлює в собі дві попередні групи. Більшість сполук цієї групи володіє сильною дією припікання, що значно утруднює надання домедичної допомоги потерпілим.

Речовини, потрапляючи через органи дихання, проявляють припікаючу дію за рахунок гідролізу з утворення сполук, що мають кислотні властивості (рН<7), викликають токсичний набряк легень за рахунок відкликання до альвеол рідини, проникають в глиб через кров і порушують обмін речовин у крові та в тканинах.

До таких речовин відносять органічні нітрили, деякі фосфорорганічні сполуки, значна частина галогенопохідних, нітрогеновмісних органічних сполук. Ступінь ураження буде залежати від експозиційної дози АНХР.

Речовини з вираженою дією припікання

Акрилонітрил, нітрилетен, вінілнітрил СН2=СН-СN - рідина від безбарвного до блідо-жовтуватого кольору з різким подразливим запахом. Легша за воду, при температурі 20 0С розчиняється 7,3%, але добре розчиняється в органічних розчинниках. За звичайних умовах у воді слабо гідролізує, але з підвищенням температури з додаванням лугу, або кислоти швидкість гідролізу збільшується у рази. Має температуру кипіння 78,5 0С, отже є леткою. Пари важчі за повітря, тому будуть нагромаджуватися в низинах, підвалах, тунелях.

За хімічними властивостями акрилонітрил здатний до гідролізу з утворенням акрилової кислоти та амоніаку, характерні реакції приєднання по місцю розриву подвійного зв’язку.

Пожежо-, вибухонебезпечність. Акрилонітрил відноситься до легкозаймистих рідин ІІ розряду (постійно небезпечні) з температурою спалаху парів + 2,5 0С. Горить багряним полум’ям. В умовах недостатньої кількості окисника можуть утворюватися токсичні гази:

2СН2=СН-СN + 9,5О2 → 6СО2 + 3Н2О + 2NО2 -1,76 МДж/моль

З рівняння хімічної реакції очевидно, що для згоряння 1 моля речовини необхідно 4 моля окисника. Його як правило на порядок менше, тому полум’я набуває багряного забарвлення.

Пари з повітрям можуть утворювати вибухонебезпечні суміші. Ємкості можуть вибухати при нагріванні. В порожніх ємкостях із залишків утворюється вибухонебезпечна суміш. Над поверхнею розлитої рідини утворюється горюча концентрація пари, якщо температура навколишнього середовища сягає значення спалаху рідини і вище. Має такі концентраційні межі поширення полум’я: НКМПП – 3%, ВКМПП – 17%.

Токсичність. Акрилонітрил за токсичністю відноситься до ІІ класу небезпеки «високо токсичні» з ГДК 0,5 мг/м3. Запах акрилонітрилу відчувається при концентрації його в повітрі 0,008—0,04 мг/л, але до нього швидко настає звикання. Вдихання 0,3—0,5 мг/л акрилонітрилу протягом 5—10 хвилин викликає печіння слизових оболонок верхніх дихальних шляхів і сльозотеча. При концентраціях 0,035—0,22 мг/л протягом 20—45 хвилин — тупий головний біль, ниття у грудях, збудження і відчуття страху, свербіння шкіри. Після вдихання 0,048 мг/л протягом 30 хвилин рівень роданідів в крові нормальний; при 0,1 мг/л він підвищувався і не повертався до норми через 12 годин.

Симптоми гострого отруєння: головний біль, слабкість, нудота, блювання, запаморочення, задишка, пітливість, пронос. У важких і смертельних випадках — сильна задишка, судоми, ціаноз, тахікардія, зниження температури тіла, втрата свідомості. На розтині загиблих: сильне кровонаповнення внутрішніх органів, рідка кров, набряк легенів. У ряді випадків при своєчасній антидотовій терапії гострі отруєння закінчуються одужанням. У випадку тривалої втрати свідомості довго зберігаються болі і слабкість в ногах, м'язові посмикування, емоційна нестійкість, хитка хода, погіршення пам'яті, низький артеріальний тиск, порушення рефлексів, брак пульсу на обох ногах — картина ураження центральної нервової системи за типом енцефалополіневриту.

