Токсические вещества неорганического действия

Департамент водного транспорта РФ

ФБОУ ВПО "Новосибирская государственная академия водного транспорта"

Электромеханический факультет

Кафедра Физики и химии

Курсовая работа

Токсические вещества неорганического действия

Все исправляй в ЭТОМ документе. Примечания не удаляй, я потом проверю и уберу их.

Исправлять надо не только там, где отмечено, а ВЕЗДЕ ВО ВСЕЙ РАБОТЕ!

Всю информацию, что добавляешь, делай другим цветом, так проще проверять

Выполнил:

студент II курса ГТФ

группы ГЧ-22

Лаптев   А.О.

Проверил:

Ассистент кафедры ФиХ

Витвинина  Г.Н.

Новосибирск, 2012

48

СОДЕРЖАНИЕ

Введение              3

Общая часть              4

1. История применения отравляющих веществ              4

2. Классификация отравляющих веществ              5

3. Общие свойства отравляющих веществ              9

4. Неорганические ядовитые вещества.              28

4.1 Хлор              28

4.2 Ртуть              32

4.3 Мышьяк              37

4.4 Плавиковая кислота              41

4.5 Аммиак              43

Заключение              49

Список используемых источников и литературы              50

48

ВВЕДЕНИЕ

Отравляющие вещества (ОВ) — токсичные химические соединения, предназначенные для поражения живой силы противника во время военных действий. ОВ могут проникнуть в организм через органы дыхания, кожные покровы, слизистые оболочки и пищеварительный тракт. Эти вещества обладают определенным комплексом физических и химических свойств, благодаря которым в боевой обстановке они находятся в парообразном, жидком или аэрозольном состоянии. Производство ОВ базируется на простых методах получения из доступного и дешевого сырья. Впервые ОВ применила Германия в первую мировую войну 1914…1918гг. В районе города Ипр (Бельгия) 22 апреля 1915 года из баллонов выпустили 180 т хлора; в результате атаки было поражено 15000 человек, из них 5000 погибло. Большие потери от сравнительно малотоксичного хлора были вызваны отсутствием средств защиты, первые образцы которых появились почти год спустя. Дальнейшие поиски новых ОВ были направлены в основном на создание веществ, способных преодолевать средства защиты. Кроме того, совершенствовались и способы применения ОВ. В течение войны Германия и страны Антанты применили более 50 различных токсичных соединений; наиболее эффективными оказались фосген, дифосген, хлорпикрин, иприт, дифенилхлорарсин и дифенилцианарсин; все воюющие государства за 1914…1918 произвели около 150000 т ОВ, из которых 125000 т. было использовано. Применение ОВ оказалось весьма эффективным; поражено было около 1 млн. человек; в отдельных операциях число пораженных достигало 90 %.

Среди запасов химического оружия, хранящегося на военных складах, в основном находятся нервно-паралитические отравляющие вещества (около

32 тыс. т), кожно-нарывные отравляющие вещества (около 6 тыс. т).

Применение химического оружия в XXI в совершенно исключено, поэтому необходимо было решить вопрос о его дальнейшей судьбе.

Было принято решение уничтожить химическое оружие. В первой половине XX в. оружие топили в море, закапывали в землю. Что очень опасно для окружающей среды. В данное время отравляющие вещества сжигают. При горении концентрация ядов в отходящих газах в десятки тысяч раз превышает предельно допустимую. Относительную безопасность дает высокотемпературный дожег отходящих газов в плазменной электропечи (метод, применяемый в США).

ОБЩАЯ ЧАСТЬ

1 История применения отравляющих веществ

Понимание опасности применения химического оружия в войне нашло свое отражение в решениях Гаагской конвенции 1907 года, запрещавшей отравляющие вещества как средства ведения войны. Но уже в самом начале первой мировой войны командование Германских войск стало усиленно готовиться к применению химического оружия. Официальной датой начала широкомасштабного использования химического оружия (именно как оружия массового поражения) следует считать 22 апреля 1915 года, когда немецкая армия в районе маленького бельгийского городка Ипр применила против англо-французских войск Антанты газовую атаку хлором. Огромное, массой в 180 тонн (из 6000 баллонов) ядовитое желто-зеленое облако высокотоксичного хлора, достигнув передовых позиций противника, в течение считанных минут поразило 15 тысяч солдат и офицеров; пять тысяч погибли сразу же после атаки. Оставшиеся в живых либо погибли в госпиталях, либо стали на всю жизнь инвалидами, получив силикоз легких, тяжелые поражения органов зрения и многих внутренних органов.

