Взрывчатые вещества из группы эпоксидов: , оксид этилена, оксид пропилена
Углеводороды, содержащие трехчленные циклы с кислородным ' мостиком, называются эпоксидами. К ним относятся оксид этилена (1) и оксид пропилена (2):
Каталитическое окисление непредельных углеводородов приводит к образованию эпоксидов, получаемых в промышленных условиях. Через продуктопроводы эпоксиды доставляются на химические предприятия органического синтеза, где из них получают эпоксидные смолы, многоатомные спирты, полимерные материалы, моющие средства.
Оксидом этилена и оксидом пропилена снаряжаются боеприпасы объемного взрыва.
Температура кипения оксида этилена 10,7 °С. При низких температурах это бесцветная подвижная жидкость с эфирным запахом. Хорошо растворяется в воде, спирте, эфире. Нижний предел воспламеняемости в смеси с воздухом составляет 3%. В 1,5 раза тяжелее воздуха.
Оксид пропилена (пропиленоксид) представляет собой бесцветную жидкость с эфирным запахом. Температура кипения 35 С. Смешивается с водой, спиртом, эфиром. В смеси с воздухом взрывается. Насыщающая концентрация при 20 °С составляет 1430 мг/л. В 2 раза тяжелее воздуха.
Средняя летальная концентрация оксидов этилена и пропилена для белых крыс при экспозиции 4 часа составляет 2,6 и 10 мг/л соответственно (Э.Н. Левина).
Ориентировочные параметры ингаляционной токсичности оксида этилена, опасные для человека: Limac - 0,5; СРгм - 2,2; СЕ50 - 20; CLjjo - 100 мг мин/л.
Оксид пропилена в 4 раза менее токсичен, чем оксид этилена.
ПДК для обоих веществ 1 мг/м3.
Экстремальная токсикология
Разрушение производственных емкостей и продуктопроводов с выбросом токсической массы Q оксида этилена без взрыва создает следующие виды очагов аварий:
1) чрезвычайно опасный (Q больше 1800 т);
2) высокоопасный (Q больше 400 т);
3) умеренно опасный (Q более 5 т);
4) малоопасный (Q более 0,5 т);
5) технологический инцидент (Q меньше 0,5 т).
Например, при утечке оксида этилена с общей массой 500 т глубина распространения поражающих концентраций превысит 10 км, площадь фактического заражения составит 9,4 кмг, вероятные потери в миллионном городе могут достигнуть 17 500 человек.
Армией США во Вьетнаме в 1969 г. были впервые применены боеприпасы объемного взрыва. Средствами их доставки являются реактивные системы залпового огня, ракеты, авиационные кассетные бомбы. Оксид этилена (или оксид пропилена) загорается и взрывается только при смешивании с кислородом воздуха. Освобождаясь из оболочки боеприпаса, топливо образует газовоздушную волну радиусом до 15 м, которая подрывается специальными детонаторами.
По своей разрушительной силе боеприпасы объемного взрыва приближаются к тактическому ядерному оружию. Они в 4-6 раз мощнее, чем равные им по массе тротиловые боеприпасы. Ракета с зарядом 500 кг в радиусе 15 м создает фронт ударной и отраженной волн с давлением до 6 МПа, а в радиусе 200 м - 0,04 МПа.
После прохождения ударной волны изменяется состав воздушной среды. На протяжении нескольких минут содержание кислорода падает до 5-6%, содержание окисью углерода возрастает до 1,5%, диоксида углерода (углекислого газа) - до 10-15%. Таким образом, поражающими факторами боеприпасов объемного взрыва являются ударная волна, высокая температура, действие газообразных продуктов взрыва в гипоксической среде. Вследствие этого возникают комбинированные травмы механохимического (30%), термохимического (30% > и механотермического (40%) характера. Гипокси-ческая среда с избыточным содержанием углекислого газа потенцирует токсическое действие окиси углерода в десятки раз, создавая предпосылки к возникновению апоплексической формы отравления окисью углерода.