У випадку аварії необхідно ізолювати небезпечну зону в радіусі не менше 300 м, від корегувати зону за допомогою хімічної розвідки. У небезпечну зону забороняється входити без засобів захисту, усувати джерела вогню та іскор.

Нейтралізація. Для нейтралізації (дегазації) акрилонітрилу використовують, як правило, розчини лугів, амоніаку, гіпохлоридів, але треба враховувати те, що акрилонітрил легко полімеризується і це може привести до руйнування ємкостей.

Наприклад застосування кальцій гіпохлориду:

2СН2=СН-CN + Са(ОCl)2 + Са(ОН)2 → Са(СNО)2 + 2СН2=СН-ОН + СаCl2

Використання 10% лужних розчинів з витратою 8 т розчину на 1 тону речовини.

СН2=СН-CN + NaOH → СН2=СН-ОН + NaCN

Використання 25% амоніачного розчину з витратою 3 т розчину на 1 тону речовини.

СН2=СН-CN + 2NН4OH → Н2N-СН2-СН2-ОН + NН4CN + Н2О

У випадку розливу рідину покривають повітряно-механічною піною. Окремі осередки території обробляють розчином, який містить два об’єми 10% розчину ферум (ІІІ) сульфату і один об’єм 10 % розчину кальцій гідроксиду, натрій гідроксиду.

Сульфур (VI) оксид, сульфур триоксид, сірчаний ангідрид, SO3 ангідрид сульфатної (сірчаної) кислоти – безбарвна рухлива рідина з температурою кипіння + 44,8 0С. Низька температура кипіння свідчить про те, що речовина є достатньо леткою і несе серйозну небезпеку. При температурі +17 0С твердне з утворенням білої кристалічної маси. Добре розчиняється у воді з утворенням сульфатної кислоти:

SO3 + Н2О = Н2SO4

В такій реакції сульфатна кислота утворюється у вигляді аерозолю. Варто також зазначити, що даний оксид є добрим водовідбираючим реагентом. Тому, таку сполуку використовують для осушення газів у промисловості.

Проявляє кислотні властивості: взаємодіє з лугами, лужними оксидами, неметалами та солями.

Пожежо-, вибухонебезпечність. Сульфур триоксид негорючий газ, не підтримує горіння.  Розчиняючись у воді, виділяє велику кількість тепла і, якщо додавати не поступово, а відразу велику кількість оксиду, то може відбутися вибух. 

У вологому повітрі сульфур триоксид може взаємодіяти з металами з виділенням горючого газу – водню, який при достатньому об’ємному співвідношенні з киснем повітря може призвести до вибуху.

SO3 + Н2О = Н2SO4

Н2SO4 + Mg = MgSO4 + Н2

Сульфур триоксид - сильний окисник. При контакті з ним фосфор займається і горить.

Токсичність. За токсичністю сульфур триоксид відноситься до ІІІ класу небезпеки «помірно токсичні» з ГДК 10 мг/м3. Суть небезпеки полягає в тому, що при вдиханні парів відбувається їх розчинені у слизистих рідинах з утворенням сульфатної кислоти. В свою чергу утворена сульфатна кислота проявляє припікаючу дію, яка призводить до токсичного набряку легень. В подальшому іони проникають до крові, порушують вуглеводневий і білковий обмін, пригноблюють окислювальні процеси в головному мозку, печінці, селезінці, м'язах. Гостре отруєння характеризується опіками слизових оболонок очей, верхніх дихальних шляхів, бронхів. При дуже великих концентраціях можливий гострий бронхіт, задишка, ціаноз, втрата свідомості, набряк легенів. Для хронічного отруєння характерні - токсичний бронхіт, анемія, порушення функцій печінки, пригноблення функцій щитоподібної залози, порушенні менструального циклу.