Успех химического оружия в действии стимулировал его применение. В том же 1915 году, 31 мая, на Восточном фронте немцы применили против русских войск еще более высокотоксичное отравляющее вещество под названием "фосген" (полный хлорангидрид угольной кислоты). Погибло 9 тысяч человек. 12 мая 1917 года еще одно сражение при Ипре. И снова немецкие войска используют против противника химическое оружие на этот раз боевое отравляющее вещество кожно-нарывного и общетоксического действи  2,2-дихлордиэтилсульфид, получивший после этого название "иприт".

Маленький городок стал (как позже Хиросима) символом одного из величайших преступлений против человечества. В первую мировую войну были "апробированы" и другие отравляющие вещества: дифосген (1915 год), хлорпикрин (1916 год), синильная кислота (1915 год).

Перед окончанием войны отравляющие вещества на основе мышьякорганических соединений, обладающие общетоксическим и резко выраженным раздражающим действием-дифенилхлорарсин, дифенилцианарсин. Были испытаны в боевых условиях и некоторые другие ОВ широкого спектра действия.

За годы первой мировой войны всеми воюющими государствами было применено (125 тыс. т) отравляющих веществ, в том числе (47 тыс. т)-Германией. В конце войны в список потенциально перспективных и уже опробированных ОВ включены хлорацетофенон (лакриматор), адамсит (10-хлор-5,10-дигидрофенарсазин)- "родственник" люизита, обладающий сильным раздражающим действием, и, наконец, a люизит (2-хлорвинилдихлорарсин), которому и посвящено настоящее исследование.

Люизит сразу же привлек к себе пристальное внимание как одно из самых перспективных боевых отравляющих веществ. Его промышленное производство началось в США еще до окончания мировой войны; Россия приступила к производству и накоплению запасов люизита уже в первые годы после образования СССР.

Окончание войны лишь на некоторое время замедлило работы по синтезу и испытанию новых типов боевых отравляющих веществ. Однако в промежутке времени между первой и второй мировыми войнами арсенал смертоносного химического оружия продолжал пополняться. В тридцатые годы получены новые отравляющие вещества кожно-нарывного и общетоксического действия, в том числе фосгеноксим и "азотистые иприты" (трихлорэтиламин и частично хлорированные производные триэтиламина).

Созданием азотистых ипритов заканчивается период химического оружия первого поколения, к которому относят три группы отравляющих веществ:

       стойкие отравляющие вещества кожно-нарывного и общетоксического действия (серный и азотистые иприты, люизит);

       нестойкие отравляющие вещества (фосген, дифосген, синильная кислота);

       раздражающие отравляющие вещества (ирританты) (адамсит, дифенилхлорарсин, хлорпикрин, дифенилцианарсин).

К химическому оружию первого поколения относят и психотропные вещества (инкапаситанты), вызывающие временное поражение живой силы противника-вещества типа LSD и лакриматоры (типа хлорацетофенона).

2 Классификация отравляющих веществ

По уровню производства

Решающими для классификации ОВ являются физические, химические, токсикологические свойства и тактические и методические соображения. В странах, производящих ОВ, стало общепринятым подразделять запасы ОВ и их эффективность на следующие группы в зависимости от уровня производства:

    табельные ОВ — производимые в больших количествах и состоящие на вооружении империалистических армий эффективные ОВ, боевое применение которых определяется соответствующими уставами. В США таковыми являются V-газы, зарин, иприт, адамсит, хлорацетофенон, психохимические яды и другие, включая их всевозможные тактические смеси.

    резервные ОВ — вещества, не производимые непосредственно в качестве ОВ, но при необходимости могут быть изготовлены развитой химической промышленностью в достаточном количестве. В США к этой группе наряду с другими относят синильную кислоту, галогенцианы, мышьякорганические соединения и фосген.

