Отравляющие вещества и их классификация

При тяжёлых поражениях спасти человека обычно не удаётся, а при  поражении кожи пострадавший надолго  теряет трудоспособность.

 

Формула иприта: 

CI – CH₂ - CH₂          

                       S 

CI – CH₂ - CH₂               

 д) Синильная  кислота - бесцветная  жидкость  со своеобразным запахом, напоминающим  запах горького миндаля; в малых концентрациях запах трудно различимый.  Синильная  кислота  легко  испаряется  и действует только в парообразном состоянии. Относится к ОВ общеядовитого действия. Характерными  признаками поражения синильной кислотой являются: металлический  привкус  во  рту, раздражение горла, головокружение, слабость, тошнота. Затем  появляется мучительная одышка, замедляется пульс, отравленный теряет сознание, наступают резкие судороги. Судороги наблюдаются сравнительно  недолго;  на  смену им приходит полное расслабление мышц с потерей чувствительности, падением температуры, угнетением  дыхания  с последующей  его  остановкой. Сердечная  деятельность  после  остановки дыхания продолжается еще в течение 3 - 7 минут.

Формула синильной кислоты:

HCN 

 е) Фосген - бесцветная, легколетучая жидкость  с запахом прелого  сена или  гнилых яблок. На организм действует в парообразном состоянии. Относится к классу ОВ удушающего действия.

Фосген имеет период скрытого действия 4 - 6 часов; продолжительность  его  зависит  от  концентрации  фосгена  в воздухе, времени пребывания в зараженной атмосфере, состояния человека, охлаждения организма. При  вдыхании  фосгена человек  ощущает сладковатый неприятный вкус во рту,  затем появляются покашливание, головокружение и общая слабость. По выходу  из зараженного воздуха признаки отравления быстро проходят, наступает период так называемого мнимого благополучия. Но через 4 - 6 часов у  пораженного  наступает резкое ухудшение состояния: быстро развиваются синюшное окрашивание губ, щек, носа; появляются общая слабость, головная боль, учащенное дыхание, сильно выраженная одышка, мучительный кашель с отделением  жидкой, пенистой, розоватого цвета мокроты указывает на развитие отека легких. Процесс отравления фосгеном достигает кульминационной фазы в течение 2 - 3 суток. При благоприятном течении болезни у пораженного постепенно начнет улучшаться состояние здоровья, а в тяжелых случаях поражения наступает смерть.

Формула фосгена:

COCI₂ 

 д) Диметиламид  лизергиновой  кислоты  является  отравляющим веществом психохимического действия. При попадании в организм человека через  3  минуты  появляется  лёгкая тошнота  и  расширение  зрачков, а затем - галлюцинации слуха и зрения, продолжающиеся в течение нескольких часов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Глава 3.

Неорганические  вещества в военном деле.

 

Немцы впервые применили химическое оружие 22апреля 1915г. вблизи г. Ипр: начали газовую атаку против французских и английских войск. Из 6 тысяч металлических баллонов было выпущено 180т. хлора по ширине фронта в 6 км. Затем они применили хлор в качестве ОВ и против русской армии. В результате только первой газобаллонной атаки было поражено около 15 тысяч солдат, из них 5 тысяч погибли от удушенья. Для защиты от отравления хлором стали применять  пропитанные  раствором поташа и питьевой соды повязки, а затем противогаз, в котором для поглощения хлора использовали тиосульфат натрия.

Позднее появились более сильные  отравляющие вещества, содержащие хлор: иприт, хлорпикрин, хлорциан, удушающий  газ фосген и др.

Уравнение реакции получения фосгена:

CІ₂ + CO = COCI₂.

При проникновении в организм человека фосген подвергается гидролизу:

COCI₂ + H₂O = CO₂ + 2HCI,

что приводит к образованию соляной  кислоты, от которой воспаляются  ткани дыхательных органов и  затрудняется дыхание.        

 Фосген используют и в  мирных целях: в производстве  красителей, в борьбе с вредителями  и болезнями сельскохозяйственных  культур.        

Хлорную известь (CaOCI₂) используют в военных целях как окислитель при дегазации, разрушающий боевые отравляющие вещества, и в мирных целях – для отбеливания хлопчатобумажных тканей, бумаги, для хлорирования воды, дезинфекции. Применение этой соли основано на том, что при взаимодействии её с оксидом углерода (IV) выделяется  свободная хлорноватистая кислота, которая разлагается:

2CaOCI₂ + CO₂ + H₂O = CaCO₃ + CaCI₂ + 2HOCI;

HOCI = HCI + O.