При острой интоксикации оксидом этилена пострадавшие жалу-■ртся на внезапную сильную пульсирующую головную боль, головокружение, неуверенность при ходьбе, боль в ногах, вялость, скованность. После вдыхания паров этиленоксида отмечаются сердцебиение, подергивание мышц, покраснение лица, снижение слуха. Дри нахождении в течение 10 минут в атмосфере, содержащей оксид этилена, возникают сильная рвота, головокружение, сладкий вкус во рту, возможна потеря сознания. Рвота может продолжаться до 2 суток. Нарушаются функции печени, почек, в течение несколь-,-jcbx недель отмечается нарушение сердечно-сосудистой деятельнос-,1В (гипотония, брадикардия, токсическая миокардиодистрофия). ■,, При попадании в глаза оксида этилена и оксид пропилена возникает ожог роговицы. Пары раздражают слизистые оболочки глаз и ^дыхательных путей. Оксид этилена резко раздражает кожу, хорошо проникает через одежду, перчатки, обувь. Через несколько ча-'сов (дней) после воздействия на кожу жидкого или газообразного ртиленоксида появляются пузыри, иногда некроз с длительным заживлением.
В литературе описано острое отравление, при котором пострадав-!пшй в течение 10-15 минут вдыхал оксид пропилена в концентра-';дии 1400 мг/л. Возникло ощущение стеснения в груди, появилось -раздражение глаз и слизистых оболочек, позднее - резкая головная ■тболь, слабость, понос, коматозное состояние, коллапс. После возвещения сознания остались заторможенность, крайняя слабость, l ронос, рвота, бледность, цианоз, пульс слабого наполнения, жестокое дыхание, судороги мышц голени. Применение тиосульфата нат-* рия и димедрола вызвало улучшение состояния (В.А. Беляев).
Рассматривая механизм действия эпоксидов, английский иссле- I дователь У. Росс называет их умеренно алкилирующими вещества-1ни. В биологической среде в присутствии ионов водорода Н+ кислородные мостики разрываются, и молекула оксида включается в состав нуклеофильной группы А:
Подобно иприту эпоксидные соединения обладают цитостати-ческим, мутагенным и цитотоксическим свойствами. Вследствие
Экстремальная токсикология
летального синтеза оксид пропилена превращается в более токсичные формальдегид и зтиленгликоль; из этиленгликоля образуется щавелевая кислота, кальциевая соль которой поражает почки. В патогенезе острой интоксикации существенное значение имеют нарушения нуклеинового, белкового и водно-солевого обмена. С выдыхаемым воздухом в первые часы выводится до 20% поступившего пропиленоксида, что усиливает поражение органов дыхания.
Профилактика поражений оксидами этилена и пропилена имеет целью предупредить возможность взрыва токсического облака. Для этого на пути его движения необходимо экстренно обесточить линии электропередач и ликвидировать источники открытого огня. В хранилищах, на производстве и при транспортировке в состав оксидов этилена и пропилена включают специальные добавки -стабилизаторы, предупреждающие детонацию.
Для защиты от токсических поражений применяются изолирующие противогазы и костюмы. Противогазы с угольными фильтрами не пригодны для использования. Небольшая молекулярная масса оксида этилена (44), сравнимая с кислородом (32), ограничивает сорбционную емкость угольных фильтров.
Пары и капли оксидов легко проникают через одежду и обувь, хорошо в них сорбируются, процесс же десорбции растянут до 24 часов. Этим обусловлена необходимость применения изолирующих костюмов в очаге и длительного проветривания одежды на догоспитальном этапе медицинской эвакуации.
Дегазацию эпоксидов производят с помощью растворов щелочей и железного купороса (FeS04).
Оказание медицинской помощи основано на сходстве механизма действия эпоксидов с ипритами и ядовитым спиртом этиленгли-колем.
Первая и доврачебная помощь должна быть направлена на скорейшее удаление пострадавшего из зоны загазованности, проведение частичной специальной обработки, вдыхание фицилина.
Первая врачебная помощь: при воздействии на кожу - обильное промывание водой; для купирования рвоты назначают диметкарб. Назначают также кислородные ингаляции. Внутривенно вводят 20-40 мл 30% раствора тиосульфата натрия, подкожно - димедрол (пипольфен). Для предупреждения образования этиленгликоля внутрь назначают 100 мл 30% раствора этанола (через каждые 3-4 часа), показано капельное внутривенное введение 5 мл 25% раствора сульфата
Ко жно-нарывные отравляющие вещества и яды ___________________ "161
магния в 100 мл 5% раствора глюкозы, что предупреждает повреждение почек оксалатом кальция.
На госпитальном этапе показан экстренный гемодиализ (в первые часы), лечение язвенно-некротических и буллезных дерматитов, нормализация функций печени, почек, сердечно-сосудистой системы.
Дата добавления: 2015-12-16 | Просмотры: 2373 | Нарушение авторских прав
|