При вдиханні повітря, що містить більше 2% сульфур триоксиду виникає хрипота, блювота, утруднення мови, задишка, задуха, швидка втрата свідомості, можливий смерть. Смерть настає від задухи, внаслідок рефлекторного спазму голосової щілини, раптової зупинки кровообігу в легенях і шоку протягом 1- 3 хвилин.

У разі зараженого повітря небезпечну зону ізолювати, сторонніх видалити, працювати тільки в засобах захисту. Залежно від концентрації сульфур триоксиду застосувати: фільтруючі протигазові респіратори марки РПГ - 67В (при концентрації 2 мг/л - час захисту 50 хвилин), промислові протигази з коробками марки: В, В8 (без аерозольного фільтру - жовтого забарвлення, з аерозольним фільтром - з вертикальною білою смугою); Е, Е8 (без аерозольного фільтру - чорна, з фільтром з вертикальною білою смугою); М (без аерозольного фільтру - червона, з фільтром - з вертикальною смугою); БКФ (з аерозольним фільтром - зелена з вертикальною білою смугою) або ізолюючі протигази ІП-4, ІГ1-5, ІП-46, КІП-5, КІП-7, КІП-8 (якщо концентрація його не відома). Для захисту шкіри застосовують кислотостійкі костюми.

Нейтралізація. Нейтралізацію здійснюють за допомогою великої кількості води, вапняного молока, розчину соди, 10 % розчином гідроксиду натрію. Для нейтралізації 1 тони сульфур триоксиду застосовують 10 т води, або 12,8 т 10 % розчину гідроксиду.

SO3 + 2 NaOH = Na2SO4 + H2O

При проведені нейтралізації потрібно врахувати, що під час реакції виділяється велика кількість теплоти.

Для нейтралізації застосовують авторозливні станції АРС-14 (АРС - 15), ПМ та ТМС-65.

Речовини з слабкою дією припікання

Гідроген сульфід, сірководень, сульфон Н2S - безбарвний газ з різким неприємним запахом «тухлих яєць», важчий за повітря. У воді розчиняється до утворення сульфідної кислоти, яка є слабкою кислотою. В 1 об’ємі води розчиняється 3 об’єми гідроген сульфіду, при цьому утворюється приблизно 0,1 молярний розчин. Температура кипіння становить (-61 °С).

За хімічними властивостями гідроген сульфід відносять до сильних кислот, який проявляє властивості відновника (атом сульфуру може змінювати ступінь окиснення від від’ємного -2 до позитивного 0, +2, +4 та +6 значення). Взаємодіє з неметалами, лугами, кислотами та солями. Причому, при взаємодії з солями важких металів утворюються нерозчинні осади від чорного до забарвлених кольорів. Таку особливість застосовують при виготовлені індикаторних трубок для визначення парів гідроген сульфіду та якісних реакцій. Наприклад, при взаємодії з солями Плюмбуму утворюється осад чорного кольору РbS:

PbC12 + H2S = PbS + 2 HCl

Пожежо-, вибухонебезпечність. Гідроген сульфід горючий газ, який горить блакитним полум’ям. Залежно від кількості окисника можуть утворюватися різні продукти горіння.

2 H2S + O2 = 2 S + 2 H2O

2 H2S + 3O2 = 2 SO2 + 2 H2O

Діапазон вибухонебезпечних концентрацій його суміші з повітрям досить широкий і становить від 4 до 45% за об’ємом. Температура спалаху парів становить 30 °С, температура самоспалахування – 126 0С.  Теплота згоряння при 760 мм рт. ст. і 15 °С становить 20364,4 кДж/кг. При нагріванні ємкості можуть вибухати, у ємкостях з повітрям можуть утворюватися вибухонебезпечні суміші.