Кислород в момент выделения  энергично окисляет и разрушает  отравляющие и другие отравляющие  вещества, оказывает отбеливающие и  дезинфицирующие действие.

Оксиликвит - взрывоопасная смесь  любой горючей пористой массы  с жидким кислородом. Их использовали во время первой мировой войны вместо динамита.

Главное условие выбора горючего материала  для оксиликвита – его достаточная  рыхлость, способствующая лучшей пропитке его жидким кислородом. Если горючий  материал плохо пропитан, то после  взрыва часть его останется несгоревшей. Оксиликвитный патрон – это длинный мешочек, наполненный горючим материалом, в который вставляется электрический запал. В качестве горючего материала для оксиликвитов используют древесные опилки, уголь, торф. Патрон заряжают непосредственно перед закладкой в шпур, погружая его в жидкий кислород. Таким способом иногда готовили патроны и в годы Великой Отечественной войны, хотя в основном для этой цели использовали тринитротолуол. В настоящее время оксиликвиты применяют в горной промышленности для взрывных работ.

Рассматривая свойства серной кислоты, важно о её использовании при производстве взрывчатых веществ (тротил, октоген, пикриновая кислота, тринитроглицерин)  в качестве водоотнимающего средства в составе нитрирующей смеси (HNO₃ и H₂ SO₄).

Раствор аммиака (40 %-ный) применяют для дегазации техники, транспорта, одежды и т.д. в условиях применения химического оружия (зарин, зоман, табун).

На основе азотной кислоты получают ряд сильных взрывчатых веществ: тринитроглицерин, и динамит, нитроклетчатку (пироксилин), тринитрофенол (пикриновую кислоту), тринитротолуол и др.

Хлорид аммония NH₄CI применяют для наполнения дымовых шашек: при возгорании зажигательной смеси хлорид аммония разлагается, образуя густой дым:

NH₄CI = NH₃    + HCI.

Такие шашки широко использовали в  годы Великой Отечественной войны.

Нитрат аммония служит для производства взрывчатых веществ - аммонитов, в состав которых входят ещё и другие взрывчатые нитросоединения, а также горючие добавки. Например, в состав аммонала входит тринитротолуол и порошкообразный алюминий. Основная реакция, которая протекает при его взрыве:

3NH₄NO₃ + 2AI = 3N₂      + 6H₂O + AI₂O₃ + Q.

Высокая теплота сгорания алюминия повышает энергию взрыва. Нитрат алюминия в смеси с тринитротолуолом (толом) даёт взрывчатое вещество аммотол. Большинство взрывчатых смесей содержат в своём составе окислитель (нитраты металлов или аммония и др.) и горючие (дизельное топливо, алюминий, древесную муку и др.).

Нитраты бария, стронция и  свинца используют в пиротехнике.

Рассматривая применение нитратов, можно рассказать об истории получения и применения чёрного, или дымного, пороха – взрывчатой смеси нитрата калия с серой и углём (75 % KNO₃, 10% S, 15 % C). Реакция горения дымного пороха выражается уравнением:

2KNO₃ + 3C + S = N₂   + 3CO₂      + K₂S + Q.

Два продукта реакции – газы, а  сульфид калия – твёрдое вещество, образующее после взрыва дым. Источник кислорода при сгорании пороха –  нитрат калия. Если сосуд, например запаянная  с одного конца трубка, закрыт подвижным  телом – ядром, то оно под напором пороховых газов выбрасывается. В этом проявляется метательное действие пороха. А если стенки сосуда, в котором находится порох, недостаточно прочны, то сосуд разрывается под действием пороховых газов на мелкие осколки, которые разлетаются вокруг с огромной кинетической энергией. Это бризантное действие пороха. Образующийся сульфид калия – нагар – разрушает ствол оружия, поэтому после выстрела для чистки оружия используют специальный раствор, в состав которого входит карбонат аммония.

Шесть веков продолжалось господство чёрного пороха в военном деле. За столь длительный срок его состав практически не изменился, менялся  лишь способ производства. Только в  середине прошлого века вместо чёрного  пороха стали использовать новые  взрывчатые вещества с большей разрушительной силой. Они быстро вытеснили чёрный порох с военной техники. Теперь его применяют в качестве взрывчатого  вещества в горном деле, в пиротехнике (ракеты, фейерверки), а также как  охотничий порох.

Фосфор (белый) широко применяют в военном деле в качестве зажигательного вещества, используемого для снаряжения авиационных бомб, мин, снарядов. Фосфор легко воспламеняется и при горении выделяет большое количество теплоты (температура горения белого фосфора достигает 1000 - 1200°С). При горении фосфор плавится, растекается и при попадании на кожу вызывает долго не заживающие ожоги, язвы.