    ОВ ограниченного значения — токсичные вещества, свойства которых лишь удовлетворительны для их применения в качестве ОВ, но которые производятся промышленностью в большом масштабе для других целей: фосфорорганические инсектициды, мышьяковистый и фосфористый водород. Это могут быть и соединения, которые имеются в распоряжении лишь в сравнительно малых количествах, так как по разным причинам нет достаточных производственных возможностей.

Классификация по физическим признакам

    газообразное — фосген, окись углерода, мышьяковистый и фосфористый водород;

    жидкое — синильная кислота, иприт, азотистый иприт, хлорпикрин, зарин, зоман;

    твердое — адамсит, хлорацетофенон, диэтиламид, лизергиновой кислоты (LSD), 2,4-дихлор-феноксиуксусная кислота, фторацетат натрия.

По способу заражения воздуха - различают газообразные ОВ и ОВ в форме видимых или невидимых аэрозолей, а по их давлению пара и по стойкости летучие и стойкие ОВ.

По агрегатному состоянию

     твердые ОВ — адамсит, хлорацетофенон, LSD

     жидкие ОВ — синильная кислота, иприт, азотистый иприт, хлорпикрин, зарин, зоман, табун

     газообразные ОВ — угарный газ, фосген, арсин, фосфин.

По токсикологическим признакам

    раздражающие — слезоточивые ОВ лакриматоры хлорацетофенон)

    раздражающие носоглотку ОВ — стерниты (адамсит);

    удушающие — фосген, трехфтористый хлор

    кожно-нарывные — иприт, люизит

    общеядовитые — синильная кислота, зарин, V-газы

    психохимические ОВ — диэтиламид лизергнновая кислота LSD, дитран

Имеется общая тенденция специализировать защитные мероприятия, санитарную обработку, первую помощь, а также дегазацию для каждой определенной группы ОВ. Простая, понятная и легко запоминающаяся классификация по главному действию ОВ является незаменимым подспорьем для гражданского населения, военнослужащих и врачей.

При такой классификации не учитываются многосторонние побочные действия ОВ. Многочисленные органические и неорганические соединения, применимые в качестве ОВ или ядов: соли тяжелых металлов, алкалоиды, и биологические яды, нельзя охватить такой классификацией.

Возможна более жесткая систематизация на основе патологических реакций, вызываемых действием ОВ. В соответствии с такой систематизацией ОВ подразделяются следующим образом:

       удушающие ОВ — вещества, вызывающие острую кислородную недостаточности. Они действуют посредством блокирования доступа кислорода (дыхательная аноксемия, хлорпикрин, фосген); блокирования переноса кислорода (сосудистая аноксемия, окись углерода, мышьяковистый и фосфористый водород), блокирования тканевого дыхания (тканевая аноксемия, синильная кислота и цианистые соединения);

       слезоточивые ОВ  —  вещества, вызывающие воспалительные процессы (возбудители воспаления), а именно: серозные и гнойные воспаления (иприт некротические распады с сильным общеядовитым действием  (азотистый иприт и люизит); вещества, вызывающие патологические рефлексы (рефлекторные яды) органов зрения, органов дыхания и пищеварения (адамсит, дифенилхлорарсин, соли триалкилсвинца), мышц (к ним относятся все ингибиторы холинэстеразы, фосфорорганические ОВ);

Вещества, которые вмешиваются в высшие функции центральной нервной системы (мескалин, диэтиламид лизергиновой кислоты LSD, дитран, тетраэтилсвинец).

Такая классификация тоже не учитывает все факторы. Она представляет собой классификацию по основному действию и ограничивается важнейшими ядами, применимыми в качестве химических ОВ.

Токсикологи пытаются классифицировать яды отчасти по органам поражения. Различают:

       яды крови,

       желудка,

       кишечника,

       печени,

       почек,

       сердца,

       нервов,

       глаз,

       кожи и клеток.

Классификация по химическим признакам

Непременной предпосылкой для чисто химических исследований ОВ является их классификация по классам органических соединений, то есть в соответствии с их строением. Как и всякая классификация, такое деление на практике имеет для исследователя и преимущества и недостатки.

Для оценки физических и химических свойств ОВ, относящихся к соответствующему классу, чисто химическая классификация удобна. Ряд характерных для веществ этого класса превращений используют в качестве аналитических реакций и для дегазации. Используя сведения из органической химии, можно делать определенные заключения о химической стойкости ОВ, вследствие чего работа с такими соединениями облегчается.