Токсичність. За токсичністю гідроген сульфід відноситься до ІІІ класу небезпеки «сильно токсичні» з ГДК 10 мг/м3. Для людей поріг відчуття запаху парів кислоти становить 0,000012-0,00003 мг/дм3. Незначний, але явно відчутний запах спостерігається при 0,0014-0,0023 мг/ дм3; сильний запах, - при 0,003 мг/ дм3; значний запах - при 0,004; при 0,007-0,011 мг/ дм3 - запах важкий навіть для тих, хто звик до нього. При більш високих концентраціях запах менш сильний і неприємний.

При 4-годинному вдиханні 0,006 мг/ дм3 - головний біль, сльозотеча, світлобоязнь, нежить, біль в очах, зниження повітряної і кісткової звукопровідності. При 0,2-0,28 мг/ дм3 - печіння в очах, світлобоязнь, сльозотеча, повнокров'я кон'юнктиви, подразнення в носі і зіві, металевий смак у роті, втома, головний біль, стиснення у грудях, нудота. Вплив 0,7 мг/ дм3 протягом 15-30 хв. викликає хворобливе роздратування кон'юнктиви, нежить, нудоту, блювоту, холодний піт, коліки, іноді пронос, болі при сечовипусканні, задишку, кашель, біль у грудях, серцебиття, головний біль, відчуття стискання голови, слабкість, запаморочення, іноді непритомність або збудження з потьмаренням свідомості. Більш тривале вдихання може призвести до бронхіту або запалення і набряку легенів.

При вдиханні 1,0 мг/ дм3 і вище отруєння може розвинутись майже миттєво: судоми і втрата свідомості закінчуються швидкою смертю від зупинки дихання (апоплектична форма отруєння), а іноді і від паралічу серця. Якщо потерпілого відразу після втрати свідомості винести на свіже повітря, можливе швидке відновлення свідомості.

Звикання спостерігається тільки до запаху, тому робітники можуть отруюватися, не помічаючи небезпечних концентрацій.

З метою безпеки праці на підприємстві та у випадку проведення хімічної розвідки проводять захист органів дихання: на підприємстві (ПФП марок КД, В, БКФ і МКФ і цивільні - типу ГП- 5, ГП- 7, респіратори РПГ-67-КД і РУ-60М-КД), під час проведення хімічної розвідки (фільтруючі промислові протигази марок М, КД, при високих концентраціях гідроген сульфіду - ізолюючі шлангові протигази з примусовим подаванням чистого повітря, кисневі прилади, спецодяг).

Нейтралізація. Для осадження парів та нейтралізації водної форми застосовують водяні завіси лужних розчинів, соди, амоніаку та сульфатнокислого розчину калій перманганату. Для розпилення води або розчинів застосовують поливомийні і пожежні машини, авторозливні станції (АЦ, ПМ-130, АРС-14, АРС-15), а також наявні на хімічно небезпечних об'єктах гідранти і спецсистеми.

Наприклад, витрати 5 % лужного розчину становлять 3,5 т на 1 тону кислоти.

H2S + 2NaOH = Na2S + 2H2O

H2S + Na2CO3 = Na2S + H2CO3 (CO2 + H2O)

H2S + 2NH4OH = 2 (NH2)2S + 2H2O

5H2S + 2KMnO4 + 3H2SO4 = 2MnSO4 + K2SO4 + 5S + 8H2O

Оксиди нітрогену. Атом Нітрогену з атомами Оксигену утворює 5 оксидів в яких нітроген проявляє ступінь окиснення від +1 до +5:

N2+1O, N+2O, N2+3O3, N+4O2, N2+5O5.

Перші два оксиди – несолетвірні. Інші при взаємодії з водою утворюють відповідні кислоти – нітратну та нітритну. Всі оксиди нітрогену можна отримати при взаємодії металів різної активності з нітратною кислотою або розкладом нітратів при високих температурах.

N2O – безбарвний газ з слабким приємним запахом і солодкуватим смаком, його називають ще веселим газом. У невеликих кількостях в суміші з киснем раніше застосовувався в медицині для наркозу.