При сгорании фосфора на воздухе  получается фосфорный ангидрид, пары которого притягивают влагу из воздуха  и образуют пелену белого тумана, состоящего из мельчайших капелек раствора метафосфорной  кислоты. На этом свойстве основано его  применение в качестве дымообразующего  вещества.

На основе орто - и метафосфорной кислот созданы самые токсичные фосфорорганические отравляющие вещества (зарин, зоман, VX – газы) нервно-паралитического действия. Защитой от их вредного воздействия служит противогаз.

Графит благодаря его мягкости широко используют для получения смазочных материалов, применяющихся в условиях высоких и низких температур. Чрезвычайная жаростойкость и химическая инертность графита позволяют использовать его в атомных реакторах на атомных подводных лодках в виде втулок, колец, как замедлитель тепловых нейтронов, конструкционный материал в ракетной технике.

Сажу (технический углерод) применяют в качестве наполнителя резины, используемой для оснащения бронетанковой, авиационной, автомобильной, артиллерийской и другой военной техники.

Активированный уголь – хороший адсорбент газов, поэтому его применяют как поглотитель отравляющих веществ в фильтрующих противогазах. В годы Первой мировой войны были большие человеческие потери, одной из главных причин было отсутствие надёжных индивидуальных средств защиты от отравляющих веществ. Н.Д.Зелинский предложил простейший противогаз в виде повязки с углём. В дальнейшем он вместе с инженером Э.Л.Кумантом усовершенствовал простые противогазы. Они предложили изоляционно-резиновые противогазы, благодаря которым были спасены жизни миллионов солдат.

Оксид углерода (II) (угарный газ) входит в группу общеядовитого химического оружия: он соединяется с гемоглобином крови, образуя карбоксигемоглобин. В результате этого гемоглобин утрачивает способность связывать и переносить кислород, наступает кислородное голодание и человек погибает от удушья.

В боевой обстановке при нахождении в зоне горения огнеметно-зажигательных  средств, в палатках и других помещениях с печным отоплением, при стрельбе закрытых помещениях может произойти  отравление угарным газом. А так  как оксид углерода (II) имеет высокие  диффузионные свойства, то обычные  фильтрующие противогазы не способны очистить заражённый этим газом воздух. Учёные создали кислородный противогаз, в  специальных патронах которого помещены смешанные окислители: 50 % оксида марганца (IV), 30 % оксида меди (II), 15 % оксида хрома (VI) и 5 % оксида серебра. Находящийся в воздухе оксид углерода (II) окисляется в присутствии этих веществ, например:

CO + MnO₂ = MnO + CO₂.

Человеку, поражённому угарным  газом, необходимы свежий воздух, сердечные  средства, сладкий чай, в тяжёлых  случаях – в дыхание кислорода, искусственное дыхание.

Оксид углерода (IV)(углекислый газ) в 1,5 раза тяжелее воздуха, не поддерживает процессы горения, применяется для тушения пожаров. Углекислотный огнетушитель заполнен раствором гидрокарбоната натрия, а в стеклянной ампуле находится серная или соляная кислота. При ведении огнетушителя в рабочее состояние начинает протекать реакция:

2NaHCO₃ + H₂SO₄ = Na₂SO₄ + 2H₂O + 2CO₂  .

Выделяющийся углекислый газ обволакивает плотным слоем очаг пожара, прекращая  доступ кислорода воздуха к горящему объекту. В годы Великой Отечественной войны такие огнетушители использовали при защите жилых зданий городов и промышленных объектов.

Оксид углерода (IV) в жидком виде –  хорошее средство, используемое в  пожаротушении реактивных двигателей, устанавливаемых на современных  военных самолётах.

Кремний, будучи  полупроводником, находит широкое применение в современной военной электронике. Его используют при изготовлении солнечных батарей, транзисторов, диодов, детекторов частиц в приборах радиационного контроля и радиационной разведки.

Жидкое стекло (насыщенные растворы Na₂SiO₃ и K₂SiO₃) – хорошая огнезащитная пропитка для тканей, дерева, бумаги.

Силикатная промышленность производит различные виды оптических стёкол, используемых в военных приборах (бинокли, перископы, дальномеры); цемент для сооружения военно-морских баз, шахтных пусковых установок, защитных сооружений.

В виде стеклянного волокна стекло идёт на производство стеклопластиков, используемых в производстве ракет, подводных лодок, приборов.  

 При изучении металлов рассмотрим  их применение в военном дел