NO – безбарвний газ, що важко зріджується. В скрапленому стані синя рідина, майже нерозчинний у воді.

NO2 – газ бурого кольору, отруйний з неприємним запахом. Легко зріджується у рідину червонуватого кольору. При підвищених температурах – це є сильний окисник. У воді розчиняється до утворення двох кислот:

2NО2 + H2О = НNО2 + НNО3.

N2О3 – темно-синя рідина, що легко розкладається навіть за низьких температур. Розчиняється у воді з утворенням нітратної кислоти НNО2.

N2О5 – біла кристалічна речовина, яка навіть за кімнатної температури розкладається на кисень та бурий газ NО2. Внаслідок розинення у воді утворюється нітратна кислота НNО3.

Всі оксиди нітрогену виявляють різко виражені окисні властивості, відновлюючись до вільного азоту, а в ряді випадків до гідроксиламіну та амоніаку.

Пожежо-, вибухонебезпечність. Всі оксиди Нітрогену є негорючими, але солетворні оксиди (NO2, N2О3, N2О5) при контакті з багатьма горючими речовинами можуть викликати їх самозаймання. Таке самозаймання називається хімічним. Виникає за рахунок реакції, в наслідок якої виділяється достатня кількість теплоти. З парами багатьох органічних речовин створюють вибухонебезпечні суміші.

Токсичність. За токсичністю оксиди Нітрогену відносяться до ІІ класу високотоксичні з ГДК до 1 мг/м3. Всі оксиди нітрогену фізіологічно активні і тому небезпечні для людського організму. При контакті з вологою поверхнею легенів виникають HNO3 і HNO2, які уражають альвеолярну тканину, що приводять до набряку легенів і складним рефлекторним розладам. В крові виникають нітрати і нітрити, які діють на артерії, викликаючи розширення судин і пониження кров’яного тиску. Крім того, нітрити перетворюють оксинемоглобін в метгемоглобін. Пошкодження еритроцитів, а також набряк легенів, приводить до кисневої недостатності.

Спостерігається роздратування дихальних шляхів, сильний кашель, іноді головна біль, блювотина. Потерпілий відчуває неможливість зробити глибокий вдих. Через 2-12 годин після дії пару виникає почуття страху і сильної слабкості, наростання кашлю спочатку з лимонно-жовтою, а потім кров’янистою мокротою, іноді озноб, підвищення температури, прискорене серцебиття, сильна синюха. Часті значні розлади шлунково-кишкового тракту, нудота, болючі болі в діафрагмі, блювота, понос, спрага. В 58 % випадках смерть наступає на протязі діб після отруєння. При раптовому вдиху високих концентрацій майже раптово спостерігаються симптоми важкого удушення, судороги, зупинка дихання.

Нейтралізація. Для дегазації та нейтралізації солетворних парів оксидів Нітрогену застосовують водяні завіси лужних розчинів з концентрацією до 10 %. Для розпилення води або розчинів застосовують поливомийні і пожежні машини, авторозливні станції (АЦ, ПМ-130, АРС-14, АРС-15), а також наявні на хімічно небезпечних об'єктах гідранти і спецсистеми. Витрата нейтралізуючих розчинів сягає 10 т на 1 тону небезпечної речовини. Внаслідок відбуваються реакції:

2NO2 + 2NaOH = NaNO3 + NaNO2 + H2O

N2О3 + 2NaOH = 2NaNO2 + H2O

N2О5 + 2NaOH = 2NaNO3 + H2O

Варто зазначити, що усі роботи, що пов’язані з дегазацією та нейтралізацією оксидів Нітрогену потрібно проводити в ізолюючих протигазах та кислотостійких хімічних костюмах.

Питання та завдання для самоперевірки знань1. Поясніть в чому труднощі домедичної допомоги при уражені представниками даної групи?

2. Вкажіть токсичну дію  даної групи АНХР  на організм людини?

3. Назвіть представники даної групи АНХР та вкажіть розчини для їх нейтралізації.